JP4635640B2 - 光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法に係り、光部品の位置決めを行う係合突起を有する光部品固定フェルールを高精度で形成することができる光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法に関する。

従来より、光部品である光導波路と光ファイバとの接続では、ファイバアレイ（ＦＡ）型の接続部品が用いられている。このＦＡ型接続部品では、石英系もしくはシリコン系のＶ溝基板上に光ファイバを配列したものであり、接続端面は研磨により形成されている。光導波路との接続は、光を通した状態でアクティブアライメントによって位置合わせして、接着剤で固定している（例えば特許文献１、２参照）。
特開平８−２４０７３８号公報 特開平５−２５７０４０号公報

ところで、アクティブアライメントにより調心を行う光部品の実装作業は、専用の実装装置を必要とし、また実装時間がかかるため、生産性の低下やコストの高騰等を招く。
そこで、本発明者らは、先にアクティブアライメントによる実装を行わずにパッシブアライメントだけで光部品を所定位置に位置決めできて光ファイバを高精度に接続することができる光部品固定用フェルールを提案した。
しかしながら、係るフェルールでは、光部品の位置決め手段を１μｍ以下の位置決め精度で所定位置に形成する必要があるので、高精度に位置決めできる金型が必要となる。

本発明は、前述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光部品収納部および光部品位置決め用の係合突起を光部品固定フェルールの所定位置に高精度で形成することができる光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、光部品を所定位置に位置決めする係合突起を設けた光部品固定フェルールの光部品固定フェルール用金型であって、前記光部品固定フェルールの外形を形成する一組の金型本体と、前記光部品固定フェルールの内部に前記光部品を収納する光部品収納部を形成し、前記係合突起を形成する係合突起形成溝を有し、かつ前記金型本体に挿入可能なスライダーと、前記スライダーの係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有する第１の部材と、前記位置決め突起を前記係合突起形成溝に係合させて前記第１の部材の位置を調整することにより前記スライダーの位置を調整するスライダー位置調整手段と、を有することを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、スライダーは、光部品収納部およびこの光部品収納部において光部品の位置決めを行う係合突起を形成するための係合突起形成溝を有している。そして、この係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有した第１の部材の位置をスライダー位置調整手段により調整することにより、スライダーの位置を調整するので、光部品収納部および光部品位置決め用の係合突起を光部品固定フェルールの所定位置に高精度で形成することができる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、前記スライダー位置調整手段が、前記第１の部材を第１の調整方向へ位置調整すべく前記金型本体との間に所定枚数挿入される第１のシム板と、前記第１の部材において前記第１のシム板と反対側の側面に設けられている斜面と、前記第１の部材の斜面に沿って移動可能な斜面を有するとともに前記第１の調整方向と直交する方向へ移動可能な第２の部材と、前記第２の部材を前記第１の調整方向と直交する方向へ移動させる手段を有することを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、金型本体と第１の部材との間に挿入する第１のシム板の板厚および枚数により、第１の部材の位置を第１の調整方向に高精度で調整することができる。また、第２の部材を第１の調整方向と直交する方向へ移動させる手段により第２の部材を移動させることにより第２の部材に設けられている斜面を第１の部材に設けられている斜面に押し付けて、第１の部材を確実に固定することができる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、前記スライダーを前記第１の部材との間に挟持する第３の部材と、前記第３の部材を前記第１の調整方向と直交する第２の調整方向へ位置調整すべく前記金型本体との間に所定枚数挿入する第２のシム板を有することを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、第３の部材の位置を第２のシム板により調整するので、第１の部材との間にスライダーを確実に固定することができる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、前記スライダーの係合突起形成溝の断面が略半円形状であることを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、スライダーの係合突起形成溝の断面を略半円形状とすることにより、光部品位置決め用の係合突起の形状が略半円形状となるので、光部品に設けられている位置決め用の係合溝の断面形状をＶ字状もしくは半円状とした場合に、左右の位置決めのみならず、上下の位置決めも高精度で行うことができる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、前記第１の部材に設けられている前記位置決め突起が、前記第１の部材に形成された半円形状の溝に同径の円柱棒を嵌めたものであることを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、第１の部材に設ける位置決め突起が半円形状の溝に同径の円柱棒を嵌めることにより形成されているので、スライダーに設けられている略半円形状の係合突起形成溝に完全に嵌ることになる。これにより、第１の部材に対してスライダーが高精度で位置決めされることになる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型は、前記係合突起形成溝が断面が円形の穴を形成した部材を該断面と直交する方向に切断して形成されることを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型においては、スライダーの係合突起形成溝が、断面が円形の穴を形成した部材を該断面と直交する方向に切断して形成されているので、光部品を所定位置に位置決めする係合突起を高精度にしかも簡単に形成することができる。

また、本発明に係る光部品固定フェルール用金型の調整方法は、光部品を所定位置に位置決めする係合突起を設けた光部品固定フェルールの光部品固定フェルール用金型の調整方法であって、前記光部品固定フェルールの外形を形成する一対の金型本体と、前記光部品を収納する光部品収納部を形成すべく前記光部品に設けられている係合溝に対応する位置に係合突起形成溝を有し、かつ前記金型本体に挿入可能なスライダーと、前記スライダーの係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有し、前記スライダーを前記金型本体における所定位置に位置決めする第１の部材と、前記第１の部材との間に前記スライダーを固定する第３の部材とを有し、前記スライダーを挿入して、前記第３の部材と前記金型本体との間に所定枚数の第２のシム板を挿入して前記第１の部材との間に前記スライダーを固定し、前記スライダーの係合突起形成溝に前記第１の部材に設けられている前記位置決め突起を係合させ、前記第１の部材と前記金型本体との間に所定枚数のシム板を挿入して前記第１の部材に設けられている斜面に沿って移動可能な斜面を有する第２の部材をネジにより移動させて前記第１の部材を固定し、前記スライダーが所定位置外の場合には前記シム板の枚数を増減して前記第１の部材の位置を調整することを特徴としている。

このように構成された光部品固定フェルール用金型の調整方法においては、第１の部材との間にスライダーを挟んで固定する第３の部材の位置を、第２のシム板の板厚および枚数により微調整するので、スライダーを完全に固定することができる。また、スライダーの位置決めを行う第１の部材を、第１のシム板の板厚および枚数により位置決めして、第２の部材により第１の部材を固定するので、第１の部材位置の微調整が可能になる。

本発明によれば、光部品の位置決めを行う係合突起を形成するための係合突起形成溝を有するスライダーの位置決めを、係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有した第１の部材を位置調整することにより行うので、光部品収納部および係合突起を光部品固定フェルールの所定位置に高精度で形成することができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法により製造される光部品固定フェルールと、これに接続される光部品を示す斜視図、図２は本発明の光部品固定フェルール用金型に係る実施の形態を示す分解斜視図、図３は上側の金型本体を下方から見た斜視図、図４は光部品固定フェルール用金型の断面図、図５は図４中Ｖ−Ｖ位置から見た断面図、図６はスライダー位置調整手段の断面図、図７はスライダー位置調整手段の分解斜視図、図８は第１の部材の位置決め突起およびスライダーの係合突起形成溝を示す断面図である。

本発明の第１の実施の形態である光部品固定フェルール用金型１０は、図１に示すように、光部品である光導波路４０を光部品固定フェルール３０の所定位置に位置決めするために、光導波路４０に形成した断面Ｖ字状の係合溝４１に係合して光導波路４０の位置決めを行う係合突起３１を装備した光部品固定フェルール３０を製作するものである。

そして、光部品固定フェルール用金型１０は、図２〜図５に示すように、光部品固定フェルール３０の外形を形成する一組（ここでは上下一組）の金型本体１１、１２と、光部品固定フェルール３０の内部に光導波路４０を収納する光部品収納部３２を形成すべく光導波路４０に設けられている係合溝４１に対応する位置に係合突起３１と同形状の係合突起形成溝２１を有し、かつ金型本体１１、１２に挿入可能なスライダー２０と、スライダー２０の係合突起形成溝２１に係合する位置決め突起１４ａを有し、スライダー２０の挿入方向先端部２０ａを金型本体１１、１２における所定位置に位置決めする第１の部材１４と、第１の部材１４の位置を調整することによりスライダー２０の位置を調整するスライダー位置調整手段１３（図３参照）とを有している。

図２、図４および図５に示すように、下金型本体１２は、中央に光部品固定フェルール３０の外形を形成する凹部１２ａを有しており、凹部１２ａの前方（図２において左下方）には、スライダー２０の先端部２０ａが嵌合するスライダー支持部１２ｂが凹設されている。このスライダー支持部１２ｂは、後述する第３の部材１８の頂部によって形成される。凹部１２ａの後方（図２において右上方）には、スライダー２０を挿入するための切欠き１２ｃが設けられている。なお、凹部１２ａの中央部には、光部品固定フェルール３０に光導波路４０を固定する際に接着剤を注入するための接着剤注入窓３３（図１参照）を形成する接着剤注入窓形成部１２ｄが、挿入されるスライダー２０に接触する高さで設けられている。

図３および図４に示すように、上金型本体１１は、下金型本体１２の凹部１２ａに対向して光部品固定フェルール３０の外形を形成する凹部１１ａを中央に有しており、凹部１１ａの前方（図３において左下方）には、スライダー２０の先端部２０ａの位置決めを行うスライダー位置調整手段１３を設けるための調整手段収納部１１ｂが凹設されている。また、凹部１１ａの後方（図３において右上方）には、スライダー２０を挿入するための切欠き１１ｃが、下金型本体１２の切欠き１２ｃに対向して設けられている。

図６および図７に示すように、スライダー位置調整手段１３は、スライダー２０の挿入方向先端部２０ａを金型本体１１、１２において左右方向（図２および図３において矢印Ａ方向）おける所定位置に位置決めする第１の部材１４を有しており、この第１の部材１４を第１の調整方向（図６において矢印Ａ方向）へ位置調整すべく金型本体１１との間に所定枚数挿入される薄板状の第１のシム板１５と、第１の部材１４において第１のシム板１５と反対側の側面に設けられている斜面１４ｂと、第１の部材１４の斜面１４ｂに沿って移動可能な斜面１６ａを有するとともに第１の調整方向と直交する方向（図６において矢印Ｂ方向）へ移動可能な第２の部材１６と、第２の部材１６を第１の調整方向と直交する方向へ移動させるネジ１７と、スライダー２０の先端部２０ａを第１の部材１４との間に挟持する第３の部材１８と、第３の部材１８を第１の調整方向と直交する第２の調整方向（図６において矢印Ｂ方向）へ位置調整すべく下金型本体１２との間に所定枚数挿入する第２のシム板１９を有している。

図２に示すように、スライダー２０には、取っ手２２および光部品固定フェルール３０と不図示の相手フェルールとを調心させるためのガイドピン挿入用のガイド穴３５（図１参照）を形成する一対のガイドバー２３、２３が設けられている。

図８に示すように、スライダー２０に設けられている係合突起形成溝２１の断面は略半円形状である。また、第１の部材１４に設けられている位置決め突起１４ａは、第１の部材１４に形成された半円形状の溝１４ｃに同径の円柱棒１４ｄを嵌めて形成されている。
従って、第１の部材１４に設けられる位置決め突起１４ａが半円形状の溝１４ｃに同径の円柱棒１４ｄを嵌めることにより形成されているので、スライダー２０に設けられている略半円形状の係合突起形成溝２１に完全に嵌ることになる。これにより、第１の部材１４に対してスライダー２０が高精度で位置決めされることになる。
なお、係合突起形成溝２１を有したスライダー２０は、係合突起形成溝２１となる断面が円形の穴を形成した部材を断面と直交する方向に切断して形成される。これにより、光部品を所定位置に位置決めするための係合突起を高精度にしかも簡単に形成することができる。

次に、本発明に係る光部品固定フェルール用金型の調整方法について説明する。
図６および図７に示すように、まず、スライダー２０の厚さに合わせて第２のシム板１９を第３の部材１８の下に挿入して、第１の部材１４と第３の部材１８のスライダー支持部１２ｂとによりスライダー２０の先端部２０ａを保持するようにスライダー２０の支持高さの調整を行う。その後、スライダー２０を挿入してスライダー２０の係合突起形成溝２１に第１の部材１４に設けられている位置決め突起１４ａを係合させ、第１の部材１４と上金型本体１１との間に所定枚数のシム板である第１のシム板１５を挿入して、第１の部材１４に設けられている斜面１４ｂに沿って移動可能な斜面１６ａを有する第２の部材１６をネジ１７により移動させて第１の部材１４を固定する。このとき、スライダー２０が所定位置外の場合には第１のシム板１５の枚数を増減するとともに第２の部材１６を移動させて第１の部材１４の位置を微調整する。

以上、前述した光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法によれば、光部品収納部３２およびこの光部品収納部３２において光導波路４０の位置決めを行う係合突起３１を形成するための係合突起形成溝２１を有するスライダー２０を、第１の部材１４の位置を調整するスライダー位置調整手段１３で実施することにより、スライダー２０の位置を調整するので、光部品収納部３２および光部品位置決め用の係合突起３１を光部品固定フェルール３０の所定位置に高精度で形成することができる。

なお、本発明の光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した光部品固定フェルール用金型１０においては、第１の部材１４に設けられる位置決め突起１４ａを半円形状としたが、このほか例えば長円形を半分にした形でも可能である。
また、前述した光部品固定フェルール用金型１０においては、スライダー２０の全長にわたって係合突起形成溝２１を設けた場合について説明したが、スライダー２０の先端部については係合突起形成溝２１ではなく、例えばＶ溝のような第１の部材１４の位置決めができるものであればよい。
なお、光部品に形成される係合溝４１は、ダイシングで高精度に形成することができるため、光部品の製作においては、上記した光部品固定フェルール用金型のような金型構造は必要としない。

以上のように、本発明に係る光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法は、光部品収納部および光部品位置決め用の係合突起を光部品固定フェルールの所定位置に高精度で形成することができるという効果を有し、光部品の位置決めを行う係合突起を有する光部品固定フェルールを高精度で形成することができる光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法等として有用である。

本発明の光部品固定フェルール用金型および金型の調整方法により製造され る光部品固定フェルールと、これに接続される光部品を示す斜視図である。 本発明の光部品固定フェルール用金型の実施の形態を示す分解斜視図である 。 上金型本体を下方から見た斜視図である。 光部品固定フェルール用金型の断面図である。 図４中Ｖ−Ｖ位置から見た断面図である。 スライダー位置調整手段の断面図である。 スライダー位置調整手段の分解斜視図である。 第１の部材の位置決め突起およびスライダーの係合突起形成溝を示す 断面図である。

１０ 光部品固定フェルール用金型
１１、１２ 金型本体
１３ スライダー位置調整手段
１４ 第１の部材
１４ａ 位置決め突起
１４ｂ 斜面
１４ｃ 溝
１４ｄ 円柱棒
１５ 第１のシム板
１６ 第２の部材
１６ａ 斜面
１７ ネジ
１８ 第３の部材
１９ 第２のシム板
２０ スライダー
２０ａ 先端部
２１ 係合突起形成溝
３０ 光部品固定フェルール
３１ 係合突起
３２ 光部品収納部
４０ 光導波路（光部品）
４１ 係合溝
Ａ 第１の調整方向
Ｂ 第２の調整方向

Claims (7)

1. 光部品を所定位置に位置決めする係合突起を設けた光部品固定フェルールの光部品固定フェルール用金型であって、
   前記光部品固定フェルールの外形を形成する一組の金型本体と、
   前記光部品固定フェルールの内部に前記光部品を収納する光部品収納部を形成し、前記係合突起を形成する係合突起形成溝を有し、かつ前記金型本体に挿入可能なスライダーと、
   前記スライダーの係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有する第１の部材と、
   前記位置決め突起を前記係合突起形成溝に係合させて前記第１の部材の位置を調整することにより前記スライダーの位置を調整するスライダー位置調整手段と、を有することを特徴とする光部品固定フェルール用金型。
2. 前記スライダー位置調整手段が、前記第１の部材を第１の調整方向へ位置調整すべく前記金型本体との間に所定枚数挿入される第１のシム板と、前記第１の部材において前記第１のシム板と反対側の側面に設けられている斜面と、前記第１の部材の斜面に沿って移動可能な斜面を有するとともに前記第１の調整方向と直交する方向へ移動可能な第２の部材と、前記第２の部材を前記第１の調整方向と直交する方向へ移動させる手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の光部品固定フェルール用金型。
3. 前記スライダーを前記第１の部材との間に挟持する第３の部材と、前記第３の部材を前記第１の調整方向と直交する第２の調整方向へ位置調整すべく前記金型本体との間に所定枚数挿入する第２のシム板を有することを特徴とする請求項２に記載の光部品固定フェルール用金型。
4. 前記スライダーの係合突起形成溝の断面が略半円形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光部品固定フェルール用金型。
5. 前記第１の部材に設けられている前記位置決め突起が、前記第１の部材に形成された半円形状の溝に同径の円柱棒を嵌めたものであることを特徴とする請求項４に記載の光部品固定フェルール用金型。
6. 前記係合突起形成溝が断面が円形の穴を形成した部材を該断面と直交する方向に切断して形成されることを特徴とする請求項５に記載の光部品固定フェルール用金型。
7. 光部品を所定位置に位置決めする係合突起を設けた光部品固定フェルールの光部品固定フェルール用金型の調整方法であって、
   前記光部品固定フェルールの外形を形成する一対の金型本体と、
   前記光部品を収納する光部品収納部を形成すべく前記光部品に設けられている係合溝に対応する位置に係合突起形成溝を有し、かつ前記金型本体に挿入可能なスライダーと、
   前記スライダーの係合突起形成溝に係合する位置決め突起を有し、前記スライダーを前記金型本体における所定位置に位置決めする第１の部材と、
   前記第１の部材との間に前記スライダーを固定する第３の部材とを有し、
   前記スライダーを挿入して、前記第３の部材と前記金型本体との間に所定枚数の第２のシム板を挿入して前記第１の部材との間に前記スライダーを固定し、前記スライダーの係合突起形成溝に前記第１の部材に設けられている前記位置決め突起を係合させ、前記第１の部材と前記金型本体との間に所定枚数の第１のシム板を挿入して前記第１の部材に設けられている斜面に沿って移動可能な斜面を有する第２の部材を移動させて前記第１の部材を固定し、前記スライダーが所定位置外の場合には前記第１のシム板の枚数を増減して前記第１の部材の位置を調整することを特徴とする光部品固定フェルール用金型の調整方法。

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