JP6485840B2 - 光伝送モジュールおよび内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、光素子と、前記光素子の発光部が出力する光信号の光を伝送する光ファイバと、を具備する光伝送モジュール、および、前記光伝送モジュールを具備する内視鏡に関する。
内視鏡は、細長い挿入部の先端部にＣＣＤ等の撮像素子を有する。近年、高画素数の撮像素子の内視鏡への使用が検討されている。高画素数の撮像素子を使用した場合には、撮像素子から信号処理装置（プロセッサ）へ伝送する信号量が増加するため、電気信号によるメタル配線を介した電気信号伝送に替えて光伝送モジュールを用いた光信号による細い光ファイバを介した光信号伝送が好ましい。
例えば、日本国特開２０１３−０２５０９２号公報に開示されているように、光伝送モジュールは、光素子が表面実装された配線板と、光ファイバが挿入された光ファイバ保持部（フェルール）と、を接着することで作製される。
光伝送モジュールの作製工程、および光伝送モジュールの筐体等への組み込み工程においては、光ファイバに引張応力／圧縮応力がかかることがある。過度の応力が印加されたり、大きく曲げられたりすると、光ファイバが折れてしまうことがある。光ファイバが破損したりして不良品となった光伝送モジュールは廃棄されていたため、光伝送モジュールのコストアップの一因となっていた。
光伝送モジュールの構成部品の中で、光素子が最も高価である。このため、不良品となり廃棄されていた光伝送モジュールの光素子を再利用できれば、光伝送モジュールの生産コストを低減することができる。
特開２０１３−０２５０９２号公報 特開２０１２−１１３１８０号公報
本発明の実施形態は、光素子を再利用できる光伝送モジュール、および、前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に具備する内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の実施形態の光伝送モジュールは、光信号の光を出力する発光部を発光面に有する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバが、端面に前記発光部が出力した光が入射するように接着固定されている保持部と、前記光素子が実装された第１の主面と、前記保持部が接着され、前記光素子と接続されている接続パッドが配設されている、第２の主面と、を有し、前記発光部が出力した光が通過する配線板と、を具備する光伝送モジュールであって、前記保持部と前記配線板との間に、前記保持部と前記配線板とを安定に保持し、かつ、剥離できる剥離シートが挿入されている。
また別の実施形態の内視鏡は、光信号の光を出力する発光部を発光面に有する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバが、端面に前記発光部が出力した光が入射するように接着固定されている保持部と、前記光素子が実装された第１の主面と、前記保持部が接着され、前記光素子と接続されている接続パッドが配設されている、第２の主面と、を有し、前記発光部が出力した光が通過する配線板と、を具備する光伝送モジュールであって、前記保持部と前記配線板との間に、前記保持部と前記配線板とを安定に保持し、かつ、剥離できる剥離シートが挿入されている光伝送モジュールを挿入部の先端部に具備する。
本発明の実施形態によれば、光素子を再利用できる光伝送モジュール、および、前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に具備する内視鏡を提供できる。
第１実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの上面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの再利用方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの粘着テープの上面図である。 第２実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第３実施形態の光伝送モジュールの製造方法を説明するための断面図である。 第３実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第４実施形態の光伝送モジュールの粘着テープの上面図である。 第５実施形態の光伝送モジュールの粘着テープの上面図である。 第６実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第７実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第７実施形態の変形例の光伝送モジュールの断面図である。 第７実施形態の変形例の光伝送モジュールの断面図である。 実施形態の内視鏡の斜視図である。
＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本実施形態の光伝送モジュール１は、光素子１０と、配線板２０と、保持部（フェルール）４０と、光ファイバ５０と、を具備する。光伝送モジュール１では、光素子１０と配線板２０と保持部４０とが、光素子１０の厚さ方向（Ｚ方向）に並べて配置されている。なお、図１は図２の（Ｉ−Ｉ線）に沿った断面図である。
なお、図面は、いずれも模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
光素子１０は、発光面１０ＳＡに光信号の光を出力する発光部１１を有する、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：垂直共振器面発光レーザ）である。例えば、平面視寸法が２５０μｍ×３００μｍと超小型の光素子１０は、直径が２０μｍの発光部１１と、発光部１１に駆動信号を供給する電極１２とを発光面１０ＳＡに有する。
一方、例えば、光ファイバ５０は、アライメントが容易なMMF（Multi Mode Fiber）であり、光を伝送するコアは直径５０μｍ、コアの外周を覆うクラッドは直径１２５μｍである。
光素子１０の上に接着されている略直方体の保持部４０の貫通孔４０Ｈに、光ファイバ５０の先端部が挿入され、接着剤５５で固定されている。光ファイバ５０を貫通孔４０Ｈに挿入することで、発光部１１が出力した光が入射する位置に固定している。
第１の主面２０ＳＡと第２の主面２０ＳＢとを有する平板状の配線板２０には、発光部１１が出力した光が通過する孔２０Ｈがある。そして、第１の主面２０ＳＡには光素子１０が、その発光部１１が配線板２０の孔２０Ｈと対向する位置に配置された状態で、フリップチップ実装されている。すなわち、配線板２０は光素子１０の複数の電極１２と、それぞれが接合された電極パッド２１を第１の主面２０ＳＡに有する。一方、配線板２０は第２の主面２０ＳＢには貫通配線等を介して電極パッド２１と接続されているベタＧＮＤ等の接続パッド２２（図２参照）を有する。配線板２０の基体には、樹脂基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、または、シリコン基板等が使用される。なお、配線板２０は、小型化およびフレキシブル性の観点から、ポリイミド等を基体とする、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）基板が特に好ましい。
例えば、光素子１０の電極１２であるＡｕバンプが、配線板２０の電極パッド２１と超音波接合されている。なお、接合部にはアンダーフィル材やサイドフィル材等の接着剤が注入されてもよい。
配線板２０に、半田ペースト等を印刷し、光素子１０を所定位置に配置した後、リフロー等で半田を溶融して実装してもよい。なお、配線板２０には、撮像素子９０から伝送されてくる電気信号を光素子１０の駆動信号に変換するための処理回路が含まれていてもよい。
すでに説明したように、保持部４０には、挿入される光ファイバ５０の外径と、内径が略同じ円柱状の貫通孔４０Ｈが形成されている。ここで「略同じ」とは、光ファイバ５０の外周面と貫通孔４０Ｈの壁面とが当接状態となるような、双方の径が実質的に「同じ」サイズであることを意味する。例えば、光ファイバ５０の外径に対して、貫通孔４０Ｈの内径は１μｍ〜５μｍだけ大きく作製される。
貫通孔４０Ｈは、円柱状のほか、その壁面で光ファイバ５０を保持できれば、角柱状であってもよい。保持部４０の材質はセラミック、Ｓｉ、ガラスまたはＳＵＳ等の金属部材等である。なお、保持部４０は、略円柱状または略円錐状等であってもよい。
図３に示すように、光伝送モジュール１は、光素子１０が実装された配線板２０と、保持部４０と、を接着することで製造される。
配線板２０の孔２０Ｈは、第２の主面２０ＳＢの開口が第１の主面２０ＳＡの開口より大きく、かつ、第２の主面２０ＳＢの開口は、光ファイバ５０の径よりも大きく、第１の主面２０ＳＡの開口は、光ファイバ５０の径よりも小さい。
配線板２０と保持部４０とを接着した後に、光ファイバ５０が、配線板２０の孔２０Ｈの壁面に先端面が当接するように、挿入される。テーパー状の孔２０Ｈのある配線板２０を用いることにより、光素子１０の発光面と光ファイバ５０端面の距離を短く、かつ正確に管理できるため、カップリング効率を上げることができる。これらは、配線板２０に孔２０Ｈがある場合における説明であるが、配線板２０に孔２０Ｈが無い場合でも、配線板２０にＶＣＳＥＬ光の波長に対して透過率の高い基板を用い、かつ光ファイバ５０を配線板２０の第２の主面に当て付けることで光伝送モジュール１として使用することができる。ただし、カップリング効率としては、孔２０Ｈが形成されている形態が有利であると言える。
光伝送モジュール１では、保持部４０は、配線板２０に剥離シート（剥離部材）である粘着テープ６０の粘着面が貼付される。その後、保持部４０は、粘着テープ６０を介して接着剤３０により配線板２０に接着される。
紫外線硬化型樹脂、または、熱硬化型樹脂からなる接着剤３０は、粘着テープ６０と保持部４０との間を強固に固定している。なお、接着強度を確保するため、接着剤３０の外周部は、図１に示したように、フィレット状になることが好ましい。
一方、粘着テープ６０は、例えば、片面に粘着層が配設されているポリイミドフィルムである。ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠した（剥離角度９０度、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）の条件で測定したときの粘着テープ６０の剥離強度は、６Ｎ／２５ｍｍである。
光伝送モジュールの製造工程等では、不良品が発生することは不可避である。しかし、図４に示すように、光伝送モジュール１は、光ファイバ５０付き保持部４０と、光素子１０付き配線板２０と、の間で容易に剥離できる。
具体的には、粘着テープ６０の端部を、ピンセットなどの先鋭ツールでつまみ、把持しながら剥離することで、きれいに剥がすことができる。
このため、光ファイバ５０が折れたことにより不良となった光伝送モジュールの、光素子１０付き配線板２０は容易に再利用できる。再利用される光素子１０付き配線板２０は、再度、粘着テープ６０を貼付して用いる。
光伝送モジュール１は、高価な光素子１０を再利用できる。このため、光伝送モジュール１は、コスト削減を図ることができる。
なお、再利用工程は、不良品が発生した場合だけの特別な工程であるため、粘着テープ６０を介さないで、配線板２０と保持部４０とを接着剤３０だけで直接、接着してもよい。なお、この場合には、再利用された光素子１０付き配線板２０を含む光伝送モジュールは、粘着テープ６０を含まない従来の光伝送モジュールと同じ構成となる。しかし、製造された複数の光伝送モジュールが、粘着テープ６０を含む光伝送モジュールと、粘着テープ６０を含まない光伝送モジュールと、からなる場合には、粘着テープ６０を含まない光伝送モジュールが再利用品であることが解る。
光伝送モジュール１では、配線板２０のテーパー状の孔２０Ｈの壁面に光ファイバ５０の先端面を当接することで、光素子１０の発光面と光ファイバ５０の端面の距離が決定される。このため、粘着テープ６０を含まない光伝送モジュールであっても、カップリング効率が劣化することはない。
粘着テープ６０は、少なくとも光伝送モジュール１の製造中は、保持部４０と配線板２０とを安定に保持する必要があり、かつ、再利用時には剥離できる必要がある。このため、粘着テープ６０の粘着強度は、１Ｎ／２５ｍｍ以上１５Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは、５Ｎ／２５ｍｍ以上８Ｎ／２５ｍｍ以下である。
接着強度を改善するために、粘着テープ６０に穴を設けてもよい。例えば、図５に示す粘着テープ６０Ａは、光路となる穴６０Ｈだけでなく、スリット状の４つの穴６０Ｓがある。穴６０Ｓの部分では、保持部４０と配線板２０とは接着剤３０だけを介して直接、接着されている。このため、全ての接着面が粘着テープ６０を介して接着されている場合よりも、強固に接着されている。接着剤３０だけを介して接着されている領域は小さいため、粘着テープ６０Ａを剥離するときに、接着剤３０だけを介して接着されている領域も剥離することができる。穴６０Hの大きさ、形状、および個数等は、光伝送モジュールの仕様に応じて決定される。
また、製造中は、保持部４０と配線板２０とを安定に保持し、かつ、再利用時には剥離できる剥離シートとして、粘着テープ６０に替えて、熱を印加することで接着強度が大きく低下する、いわゆる、熱剥離接着シートを用いてもよい。この場合には、加熱後の粘着強度が、前記範囲内であればよい。
また、粘着テープ６０を剥離するときに、ピンセットなどの先鋭ツールでつまみ易くするために、端部の少なくとも一部に他の部分よりも凸の凸部を形成してもよい。例えば、凸部は、粘着テープ６０の端部の粘着層を予め剥離しておいたり、粘着テープ６０の端部と配線板２０との間に小さなフィルムを挟み込んで貼付したりして形成される。なお、粘着テープ６０の外周部に沿って額縁状に形成された凸部は、接着剤３０が粘着テープ６０の外部に流れ出すのを防止する堤（堰）の作用を有する。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の光伝送モジュール１Ａについて説明する。なお、以下で説明する実施形態の光伝送モジュールおよび変形例の光伝送モジュールは、いずれも第１実施形態の光伝送モジュール１と類似しているため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
図６に示すように、本実施形態の光伝送モジュール１Ａでは、配線板２０Ａの第２の主面に２０ＳＢに剥離シートである金属パターン２２Ａが配設されている。金属パターン２２Ａは、配線板２０ＡのベタＧＮＤ等の接続パッド２２と同じ材料、例えば、銅からなる。すなわち、金属パターン２２Ａは、配線板２０Ａの製造工程において、接続パッド２２を作製するときに、例えば、銅箔のエッチング処理、または、銅めっき工程等により、同時に作製される。すなわち、金属パターン２２Ａと接続パッド２２とは同じ材料からなる。
そして、保持部４０は、金属パターン２２Ａと金属パターン２２Ａの上の接着剤３０と、を介して配線板２０Ａと接着されている。なお、金属パターン２２Ａは配線板２０Ａの一部であるため、より厳密には、保持部４０は配線板２０Ａの金属パターン２２Ａを介して接着剤３０により接着されている。
金属パターン２２Ａの基体への剥離強度は、すでに説明した粘着テープ６０の粘着強度と同じように、１Ｎ／２５ｍｍ以上１５Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは、５Ｎ／２５ｍｍ以上８Ｎ／２５ｍｍ以下である。
光伝送モジュール１Ａは、光伝送モジュール１と同様に、高価な光素子１０を再利用できる。このため、光伝送モジュール１Ａは、コスト削減を図ることができる。
さらに、光伝送モジュール１Ａは、剥離シートである金属パターン２２Ａを、配線板２０の配線／電極等と同時に形成することができるため、光伝送モジュール１よりも工程が簡単で安価に製造できる。
なお、光伝送モジュール１Ａでも、テーパー状の孔２０Ｈのある配線板２０Ａを用いることにより、光素子１０の発光面と光ファイバ５０端面の距離を短く、かつ、正確に管理できるため、カップリング効率を上げることができる。
また、光伝送モジュール１Ａでも、金属パターン２２Ａを剥離するときに、端部を、ピンセットなどの先鋭ツールでつまみ易くするために、凸部を形成しておいてもよい。例えば、凸部は、第２の主面２０ＳＢの金属パターン２２Ａの端部となる領域に、予め、例えばソルダレジストパターンを設けておいて、そのソルダレジストパターンの上に金属パターン２２Ａを配設することにより形成することができる。
なお、光伝送モジュール１Ａの再利用工程では、配線板２０と保持部４０とは直接、接着される。なお、このため、再利用された光素子１０付き配線板２０を含む光伝送モジュールは従来の光伝送モジュールと同じ構成となる。しかし、製造された複数の光伝送モジュールが、粘着テープ６０を含む光伝送モジュールと、粘着テープ６０を含まない光伝送モジュールと、からなる場合には、粘着テープ６０を含まない光伝送モジュールが再利用品であることが解る。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の光伝送モジュール１Ｂについて説明する。
図７に示すように、光伝送モジュール１Ｂは、光伝送モジュール１と略同じ粘着テープ６０Ｂを具備するが、粘着テープ６０Ｂには光ファイバ５０を挿通するための、孔は予め形成されていない。しかし、図８に示すように、光ファイバ５０は、粘着テープ６０Ｂを穿通して、配線板２０に孔２０Ｈの壁面に当接する。
すなわち、光伝送モジュール１Ｂの製造工程においては、光ファイバ５０が保持部４０の貫通孔４０Ｈに挿入され、粘着テープ６０Ｂを穿通することで、粘着テープ６０Ｂに孔が形成される。
なお、粘着テープ６０Ｂの厚さは光ファイバ５０が穿通可能なように選択される。粘着テープ６０Ｂは、少なくとも光ファイバ５０が穿通する部分の厚さが穿通可能な厚さであればよい。粘着テープ６０Ｂの基体材料は例えばポリイミド等である。
ここで、接着剤３０は、塗布したときに、配線板２０の孔２０Ｈのテーパーにまで侵入してしまうことがある。すると、壁面の形状が変化したり、光素子１０に接着剤３０が流れ込んでしまったりするおそれがある。
光伝送モジュール１Ｂでは、接着剤３０が孔２０Ｈのテーパーの上部にまで到達しても、粘着テープ６０Ｂには穴がないため、光素子１０にまで接着剤３０が流れ込むおそれがない。このため、光伝送モジュール１Ｂは、光伝送モジュール１等と同じ効果を有し、さらに、製造歩留まりが高い。
＜第４実施形態、第５実施形態＞
次に、第４実施形態の光伝送モジュール１Ｃ、および第５実施形態の光伝送モジュール１Ｄについて説明する。
図９に示すように、光伝送モジュール１Ｃの粘着テープ６０Ｃは、粘着テープ６０の接着剤３０が塗布される領域６０Ｃ１が親水化処理されている。一方、図１０に示すように、光伝送モジュール１Ｄの粘着テープ６０Ｄは、粘着テープ６０の接着剤３０が塗布されない領域６０Ｄ１が疎水化処理されている。
ここで、接着剤３０は、硬化前は親水性の液状である。
このため、粘着テープ６０Ｃ／粘着テープ６０Ｄは、粘着テープ６０Ｃ／粘着テープ６０Ｄの所望の範囲を超えて接着剤３０が、広がってしまうことがない。
このため、光伝送モジュール１Ｃ、１Ｄは、光伝送モジュール１の効果を有し、さらに、粘着テープ６０Ｃ／粘着テープ６０Ｄを確実に剥離できる。
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態の光伝送モジュール１Ｅについて説明する。
図１１に示すように、光伝送モジュール１Ｅでは、保持部４０全体および光ファイバ５０の一部を覆うように、補強樹脂であるポッティング樹脂（ＰＯＴ樹脂）３５が、配線板２０の第２の主面２０ＳＢに高く盛られている。ＰＯＴ樹脂は接着剤３０も覆っているが、粘着テープ６０を介して配線板２０と接している。
例えば、熱硬化型樹脂からなるＰＯＴ樹脂３５は、光ファイバ５０を接着剤５５で保持部４０に仮固定した後に、配設される。ＰＯＴ樹脂３５は、配線板２０に貼付された粘着テープ６０からはみ出さないように塗布され、硬化処理される。
ＰＯＴ樹脂３５は、光ファイバ５０と保持部４０との間の機械的強度、および、保持部４０と粘着テープ６０との間の機械的強度を高める。なお、配線板２０に高く盛られたＰＯＴ樹脂３５は、補強効果だけでなく、防湿改善効果も有する。
剥離シートを剥がすことにより、ＰＯＴ樹脂３５が盛られた保持部４０も、光ファイバ５０とともに、配線板２０から容易に剥離することができる。すなわち、光伝送モジュール１Ｅは、光伝送モジュール１等と同じ効果を有する。
なお、光伝送モジュール１Ｅは、光伝送モジュール１にＰＯＴ樹脂３５を配設した形態を示しているが、光伝送モジュール１Ａ〜１Ｄにおいても、光伝送モジュール１と同様にＰＯＴ樹脂３５を配設することが好ましい。
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態の光伝送モジュール１Ｆについて説明する。
図１２に示すように、光伝送モジュール１Ｆは、光ファイバ５０が光素子１０の発光面１０ＳＡに平行に配置されている。なお発光面１０ＳＡに対して光ファイバ５０が垂直に配置されている光伝送モジュール１等を「縦置き」と呼び、光伝送モジュール１等は、「横置き」と呼ぶ。そして、光伝送モジュール１Ｆでは、光導波路基板４５のリブ構造に光ファイバ５０が配置され接着剤（不図示）で固定されている。すなわち、光導波路基板４５は、保持部機能、光路を９０度曲げる光学素子機能、および光伝達機能、を有する。
光伝送モジュール１等は、光素子１０が発生した光を光ファイバ５０に直接カップリングする構成であった。これに対して、光伝送モジュール１Ｆは、光素子１０が発生した光を、光導波路基板４５を介して、光ファイバ５０にカップリングする。
光導波路基板４５は、例えば、日本国特開２０１２−１１３１８０号公報等に開示されているように、コア４５Ａが屈折率ｎ１のポリマーからなりクラッド４２Ｂが屈折率ｎ２のポリマーからなり、ｎ１＞ｎ２である。また、光導波路基板４５には、光路を９０度曲げるミラー４５Ｍが形成されている。
光導波路基板４５の光路出口側には、光ファイバ５０を所定位置に配設するためのリブ構造がある。リブ構造は２つの平行な突起部からなる。なお、光導波路基板４５への光ファイバ５０の接続方向は、基板水平方向でも基板垂直方向でもよいが、製造容易性および位置合わせ精度向上の観点から、光伝送モジュール１Ｆのような、リブ構造を利用した基板水平方向が好ましい。
次に、光伝送モジュール１Ｆの製造方法について簡単に説明する。
最初に、配線板２０Ｆの第２の主面２０ＳＢに粘着テープ６０Ｆが貼付される。なお、配線板２０Ｆの孔２０ＦＨは、テーパー形状ではない。なお、配線板２０Ｆに光透過性樹脂等からなる薄板を用いて光素子１０が発光する光の通過を妨げない場合、すなわちＶＣＳＥＬ等の発光素子からの出力光における透過率が高い場合には、孔２０ＦＨは不要である。
配線板２０Ｆの第２の主面２０ＳＢに粘着テープ６０Ｆを介して接着剤３０Ｆにより光導波路基板４５が接着される。さらに、配線板２０Ｆの第１の主面２０ＳＡに光素子１０が表面実装される。
そして、光導波路基板４５のリブ構造に光ファイバ５０が挿入され、接着剤（不図示）で固定される。
光伝送モジュール１Ｆは、光信号の光を出力する発光部１１を有する光素子１０と、光信号を伝送する光ファイバ５０と、光ファイバ５０の端面を発光部１１が出力した光が入射する位置に固定している保持部に相当する光導波路基板４５と、光素子１０が実装された第１の主面２０ＳＡと、光導波路基板４５が接着されている第２の主面２０ＳＢとを有し、発光部１１が出力した光が通過する配線板２０Ｆと、を具備し、光導波路基板４５と配線板２０Ｆとの間で剥離可能である。
すなわち、保持部である光導波路基板４５が、配線板２０Ｆに接着された粘着テープ６０Ｆと、粘着テープ６０Ｆの上の接着剤３０Ｆと、を介して配線板２０Ｆに接着されている。粘着テープ６０Ｆは粘着テープ６０と同じように、剥離強度が、１Ｎ／２５ｍｍ以上１５Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは、５Ｎ／２５ｍｍ以上８Ｎ／２５ｍｍ以下である。
光伝送モジュール１Ｆは、光伝送モジュール１と同様に、高価な光素子１０を再利用できる。このため、光伝送モジュール１Ｆは、コスト削減を図ることができる。さらに、光伝送モジュール１Ｆは、光導波路基板４５のリブ構造を用いることで、光ファイバ５０の位置合わせが容易である。また、光伝送モジュール１Ｆは光伝送モジュール１等よりも、厚さ（Ｘ方向）が薄い。また、光素子１０が発生した光を、光導波路基板４５により低い結合損失で光ファイバ５０に結合できるため、安定した伝送特性が得られる。
なお、光伝送モジュール１Ｆにおいても、粘着テープ６０Ｆに替えて、光伝送モジュール１Ａのように配線板２０Ｆの金属パターンを剥離シートとして用いてもよい。
また、「横置き」方式の各種の光伝送モジュールであっても、光ファイバが固定された保持部と、光素子が実装された配線板との間に剥離シートが挿入されていれば、本発明と同じ効果を有する。
例えば、配線板の剥離シートを貼付した領域に、端面が４５度のミラーに加工された光ファイバを固定／接着できる、リブ構造またはＶ溝を有するシリコン基板等を保持部として用いることができる。
さらに、保持部と光ファイバとの間を剥離シートを介して接着することで、剥離容易としてもよい。光ファイバが折れた場合に、光ファイバだけを光伝送モジュールから取り外し、新たな光ファイバを接着することで、光素子を再利用できる。
また、光素子が実装される電極パッド等を有する配線板としての機能を、光ファイバを固定する保持部が有する場合には、もちろん、配線板および保持部のいずれかは不要である。例えば、光素子が実装される電極パッド等を有し、光ファイバが、その端面に発光部が出力した光が入射するように接着固定されている、配線板兼保持部であるシリコン基板を用いた横型の光伝送モジュールの場合には、光ファイバを固定するＶ溝に剥離シートが配設される。
図１３に示す第７実施形態の変形例の光伝送モジュール１Ｇは、内部に導波路となる貫通孔４６Ｈを有し、貫通孔４６Ｈの端面が４５度反射のミラー４６Ｍであるシリコン基板４６のＶ溝に、粘着テープ６０Ｇが貼付されている。そして粘着テープ６０Ｇを介して光ファイバ５０が接着固定されている。なお、貫通孔４６Ｈの内面が反射膜で覆われていると、伝送効率を向上できるので好ましい。
図１４に示す第７実施形態の変形例の光伝送モジュール１Ｈは、側面から光を出射する光素子１０Ｈの光は、シリコンフォトニクス導波路４８を介してシングルモード光ファイバ５０Ｈに入射する。配線板兼保持部であるシリコン基板４７のＶ溝に、粘着テープ６０ＨＨが貼付されている。そして粘着テープ６０ＨＨを介して光ファイバ５０Ｈが接着固定されている。なお、シリコンフォトニクス導波路４８の端面には、ＳｉＮからなるサイズコンバータ（不図示）が作製されている。
なお、光ファイバが、シリコン基板のＶ溝に粘着テープ６０Ｇに替えてＳｉ化合物により固定されている場合には、フッ酸等でＳｉ化合物をエッチングし除去することで光ファイバを取り外すことができる。
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態の内視鏡２について説明する。内視鏡２は挿入部８０の硬性先端部８１に、すでに説明した光伝送モジュール１、１Ａ〜１Ｈ（「光伝送モジュール１等」という）を具備する。
図１５に示すように、内視鏡２は、挿入部８０と、挿入部８０の基端部側に配設された操作部８４と、操作部８４から延設されたユニバーサルコード９２と、ユニバーサルコード９２の基端部側に配設されたコネクタ９３と、を具備する。
挿入部８０は、硬性先端部８１と、硬性先端部８１の方向を変えるための湾曲部８２と、細長い可撓性の軟性部８３と、が順に連接されている。
内視鏡２では、撮像信号は硬性先端部８１のＥ／Ｏモジュールである光伝送モジュール１等で光信号に変換されて、挿入部８０を挿通する細い光ファイバ５０を介して操作部８４まで伝送される。そして、操作部８４に配設されているＯ／Ｅモジュール９１により光信号は再び電気信号に変換され、ユニバーサルコード９２を挿通するメタル配線５０Ｍを介して電気コネクタ部９４に伝送される。すなわち、細径の挿入部８０内においては光ファイバ５０を介して信号が伝送され、体内に挿入されず外径の制限の小さいユニバーサルコード９２内においては光ファイバ５０よりも太いメタル配線５０Ｍを介して信号が伝送される。
なお、Ｏ／Ｅモジュール９１が電気コネクタ部９４に配置されている場合には、光ファイバ５０は電気コネクタ部９４までユニバーサルコード９２を挿通していてもよい。また、Ｏ／Ｅモジュール９１がプロセッサに配設されている場合には、光ファイバ５０はコネクタ９３まで挿通していてもよい。
操作部８４には湾曲部８２を操作するアングルノブ８５が配設されているとともに、光信号を電気信号に変換する光伝送モジュールであるＯ／Ｅモジュール９１が配設されている。コネクタ９３は、プロセッサ（不図示）と接続される電気コネクタ部９４と、光源と接続されるライトガイド接続部９５と、を有する。ライトガイド接続部９５は硬性先端部８１まで照明光を導光する光ファイババンドルと接続されている。なおコネクタ９３は、電気コネクタ部９４とライトガイド接続部９５とが一体となっていても良い。
光伝送モジュール１、１Ａ〜１Ｈは、小型、特に細径である。このため、光伝送モジュール１、１Ａ〜１Ｈを有する内視鏡２は先端部および挿入部が細径であるため、低侵襲である。
そして、光伝送モジュール１、１Ａ〜１Ｈは、不良品が発生しても、高価な光素子１０を再利用できる。このため、内視鏡２は、コスト削減を図ることができる。
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせ、および応用が可能である。
１、１Ａ〜１Ｈ・・・光伝送モジュール
２・・・内視鏡
１０・・・光素子
２０・・・配線板
２１・・・電極パッド
２２・・・金属パターン
３０・・・接着剤
３５・・・ＰＯＴ樹脂
４０・・・保持部
４５・・・光導波路基板
５０・・・光ファイバ
５５・・・接着剤
６０・・・粘着テープ

Claims (11)

  1. 光信号の光を出力する発光部を発光面に有する光素子と、
    前記光信号を伝送する光ファイバと、
    前記光ファイバが、端面に前記発光部が出力した光が入射するように接着固定されている保持部と、
    前記光素子が実装された第１の主面と、前記保持部が接着され、前記光素子と接続されている接続パッドが配設されている、第２の主面と、を有し、前記発光部が出力した光が通過する配線板と、を具備する光伝送モジュールであって、
    前記光ファイバの一部および前記保持部の全体が、補強樹脂により覆われており、
    前記保持部と前記配線板との間に、前記保持部と前記配線板とを安定に保持し、かつ、剥離できる剥離シートが挿入されており、
    前記補強樹脂が、前記配線板の前記第２の主面において前記剥離シートの外部にはみだしていないことを特徴とする光伝送モジュール。
  2. 前記保持部と前記配線板との間の剥離強度の範囲が、１Ｎ／２５ｍｍ以上１５Ｎ／２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送モジュール。
  3. 前記保持部が、前記配線板に接着された前記剥離シートである粘着テープと、前記粘着テープの上の接着剤と、を介して前記配線板に接着されており、前記粘着テープの前記剥離強度が前記範囲であることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
  4. 前記保持部が、前記配線板の前記第２の主面に配設された前記剥離シートである、前記接続パッドと同じ材料からなる金属パターンと、前記金属パターンの上の接着剤と、を介して前記配線板と接着されており、前記金属パターンの前記剥離強度が前記範囲であることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
  5. 前記保持部に貫通孔があり、
    前記光ファイバが、前記貫通孔を挿通しており、
    前記配線板に前記発光部が出力した光が通過する孔があり、
    前記孔の前記第１の主面の開口が前記光ファイバの径よりも小さく、前記第２の主面の開口が前記光ファイバの径よりも大きい、テーパー状であり、前記光ファイバの端面が前記配線板の前記孔の壁面に当接していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  6. 前記光ファイバが、前記剥離シートを穿通していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  7. 前記接着剤が硬化前は親水性の液状であり、
    前記剥離シートの前記接着剤が塗布されている領域が親水化処理されているか、または、前記接着剤が塗布されていない領域が疎水化処理されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光伝送モジュール。
  8. 前記剥離シートの少なくとも一部の端部が、他の部分に対して凸となっていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  9. 前記発光面に対して、前記光ファイバが垂直に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  10. 前記発光面に対して、前記光ファイバが平行に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光伝送モジュールを、挿入部の先端部に具備することを特徴とする内視鏡。
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