JP3752088B2 - 光部品並びにその光部品端面の研磨方法および研磨装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光通信などに用いられる光部品並びにその接続端面を研磨することによって、光ファイバなどの光通路を光部品の接続端面から突出させて仕上げる光部品端面の研磨方法および研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６には光部品として代表的な多心光コネクタの一例が示されている。同図に示すように、光コネクタ１はハウジングとしてのフェルール２を有し、フェルール２の内部に形成されている光ファイバ挿通孔７に、光ファイバテープ心線１２の先端側の被覆が除去された光ファイバ４が、その端面側をフェルール２の接続端面５に露出させて挿通されている。光ファイバ４の接続端面側は、フェルール２の接続端面５から例えば１μｍ突き出した状態で接着剤等によりフェルール２に固定されており、光ファイバ４の固定領域の両側にはピン嵌合穴９が形成されて光コネクタ１が組立られている。なお、前記光ファイバ４は光通路として機能するものである。
【０００３】
図１７には、このような多心光コネクタ１の接続構造の一例が示されており、同図に示す光コネクタ１は、その接続端面５が光ファイバ４の光軸に直交する面と光軸に直交する面に対して８度傾いた斜面とにより形成されている。なお、同図において、光コネクタ１ａは側面図により、光コネクタ１ｂは断面図により示されている。同図に示されるように、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂは接続端面５同士が対向するように配置され、光コネクタ１ａのピン嵌合穴９と光コネクタ１ｂのピン嵌合穴９とに共通の接続ピン３６が嵌合されることによって、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂとが位置あわせされる。
【０００４】
そして、この位置あわせによって光コネクタ１ａ、１ｂの光ファイバ４が位置あわせされ、光ファイバ４の接続端面同士は接続整合剤などを介せずに直接物理的に光接続されている。なお、このように光ファイバ４同士を直接物理的に接続することを光ファイバ４のＰＣ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ)接続と呼んでいる。
【０００５】
上記のように、光コネクタ１における光ファイバ４のＰＣ接続を可能とするために、従来は、例えば図１８に示すように、研磨台３３にアルミナなどを含むスラリー状のラップ液４０を入れ、このラップ液４０に光コネクタ１の接続端面５を押し付け、光コネクタ１のフェルール２と光ファイバ４の材質の違いから、光ファイバ４よりも軟らかいフェルール２をラップ液４０によってより多く研磨することにより、上記のように光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも１μｍ程度突出させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光コネクタ１のフェルール２の材質は、例えば８割程度のガラスフェラーと２割程度の樹脂の混合材により形成されており、石英ガラス等により形成された光ファイバ４とフェルール２との硬度差はそれほど大きくないために、上記のように光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも僅か１μｍ突出させるためにも非常に長い時間がかかり、光コネクタ１の研磨に長い時間を要するといった問題があった。
【０００７】
また、このように、長い時間をかけても、光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも１μｍといったわずかな長さしか突出させることができないために、この光ファイバ４の突き出しによって、確実に良質なＰＣ接続を保証するのは困難であり、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂとがわずかに位置ずれしただけでも、光コネクタ１ａ，１ｂの光ファイバ４の接続端面間に隙間が生じ、光ファイバ４同士の光接続損失を増大させてしまうといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、短い時間で、光コネクタ等の光部品の接続端面から光ファイバ等の光通路を所望の長さだけ突き出して研磨することが可能であり、それにより、光部品同士の良質なＰＣ接続を可能とする光部品並びにその光部品端面の研磨方法および研磨装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、光部品端面の研磨方法の第１の発明は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１０】
また、光部品端面の研磨方法の第２の発明は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１１】
また、光部品端面の研磨方法の第３の発明は、上記第１の発明の構成に加え、上記研磨補助部材の凹部には該凹部の周りの研磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設ける構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１２】
さらに、光部品端面の研磨方法の第４の発明は、上記第１又は第３の発明の構成に加え、研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフェルールとし、該光ファイバ挿通孔を凹部とする構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
さらに、光部品端面の研磨方法の第５の発明は、上記第４の発明の構成に加え、上記光部品はフェルールに光ファイバを挿通固定して該光ファイバ固定領域の両側にピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに、光部品端面の研磨方法の第６の発明は、上記第１又は第２又は第３又は第４の発明の構成に加え、上記光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に研磨補助部材の凹部を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、光部品端面の研磨方法の第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明の構成に加え、上記研磨補助部材と光部品の少なくとも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、光部品端面の研磨装置の第１の発明は、光部品の保持部と、該光部品の保持部に保持される光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を前記光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置する研磨補助部材配置部と、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることによって前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの接続端面よりも突出させて研磨する研磨用移動機構とを有する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、光部品端面の研磨装置の第２の発明は、上記第１の発明の研磨装置の構成に加え、上記光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、研磨用移動機構は前記光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記光部品群の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を振動変化する方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させて研磨する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
さらに、光部品端面の研磨装置の第３の発明は、上記第１又は第２の研磨装置の発明の構成に加え、上記研磨用移動機構は超音波振動発生装置又はバイブレータによる振動発生装置とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
さらに、光部品の第１の発明は、光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて周りの接続端面よりも略１〜５μｍ突き出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
さらに、光部品の第２の発明は、光部品の接続端面に複数の光通路端面が露出されている光部品であって、光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて光通路端面を含む領域が周りの接続端面よりも突き出されており、各光通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
上記構成の本発明において、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を、光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、光部品の接続端面研磨を行うために、前記凹部に対向する光通路側の接続端面部分は殆ど研磨されずに、その周りの光部品の接続端面のみが研磨媒体によって研磨される。そのため、前記凹部に対向する光通路端面を含む領域の周りの端面研磨を短い時間で行って光通路端面を含む領域を光部品の接続端面から突出させた状態とすることが可能となり、研磨時間等の研磨条件を自在に設定して、所望の長さの光通路端面側の突き出し量を得ることが可能となり、上記解決すべき課題が解決される。
【００２２】
なお、本明細書では、「光通路端面を含む領域」という用語は、光通路端面のみの領域（光通路端面と合同の領域）を意味する場合と、該光通路端面よりも外側に張り出した光通路端面を含む領域（光通路端面を囲んで該光通路端面よりも大きい領域）を意味する場合との両方を意味する概念で使用している。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は簡略化又は省略する。図１、２には、本発明に係る光部品端面の研磨方法を適用する研磨装置の一実施形態例の要部構成が、光部品としての多心光コネクタ１および、この光コネクタ１の研磨に用いられる研磨補助部材であるフェルール３を取りつけた状態で示されている。なお、図１には、この研磨装置の正面図が、図２には、その側面図がそれぞれ示されており、図１において、光コネクタ１およびフェルール３は、断面図により示されている。また、図４には、この研磨装置の全体図が模式的に示されており、図１，２に示す構成部分は、図４に示す装置の第３研磨工程部位３０に設けられている。
【００２４】
図４に示すように、この研磨装置は、制御機能を備えた架台２５上に、第１研磨工程部位２８，第２研磨工程部位２９および第３研磨工程部位３０を設けて構成されており、第１，第２研磨工程部位２８，２９にはそれぞれ、砥石回転部２１，２２とコネクタ保持部１７，１８と、移動機構２３，２４が設けられており、第３研磨工程部位３０には光コネクタ１の端面を研磨するための研磨媒体の供給ユニット２７が設けられている。第２研磨工程部位２９に設けられている砥石回転部２１の砥石（図示せず）は、第１研磨工程部位２８の砥石回転部２２の砥石（図示せず）よりもきめの細かい砥石により構成されており、また、各移動機構２３，２４は、各コネクタ保持部１７，１８を各砥石回転部２１，２２に対して図の左右と前後（紙面に対して垂直な方向）に移動させるものである。
【００２５】
本実施形態例では、第１研磨工程部位２８と第２研磨工程部位２９を以上のような構成にすることにより、光コネクタ１の接続端面５を、第１研磨工程部位２８において粗研磨し、その後、第２研磨工程部位２９において、例えば接続端面５の斜面の角度を８度とするといったように、予め定められた形状にきれいに研磨するように構成している。そして、その後、第３研磨工程部位３０に光コネクタ１を移動させるようにしており、第３研磨工程部位３０は、光コネクタ１の接続端面５から光ファイバ４を突出させて仕上げる工程部位としている。
【００２６】
図１，２に示されるように、本実施形態例の光部品端面の研磨装置は、光部品の保持部としてのコネクタ保持部１６と、このコネクタ保持部１６に保持される光コネクタ１の接続端面５との間に研磨媒体２０を介してフェルール３を配置するフェルール配置部１５を有して構成されている。なお、例えばフェルール配置部１５には、図示されていないばね等が設けられており、フェルール３をフェルール配置部１５に配置すると、フェルール３がそのばね等によって光コネクタ１側に押し付けられるようになっている。
【００２７】
本実施形態例で用いた光コネクタ１は、従来例と同様に、石英ガラス製の光ファイバ４および、ガラスフェラーとエポキシ樹脂材質の成形体のフェルール２を有して形成されている。また、フェルール３は、光コネクタ１の接続端面５に露出している光ファイバ４に対応する位置に凹部としての光ファイバ挿通孔８を形成したものであり、フェルール３は、光コネクタ１のフェルール２と同形状、同材質と成している。なお、図の簡略化のために、図１においては、フェルール２，３の各光ファイバ挿通孔７，８と光コネクタ１の光ファイバ４はそれぞれ２本づつ示しているが、実際には、それよりも多い本数が用いられる場合が多く、例えば、図３，５，６に示す例では、前記光ファイバ挿通孔７，８および光ファイバ４は、それぞれ４本づつ設けられている。
【００２８】
また、各光ファイバ挿通孔７，８は断面が円形状であり、その内径（孔直径）Ｒは約１２６μｍであり、光ファイバ４の外径（１２５μｍ）よりも少しだけ大きく形成されている。また、フェルール２の接続端面５およびフェルール３の端面６は、図５，６に示すように、光ファイバ４の光軸に直交する面と、光軸に直交する面に対して８度傾いた斜面とにより形成されている。
【００２９】
光コネクタ１における光ファイバ４の固定領域両側には、ピン嵌合穴９が形成され、フェルール３の光ファイバ挿通孔８の両側には、光コネクタ１のピン嵌合穴９に対応する位置にピン嵌合穴１０が形成されており、本実施形態例では、フェルール３のピン嵌合穴１０と光コネクタ１のピン嵌合穴９とに、嵌合ピンとしての段付ガイドピン１１が挿入されている。なお、この段付ガイドピン１１の細径ピン１３側が光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入されている。
【００３０】
前記フェルール配置部１５にはシャフト２６を介して超音波発生装置（超音波振動発生装置）１４が設けられており、超音波発生装置１４は、図４に示したように、架台２５内に設けられている。この超音波発生装置１４は、前記の如くフェルール３を光コネクタ１の側に押し付けた状態で、フェルール３を、該フェルール３とフェルール２との端面間隔を相対的に広狭振動変化する方向に移動するものであるが、図１に示す例では、フェルール３を光ファイバ４の光軸方向に相対振動移動させることによって光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも突出させて研磨する研磨用移動機構として機能する。
【００３１】
本実施形態例は以上のように構成されており、次に、この研磨装置を用いた光コネクタの接続端面５側の研磨方法について説明する。まず、図４に示した第１研磨工程部位２８のコネクタ保持部１８に光コネクタ１を保持し、その接続端面５側を砥石回転部２２側に向けた状態として接続端面５を粗研磨する。次に、第２研磨工程部位２９に光コネクタ１を移動させ、コネクタ保持部１７に保持し、その接続端面５側を砥石回転部２１側に向けて研磨することにより、光コネクタ１の光ファイバ４の端面とフェルール２の接続端面５をきれいに仕上げ研磨する。その後、光コネクタ１を第３研磨工程部位３０に移動させる。
【００３２】
次に、図１，２に示すように、光コネクタ１をフェルール３の上部側に配置して、段付ガイドピン１１を光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入し、光コネクタ１の接続端面５とフェルール３の端面６との間に研磨部材２０（例えば粒径３μｍのダイヤモンド砥粒）を介在させて、光コネクタ１をコネクタ保持部１６によって保持する。そして、この状態で、超音波発生装置１４を駆動させて２０ＫＨｚの超音波を約２０秒間発生させ、フェルール３を光ファイバ４の光軸Ｚ方向に振動させて相対移動させ、光コネクタ１の接続端面５を研磨する。
【００３３】
そうすると、図７に示すように、フェルール３の振動が研磨媒体２０に伝えられて研磨媒体２０が光ファイバ４の光軸方向に移動し、光コネクタ１の接続端面５の研磨が行われるが、フェルール３には、光コネクタ１の光ファイバ４に対応する位置（光ファイバ４の端面を含む領域に対応する位置）に光ファイバ挿通孔８が形成されているために、同図に示すように、研磨媒体２０は光ファイバ４の接続端面側に衝突することは殆どなく、フェルール３の光ファイバ挿通孔８に落ちていき、このことにより、光コネクタ１の光ファイバ４の接続端面は殆ど研磨されず、凹部（光ファイバ挿通孔８）の周りのフェルール２の接続端面５のみが研磨される。
【００３４】
本実施形態例によれば、上記のように、光コネクタ１の端面研磨において、光ファイバ４の接続端面側を殆ど研磨せずに、その周りのフェルール２の接続端面５のみを研磨することができるために、非常に短時間で、光ファイバ４の接続端面側をフェルール２の接続端面（光部品の接続端面）５から突出させた状態に研磨することが可能となり、例えば超音波発生装置１４の駆動時間等を調節することにより、所望の光ファイバ突き出し量を容易に、かつ、確実に得ることができる。
【００３５】
実際に、本実施形態例の研磨装置を用いて上記研磨方法により光コネクタ１の端面研磨を行ったところ、図８に示すように、光ファイバ４の接続端面をその周辺のフェルール２の接続端面５よりも３μｍ程度突き出して研磨することを、非常に短時間で、容易に行えることが確認された。そして、このように、光ファイバ４の接続端面がフェルール２の接続端面５から３μｍ程度突出した光コネクタ１を用いて、図１５に示したように光コネクタ１同士の光接続を行ったところ、極めて良好な光ファイバ４のＰＣ接続を行うことができた。
【００３６】
また、本実施形態例によれば、光コネクタ１の研磨補助部材として、光コネクタ１のフェルール２と同形状のフェルール３を用いており、光コネクタ１のフェルール２のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０とに段付ガイドピン１１を挿入して光コネクタ１とフェルール３の位置決めを行うために、非常に容易に、かつ、正確に、この位置決めを行うことが可能となり、上記光コネクタ１の端面研磨を非常に容易に、かつ、正確に行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態例によれば、この光コネクタ１とフェルール３との位置決め用に用いられる段付ガイドピン１１は、図の上部側が細径ピン１３と成しており、この細径ピン１３を光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入して研磨を行うために、細径ピン１３とピン嵌合穴９との間に比較的大きな隙間が生じるため、研磨媒体２０によってピン嵌合穴９の研磨が行われることを抑制できる。そのために、ピン嵌合穴９の径が大きくなってしまうといった支障が生じることを確実に防止することができる。
【００３８】
なお、この実施形態例における光通路端面を含む領域（光通路を含む微小領域）の大きさは、その領域にに対向する研磨補助部材の凹部８の大きさと、光コネクタ１と研磨補助部材との位置決め精度等によって自由自在に決められるものである。
【００３９】
例えば、光通路としての光ファイバ４の直径を１２５μｍとした光コネクタ１に対して、研磨補助部材としてのフェルール３の凹部（光ファイバ挿通孔）８の直径を１２６μｍとし、段付ガイドピン１１の太径を０．６９８ｍｍ、細径を０．６６０ｍｍとして研磨を行ったところ、突出された光通路端面を含む微小領域は直径約８０μｍの範囲であった。これは、光通路の光ファイバの中心コアの直径１０μｍの外径部分から離れたグランド部分は研磨されるものの、コアとその周辺近傍には研磨媒体が触れていないことを意図するものである。
【００４０】
また、上記のフェルール３の光ファイバ挿通孔８の直径を約１８０μｍに変更して研磨を行ったところ、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲は、直径１２５μｍの光ファイバを含む直径約１３５μｍの範囲であった。さらに、段付でなく外径０．６９０ｍｍのストレートのピン（ピン嵌合穴は直径０．７ｍｍ）をガイドピン１１に使用し、上記フェルール３の光ファイバ挿通孔８の直径を約１３６μｍにして同様の研磨を行ったところ、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲は、光ファイバ４の直径に等しい直径１２５μｍの範囲であり、条件を変えることにより、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲を自在に可変調整できることを検証することができた。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、研磨媒体２０は、粒径３μｍのダイヤモンド砥粒としたが、研磨媒体の砥粒径サイズや種類等は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものであり、例えばアルミナ等としてもよく、また、これらのアルミナやダイヤモン等を含むラップ液等としてもよい。例えば、粒径９μｍのダイヤモンド砥粒を用いて上記実施形態例と同様に光コネクタ１の端面研磨を行ったところ、光ファイバ４の接続端面を含む領域（光ファイバ４の接続端面を含む微小領域）をその周りのフェルール２の接続端面から１０μｍ程度突出させることができた。
【００４２】
また、光コネクタ１等の光部品の研磨に用いられる研磨媒体２０は、必ずしも１種類のものとするとは限らず、数種類の研磨媒体を混合させて用いてもよいし、光ファイバ４等の光通路突き出し量に合わせて複数段階の研磨を行うようにし、この各段階毎に研磨媒体２０の種類等を代えるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３は光コネクタ１のフェルール２と同じ形状、同じ材質のものとしたが、フェルール３は例えば金属等により形成したフェルールとしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３の光ファイバ挿通孔８は貫通の孔としたが、光ファイバ挿通孔８等のような凹部は必ずしも貫通の孔とするとは限らず、光ファイバ４等の光通路端面に対応する位置や、光ファイバ４等の光通路端面を含む領域に対応する位置に形成されている凹部であればよい。また、図９の（ａ）に示すように、フェルール３の光ファイバ挿通孔８等の凹部に、フェルール３の形成材質よりも軟質な軟質部材１９を凹部（光ファイバ挿入孔８）の空間を完全に埋める形態で設け（つまり、研磨補助部材の凹部の形成位置に凹部の代わりに軟質部材１９を設け）てもよく、あるいは、図９の（ｂ）に示すように凹部（光ファイバ挿入孔８）の表面側にわずかの空間部を残して凹部空間に軟質部材１９を充填形成したものでもよい。このように、フェルール３の形成材質の弾性ヤング率Ｅ２よりも軟質部材１９の弾性ヤング率Ｅ１を小さいものとすると、研磨媒体２０によって光コネクタ１の端面研磨を行うときに、凹部に対向する部分に伝わる加工エネルギーがその周りのフェルール２に加えられる加工エネルギーよりも小さくなり、したがって、上記実施形態例の場合と同様な効果をもって、光ファイバ４の接続端面を含む領域をそれらの周りのフェルール２の接続端面５よりも突き出した状態に研磨することができる。
【００４５】
特に、図９の（ａ），（ｂ）に示すように、フェルール３の光ファイバ挿通孔８等の凹部に、フェルール３の形成材質よりも軟質な軟質部材１９を設けて光コネクタ１（フェルール２）の接続端面を研磨する場合には凹部（軟質部材１９）に対向する光ファイバ４の接続端面に微弱な研磨力が作用するので、前の研磨工程（第２研磨工程部位２９での研磨工程）の終了段階で、光通路端面（ファイバ端面）の研磨が多少不十分であったとしてもこの第３研磨工程部位３０で微少の研磨が引き続き行われることとなるので、光通路端面をきれいに研磨でき、しかも、前記のように、凹部８に対向する以外の部分の研磨が促進的に行われることから、前記光ファイバ４の接続端面を含む領域をそれらの周りのフェルール２の接続端面５よりも効果的に突き出し研磨することができる。
【００４６】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３の光ファイバ挿通孔８は、断面が円形状の孔としたが、例えば図１０の（ａ），（ｂ）に示すように、光ファイバ挿通孔８の代わりに、断面が三角形状や四角形状の凹部３２をフェルール３の端面６側に設けてもよい。このように、フェルール３等の研磨補助部材に設ける凹部の形状等は特に限定されるものではなく。光ファイバ４等の光通路の端面形状等に対応させる等して適宜設定されるものである。
【００４７】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０に嵌合ピンとして段付ガイドピン１１を挿入して光コネクタ１とフェルール３の位置あわせを行ったが嵌合ピンとして段のないストレートピンを上記各ピン嵌合穴９，１０に挿入するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１の接続端面５側を研磨する際に、フェルール３と光コネクタ１との位置合わせを、光コネクタ１のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０に段付ガイドピン１１を挿入して行ったが、光コネクタ１の外形とフェルール３の外形を基準として光コネクタ１とフェルール３の位置合わせを行うことによって、光コネクタ１の接続端面５に露出している光ファイバ４にフェルール３の光ファイバ挿通孔８を位置合わせして光コネクタ１の接続端面５の研磨を行うようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上記実施形態例では、超音波発生装置１４により、フェルール３側を振動させたが、フェルール３側を振動させる代わりに光コネクタ１側を振動させてもよく、あるいは、光コネクタ１とフェルール３の両方を振動させて両者を相対移動させ、光コネクタ１の接続端面５の研磨を行うようにしてもよい。また、これら、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との一方又は両方を振動する研磨用移動機構（光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する機構）は、超音波発生装置１４に代えてバイブレータ装置を用いるようにしてもよい。さらに、その振動方向（光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向）を光通路（光ファイバ４）の光軸方向としたが、光軸方向に対して角度をもった斜め向きとしてもよく、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向であればその移動の角度は問わない。
【００５０】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１の端面研磨を行うときに、超音波発生装置６０により２０ＫＨｚの超音波を約２０秒間発生させて研磨を行ったが、超音波発生装置１４から発生する発生周波数や超音波発生時間等は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、これらの超音波発生周波数や超音波発生時間を適宜設定することにより、所望の光ファイバ突き出し量を得ることができる。
【００５１】
さらに、上記実施形態例では、フェルール配置台１５にばねを設けてフェルール３を光コネクタ１側に押し付けるようにしたが、このように、フェルール３を光コネクタ１側に押し付ける手段は、ばねとは限らず、適宜設定されるものである。また、フェルール３を光コネクタ１側に押し付ける代わりに、光コネクタ１側をフェルール３側に押し付けるようにしてもよいし、光コネクタ１およびフェルール３を互いに相手側に押し付けるように配置してもよい
【００５２】
さらに、光コネクタ１とフェルール３の配設部分の構成は例えば、図１４，図１５に示すような他の構成形態を採り得る。図１４に示すものは、光コネクタ１の上側を押え部材１１０で押さえ、圧縮ばね１００の押し付け力を光コネクタ１に加えて、超音波振動により研磨を行う構成としたものである。
【００５３】
図１５に示すものは、超音波発生装置１４に代えてバイブレータ装置を設け、光コネクタ１はその上側でホルダ２１０で保持し、ホルダ２１０とストッパ２００との間には隙間δを確保し、この状態でバイブレータ装置を駆動して振動を与え、光コネクタ１の端面研磨を行う構成としたものである。この図１５の構成においては、バイブレータによって振動を与えると、光コネクタ１とホルダ２１０とが一体となって振動の押し上げ力を受けてストッパ２００に衝突し、次にその反動で下方に復帰移動するが、その帰り移動中にまた次のバイブレータ振動の押し上げ力を受けてストッパ２００に衝突するという如く、繰り返し振動移動が行われることで、光コネクタ１の端面研磨が行われる。
【００５４】
上記図１４，図１５のいずれの構成も、光コネクタ１とフェルール３の間に砥粒（研磨媒体）２０が介在されることで、好適な研磨が達成される。
【００５５】
さらに、上記実施形態例では、超音波発生装置１４を用いてフェルール３を振動させて光コネクタ１の接続端面研磨を行ったが、超音波発生装置１４を用いずに、光コネクタ１とフェルール３の一方又は両方に圧力を加える加圧研磨方式の研磨用移動機構を用いて、光コネクタ１とフェルール３の少なくとも一方を光ファイバ４の光軸方向等、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を振動変化する方向に相対移動させて、研磨部材２０によって光コネクタ１の接続端面５を研磨するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記実施形態例では、１つの光コネクタ１の接続端面研磨方法について述べたが、例えば光コネクタ１等の光部品の保持部は複数の光部品を共に保持する構成とし、超音波発生装置１４等の研磨用移動機構は、光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面とフェルール３等の研磨補助部材との間に研磨媒体２０を介在させた状態で、研磨補助部材と光部品群の少なくとも一方を光ファイバ４等の光通路の例えば光軸方向等、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることによって、光部品群の光通路の接続端面を含む領域その周りのフェルール２等のハウジングの接続端面よりも突出させて研磨する構成としてもよい。このようにして、光部品の端面を一括研磨する装置を構成すると、より一層効率的に光部品の端面研磨を行うことができる。
【００５７】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１は石英ガラス製の光ファイバ４および、ガラスフェラーとエポキシ樹脂の成形体のフェルール２を有するものとしたが、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置を用いて研磨を行う光コネクタ１の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ジルコニア等のセラミックスとしても構わない。
【００５８】
さらに、上記実施形態例では、接続端面５が斜面を有する多心光コネクタ１の接続端面５を研磨する方法について述べたが、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、接続端面５が光ファイバ４の光軸に垂直な面の多心光コネクタ１の端面研磨や、図１４の（ｂ）の鎖線に示すように、光ファイバ４がフェルール２に斜めに設けられたり、ピン嵌合穴９がフェルール２に斜めに設けられたりした光コネクタ１の端面研磨や、接続端面５が曲面の単心光コネクタ１等の様々な光コネクタ１の接続端面５を研磨する際に適用されるものである。
【００５９】
さらに、上記実施形態例では、研磨補助部材として、光コネクタ１と同形状、同材質のフェルール３を用いて光コネクタ１の端面研磨を行ったが、研磨補助部材は必ずしもフェルール３とするとは限らず、光部品の光通路端面に対応する位置又は光部品の光通路端面を含む領域に凹部を形成するか、又は図９の（ｂ）に示すようにその凹部に軟質部材１９を充填するか、或いは、図９の（ａ）に示すように、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を用いて光部品端面の研磨を行うことができる。
【００６０】
さらに、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、光コネクタ１のみならず、光ファイバ４や光導波路等の光通路を接続端面に突出させている様々な光部品の端面研磨方法および研磨装置として適用されるものであり、それらの光部品の接続端面を研磨することによって、光通路（光通路端面を含む領域）を光部品の接続端面から突出させて仕上げる光部品端面の研磨方法および研磨装置として広く適用されるものである。
【００６１】
さらに、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、上記実施形態例に示した石英系光ファイバとプラスチック系のフェルールから構成される光部品に限定されることなく、例えば図１１に示されるような構成形態の光部品の研磨方法および研磨装置としても適用できるものである。
【００６２】
この図１１に示す光部品は、ハウジングとしてのフェルール２に光通路としての多心（図では８心）のコア（材質石英）を形成したＳｉや石英基板を収容したもので、多心のコアは光コネクタ１の接続端面５に露出されており、接続端面５は光通路の光軸に対し８２度の傾斜面Ａと光通路の光軸に対し直交する面Ｂとを有している。
【００６３】
この図１１に示される光部品を、上記実施形態例の場合と同様な凹部８を設けた研磨補助部材としての８心フェルールを用いて同様な研磨を行ったところ、１０μｍ角のコアをもつ各光通路毎に直径約８０μｍの光通路端面を含む領域を短時間の研磨で２μｍ突出させることができた。勿論、その突き出し量は制約されることなく、研磨時間等の条件を制御することによって、所望の突き出し量が得られる。
【００６４】
この場合、上記８心フェルールに代えて図１２に示すような長方形の凹部８を有するフェルールを研磨補助部材として使用することにより、図１３に示すような８心のコアを一括的に含む長方形の微小領域の端面を所望量突出させることができる。
【００６５】
次に、上記実施形態例の研磨方法を用いた光部品研磨の具体例を説明する。
【００６６】
（具体例１）
研磨対象：
１２心ＭＰＯ光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件：
超音波方式、周波数２０ＫＨｚ、押し付け力０．１ｋｇｆ、研磨媒体２０として粒径３μｍのダイヤモンド砥粒を使用。研磨時間は約２０秒とした。
研磨結果：
光ファイバ端面を含む領域の突出量は４μｍ、光ファイバ端面同士の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下であった。
【００６７】
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、整合剤を用いた場合と用いない場合の接続損失の変動は０．０２ｄＢ以下であり、極めて良好なＰＣ接続を達成することができた。
【００６８】
（具体例２）
研磨対象：
１２心ＭＰＯ光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件：
バイブレータによる振動方式、バイブレータ周波数１００Ｈｚ、バイブレータ振幅約９０μｍ、コネクタホルダ２１０の重量３００ｇｆ、コネクタホルダ振幅約２００μｍ、コネクタホルダ２１０の振動周波数約１００Ｈｚ、ストップ時における光コネクタ１とフェルール３の初期端面間隔約１５０μｍ、研磨媒体２０として粒径６μｍのダイヤモンド砥粒を使用。研磨時間は約１２０秒とした。
研磨結果：
光ファイバ端面の突き出し量は２μｍ、光ファイバ端面同士の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下であった。
【００６９】
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、整合剤を用いた場合と用いない場合の接続損失の変動は０．０２ｄＢ以下であり、極めて良好なＰＣ接続を達成することができた。
【００７０】
【発明の効果】
本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置によれば、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨するものであるから、上記相対移動により、上記研磨補助部材の凹部形成部位以外の領域、すなわち、光部品の光通路端面を含む領域以外の領域のみを研磨し、光部品の接続端面を含む領域は殆ど研磨しないようにできるために、非常に短時間で、容易に、かつ、正確に光部品の光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させることができる。
【００７１】
そのため、本発明によれば、研磨時間等の研磨条件を適切に設定することにより、光ファイバ等の光通路端面を含む領域を例えば、略１〜５μｍの範囲内の所望の突き出し量にすることができるために、例えば光ファイバを備えた光コネクタにおいて、光ファイバの接続端面を光ファイバの周りのフェルールよりも突出させて光コネクタ同士を接続することにより、光ファイバ同士の良質なＰＣ接続を確実に得ることができる。
【００７２】
また、上記研磨補助部材の凹部（凹部形成位置）に該凹部の周りの研磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設けるか、又は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた本発明の光部品端面の研磨方法によれば、この軟質部材とその周りの研磨補助部材形成材質の弾性ヤング率の違いによって、光部品の光通路端面又は当該光通路端面を含む領域に加える加工エネルギーをその周りの光部品の接続端面に加える加工エネルギーよりも小さくすることができるために、上記と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
さらに、上記研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフェルールとし、この光ファイバ挿通孔を凹部とする光部品端面の研磨方法によれば、コネクタ側フェルールの光ファイバ挿通孔に光ファイバを挿通固定した光コネクタの接続端面研磨を、上記研磨補助部材を用いて同様に、容易に、かつ、正確に行うことができる。
【００７４】
さらに、光部品はフェルールに光ファイバを挿通固定して該光ファイバ固定領域の両側に接続用のピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行う本発明の光部品端面の研磨方法によれば、上記嵌合ピンを挿入して行われる光コネクタと研磨補助部材との位置合わせを非常に容易に、かつ正確に行うことができるために、非常に容易に、かつ、正確に、光ファイバ端面を含む領域を短時間の研磨によりフェルールの接続端面から所望量突出させることができる。
【００７５】
さらに、光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接続端面に露出している光通路端面に研磨補助部材の凹部を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行う本発明によれば、上記嵌合ピンを挿入して光部品と研磨補助部材との位置合わせを行う発明の場合と同様に、光部品と研磨補助部材の位置合わせを容易に、かつ正確に行い、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ正確に行うことができる。
【００７６】
さらに、研磨補助部材と光部品の少なくとも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させる本発明の光部品端面の研磨方法によれば、超音波振動によって研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を容易に制御移動させて、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ正確に行うことができる。また、超音波やバイブレータの振動エネルギを容易に可変調節できるという利点も得られる。
【００７７】
さらに、光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、研磨用移動機構は該光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と前記研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記光部品群の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの前記ハウジングの接続端面よりも突出させて研磨する構成とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、光部品群の端面研磨を一括して行うことができるために、より一層効率的に上記のような光部品端面の研磨を行える優れた装置とすることができる。
【００７８】
さらに、上記研磨用移動機構を超音波振動発生装置又はバイブレータによる振動発生装置とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、超音波やバイブレータの振動発生装置によって振動を発生させ、上記研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させて、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ、正確に行える装置とするこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光部品端面の研磨装置の一実施形態例を示す要部構成正面図である。
【図２】上記実施形態例の光部品の研磨装置の要部構成を示す側面図である。
【図３】上記実施形態例の研磨装置に配設された光コネクタ１の光ファイバ配設領域とフェルール３の光ファイバ挿通孔配設領域を拡大して示す説明図である。
【図４】上記実施形態例の光部品の研磨装置の全体構成図である。
【図５】上記実施形態例の光部品の研磨装置に配設される光コネクタ１の一例の接続端面側から見た正面図（ａ）と、この光コネクタ１の側面図（ｂ）である。
【図６】上記実施形態例の光部品の研磨装置に配置されるフェルール３の側面図（ａ）と、フェルール３の端面側から見た正面図（ｂ）である。
【図７】上記実施形態例の光部品の研磨装置を動作させたときに生じる研磨媒体の動きを示す説明図である。
【図８】上記実施形態例の光部品の研磨装置を用いて接続端面側を研磨した光コネクタを断面図（ａ）と側面図（ｂ）により示す説明図である。
【図９】本発明に係る光部品の研磨方法に用いられるフェルールの別の例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられるフェルールの他の凹部形成例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられる光コネクタの別の構成形態例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられるフェルールのさらに他の凹部形成例を示す説明図である。
【図１３】図１１の光コネクタを図１２のフェルールを用いて研磨した後に得られる光コネクタの接続研磨端面の説明図である。
【図１４】光コネクタ１とフェルール３の配設部分の他の構成を示す実施形態例の説明図である。
【図１５】光コネクタ１とフェルール３の配設部分のさらに他の構成を示す実施形態例の説明図である。
【図１６】多心光コネクタの一例を斜視図（ａ）と、（ａ）のＡ−Ａ断面図により示す説明図である。
【図１７】多心光コネクタの接続構造例を示す説明図である。
【図１８】従来の光コネクタ端面の研磨方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ 光コネクタ
２，３ フェルール
４ 光ファイバ
５ 接続端面
６ 端面
７，８ 光ファイバ挿通孔
１４ 超音波発生装置
１５ フェルール配置部
１６ コネクタ保持部
２０ 研磨媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光通信などに用いられる光部品並びにその接続端面を研磨することによって、光ファイバなどの光通路を光部品の接続端面から突出させて仕上げる光部品端面の研磨方法および研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６には光部品として代表的な多心光コネクタの一例が示されている。同図に示すように、光コネクタ１はハウジングとしてのフェルール２を有し、フェルール２の内部に形成されている光ファイバ挿通孔７に、光ファイバテープ心線１２の先端側の被覆が除去された光ファイバ４が、その端面側をフェルール２の接続端面５に露出させて挿通されている。光ファイバ４の接続端面側は、フェルール２の接続端面５から例えば１μｍ突き出した状態で接着剤等によりフェルール２に固定されており、光ファイバ４の固定領域の両側にはピン嵌合穴９が形成されて光コネクタ１が組立られている。なお、前記光ファイバ４は光通路として機能するものである。
【０００３】
図１７には、このような多心光コネクタ１の接続構造の一例が示されており、同図に示す光コネクタ１は、その接続端面５が光ファイバ４の光軸に直交する面と光軸に直交する面に対して８度傾いた斜面とにより形成されている。なお、同図において、光コネクタ１ａは側面図により、光コネクタ１ｂは断面図により示されている。同図に示されるように、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂは接続端面５同士が対向するように配置され、光コネクタ１ａのピン嵌合穴９と光コネクタ１ｂのピン嵌合穴９とに共通の接続ピン３６が嵌合されることによって、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂとが位置あわせされる。
【０００４】
そして、この位置あわせによって光コネクタ１ａ、１ｂの光ファイバ４が位置あわせされ、光ファイバ４の接続端面同士は接続整合剤などを介せずに直接物理的に光接続されている。なお、このように光ファイバ４同士を直接物理的に接続することを光ファイバ４のＰＣ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ)接続と呼んでいる。
【０００５】
上記のように、光コネクタ１における光ファイバ４のＰＣ接続を可能とするために、従来は、例えば図１８に示すように、研磨台３３にアルミナなどを含むスラリー状のラップ液４０を入れ、このラップ液４０に光コネクタ１の接続端面５を押し付け、光コネクタ１のフェルール２と光ファイバ４の材質の違いから、光ファイバ４よりも軟らかいフェルール２をラップ液４０によってより多く研磨することにより、上記のように光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも１μｍ程度突出させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光コネクタ１のフェルール２の材質は、例えば８割程度のガラスフェラーと２割程度の樹脂の混合材により形成されており、石英ガラス等により形成された光ファイバ４とフェルール２との硬度差はそれほど大きくないために、上記のように光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも僅か１μｍ突出させるためにも非常に長い時間がかかり、光コネクタ１の研磨に長い時間を要するといった問題があった。
【０００７】
また、このように、長い時間をかけても、光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも１μｍといったわずかな長さしか突出させることができないために、この光ファイバ４の突き出しによって、確実に良質なＰＣ接続を保証するのは困難であり、光コネクタ１ａと光コネクタ１ｂとがわずかに位置ずれしただけでも、光コネクタ１ａ，１ｂの光ファイバ４の接続端面間に隙間が生じ、光ファイバ４同士の光接続損失を増大させてしまうといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、短い時間で、光コネクタ等の光部品の接続端面から光ファイバ等の光通路を所望の長さだけ突き出して研磨することが可能であり、それにより、光部品同士の良質なＰＣ接続を可能とする光部品並びにその光部品端面の研磨方法および研磨装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、光部品端面の研磨方法の第１の発明は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１０】
また、光部品端面の研磨方法の第２の発明は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１１】
また、光部品端面の研磨方法の第３の発明は、上記第１の発明の構成に加え、上記研磨補助部材の凹部には該凹部の周りの研磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設ける構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１２】
さらに、光部品端面の研磨方法の第４の発明は、上記第１又は第３の発明の構成に加え、研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフェルールとし、該光ファイバ挿通孔を凹部とする構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
さらに、光部品端面の研磨方法の第５の発明は、上記第４の発明の構成に加え、上記光部品はフェルールに光ファイバを挿通固定して該光ファイバ固定領域の両側にピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに、光部品端面の研磨方法の第６の発明は、上記第１又は第２又は第３又は第４の発明の構成に加え、上記光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に研磨補助部材の凹部を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、光部品端面の研磨方法の第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明の構成に加え、上記研磨補助部材と光部品の少なくとも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、光部品端面の研磨装置の第１の発明は、光部品の保持部と、該光部品の保持部に保持される光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を前記光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置する研磨補助部材配置部と、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることによって前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの接続端面よりも突出させて研磨する研磨用移動機構とを有する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、光部品端面の研磨装置の第２の発明は、上記第１の発明の研磨装置の構成に加え、上記光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、研磨用移動機構は前記光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記光部品群の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を振動変化する方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させて研磨する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
さらに、光部品端面の研磨装置の第３の発明は、上記第１又は第２の研磨装置の発明の構成に加え、上記研磨用移動機構は超音波振動発生装置又はバイブレータによる振動発生装置とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
さらに、光部品の第１の発明は、光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて周りの接続端面よりも略１〜５μｍ突き出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
さらに、光部品の第２の発明は、光部品の接続端面に複数の光通路端面が露出されている光部品であって、光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて光通路端面を含む領域が周りの接続端面よりも突き出されており、各光通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
上記構成の本発明において、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を、光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、光部品の接続端面研磨を行うために、前記凹部に対向する光通路側の接続端面部分は殆ど研磨されずに、その周りの光部品の接続端面のみが研磨媒体によって研磨される。そのため、前記凹部に対向する光通路端面を含む領域の周りの端面研磨を短い時間で行って光通路端面を含む領域を光部品の接続端面から突出させた状態とすることが可能となり、研磨時間等の研磨条件を自在に設定して、所望の長さの光通路端面側の突き出し量を得ることが可能となり、上記解決すべき課題が解決される。
【００２２】
なお、本明細書では、「光通路端面を含む領域」という用語は、光通路端面のみの領域（光通路端面と合同の領域）を意味する場合と、該光通路端面よりも外側に張り出した光通路端面を含む領域（光通路端面を囲んで該光通路端面よりも大きい領域）を意味する場合との両方を意味する概念で使用している。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は簡略化又は省略する。図１、２には、本発明に係る光部品端面の研磨方法を適用する研磨装置の一実施形態例の要部構成が、光部品としての多心光コネクタ１および、この光コネクタ１の研磨に用いられる研磨補助部材であるフェルール３を取りつけた状態で示されている。なお、図１には、この研磨装置の正面図が、図２には、その側面図がそれぞれ示されており、図１において、光コネクタ１およびフェルール３は、断面図により示されている。また、図４には、この研磨装置の全体図が模式的に示されており、図１，２に示す構成部分は、図４に示す装置の第３研磨工程部位３０に設けられている。
【００２４】
図４に示すように、この研磨装置は、制御機能を備えた架台２５上に、第１研磨工程部位２８，第２研磨工程部位２９および第３研磨工程部位３０を設けて構成されており、第１，第２研磨工程部位２８，２９にはそれぞれ、砥石回転部２１，２２とコネクタ保持部１７，１８と、移動機構２３，２４が設けられており、第３研磨工程部位３０には光コネクタ１の端面を研磨するための研磨媒体の供給ユニット２７が設けられている。第２研磨工程部位２９に設けられている砥石回転部２１の砥石（図示せず）は、第１研磨工程部位２８の砥石回転部２２の砥石（図示せず）よりもきめの細かい砥石により構成されており、また、各移動機構２３，２４は、各コネクタ保持部１７，１８を各砥石回転部２１，２２に対して図の左右と前後（紙面に対して垂直な方向）に移動させるものである。
【００２５】
本実施形態例では、第１研磨工程部位２８と第２研磨工程部位２９を以上のような構成にすることにより、光コネクタ１の接続端面５を、第１研磨工程部位２８において粗研磨し、その後、第２研磨工程部位２９において、例えば接続端面５の斜面の角度を８度とするといったように、予め定められた形状にきれいに研磨するように構成している。そして、その後、第３研磨工程部位３０に光コネクタ１を移動させるようにしており、第３研磨工程部位３０は、光コネクタ１の接続端面５から光ファイバ４を突出させて仕上げる工程部位としている。
【００２６】
図１，２に示されるように、本実施形態例の光部品端面の研磨装置は、光部品の保持部としてのコネクタ保持部１６と、このコネクタ保持部１６に保持される光コネクタ１の接続端面５との間に研磨媒体２０を介してフェルール３を配置するフェルール配置部１５を有して構成されている。なお、例えばフェルール配置部１５には、図示されていないばね等が設けられており、フェルール３をフェルール配置部１５に配置すると、フェルール３がそのばね等によって光コネクタ１側に押し付けられるようになっている。
【００２７】
本実施形態例で用いた光コネクタ１は、従来例と同様に、石英ガラス製の光ファイバ４および、ガラスフェラーとエポキシ樹脂材質の成形体のフェルール２を有して形成されている。また、フェルール３は、光コネクタ１の接続端面５に露出している光ファイバ４に対応する位置に凹部としての光ファイバ挿通孔８を形成したものであり、フェルール３は、光コネクタ１のフェルール２と同形状、同材質と成している。なお、図の簡略化のために、図１においては、フェルール２，３の各光ファイバ挿通孔７，８と光コネクタ１の光ファイバ４はそれぞれ２本づつ示しているが、実際には、それよりも多い本数が用いられる場合が多く、例えば、図３，５，６に示す例では、前記光ファイバ挿通孔７，８および光ファイバ４は、それぞれ４本づつ設けられている。
【００２８】
また、各光ファイバ挿通孔７，８は断面が円形状であり、その内径（孔直径）Ｒは約１２６μｍであり、光ファイバ４の外径（１２５μｍ）よりも少しだけ大きく形成されている。また、フェルール２の接続端面５およびフェルール３の端面６は、図５，６に示すように、光ファイバ４の光軸に直交する面と、光軸に直交する面に対して８度傾いた斜面とにより形成されている。
【００２９】
光コネクタ１における光ファイバ４の固定領域両側には、ピン嵌合穴９が形成され、フェルール３の光ファイバ挿通孔８の両側には、光コネクタ１のピン嵌合穴９に対応する位置にピン嵌合穴１０が形成されており、本実施形態例では、フェルール３のピン嵌合穴１０と光コネクタ１のピン嵌合穴９とに、嵌合ピンとしての段付ガイドピン１１が挿入されている。なお、この段付ガイドピン１１の細径ピン１３側が光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入されている。
【００３０】
前記フェルール配置部１５にはシャフト２６を介して超音波発生装置（超音波振動発生装置）１４が設けられており、超音波発生装置１４は、図４に示したように、架台２５内に設けられている。この超音波発生装置１４は、前記の如くフェルール３を光コネクタ１の側に押し付けた状態で、フェルール３を、該フェルール３とフェルール２との端面間隔を相対的に広狭振動変化する方向に移動するものであるが、図１に示す例では、フェルール３を光ファイバ４の光軸方向に相対振動移動させることによって光ファイバ４の接続端面をフェルール２の接続端面５よりも突出させて研磨する研磨用移動機構として機能する。
【００３１】
本実施形態例は以上のように構成されており、次に、この研磨装置を用いた光コネクタの接続端面５側の研磨方法について説明する。まず、図４に示した第１研磨工程部位２８のコネクタ保持部１８に光コネクタ１を保持し、その接続端面５側を砥石回転部２２側に向けた状態として接続端面５を粗研磨する。次に、第２研磨工程部位２９に光コネクタ１を移動させ、コネクタ保持部１７に保持し、その接続端面５側を砥石回転部２１側に向けて研磨することにより、光コネクタ１の光ファイバ４の端面とフェルール２の接続端面５をきれいに仕上げ研磨する。その後、光コネクタ１を第３研磨工程部位３０に移動させる。
【００３２】
次に、図１，２に示すように、光コネクタ１をフェルール３の上部側に配置して、段付ガイドピン１１を光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入し、光コネクタ１の接続端面５とフェルール３の端面６との間に研磨部材２０（例えば粒径３μｍのダイヤモンド砥粒）を介在させて、光コネクタ１をコネクタ保持部１６によって保持する。そして、この状態で、超音波発生装置１４を駆動させて２０ＫＨｚの超音波を約２０秒間発生させ、フェルール３を光ファイバ４の光軸Ｚ方向に振動させて相対移動させ、光コネクタ１の接続端面５を研磨する。
【００３３】
そうすると、図７に示すように、フェルール３の振動が研磨媒体２０に伝えられて研磨媒体２０が光ファイバ４の光軸方向に移動し、光コネクタ１の接続端面５の研磨が行われるが、フェルール３には、光コネクタ１の光ファイバ４に対応する位置（光ファイバ４の端面を含む領域に対応する位置）に光ファイバ挿通孔８が形成されているために、同図に示すように、研磨媒体２０は光ファイバ４の接続端面側に衝突することは殆どなく、フェルール３の光ファイバ挿通孔８に落ちていき、このことにより、光コネクタ１の光ファイバ４の接続端面は殆ど研磨されず、凹部（光ファイバ挿通孔８）の周りのフェルール２の接続端面５のみが研磨される。
【００３４】
本実施形態例によれば、上記のように、光コネクタ１の端面研磨において、光ファイバ４の接続端面側を殆ど研磨せずに、その周りのフェルール２の接続端面５のみを研磨することができるために、非常に短時間で、光ファイバ４の接続端面側をフェルール２の接続端面（光部品の接続端面）５から突出させた状態に研磨することが可能となり、例えば超音波発生装置１４の駆動時間等を調節することにより、所望の光ファイバ突き出し量を容易に、かつ、確実に得ることができる。
【００３５】
実際に、本実施形態例の研磨装置を用いて上記研磨方法により光コネクタ１の端面研磨を行ったところ、図８に示すように、光ファイバ４の接続端面をその周辺のフェルール２の接続端面５よりも３μｍ程度突き出して研磨することを、非常に短時間で、容易に行えることが確認された。そして、このように、光ファイバ４の接続端面がフェルール２の接続端面５から３μｍ程度突出した光コネクタ１を用いて、図１５に示したように光コネクタ１同士の光接続を行ったところ、極めて良好な光ファイバ４のＰＣ接続を行うことができた。
【００３６】
また、本実施形態例によれば、光コネクタ１の研磨補助部材として、光コネクタ１のフェルール２と同形状のフェルール３を用いており、光コネクタ１のフェルール２のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０とに段付ガイドピン１１を挿入して光コネクタ１とフェルール３の位置決めを行うために、非常に容易に、かつ、正確に、この位置決めを行うことが可能となり、上記光コネクタ１の端面研磨を非常に容易に、かつ、正確に行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態例によれば、この光コネクタ１とフェルール３との位置決め用に用いられる段付ガイドピン１１は、図の上部側が細径ピン１３と成しており、この細径ピン１３を光コネクタ１のピン嵌合穴９に挿入して研磨を行うために、細径ピン１３とピン嵌合穴９との間に比較的大きな隙間が生じるため、研磨媒体２０によってピン嵌合穴９の研磨が行われることを抑制できる。そのために、ピン嵌合穴９の径が大きくなってしまうといった支障が生じることを確実に防止することができる。
【００３８】
なお、この実施形態例における光通路端面を含む領域（光通路を含む微小領域）の大きさは、その領域にに対向する研磨補助部材の凹部８の大きさと、光コネクタ１と研磨補助部材との位置決め精度等によって自由自在に決められるものである。
【００３９】
例えば、光通路としての光ファイバ４の直径を１２５μｍとした光コネクタ１に対して、研磨補助部材としてのフェルール３の凹部（光ファイバ挿通孔）８の直径を１２６μｍとし、段付ガイドピン１１の太径を０．６９８ｍｍ、細径を０．６６０ｍｍとして研磨を行ったところ、突出された光通路端面を含む微小領域は直径約８０μｍの範囲であった。これは、光通路の光ファイバの中心コアの直径１０μｍの外径部分から離れたグランド部分は研磨されるものの、コアとその周辺近傍には研磨媒体が触れていないことを意図するものである。
【００４０】
また、上記のフェルール３の光ファイバ挿通孔８の直径を約１８０μｍに変更して研磨を行ったところ、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲は、直径１２５μｍの光ファイバを含む直径約１３５μｍの範囲であった。さらに、段付でなく外径０．６９０ｍｍのストレートのピン（ピン嵌合穴は直径０．７ｍｍ）をガイドピン１１に使用し、上記フェルール３の光ファイバ挿通孔８の直径を約１３６μｍにして同様の研磨を行ったところ、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲は、光ファイバ４の直径に等しい直径１２５μｍの範囲であり、条件を変えることにより、研磨されない「光通路端面を含む微小領域」の範囲を自在に可変調整できることを検証することができた。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、研磨媒体２０は、粒径３μｍのダイヤモンド砥粒としたが、研磨媒体の砥粒径サイズや種類等は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものであり、例えばアルミナ等としてもよく、また、これらのアルミナやダイヤモン等を含むラップ液等としてもよい。例えば、粒径９μｍのダイヤモンド砥粒を用いて上記実施形態例と同様に光コネクタ１の端面研磨を行ったところ、光ファイバ４の接続端面を含む領域（光ファイバ４の接続端面を含む微小領域）をその周りのフェルール２の接続端面から１０μｍ程度突出させることができた。
【００４２】
また、光コネクタ１等の光部品の研磨に用いられる研磨媒体２０は、必ずしも１種類のものとするとは限らず、数種類の研磨媒体を混合させて用いてもよいし、光ファイバ４等の光通路突き出し量に合わせて複数段階の研磨を行うようにし、この各段階毎に研磨媒体２０の種類等を代えるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３は光コネクタ１のフェルール２と同じ形状、同じ材質のものとしたが、フェルール３は例えば金属等により形成したフェルールとしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３の光ファイバ挿通孔８は貫通の孔としたが、光ファイバ挿通孔８等のような凹部は必ずしも貫通の孔とするとは限らず、光ファイバ４等の光通路端面に対応する位置や、光ファイバ４等の光通路端面を含む領域に対応する位置に形成されている凹部であればよい。また、図９の（ａ）に示すように、フェルール３の光ファイバ挿通孔８等の凹部に、フェルール３の形成材質よりも軟質な軟質部材１９を凹部（光ファイバ挿入孔８）の空間を完全に埋める形態で設け（つまり、研磨補助部材の凹部の形成位置に凹部の代わりに軟質部材１９を設け）てもよく、あるいは、図９の（ｂ）に示すように凹部（光ファイバ挿入孔８）の表面側にわずかの空間部を残して凹部空間に軟質部材１９を充填形成したものでもよい。このように、フェルール３の形成材質の弾性ヤング率Ｅ２よりも軟質部材１９の弾性ヤング率Ｅ１を小さいものとすると、研磨媒体２０によって光コネクタ１の端面研磨を行うときに、凹部に対向する部分に伝わる加工エネルギーがその周りのフェルール２に加えられる加工エネルギーよりも小さくなり、したがって、上記実施形態例の場合と同様な効果をもって、光ファイバ４の接続端面を含む領域をそれらの周りのフェルール２の接続端面５よりも突き出した状態に研磨することができる。
【００４５】
特に、図９の（ａ），（ｂ）に示すように、フェルール３の光ファイバ挿通孔８等の凹部に、フェルール３の形成材質よりも軟質な軟質部材１９を設けて光コネクタ１（フェルール２）の接続端面を研磨する場合には凹部（軟質部材１９）に対向する光ファイバ４の接続端面に微弱な研磨力が作用するので、前の研磨工程（第２研磨工程部位２９での研磨工程）の終了段階で、光通路端面（ファイバ端面）の研磨が多少不十分であったとしてもこの第３研磨工程部位３０で微少の研磨が引き続き行われることとなるので、光通路端面をきれいに研磨でき、しかも、前記のように、凹部８に対向する以外の部分の研磨が促進的に行われることから、前記光ファイバ４の接続端面を含む領域をそれらの周りのフェルール２の接続端面５よりも効果的に突き出し研磨することができる。
【００４６】
さらに、上記実施形態例では、フェルール３の光ファイバ挿通孔８は、断面が円形状の孔としたが、例えば図１０の（ａ），（ｂ）に示すように、光ファイバ挿通孔８の代わりに、断面が三角形状や四角形状の凹部３２をフェルール３の端面６側に設けてもよい。このように、フェルール３等の研磨補助部材に設ける凹部の形状等は特に限定されるものではなく。光ファイバ４等の光通路の端面形状等に対応させる等して適宜設定されるものである。
【００４７】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０に嵌合ピンとして段付ガイドピン１１を挿入して光コネクタ１とフェルール３の位置あわせを行ったが嵌合ピンとして段のないストレートピンを上記各ピン嵌合穴９，１０に挿入するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１の接続端面５側を研磨する際に、フェルール３と光コネクタ１との位置合わせを、光コネクタ１のピン嵌合穴９とフェルール３のピン嵌合穴１０に段付ガイドピン１１を挿入して行ったが、光コネクタ１の外形とフェルール３の外形を基準として光コネクタ１とフェルール３の位置合わせを行うことによって、光コネクタ１の接続端面５に露出している光ファイバ４にフェルール３の光ファイバ挿通孔８を位置合わせして光コネクタ１の接続端面５の研磨を行うようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上記実施形態例では、超音波発生装置１４により、フェルール３側を振動させたが、フェルール３側を振動させる代わりに光コネクタ１側を振動させてもよく、あるいは、光コネクタ１とフェルール３の両方を振動させて両者を相対移動させ、光コネクタ１の接続端面５の研磨を行うようにしてもよい。また、これら、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との一方又は両方を振動する研磨用移動機構（光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する機構）は、超音波発生装置１４に代えてバイブレータ装置を用いるようにしてもよい。さらに、その振動方向（光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向）を光通路（光ファイバ４）の光軸方向としたが、光軸方向に対して角度をもった斜め向きとしてもよく、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向であればその移動の角度は問わない。
【００５０】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１の端面研磨を行うときに、超音波発生装置６０により２０ＫＨｚの超音波を約２０秒間発生させて研磨を行ったが、超音波発生装置１４から発生する発生周波数や超音波発生時間等は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、これらの超音波発生周波数や超音波発生時間を適宜設定することにより、所望の光ファイバ突き出し量を得ることができる。
【００５１】
さらに、上記実施形態例では、フェルール配置台１５にばねを設けてフェルール３を光コネクタ１側に押し付けるようにしたが、このように、フェルール３を光コネクタ１側に押し付ける手段は、ばねとは限らず、適宜設定されるものである。また、フェルール３を光コネクタ１側に押し付ける代わりに、光コネクタ１側をフェルール３側に押し付けるようにしてもよいし、光コネクタ１およびフェルール３を互いに相手側に押し付けるように配置してもよい
【００５２】
さらに、光コネクタ１とフェルール３の配設部分の構成は例えば、図１４，図１５に示すような他の構成形態を採り得る。図１４に示すものは、光コネクタ１の上側を押え部材１１０で押さえ、圧縮ばね１００の押し付け力を光コネクタ１に加えて、超音波振動により研磨を行う構成としたものである。
【００５３】
図１５に示すものは、超音波発生装置１４に代えてバイブレータ装置を設け、光コネクタ１はその上側でホルダ２１０で保持し、ホルダ２１０とストッパ２００との間には隙間δを確保し、この状態でバイブレータ装置を駆動して振動を与え、光コネクタ１の端面研磨を行う構成としたものである。この図１５の構成においては、バイブレータによって振動を与えると、光コネクタ１とホルダ２１０とが一体となって振動の押し上げ力を受けてストッパ２００に衝突し、次にその反動で下方に復帰移動するが、その帰り移動中にまた次のバイブレータ振動の押し上げ力を受けてストッパ２００に衝突するという如く、繰り返し振動移動が行われることで、光コネクタ１の端面研磨が行われる。
【００５４】
上記図１４，図１５のいずれの構成も、光コネクタ１とフェルール３の間に砥粒（研磨媒体）２０が介在されることで、好適な研磨が達成される。
【００５５】
さらに、上記実施形態例では、超音波発生装置１４を用いてフェルール３を振動させて光コネクタ１の接続端面研磨を行ったが、超音波発生装置１４を用いずに、光コネクタ１とフェルール３の一方又は両方に圧力を加える加圧研磨方式の研磨用移動機構を用いて、光コネクタ１とフェルール３の少なくとも一方を光ファイバ４の光軸方向等、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を振動変化する方向に相対移動させて、研磨部材２０によって光コネクタ１の接続端面５を研磨するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記実施形態例では、１つの光コネクタ１の接続端面研磨方法について述べたが、例えば光コネクタ１等の光部品の保持部は複数の光部品を共に保持する構成とし、超音波発生装置１４等の研磨用移動機構は、光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面とフェルール３等の研磨補助部材との間に研磨媒体２０を介在させた状態で、研磨補助部材と光部品群の少なくとも一方を光ファイバ４等の光通路の例えば光軸方向等、光コネクタ１の端面とフェルール３の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることによって、光部品群の光通路の接続端面を含む領域その周りのフェルール２等のハウジングの接続端面よりも突出させて研磨する構成としてもよい。このようにして、光部品の端面を一括研磨する装置を構成すると、より一層効率的に光部品の端面研磨を行うことができる。
【００５７】
さらに、上記実施形態例では、光コネクタ１は石英ガラス製の光ファイバ４および、ガラスフェラーとエポキシ樹脂の成形体のフェルール２を有するものとしたが、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置を用いて研磨を行う光コネクタ１の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ジルコニア等のセラミックスとしても構わない。
【００５８】
さらに、上記実施形態例では、接続端面５が斜面を有する多心光コネクタ１の接続端面５を研磨する方法について述べたが、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、接続端面５が光ファイバ４の光軸に垂直な面の多心光コネクタ１の端面研磨や、図１４の（ｂ）の鎖線に示すように、光ファイバ４がフェルール２に斜めに設けられたり、ピン嵌合穴９がフェルール２に斜めに設けられたりした光コネクタ１の端面研磨や、接続端面５が曲面の単心光コネクタ１等の様々な光コネクタ１の接続端面５を研磨する際に適用されるものである。
【００５９】
さらに、上記実施形態例では、研磨補助部材として、光コネクタ１と同形状、同材質のフェルール３を用いて光コネクタ１の端面研磨を行ったが、研磨補助部材は必ずしもフェルール３とするとは限らず、光部品の光通路端面に対応する位置又は光部品の光通路端面を含む領域に凹部を形成するか、又は図９の（ｂ）に示すようにその凹部に軟質部材１９を充填するか、或いは、図９の（ａ）に示すように、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を用いて光部品端面の研磨を行うことができる。
【００６０】
さらに、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、光コネクタ１のみならず、光ファイバ４や光導波路等の光通路を接続端面に突出させている様々な光部品の端面研磨方法および研磨装置として適用されるものであり、それらの光部品の接続端面を研磨することによって、光通路（光通路端面を含む領域）を光部品の接続端面から突出させて仕上げる光部品端面の研磨方法および研磨装置として広く適用されるものである。
【００６１】
さらに、本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、上記実施形態例に示した石英系光ファイバとプラスチック系のフェルールから構成される光部品に限定されることなく、例えば図１１に示されるような構成形態の光部品の研磨方法および研磨装置としても適用できるものである。
【００６２】
この図１１に示す光部品は、ハウジングとしてのフェルール２に光通路としての多心（図では８心）のコア（材質石英）を形成したＳｉや石英基板を収容したもので、多心のコアは光コネクタ１の接続端面５に露出されており、接続端面５は光通路の光軸に対し８２度の傾斜面Ａと光通路の光軸に対し直交する面Ｂとを有している。
【００６３】
この図１１に示される光部品を、上記実施形態例の場合と同様な凹部８を設けた研磨補助部材としての８心フェルールを用いて同様な研磨を行ったところ、１０μｍ角のコアをもつ各光通路毎に直径約８０μｍの光通路端面を含む領域を短時間の研磨で２μｍ突出させることができた。勿論、その突き出し量は制約されることなく、研磨時間等の条件を制御することによって、所望の突き出し量が得られる。
【００６４】
この場合、上記８心フェルールに代えて図１２に示すような長方形の凹部８を有するフェルールを研磨補助部材として使用することにより、図１３に示すような８心のコアを一括的に含む長方形の微小領域の端面を所望量突出させることができる。
【００６５】
次に、上記実施形態例の研磨方法を用いた光部品研磨の具体例を説明する。
【００６６】
（具体例１）
研磨対象：
１２心ＭＰＯ光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件：
超音波方式、周波数２０ＫＨｚ、押し付け力０．１ｋｇｆ、研磨媒体２０として粒径３μｍのダイヤモンド砥粒を使用。研磨時間は約２０秒とした。
研磨結果：
光ファイバ端面を含む領域の突出量は４μｍ、光ファイバ端面同士の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下であった。
【００６７】
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、整合剤を用いた場合と用いない場合の接続損失の変動は０．０２ｄＢ以下であり、極めて良好なＰＣ接続を達成することができた。
【００６８】
（具体例２）
研磨対象：
１２心ＭＰＯ光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件：
バイブレータによる振動方式、バイブレータ周波数１００Ｈｚ、バイブレータ振幅約９０μｍ、コネクタホルダ２１０の重量３００ｇｆ、コネクタホルダ振幅約２００μｍ、コネクタホルダ２１０の振動周波数約１００Ｈｚ、ストップ時における光コネクタ１とフェルール３の初期端面間隔約１５０μｍ、研磨媒体２０として粒径６μｍのダイヤモンド砥粒を使用。研磨時間は約１２０秒とした。
研磨結果：
光ファイバ端面の突き出し量は２μｍ、光ファイバ端面同士の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下であった。
【００６９】
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、整合剤を用いた場合と用いない場合の接続損失の変動は０．０２ｄＢ以下であり、極めて良好なＰＣ接続を達成することができた。
【００７０】
【発明の効果】
本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置によれば、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨するものであるから、上記相対移動により、上記研磨補助部材の凹部形成部位以外の領域、すなわち、光部品の光通路端面を含む領域以外の領域のみを研磨し、光部品の接続端面を含む領域は殆ど研磨しないようにできるために、非常に短時間で、容易に、かつ、正確に光部品の光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させることができる。
【００７１】
そのため、本発明によれば、研磨時間等の研磨条件を適切に設定することにより、光ファイバ等の光通路端面を含む領域を例えば、略１〜５μｍの範囲内の所望の突き出し量にすることができるために、例えば光ファイバを備えた光コネクタにおいて、光ファイバの接続端面を光ファイバの周りのフェルールよりも突出させて光コネクタ同士を接続することにより、光ファイバ同士の良質なＰＣ接続を確実に得ることができる。
【００７２】
また、上記研磨補助部材の凹部（凹部形成位置）に該凹部の周りの研磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設けるか、又は、光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた本発明の光部品端面の研磨方法によれば、この軟質部材とその周りの研磨補助部材形成材質の弾性ヤング率の違いによって、光部品の光通路端面又は当該光通路端面を含む領域に加える加工エネルギーをその周りの光部品の接続端面に加える加工エネルギーよりも小さくすることができるために、上記と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
さらに、上記研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフェルールとし、この光ファイバ挿通孔を凹部とする光部品端面の研磨方法によれば、コネクタ側フェルールの光ファイバ挿通孔に光ファイバを挿通固定した光コネクタの接続端面研磨を、上記研磨補助部材を用いて同様に、容易に、かつ、正確に行うことができる。
【００７４】
さらに、光部品はフェルールに光ファイバを挿通固定して該光ファイバ固定領域の両側に接続用のピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行う本発明の光部品端面の研磨方法によれば、上記嵌合ピンを挿入して行われる光コネクタと研磨補助部材との位置合わせを非常に容易に、かつ正確に行うことができるために、非常に容易に、かつ、正確に、光ファイバ端面を含む領域を短時間の研磨によりフェルールの接続端面から所望量突出させることができる。
【００７５】
さらに、光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接続端面に露出している光通路端面に研磨補助部材の凹部を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行う本発明によれば、上記嵌合ピンを挿入して光部品と研磨補助部材との位置合わせを行う発明の場合と同様に、光部品と研磨補助部材の位置合わせを容易に、かつ正確に行い、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ正確に行うことができる。
【００７６】
さらに、研磨補助部材と光部品の少なくとも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させる本発明の光部品端面の研磨方法によれば、超音波振動によって研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を容易に制御移動させて、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ正確に行うことができる。また、超音波やバイブレータの振動エネルギを容易に可変調節できるという利点も得られる。
【００７７】
さらに、光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、研磨用移動機構は該光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と前記研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記光部品群の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの前記ハウジングの接続端面よりも突出させて研磨する構成とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、光部品群の端面研磨を一括して行うことができるために、より一層効率的に上記のような光部品端面の研磨を行える優れた装置とすることができる。
【００７８】
さらに、上記研磨用移動機構を超音波振動発生装置又はバイブレータによる振動発生装置とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、超音波やバイブレータの振動発生装置によって振動を発生させ、上記研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させて、上記のような光部品端面の研磨を非常に容易に、かつ、正確に行える装置とするこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光部品端面の研磨装置の一実施形態例を示す要部構成正面図である。
【図２】上記実施形態例の光部品の研磨装置の要部構成を示す側面図である。
【図３】上記実施形態例の研磨装置に配設された光コネクタ１の光ファイバ配設領域とフェルール３の光ファイバ挿通孔配設領域を拡大して示す説明図である。
【図４】上記実施形態例の光部品の研磨装置の全体構成図である。
【図５】上記実施形態例の光部品の研磨装置に配設される光コネクタ１の一例の接続端面側から見た正面図（ａ）と、この光コネクタ１の側面図（ｂ）である。
【図６】上記実施形態例の光部品の研磨装置に配置されるフェルール３の側面図（ａ）と、フェルール３の端面側から見た正面図（ｂ）である。
【図７】上記実施形態例の光部品の研磨装置を動作させたときに生じる研磨媒体の動きを示す説明図である。
【図８】上記実施形態例の光部品の研磨装置を用いて接続端面側を研磨した光コネクタを断面図（ａ）と側面図（ｂ）により示す説明図である。
【図９】本発明に係る光部品の研磨方法に用いられるフェルールの別の例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられるフェルールの他の凹部形成例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられる光コネクタの別の構成形態例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられるフェルールのさらに他の凹部形成例を示す説明図である。
【図１３】図１１の光コネクタを図１２のフェルールを用いて研磨した後に得られる光コネクタの接続研磨端面の説明図である。
【図１４】光コネクタ１とフェルール３の配設部分の他の構成を示す実施形態例の説明図である。
【図１５】光コネクタ１とフェルール３の配設部分のさらに他の構成を示す実施形態例の説明図である。
【図１６】多心光コネクタの一例を斜視図（ａ）と、（ａ）のＡ−Ａ断面図により示す説明図である。
【図１７】多心光コネクタの接続構造例を示す説明図である。
【図１８】従来の光コネクタ端面の研磨方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ 光コネクタ
２，３ フェルール
４ 光ファイバ
５ 接続端面
６ 端面
７，８ 光ファイバ挿通孔
１４ 超音波発生装置
１５ フェルール配置部
１６ コネクタ保持部
２０ 研磨媒体
Claims (12)
- 光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させることを特徴とする光部品端面の研磨方法。
- 光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよりも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させることを特徴とする光部品端面の研磨方法。
- 研磨補助部材の凹部には該凹部の周りの研磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設けることを特徴とする請求項１記載の光部品端面の研磨方法。
- 研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフェルールとし、該光ファイバ挿通孔を凹部とすることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の光部品端面の研磨方法。
- 光部品はフェルールに光ファイバを挿通固定して該光ファイバ固定領域の両側にピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行うことを特徴とする請求項４記載の光部品端面の研磨方法。
- 光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に研磨補助部材の凹部を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の光部品端面の研磨方法。
- 研磨補助部材と光部品の少なくとも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の光部品端面の研磨方法。
- 光部品の保持部と、該光部品の保持部に保持される光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を前記光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置する研磨補助部材配置部と、該研磨補助部材と前記光部品の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させることによって前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの接続端面よりも突出させて研磨する研磨用移動機構とを有することを特徴とする光部品端面の研磨装置。
- 光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、研磨用移動機構は前記光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記光部品群の少なくとも一方を互いの対向端面間隔を振動変化する方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させて研磨する構成としたことを特徴とする請求項８記載の光部品端面の研磨装置。
- 研磨用移動機構は超音波振動発生装置又はバイブレータによる振動発生装置としたことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の光部品端面の研磨装置。
- 光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて周りの接続端面よりも略１〜５μｍ突き出されていることを特徴とする光部品。
- 光部品の接続端面に複数の光通路端面が露出されている光部品であって、光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の研磨方法により研磨されて光通路端面を含む領域が周りの接続端面よりも突き出されており、各光通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量の不揃いは０．５μｍ以下と成している光部品。
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