JPH06510142A - 光ファイバーの中心を所定基準軸線に沿って位置決めする装置 - Google Patents

光ファイバーの中心を所定基準軸線に沿って位置決めする装置

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JPH06510142A
JPH06510142A JP5505365A JP50536592A JPH06510142A JP H06510142 A JPH06510142 A JP H06510142A JP 5505365 A JP5505365 A JP 5505365A JP 50536592 A JP50536592 A JP 50536592A JP H06510142 A JPH06510142 A JP H06510142A
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ジョンソン,メルビン,ハリー
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イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
光ファイバーの中心を所定基準軸線に沿って位置決めする装置 に ゛のクロス嘗ファレンス 本出願は、1990年12月20日に出願された出願番号07/631.262 の出願(ED−377−B)の一部継続出願であり、この一部継続出願は、19 89年8月2日に出願された出願番号07/388.546の出願(ED−37 7) (現在は、放棄されている)の継続出願である。 ここに開示されている内容は、ここに同時に出願された出願番号07/753. 255、発明の名称“所定の基準軸線に沿って光ファイバーの中心を位置決めす る装置を有する光ファイバー連結具”)である同時継続中の出願(ED−377 −D)において開示され、特許請求の範囲に記載されている。この出願は、19 90年12月17日に出願された出願番号07/628.001の同時継続中の 出願(ED−377−A)の一部継続出願であり、この一部継続出願は、198 9年8月2日に出願された出願番号07/388.546の分割出願(ED−3 771である(現在は、放棄されている)。 ここに開示されている内容もまた、同時に出願された出願番号07/753.2 83、発明の名称“関係づけられ位置決めされた光ファイバーを有すオブトエレ クトロニクコンポーネント”である同時継続中の出願(ED−378−A)にお いて開示されている。この出願は、1989年8月2日に出願された出願番号0 7/388.548(7)同時継続中の出願(ED−3781の一部継続出願で ある。 なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願第07/75 3.277号(1991年8月30日出願)の明細書の記載に基づくものであっ て、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細書 の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。 及旦Aどl旦 兄JしY野 本発明は、光ファイバーまたは毛管のようなその他の小寸法の筒状部材の中心を 、部材の外径の変動とは無関係に所定の基準軸線に沿って位置決めする位置決め 装置に関する。 支米閥盃立盈」 ファイバーの中心軸を基準軸線に関して位置決めするように光ファイバーを位置 決めするための装置は知られている。かかる装置に使用される典型的な手段は、 基板材に形成された一般にV型の溝であり、これは位置決めされるファイバーを 受け入れるクレードルとして作用する。かかる装置の典型が米国特許第4756 591号(フィッシャー他)に示され、これにおいては■溝はシリコン基板に形 成され、弾性部材がファイバーに押し付けられこれを溝の中に保持する。 溝は装置内でファイバーのジャケットを保持するように、より深い溝部分を形成 するように段付きにすることができる。 米国特許第4756591号(シーム)は、交差している、1対の■溝を有する 溝付きのシリコン基板を開示する。位置決めされるファイバーは溝の一方に配さ れ、同時に他方の溝にはシムが配される。シムはテーパーまたは偏心したファイ バーの形を取ることができ、これが第1のファイバーの下で滑らされまたは回転 させられたとき、その軸が基準軸線と一致するように第1のファイバーを持ち上 げるように作用する。第1のファイバーの適正位置への把持を確実にするために 基板上にカバーを置くことができる。 米国特許第4802727号(スタンレイ)もV溝構造を利用した光学要素用お よび導波管用の位置決め用の装置を開示する。米国特許第4826272号(ビ ムビネラ他)および米国特許第4830450号(コーネル他)は、円錐台状の 貫通孔を有する部材を利用した位置決め用の配置を開示する。 単結晶シリコンは、シリコン結晶が正確に結晶面に沿ってエツチング(腐食)さ れ、従って写真石版式微細加工技術により正確な溝または構造的特徴を形成する ので上述の装置に最適の素材であると信じられる。 エツチングは、選定された結晶面に対して隣接面とは異なった度合で作用し、所 要の正確な制御ができる。 実際上、■溝は管理された幅と先の平らになった深さに腐食できる。成る条件下 では、■溝は自己限定作業で腐食することができる。写真式微細加工方法は一般 にプロディーおよびミュレイの「ザ・フィジックス・オブ・マイクロッアプリケ ーション (ThePhysics of Microfabrication )J (1982)、ブレナム出版社、ニューヨークに説明される。 光ファイバーは、小屈折率の被覆層で囲まれた所定屈折率を持つ内部コアを備え る。内部コアは光エネルギーの案内される媒体であり、一方、被覆層はコアと屈 折率境界を定める。ファイバーの外径は所定呼び寸法を中心として寸法の変動が ありうる。例えば、同一製造業者からの呼び寸法が同じ2個のファイバーは、外 径がプラスまたはマイナスで4amの大きさで変わりつる。ファイバー間の外径 のこの変動は、■溝構造を有する位置決め装置を用いての所定基準軸線に関する ファイバーのコアの中心軸線の正確な位置決めを困難とする。 以上の見地より、ファイバーまたはその他の(毛管のような)小寸法の長くて一 般に円筒状の部材の中心を正確に位置決めする位置決め装置を構成するように、 結晶材に正確な構造、通路および/または面を形成するには、微細加工技術の能 力を使用することが有利であると信じられる。さらに、大きな熟練度、高価な装 置、および多くの整合手順を要することなくファイバーまたはその他の円筒状部 材の所定点を基準軸線と一貫して揃える位置決め装置を提供することが有利と信 じられる。 11立盟1 本発明は、光ファイバーのような円筒状部材の端部面における幾何学的中心のよ うな所定の点を所定の基準軸線に沿って位置決めする位置決め装置に関する。 好ましい事例においては、位置決め装置は第1および第2のアームを有し、その 各々は、中に溝を定めるように共同作用する第1および第2の側壁を持つ。好ま しくは、各アームの溝は先狭の溝であり、アームが重ねられて配されたとき、先 狭の溝はその長さの少なくとも所定の部分に亙り漏斗状のチャンネルを形成する ように共同作用する。チャンネルは入り口端と出口端、およびこれらの間を延び る基準軸線を持つ。ファイバーの軸線が基準軸線から離れた状態でチャンネルの 入り口端に導入されたファイバーは、一方のアームの少なくとも一方の側壁との 接触により、部材の端面の所定点が基準軸線と揃うように置かれ、第1および第 2のアームとの接触によりここに保持されるように変位できる。ファイバーをチ ャンネルの入り口に向かって案内するため、第1および第2のアームの各々は、 その中にトラフを有し、各トラフはアームの溝の後方に所定距離でアーム上に配 置され、従って、閉鎖位置においてトラフは案内路を定めるように共同作用する 。 先狭の溝を有するアームは、好まれるように、第1の、閉鎖位置から第2の、セ ンタリング位置に可動とすることができる。このとき、重ねられたアームは基台 に片持ち梁状に取り付けられる。アームの各々を実質的に等しくかつ方向が反対 の偏倚力で第1の位置の方に付勢する手段が設けられる。好ましい実施例におい ては、付勢手段は第1および第2のアームの各々に厚さの薄い部分を備え、この 薄い部分は、各アームが円筒状部材との接触により撓んだとき、各アームを閉鎖 位置に向けて押す力を各アームに発生する曲がり部を形成する。 λアームが可動でありかつ閉鎖位置の方に偏倚される限り、これに形成された溝 が先狭の溝であることは必要でないことを理解すべきである。従って、アームが 可動であるが各アームの溝が先狭の溝でない形を持ったその他の位置決め装置が 本発明の企図内にあるとして構成可能である。簡潔に言えば、本発明は、各アー ムの溝が先狭の溝の形であってもあるいは別の形の溝であっても、アームの可動 ないかなる位置決め装置も包含する。あるいは、本発明は、アームが互いに可動 かまたは固定かのいずれでも、各アームの溝が先狭の形であるいかなる位置決め 装置も含む。 別の態様においては、本発明は向かい合った1対の位置決め装置より形成される ファイバ一対ファイバ一連結具に関する。かかる連結具は、好ましい例では、ハ ウジング内に配置されている。 いかなる実施例においても、位置決め装置は、微細加工技術を使用して、単結晶 シリコンのような結晶材で作られることが好ましい。位置決め装置の各構造要素 (すなわち、各アームおよび各基台)はシリコンウェーハの固まりに作られる。 仕上げられたウェーハは整列され、重ねられ、さらに接合され、接合ウェーへの 仕上げられた組立体から、結果の位置決め装置の各々が切断される。重ねられた ウェーハの整列は、ウェーハの各の複数の整列用の溝のうちの選定されたもの、 および組み合わせられた正確な直径のファイバーの使用により確実化される。 最も好ましい実施例では、2つのアームの各々は溝の僅かな不整列を補償すべく 、2つの部分すなわちフィンガーに分割されている。 区1ヱ14皇3」夏服 本発明は、本出願の一部を形成する添付図面を参照しつつ行なわれる以下の詳細 な説明よりさらに完全に理解されるであろう。 第1図は所定の基準軸線に関し光フアイバ一端面の所定点を位置決めするための 本発明による位置決め装置の分解斜視図である。 第1Aはこの出願で使用される用語としての先狭の溝の特性を図示する定義図で ある。 第2図は完全に組み立てられた状態の第1図の位置決め装置の斜視図である。 第3図は第2図の線3−3に沿って得られた第1図および第2図の組み立てられ た位置決め装置の正面図である。 第4図は線4−4に沿って得られた第2図の組み立てられた位置決め装置の立話 面図であり、この図においては内部の先が平らにされたV溝を示す。 第4A図は第4図と一般に同様な図であり、これにおいては位置決め装置には完 全な■溝が形成され、一方、第4B図は第4図と一般に第4図と同様な図であり 、これにおいては完全な■溝と先の平らにされた■溝の双方が形成されている。 第5図は溝の中心軸と案内路の中心軸との関係を示す第1図の位置決め装置のア ームの一方の平面図である。 第6A図と第6B図、第7A図と第7B図、および第8A図と第8B図は、第1 図および第2図に示された位置決め装置のアームに配されたクリップの、内部へ の光ファイバーの導入に応じた作用を示す図解的な立面図および端面図である。 第9図および第10図は、アームが先狭でない溝を有しかつアームが一つの軸に のみ沿い互いに関節式に動きつる本発明による位置決め装置の別の実施例の、第 1図および第2図と一般に同様な分解斜視図および組立て斜視図である。 第11図および第12図は第10図の線11−11および12−12において得 られた断面図である。 第13図および第14図は、一方のアームのみが先狭でない溝を有しかつ両方の アームが互いに関節式に動きつる本発明による位置決め装置のなお別の実施例の 、第1図および第2図と一般に同様な分解斜視図および組立て斜視図である。 第15図および第16図は第14図の線15−15および16−16に沿って得 られた断面図である。 第17図および第18図はアームが先狭の溝を有しかつアームが互いに固定され た本発明による位置決め装置の別の実施例の、第1図および第2図と一般に同様 な分解斜視図および組立て斜視図である。 第19図は第18図の線19−19に沿って得られた断面図である。 第20図は第18図に示された本発明の別の実施例による位置決め装置の溝の中 のファイバーの位置を示す、第18図の線20−20に沿って得られた側面断面 図である。 第21図は本発明によるファイバ一対ファイバ一連結具を形成する第1図に示さ れたような位置決め装置の対を示す分解等角図であり、一方、第22図は完全に 組み立てられた第21図の連結具の等角図である。 第23図および第24図は、それぞれ、本発明によるファイバ一対ファイバ一連 結具の形成に使用される第17図に示されたような本発明の実施例による位置決 め装置の対の平面断面図および側面断面図である。 第25図および第26図は、それぞれ、開放位置および部分的閉鎖位置にある第 21図および第22図に示されたファイバ一対ファイバ一連結具に使用されるハ ウジングの等角図であり、一方、第27図は第26図の切断線27−27に沿っ て得られた完全閉鎖位置における第25図のハウジングの断面図である。 第28図は第24図に示されたファイバ一対ファイバ一連結具に使用されるハウ ジングの第27図と一般に同様な断面図である。 第29図は位置決め装置の対で形成されたファイバ一対ファイバ一連結具用の別 のハウジングの等角図である。 第30図および第31図は、それぞれ、表面取り付けされた端面発光動作デバイ スの中心軸線に関し光ファイバーを位置決めするために、本発明による位置決め 装置の使用を示す等角分解図および等角組立図である。 第31A図は、オブトエレクトロニクコンポーネントに関してレンズを位置決め する本発明による位置決め装置を示す、一般に第31図と同様な側面立面図であ る。 第32図および第33図は、それぞれ位置決め装置の端部に取り付けられた表面 動作デバイスを有するデバイスの中心軸線に関して光ファイバーを位置決めする ための本発明による位置決め装置の使用を示す、第30図および第31図と一般 的に同様な等角分解図および組立図である。 第34A図ないし第34F図は本発明により少な(とも3つの接触点に沿い筒状 部材を保持している可動アームの代替的配列を示す端面図である。 第35図は所定の基準軸線に関し光フアイバ一端面の中心点を位置決めする本発 明の他の実施例による関節的に動き得る4つのアームの1組を有する位置決め装 置の斜視図であり、取付台が省略されている。 第36A図および第36B図は第35図の位置決め装置のフィンガーのうち2つ の分離された斜視図である。 第37図は第35図の組立てられた位置決め装置の側室面図である。 第38図および第39図は第37図の線38−38および線39−39に沿って それぞれ得られた、第37図の組立てられた位置決め装置の断面図である。 第40図は第37図の線40−40に沿って得られた第37図の位置決め装置の 上面図である。 第41図および第42図はファイバーを中心位置に保持するフィンガーを備えた 組立てられた位置決め装置の側室面図および正立面図であり、位置決め装置の取 付台は省略されている。 第43図はフィンガ一対が誤整列されたときの状況を図解する第42図と同様の 正立面図であり、一方、第44図は中心位置でフィンガーを保持する誤整列され たフィンガ一対を図解する図である。 第45図は第35図の位置決め装置を含み、さらにそれから後方に配置されたク ランプを含む強化された位置決め装置の斜視図であり位置決め装置の取付台は省 略されている。 第46図は本発明による位置決め装置に使用される複数のアームまたは基台の製 造に使用されるウェーハの斜視図である。 第47図は本発明による位置決め装置用の複数のアームまたは基台を製造する写 真石版的処理に使用されるマスクの斜視図である。 第48図はウェーハ34上に複数のアームを作るために使用されるマスクの一部 の拡大図である。 第49A図ないし第49E図はウェーハ製造中に行なわれる処理ステップの図式 的表現である。 第50図はウェーハ上にはんだマスクを作るために使用されるマスクの一部の拡 大図である。 第51図はウェーハ上に基台を作るに使用されるマスクの一部の拡大図である。 第52A図ないし第52D図は、アームおよび基材を有する重ねられたウェーハ からの複数のファイバ一対ファイバ一連結具の形成に使用されるステップの図式 的表現である。 日の・ な!日 以下の詳細な説明を通して、同様な番号が総ての図面の同様な要素に対して付け られる。 大まかな全体像の目的のために、第1図および第2図は本発明の一実施例による 位置決め装置を総じて参照符号20によって、分解された、および完全に組み立 てられた状態で示している。第9図ないし第12図は本発明の他の実施例による 位置決め装置を総じて参照番号20’によって示しており、一方、第13図ない し第16図および第17図ないし第20図は本発明によるさらに他の実施例20 ”、20”をそれぞれ示している。第34A図ないし第34C図はまた別の実施 例(3つのアームを有する)の位置決め装置204を示している。第340図な いし第45図は本発明によるさらに別の実施例の位置決め装置20’を示し、こ れにおいては、上側および下側のアームが上側および下側のアームセグメント、 すなわち、フィンガーの対に細分されている。 この出願を通して、位置決め装置は光ファイバーの位置決め用として説明されて いるが、本発明は小さな径の筒状対象物の形態を有する他の部材にも有効に利用 され得ることが理解されるべきである。限定でなく例示として、本発明による位 置決め装置は、例えばマイクロチューブないしは毛管の長さ方向の端面に配置さ れた点を位置決めするのに用いられ得る。小さな径とは一般に0.04インチ( 1mm)より小さく、しかし通常は0.020インチ(0,5m+n)より小さ い。さらに、円筒状という用語は完全に円形の外側輪郭を有する対象物に厳密に 限定されず、その外側形状がその中心軸線に対称である全ての対称物にも適用さ れるということも理解されるべきである。かくて、再度、限定でな(例示として 、本発明の位置決め装置は、例えば多角形状部材または楕円状部材の端面に配置 された点を位置決めするのに用いられ得る。 ここに展開されるように、好ましい例では、本発明による位置決め装置の各々は 単結晶シリコンあるいは他の差別的にエツチング可能な単結晶材から微細加工さ れる。結晶材は、差別的エツチングの工程を用いる本発明による位置決め装置の 構造的特徴の正確な形成を許容するので、好ましい。 ここで開示される位置決め装置はいずれも、ファイバーの中心点、典型的にはフ ァイバーの端面の中心軸線点を所定の基準軸線に整列するよう正確に置く、すな わち、正確に位置決めし、かつ、中心点を基準軸線との整列状態に維持するのに 有効である。後述のように、この基準軸それ自身は他の軸線に関し同軸的に整列 され得る。 中心点を所定の基準軸線に整列するよう正確に買く、すなわち、正確に位置決め するとは、端面の点のようなファイバーの点が基準軸線から所定の距離内にもた らされることを意味する。この距離は、一般にマルチモードファイバーに対して は、数ミクロン(μm)のオーダー(すなわち、約5ミクロン(μm)より小さ い)である。シングルモードの光ファイバーの場合には、本発明による位置決め 装置はファイバーの端面上の点のようなファイバーの点を、シングルモードファ イバーから他のファイバーあるいは光電装置に効果的に光結合するため、または ソリッドステートレーザとしての光源からファイバーに効果的に光り結合するた めに要求される正確な距離内に位置決めするために特に適合されている。この正 確な距離はマルチモードファイバー用よりも、比べうる結合損失のため、に小さ い。 本発明による位置決め装置はまた、基準軸線に関しマルチモードファイバーの端 面上の点を位置決めするためにも適合されている。 ファイバーは、その端面上の点が基準軸線へ整列する正確な位置決めを得るため には、その端面において位置決め装置によって保持される必要はない。実際には 、位置決め装置は端面から所定の近接距離(200ミクロン(μm)のオーダー )でファイバーに接触する。 端面から後方の位置でファイバーに接触することは、ファイバーの端面を、対峙 しているファイバーの端面に(コネクタ内のように)当接させる、あるいはファ イバーの端面を装置の対峙している面に(光電部品内のように)当接させる能力 を与える。 ある例では、ファイバーの端面上の点を所定の軸線に関して整列させてさらに正 確に置くこと、すなわち、さらに正確に位置決めすることを許容するために、強 化された位置決め装置が設けられ得る。この目的のために、第1の位置決め装置 から後方に離間された第2の位置決め装置が、ファイバーのための整列用クラン プとして機能すべく用いられ得る。この装置は第45図に示されている。強化さ れた位置決め装置を用いると、ファイバーの端面上の中心点は所定の基準軸線に 整列されて正確に位置決めされ得、そして、中心点は基準軸線から1ミクロン( μl11)より小さい距離内に存する。 前記から明らかでないなら、本発明による位置決め装置は、ファイバーの中心軸 線上の他のいがなる点も所定の軸線に整列して正確に置く、すなわち、正確に位 置決めするために用いられ得ると言うこともまた理解されるべきである。 注意したように、筒状部材は好ましくは光ファイバーの形態を採る。本発明の位 置決め装置は、光ファイバーFの端面R上の所定の点Pを所定の基準軸線Rに沿 って置くように特に適合されている。実際には。 点Pは幾何学的中心であり、ファイバーFのコアC(例えば、第6A図、第6B 図、第41図および第42図)の軸線上Aに存在する。コアCはそれ自体外側の 被覆層りによって取り囲まれている。ジャケットJが被覆層りの回りに設けられ ているが、しかし、これはファイバーFの位置決め装置20への挿入の前にファ イバーから剥ぎ取られる。ジャケットは1層より多(の眉を備えてもよい。前に も述べたように、ファイバーFの被覆層りの外径り寸法は、ファイバー毎に変わ り得る。 典型的には、このファイバー毎の径の変化は3ミクロン(μm)のオーダーであ る。かかる状況が、従来の位置決め装置を用いて基準軸線Rに沿って点Pを位置 決めすることを困難にしている。 第1図および第2図を参照するに、そこに示されている位置決め装置20の実施 例は第1のアーム22Aおよび第2のアーム22Bを備えることがわかる。好ま しくは、アーム22A、 22Bの各々が以下に説明される方法で同一な形に作 られる。従って、一方のアームだけ、例えばアーム22Aの構造の詳細が説明さ れるであろう。 しかし、アーム22Aの各構造上細部は、他方のアーム22Bに対応するものが 見出されることは明らかであろう。従って、適切なアルファベットの添字を持っ た対応番号が、アーム22Bの対応構造の詳細を示すであろう。もしく例えば、 第13図ないし第16図および第42図の実施例におけるように)アームが実質 的に同じでない場合は、基準軸線R上に点Pを維持するために所要の付勢力をも たらす調整をしなければならない。 アーム22Aは、第1の主面26Aと反対側の第2の主面28Aとを持つベース 部分24Aを備える。ベース部分24Aはアーム22Aの全長に沿って延び、ベ ース部分24Aの中心領域25Aの寸法がアーム22Aの基本寸法を定める。一 般に番号30Aで示されたクリップがアーム22Aの第1の端部に定められる。 クリップ30Aは、アーム22Aの第1の面26A上にある比較的厚い受け台( abutment)部分32Aに形成される。受は台32Aはその上に好ましく は第1の主面26Aと平行な平坦面34Aを持つ。持っている物理的寸法に就い ての感覚を与えるために説明すれば、アーム22Aは全長約2800μm、幅は 、約350μm、のオーダーである。中央領域25Aにおいては、アーム22A は厚さ約50μm、であり、またアーム22Aのその他の部分は厚さ約125μ m、のオーダーである。 第3図および第4図を参照しよく分かるように、一般に先狭のV型の溝36Aが 、一般に平坦な第1の側壁38Aと第2の側壁40Aおよびベース24Aの第1 の面26Aの前端部より、クリップ30Aの受け台32Aに定められる。側壁3 8Aはその上に上端エツジ39Aを有しく第1図)、一方、側壁40Aはその上 に上端エツジ41Aを持つ。用語「平坦」とは、エツチングにより単結晶材に形 成されて顕微鏡的な段が結晶の格子構造により必然的に作られた面を含んで意味 することを理解すべきである。 ここに定義用の第1A図を参照するに、(第1図および第2図の参照符号を使用 して)ここに開示された本発明の全ての実施例における溝に適用される場合の用 語「先狭」の意味がより明瞭になる。ここに使用されたような「先狭」の溝は、 少なくとも2個の平らな側壁38.40により定められ、かつ拡大された入り口 端42と狭い出口端43とを有する溝36である。溝36の側壁38.40のそ れぞれの上端のエツジ39.41は、内部に基準軸線Rが存する基準面RP内に ある。平坦面34もまた基準面RP内にある。基準軸線Rは基準面RP内を溝3 6の入り口端42から出口端43に延びる。基準軸線R上の各点が、側壁38. 40のそれぞれの上端エツジ39.41から等間隔に基準面RP内で間を空けて 置かれる。側壁の上端エツジ間の距離は溝36の入り口端42がら出口端43に 行(に従って減少する。 側壁38.40の面は等しく、かっOoより大き(9o。 よりは小さな角度で基準面に関して対向的に傾けられる。傾斜角度Aは、結晶の 格子構造により決定され、(100)シリコンの場合は54.74°である。側 壁38.40の投射は線りにおいて交差し、この線自体は溝36の出口端43を 前方に通過した基準軸線Rと交差する。線りはOoより大きくかっ90°より小 さい角度Bで基準面RPに関して傾けられる。基準面RPにおいて、側壁38. 40の上端エツジ39.41の各々が約2.5°から5゜の範囲、最も好ましく は約3°の角度Cで基準軸線Rの方に向かって狭(なる。角度Bは角度Aおよび Cの値に依存し、典型的には角度Bは4°から5°の範囲にある。ここで使用さ れる「完全に漏斗状の」チャンネルとは、少な(とも2個の先狭の溝の協働関係 により定められたチャンネルである。「部分的に漏斗状の」チャンネルとは、1 個の先狭の溝と面とにより定められたチャンネルである。 以上より、「一定幅」の溝とは、溝36の入り口端42から出口端43に進むと き、基準軸線R上の各点が基準面RPにおいて側壁38.40のエツジ39.4 1から均一な距離で間隔を空けられたものであることが容易に理解される。均一 幅の溝の側壁は、これを基準面RPに関して傾けることができ、または希望によ り基準面と垂直に延びるようにもできる。1個または2個の均一幅の溝より形成 されたチャンネルは、「均一幅」チャンネルと呼ばれる。かがるチャンネルは、 溝の側壁が傾きが無いとすれば、基準面および基準軸線の双方に対して垂直な面 において矩形断面を持つことができる。 テーパーの付いた溝とは、平坦な側壁は基準面に垂直であるが、平坦な側壁の延 長は基準軸線に直交する線上で交差するように基準軸線と側壁のエツジとの間の 基準面上の距離が溝の入り口から出口に進むと共に減少する溝である。 第3図および第4図に見られる実施例においては、136は先狭の溝であり、よ り好ましくは、これが配されるアーム22の主面26の一部により定められた第 3の側壁の存在により先が平らにされた(切頭)■溝である。この切頭■溝は、 主面26Aに向かう方向に受け台32Aの面34Aに直角に立てられた寸法線に 沿って計測したとき、溝の全長を通じて同じ深さである。 溝36AのV型は別の形を取ることができ、かつこれが本発明の意図内に止どま ることを理解すべきである。例えば第4A図に見られるように、溝36Aを第1 および第2の側壁38A、 40Aのみで定めることができ、この場合は、溝3 6Aはその全長を通して完全なV型が現れる。従って、溝36Aの頂点42Aが 溝36Aの全長に亙り現れる。 第4B図は、(第1の側壁38A、第2の側壁40A、および主面26Aの一部 により定められた)切頭V溝が所定の軸方向距離を延び、同時に(第1の側壁3 8Aおよび第2の側壁40Aにより定められた)完全な■溝がある第2の所定距 離を延びるような別の配置を示す。 従って、第4B図に見られるように、主面26Aに向かう方向で受け台32Aの 面34Aに直角に立てられた寸法線に沿って計ったとき、受は台32Aに至る溝 36の深さは、(寸法矢印46Aにより示される)その出口端43におけるより も(寸法矢印44Aにより示される)その入り口端42における深さの方が大き い。 第4図に示された完全に先が切頭された■溝が第1図および第2図の実施例に対 しては好ましい。製造性を容易にするためには、ここに明らかにされるように、 溝36Aは受け台32Aを通る軸方向距離の総てに亙り先挟でないことが好まし い。受は台32A、 32Bの端部の付近に形成されたタブ48A、 48Bの 設置により(第1図および第5図) 、 fi36Aを定める側壁38A、 4 0Aは、溝の全長に亙っては先狭ではなく、溝36Aの先狭の部分を通り過ぎた 直後に短い均一幅の部分を定める。 (先狭の部分と均一幅の部分との双方を含んだ)溝36の軸方向の総長さは、約 0.3+nmであり、一方、溝の均一幅の部分は軸方向の長さが0.1mmを占 める。第5図に最もよく見られると思われるが、溝36Aの先狭の部分と先狭で ない部分とは、これらに関係して共通軸線50Aを有する。 再び第2図を参照するに、平坦面56Aを有する長い拡大領域54Aが、受は台 32Aの後方に所定の軸方向距離58Aの間隔を空けてアーム22Aのベース部 分24A上に存する。距離58Aは約1fflII11である。面56Aは面3 4Aと同一平面にある。拡大部54Aには、傾けられた側壁62A、 64Aお よびベース部分24Aの主面26Aの第2の端部近(の一部により定められた先 狭でな(均一幅の切頭された■型トラフ60Aが設けられる。第1図および第2 図に示された実施例においては、トラフ60Aは、主面26に向かって面56A に垂直に立てられた寸法線において計った深さは、その軸方向長さに沿って一様 である。トラフ60Aは先狭の導入部68Aと連なる。希望するならば、溝36 Aについて第4A図および第4B図に関連して示された状況と同様に、トラフ6 0Aが完全■型または部分的v型になるように、壁62A、 64Aを互いに傾 けることができる。あるいは、トラフ60A、 60Bを定めている壁62A、  64Aは互いに平行であるかまたはそうでなくて都合よく方向付けることがで きる。第5図に最もよく見られるように、トラフ60Aおよび導入部68Aは共 通軸線70Aを持つ。トラフ60Aおよび組み合わせられた導入部68Aの長さ は約1.59mmである。 第5図は1個のアーム22Aの平面図である。第1図および第2図の実施例の好 ましい実施においては、(それぞれil! 36Aおよびトラフ/導入部60A /68Aを通る)軸II 50A、 70Aは基準面RP(第5図の面)内で所 定の距離72だけオフセットされている。好ましくは、オフセット72は位置決 めされるファイバーの予想された最大直径と最小直径との間の差の少なくとも2 分の1である。ここに明らかになるように、構造36A、 60A/68Bの軸 線50A、 70Aをオフセットすることは、ファイバーが装置20に導入され るとき、ファイバーは溝36Aを形成している側壁38A、 40A (および 同様に溝36Bを形成している側壁38B、 40B)の一方に当たるように偏 倚されるのを確実とし、位置決め装置20の中心合わせ(センタリング)作用を 促進にする。これは、間隔を空けた少なくとも2箇所の位置で壁がファイバーと 接触することを保証する。しかしながら、オフセット72の存在は、後述される ようにさらに製造上の考慮を必要とする。ここで論じられた方法におけるファイ バーの偏倚により生ずる力(または重力によりファイバーに加わる力)は、基準 軸線上にファイバーをセンタリングするのに働くアームの偏倚力よりも強さにお いて小さいことに注意すべきである。 アーム22A、 22Bは、組み合わせられた状態においては、一方が他方の上 に重ねられた関係に配され、このとき一方のアーム22Aの1136A、)ラフ 60Aおよび導入部68Aは他方のアーム22Bの対応した溝36B、トラ76 0Bおよび導入部68Bと揃った状態にある。受は台32A、 32Bの整合さ れた先狭の溝36A、 36Bは共同作用して、入り口端94(第4図)と出口 端96(第4図および第5図)とを有する漏斗状のチャンネル92を定める。 (タブ48が設けられた場合は、このように定められたチャンネル92はその出 口端96に先行する均一幅の部分を有することに注意されたい。)基準軸線Rは チャンネル92の中央を軸線方向に通って延びる。基準軸線Rは(結合された面 34A、 34Bを含んだ)基準面RPと先狭の溝36A、 36Bの軸線50 A、 50Bを含んだ面との交線上にある。 整合されたトラフ60と導入部68とは案内路98を定めるように共同作用する (第2図)。同様に、案内路98を通る軸線R′は、拡大部54A、 54Bの 結合面56A、 56Bを含んだ面(好ましい事例における基準面)とトラフ/ 導入部60A/68A、 60B/68Bの軸線70B、 70Bを含んだ面( 第5図)との交線上にある。軸線RとR′の両者は基準面RP(面34A、 3 4B、 56A、 56B)内にあるが、軸線RとR′とは、この基準面内にお いて所定のオフセット距離100で互いに横方向でオフセットされている。ファ イバーに対しては、オフセット距離100は典型的には約5μm、である。 (第4図および第5図に最もよく見られる)完全な漏斗状のチャンネル92の入 り口端94は、被覆層L(または外側表面)が最大期待外径寸法を何するファイ バーFに外接し、これによりファイバーを受け入れる寸法にされる。チャンネル 92の出口端96は、被覆層L(または外側表面)がファイバーFの最小期待外 径寸法より幾らか小さい寸法を有するファイバーFに外接し、これによりこのフ ァイバーFを受け入れる寸法にされる。実際上、呼び外径寸法が125μm、の 光ファイバーを位置決めするには、最大期待外径寸法は約129μm、であり、 最小期待外径寸法は121μm、である。 トラフ60A、 60Bの各々の寸法は、整合されたトラフ60A、6GBによ りこのように形成された案内路98が最大期待外径寸法を有する被覆層りのある ファイバーFを受け入れるような寸法である。案内路98は、ファイバーに関す るこの寸法にも拘わらず、ファイバーの位置決め装置20内への挿入を助け、こ の点で有利である。 第1図ないし第5図に示された実施例においては、アーム22A、 22Bのそ れぞれの面34A、 34Bは、第1の、閉鎖位置においては、互いに接触して いるか、または希望するならば、互いに所定の近接距離内にあるかのいずれかで ある。光ファイバーについては、所定近接距離は典型的には5から25μmであ る。この実施例においては、クリップ30A、 30Bの受け台32A、 32 Bの平坦面34A、 34Bは互いに固定されず、後述されるように、第2の、 センタリング位置に動(ことができる。アーム22A、 22Bのそれぞれの平 坦面56A、 56Bは融着またははんだ付けによるなどの通常の取り付は手段 により互いに固定される。表面56A、 56Bを互いに取り付は一緒に保持す るために適宜の別の機械的固定方法を使用しうることを理解すべきである。 位置決め装置20は、取り付は用基台74をさらに備える(第1図および第2図 )。取り付は用基台74にはこの上に平らな取り付は面76が設けられる。取り 付は用基台74の段部78は、取り付は面76を第2の面82から所定の間隙距 離80だけ間隔を空けるように作用する。 アーム22A上の向かい合う主面、例えば、面28Aは、融着またははんだ付け により基台74の平らな取り付は面76に固定される。勿論、ここでもアームの 第2の主面を基台74に取り付け、あるいは−緒に保持するために適宜の機械的 取り付は方法を使用しうることを理解すべきである。 基台の第2の面は好ましい例においては一般に平坦であるとして図面に示される が、この面82は任意の希望の形状を取りうること理解すべきである。ここにさ らに完全に認識されるように、基台74に固定されたアーム22Aの対向面28 Aは、少なくともクリップ30Aの領域において、(面82が面76と平行であ るとして)第2の面82から少なくとも所定の間隙で間隔を空けて置かれる限り 、説明のように基台に取り付けられたアーム22Aのクリップ(図におけるクリ ップ30A)の運動は妨げられない。 組み立てられたとき、アーム22A、 22Bの端部に配されたそれぞれのクリ ップ30A、 30Bは、アームの両端の結合された拡大部54A、 54Bか ら片持ち梁成に支持される。アーム22A、22Bは、第1図に示された座標軸 により定められたx−y平面内では剛性である。さらに、アーム22A、 22 Bのそれぞれの受け台32A、32Bと拡大部54A、 54Bとの軸方向中間 にあるベース部分24A、 24Bの比較的薄い寸法の中央部分25A、 25 Bは、曲がり部分として作用し、各アーム22がy−z面において矢印88の方 向にスプリングボードのように撓むことを許す。ここに使用されたように、曲が り部分はある一つの面においては剛性であり、これに直交する面においては曲が るようにされたばね部材であることを認識すべきである。 クリップ30A、30Bがその対応するそれぞれの方向88A、 88Bに曲げ られたとき、曲がり部分として作用するベース24A、 24Bの薄い中央領域 25A、 25Bの弾性は、クリップ30A、 30Bを第1の、閉鎖された位 置に向かって経にする手段を定めることを認識すべきである。付勢力は、アーム の運動方向88A、 88Bとは反対の矢印90A、 90Bに示された方向で クリップ30A、 30Bに作用する。付勢力は実質的に等しくかつ方向が逆で なければならない。一般に、位置決め装置に使用されるアームの数には拘わりな く、各アームの力は基準軸線を通過し、センタリング位置にあるときは力の和は 実質的に0と等しい。(第1図および第4図に示すように)曲がり部分としてベ ース24の薄い中央領域を使用した付勢手段は、微細加工技術を使用した単結晶 材で実現されたとき、付勢力の正確な管理を達成しつるため全ての開示された実 施例にとって好ましい。典型的には、各アームの付勢力は約5gである。 各アーム上の力が基準軸線を通過し、かつアームがセンタリング位置にあるとき にアーム上の力の和が実質的に0に等しい限り、アームおよびその上のクリップ 30を閉鎖位置に向けて偏倚する手段を定めるために、適宜のその他の便宜な機 構を使用しうろことを理解すべきである。選定された偏倚手段の形式に拘らず付 勢力はアームの変形と共に増加しなければならない。 第1図および第2図の実施例の位置決め装置20の構造を定めれば、所定の基準 軸線Rに沿って光ファイバーFの端面R上の点Pを位置決めするその動作は、第 5図ないし第7図に関連して容易に理解することができる。 作動の際は、ファイバーFは矢印102の方向に位置決め装置20内に挿入され る(第6A図)。導入部68A。 68B(第1図)は共同作用して、拡大部54A、 54B (第1図)の整合 されたトラフ60A、 60Bにより定められた案内路98(第2図)内にファ イバーFを案内する。通路98の軸線R′は完全な漏斗状のチャンネル92の軸 11i1 Rからずれているので、案内路98は、ファイバーFの面Eを軸線R に関して所定の方位でチャンネル92の入り口端94の方に案内する。 その結果、ファイバーFの端面Eはチャンネル92内に入り、クリップ3OA、  30Bの一方の主面26A、 26Bの側壁38Aまたは38B、 40Aま たは40B(または第4図におけるように、溝36A、 36Bを定めるように 使用されたときの主面26A、 26Bの一部)の少なくとも一つと接触し、フ ァイバーFの端面Eの所定点Pは基準軸線Rと整列するために要する距離だけ最 初に変位ないしは移動される。 ファイバーFの端部Eが出口端96の方に動くと、チャンネル92内へのファイ バーFの軸線方向の挿入経路上のある点において、ファイバーFの被覆層りの外 径がチャンネル92の寸法より大きくなる。第7A図、第7B図に示された第1 の、閉鎖位置から、第8A図、第8B図に示された第2の、センタリング位置に 付勢力に対抗して動くことによりファイバーFによって加えられた方向88A、  88Bの力にアーム22A、 22Bが応答する。センタリング位置において は、クリップ30A、30Bは、アーム22A、 22Bの撓みにより発生した 、方向90A、 90Bに作用している付勢力に対抗して開き、その上の面34 A、 34Bを離す。しかしながら、第1の位置から第2の位置に向かうアーム 22A、 22Bのこの運動が、ファイバーFの端面Eの点Pを基準軸線R上に 位置決めする。こうして、ファイバーFの端面Eは、点Pが第8A図、第8B図 に示されたように基準軸線Rと正確に揃えられた(すなわち、1μm以内の)状 態で、完全な漏斗状のチャンネル92の出口端96を通って出る。ファイバーF は側壁38A、 38B、 40Aおよび40Bとの接触によりこの位置に保持 される。 受は台32A、 32Bにタブ48A、48Bが形成された場合は、これらタブ は、漏斗状チャンネルの出口と連なり軸方向に沿って均一な幅の通路を定めるよ うに共同作用する。ファイバーFはファイバーFの端面の点Pがなお基準軸線R に沿った状態でかがる導管を通過してこれから出て(る。 アームの運動はこれまで説明されたようなその曲がり以外のもので可能であるこ とに注意すべきである。 従って、例えば適宜の方式のビン結合式または連結(関節)式の運動によるよう なその他の方法でアームを動かすことは、本発明の意図内にある。 さて、第9図から第12図を参照すれば、本発明による位置決め装置の別の実施 例20’が示される。この実施例においては、先に説明された実施例と同様なア ーム22’は、その中央部分251により定められた曲がり部分の偏倚に対抗し て、互いに片持ち梁成に関節式に動くことができる。しかし、アーム221に形 成された溝361は先狭の溝ではなく、均一幅の溝である。従って、一方が他方 の上に重ねられたときのアーム221の共同作用する組み合わせにより形成され たチャンネル921は均一幅のチャンネルである。基準軸線Rに垂直な面におけ るかかるチャンネル921の最大寸法は、ファイバーFの最小予想外径寸法より 小さい。 位置決め装置201のさらに別の変更が第12図に見られる。トラフ601の平 らな壁62’、64’が互いに傾けられず、平行であることがまず注意される。 さらに、軸線RとR′との間のオフセット100′が横方向のオフセット(すな わち、面56’を含んだ面内)とは異なり垂直面、すなわちトラフ601の軸線 701を含む面内にある。導入部分6g’A、6g’Bはここでは省略されたが 設けることもできる。 作業の際は、ファイバーFは位置決め装置20’内に差し込まれ、嵌合されたト ラフ60’A、60’Bにより定められた通路98゛により案内される。通路9 g’の軸線R′はチャンネル92’の軸線Rから垂直方向にオフセットしている ので、通路981を境界付けるアーム22’Bの面261BがファイバーFをチ ャンネル92’の入り口端94’に向かって案内するように作用する。ファイバ ーFはチャンネル921に入り、側壁38’A、38’B、40’Aおよび40 1Bのエツジと接触する。436’A、 36’Hの寸法のため、ファイバーF はアーム22’A、22’Bの主面26’A。 261Bと接触しない。ファイバーのチャンネル92’への差し込みの容易化の ために、ファイバーは面取りされ、またはテーパー付けられ、あるいは機械装置 を使用することができる。 ファイバーFはチャンネル921の寸法より大きいので、クリップ30’A、3 0’Bは第1の、閉鎖位置から第2の、センタリング位置に動かされる。クリッ プ30’A、30’Bのこの運動がファイバーFの端面Eの点Pを基準軸線R上 に維持する。こうしてファイバーFの端面Eは、点Pが正確に基準軸線Rに整列 された状態でチャンネル92’の出口端961を通り出てくる。ファイバーFは 、文字LCで示された側壁38’A、 38’B、 40’Aおよび401Bの エツジとの接触によりこの位置に保持される。 第9図から第12図に示された位置決め装置20’の実施例は、第13図ないし 第16図に示された位置決め装置202に見られるようにさらに変更できる。こ の変更例においては、アーム222Bはこれまで示されたものとは異なり、内部 に溝が設けられていない(第15図)。この実施例において、溝が先狭の溝であ るならば1部分的に漏斗状にされたチャンネルが定められる。ファイバーFは主 面262Bに対する接触により案内され、主面262Bとの接触および文字LC で示された側壁38”A、 38”Bのエツジとの接触によりその位置に保持さ れる。 第17図および第18図は、本発明による位置決め装置の別の実施例203の、 第1図および第2図と一般に同様な分解図および組立て斜視図であり、第19図 はその端面図を示す。この実施例においては、先に説明された関節式に可動のア ームとは異なり、アームは互いに固定される。アーム223Aおよび223Bの 各々が先狭の溝を有し、一方が他方の上に重ねられたときにアーム223の共同 作用するように組み合わせることにより形成されたチャンネル923は形状が完 全な漏斗状である。チャンネル923は基準軸線Rに垂直な面において最小寸法 、すなわちその出口端の付近でファイバーFの予想最小外径より小さな寸法を定 める。 作業の際は、ファイバーFは位置決め装置203内に挿入され、チャンネル92 30入り口端943に向かってチャンネル923を通って案内される。ファイバ ーFは漏斗状チャンネル923に入り、側壁383A、 3B’B、 403A および403Bの内の1個または複数個および/または主面263A、 263 Bとの接触によりファイバーFの点Pを軸線R上に置くように案内される。しか しながら、アーム223は互いに固定されているので、ファイバーFはファイバ ーFの外径がチャンネル9230局部寸法と等しくなる軸線方向位置にまでチャ ンネル923内を前進する。チャンネル内のこの軸線方向位置において、ファイ バーは、ファイバーFと側壁3g”A、 38”B、 40”Aおよび403B の各々との間の(文字PCで示された)最小4点の接触によりこの位置に保持さ れる。チャンネルの寸法は、ファイバーが基準軸線Rに沿って保持されたとき、 ファイバーがアーム223の主面と接触しえない寸法である。第20図はファイ バーがチャンネル923内に保持されたところを示す。ファイバーFの端面Eと チャンネル928出口端963との間の軸線方向間隔104は、ファイバーFの 外径寸法に応じて変動する。 本発明の以上説明の実施例のいずれかによる位置決め装置20.20’、202 および203は、ファイバーFの端面R上の点Pを基準軸線Rに沿って正確に位 置決めすることが要求される種々の装置に使用できる。 第21図および第22図において、1対の位置決め装置20−1.2O−2(第 1図および第2図に示された実施例に対応する)が、番号120で一般に示され たファイバ一対ファイバ一連結具を定めるように配置される。この配置において は、装置20−1.20−2は互いに向かい合って配され、従ってそれぞれのチ ャンネル92の出口端96はこれらを通過するそれぞれの基準軸線Rが同一直線 である状態で所定距離122だけ離して置かれる。かがる配列を得るために、基 台74は軸線方向に延び、かつその軸端に平らな取り付は用の面76が設けられ る。各位置決め装置20−1.20−2はそのそれぞれの取り付は面76に取り 付けられる。 連結すべきファイバーF−1、およびF−2が、それぞれの位置決め装置20− 1.20−2の導入部68内に挿入される。上述の方法で作動している各位置決 め装置20−1゜20−2は、それぞれのファイバーF−1またはF−2の端面 R上の点Pを同一直線上に配された軸線R′に沿って位置決めするように作動す る。ファイバーF−1,F−2は、端面Eが突き当たるまで、それぞれ装置20 −1.20−2に差し込まれる。ファイバーF−1,,F−2の端部Eは、位置 決め装置の上述の保持作用により固定される。希望するならば、コネチカット州 ダンバリー、エレクトロライト・コーポレーション(Erectro−1ite  Corporation)より番号82001ELC4480として製造され 発売される紫外線硬化接着剤のような屈折率の適合した適切な接着剤を使用でき る。 ファイバ一対ファイバ一連結具は、位置決め装置の上述の種々の実施例20’、 20”および203のいずれかを使用して実現することができることが理解され るべきである。第17図に示されたような1対の位置決め装置203が使用され る場合(第23図および第24図参照)は、位置決め装置20”−1,20”− 2の向かい合う端部は、好ましくは付きあわせにされ固定され、あるいは1対の 位置決め装置が互いに一体に形成される。ファイバーF−2,F−2の端面E間 の間隙122は、この実施例においては、距離104−1.104−2の和によ り定められる。 間隙122は上に定められた接着剤のような屈折率の適合した材料で充填される 。このため、ファイバーF−1゜F−2の向かい合う端面の間の領域内に、屈折 率の適合した材料を導入できる接近用の孔124が設けられる。 (いかなる形式でも)位置決め装置内への挿入より前に、ファイバーFのジャケ ットJはその自由端から所定距離だけその全部に亙り剥ぎ取られる。ファイバー の露出部分はアルコールで清浄にされる。ファイバーは端面Eを形成するように 切り離される。希望するならば、端面Eを尖端を作るように中高に研摩し、また はレンズ状にすることができる。 希望するならば、ファイバ一対ファイバ一連結具120を適切なハウジング13 0内に配置できる(第25図)。ハウジング130の好ましい形式は、本発明の 譲受人に譲渡された米国特許第4784456号(スミス)で開示されたものと 一般に同様である。この特許は、ここに参照として取り入れられる。ハウジング 130はベース132とカバー134とを備える。総ての場合、ベース132に は連結具120を密に受け入れるような寸法とされた凹所136が設けられる。 連結具120が関節式の適宜の形式の位置決め装置を使用して具現化された場合 は、連結具を形成するために使用される位置決め装置のアームの関節運動を許す ために、カバー134には対応した凹所138が設けられなければならない。 連結具120が第23図および第24図に示された形式の位置決め装置を使用し て具現化された場合は、凹所138を設ける必要はない。かかるハウジング13 0が第28図に示される。 カバー134は3個の部分140A、 140B、 140Gに分割され、その 各々がベース132にヒンジ結合される。ベース132は、凹所136の各端部 に隣接して、V状の溝の部分142A、 142Bを持つ。頂部の端部部分14 0A、 140Bの各々はそれぞれ一般にテーパーにされたランド部分]、43 A、143Bを含む。ランド部分の各々はそれぞれその上にセレーション145 A、 145Bを持つ。 使用の際は、連結具はハウジング130の凹所136内に挿入される。これは摩 擦により定位置に保持されるが、希望ならばその他の方法により固定することが できる。カバーの中央部分140cは、希望ならば閉じることができる。所定長 さのジャケットJが剥がされ清浄にされた光ファイバーがv型の溝の領域142 A、142Bの一方を通り挿入され、ファイバーの剥がされた端部が連結具12 0内に配される。溝の領域は、ファイバーを凹所136内の連結具120に関し て適正方向に向けかつ位置決めするように作用する。組み合わせられた頂部の端 部分140A、 140Bは、事情に応じて、ベース132の対応位置に閉鎖さ れ鎮錠される(第25図、明瞭とするためファイバーは省略)。頂部がベースに 固定されたとき、セレーション145はファイバーを連結具の方に押し、すなわ ち偏倚するようにファイバーのジャケットに対し作用する。第2のファイバーが 同様な方法でハウジングおよび連結具内に対応して導入される。もしまだそうさ れていなければ、次にカバーの中央部分140Cが閉鎖される。ハウジング13 0は射出成形により形成されることが好ましい。 第29図に見られるように、別の形式においては、ハウジング130は上に特定 したような屈折率の適合する材料の塊160を使用して実現することができる。 塊160は連結具120(これは内部に埋められる)およびファイバーF−1, F−2のジャケットJのある所定部分の双方に亙り延在する。 ファイバーFの点Pが位置決めされた基準軸線Rはそれ自体、種々の適宜のデバ イスの軸線Xと同一軸線上に延在してもよい。従って、位置決め装置20は、特 定のデバイス170の軸II Xに関してファイバーFの端面E上の点Pを正確 に位置決めするために使用できる。第30図、第31図および第32図、第33 図はデバイス170の軸線Xに沿ってファイバーFを配置するための位置決め装 置20の使用例の幾つかを示す。デバイス170は、例λば、固体レーザー、フ ォトダイオード、発光ダイオードのような適宜の動作光学素子により、これらの デバイスが端面動作型デバイスか表面動作型デバイスのいずれであるかに拘わら ず実現可能である。この説明においては参照符号20が位置決め装置を示すため に使用されるが、ここに説明された位置決め装置20’、20”または′203 の実施例の適宜のものを使用しうることを理解すべきである。 端面動作型(edge active)デバイス170に関連して使用されると きには、第30図および第31図の配置が好ましい。この実施例においては、基 台74はその軸線方内端部において台座174を定めるように軸線方向に延ばさ れている。台座174の上面176が平らな取り付は面を定める。面176は取 り付は面76の上方に所定距離だけ間隔をあけられ、または動作光学素子170 が面176に取り付けられたときデバイス170の軸線xと基準軸線Rとが同一 線になるように配置される。軸線XとRとが同一線にあるので、軸線Rに沿った ファイバーFの点Pの位置決めが、この点Pを軸線Xと同じ関係で自動的に位置 決めするであろう。デバイス170は、その軸II Xが軸線Rと同一線に揃え られるように面176に正確に載置されねばならない。 デバイス170を取り付けるために、面176には金/錫はんだのようなはんだ 層の層を設けることができる。デバイス170は同じ材料の対応した層を持ちう る。デバイス170は、真空プローブのような適切な微細位置決め装置を使用し て面176上に位置決めすることができる。デバイスはエツジに整列され、はん だ接合が形成されるように、はんだの融点以上に加熱され、そして冷却される。 表面動作型(surface active)デバイスと使用されるときには、 第32図および第33図に見られるように、デバイス170のアクティブ面が台 座174の前面178に固定される。前面178へのデバイスの取り付けが、位 置決め装置20にデバイス170を固定するに十分な接合面積を提供すると信じ られる。台座174の面176は、デバイス170のアクティブ領域とファイバ ーFの端面Eとの間の障害を回避すべく切除されている。 第31A図に示されるように、これまで説明された実施例の適宜のものによる位 置決め装置は、ボールまたは棒レンズLのようなレンズを(デバイスが端面動作 型デバイスでも表面動作型デバイスのいずれであっても)デバイス170の軸線 Xに関して正確に位置決めするように形成できる。位置決め装置はレンズLを受 け入れべ(寸法付けされたシート31Sをクリップ30内に設けるように変更さ れるであろう。 本発明の位置決め装置20.20’、20”および203のための2ア一ム形式 の種々の実施例に加えて、2つより多いアーム22を呈すことも、この発明によ る位置決め装置のためのこの発明の企図内に存する。 これに関して、第34A図から第34C図は一般に3つのアーム22A、 22 Bおよび22Cを有する位置決め装置204を示している。 第340図ないし第34F図は一般に4つのアーム22A。 22B、22C、および22Dを有する位置決め装置20’を示している。4つ のアーム付きの位置決め装置205の実施例の詳細な説明はここでは述べない。 より大きなアーム数に拡張することは、当業者には容易に明白である。 一般的に言って、第34A図ではアームの各々は上述したアームの形状と同じよ うに形状付けられている。 アームは、もし望むなら、それは必要とはされないと理解されるべきではあるが 、溝を持ってもよい。第34B図、第34E図では、アームはロッドに形状付け られている。ロッドは丸断面として示されているけれども、それらは所要の他の 断面を有し得ることが理解されるべきである。第34C図、第34F図では、ア ームは概ね平坦なバー形態に形状付けられている。ここに充分に述べられるよう に、第34D図において4つのアームは、(第1図から第4図では符号22A、  22Bで指示されている)上側および下側のアームを、各アームの主面26お よび28に直交して延在する切断線に沿ってノコ引くことによって形成されてお り、これにより上側および下側のアームセグメント、すなわち、「フィンガー」 の対を画成する。この出願において用いられるとき、「フィンガー」という用語 は、既に用いられてきた「アーム」が軸方向に細長い2つのセグメントに細断さ れたときに画成される構造、と理解されるべきである。 しかしながら、第34A図から第34F図には、それらの協力間係で画成されて いるチャンネル92を取り囲む関係で等角度にアームが形状付けられて示されて いる。前に述べた状況と同様に、アームの弾性がアームを閉鎖位置に付勢する偏 倚手段を定めている。しかしながら、偏倚手段は、各アーム上の力が基準軸線を 通り、かつ、センタリング位置にあるときアーム上の力の和が略ゼロに等しい限 り、他にも定められてもよい。偏倚手段の形態がどのように選ばれたとしても、 偏倚力はアームの撓みと共に増加しなければならない。アームは、第34図に示 されている種々の接触線LCに沿ってチャンネル内に挿入されたファイバーに対 し、そのファイバーの所定の点を基準軸線R上に維持するように作用する。 実際には、位置決め装置の製造の際に、アーム対(第1図)における第1および 第2のアーム間に、時々誤整列が発生する。結果として、使用時にファイバーは 第1および第2のアームの、直径方向に対向する側壁によってのみ支持されるか もしれない(第43図を見よ)。かくて、ファイバーは基準軸線に沿って横たわ るように位置決めされないかもしれない。 第35図から第40図に示されるこの発明の実施例による位置決め装置205は 、この結果を避けることができると信じられる。これらの図に関して、各アーム (22SA、225B、第35図)ハソレ自身、ス’) ットll121’に沿 って長手方向にスリットが設けられ、これにより、第1(7)、上側(7) 7  イ:/ 力対(22’−1,22’−2)に 、J: ヒ第2の、下側のフィ ンガ対(22’−3,22’−41に配列された4つのフィンガ22’−1,2 2’−2,22’−3,22’−4(7)組ヲ画成している。 第36A図に示すように、前に論じた実施例と概ね同様の方法でその組の各フィ ンガーは、第1の主面26’および対向する第2の主面2g’を有するベース部 分245を含んでいる。ベース部分24’は各フィンガーの全長に沿って延在し 、ベース部分24″の中央領域25’の寸法は各フィンガーの基本寸法を定める 。 参照符号30’によって総称されているクリップは、各フィンガー222の第1 の端部に定められている。クリップ305はフィンガー228の第1の面26’ に存する比較的厚い当接(受は台)部分32’内に形成される。 当接部328はその上に、第1の主面2B’に好ましくは平行に存する平坦面3 4″を有している。再度、物理的寸法に対するある感覚を与えるために、フィン ガー22′は全長寸法が2400マイクロメートルで、幅が800μmのオーダ ーである。中央領域25’では、各フィンガー22′は厚さ寸法100μmのオ ーダーである。 各当接部32’は、各フィンガーの主面266に直交する面から(54,74° の角度で)傾斜して存在する平坦な側壁33Bを含んでいる。第1の対22’− 1および22’−2のフィンガーにおける側壁33’は、均一な幅の溝36’を 画成するのに協働し、一方、他のつがう22’−3および22’−4のフィンガ ーにおける側壁336はまた、同様に均一な幅の溝36’を画成するのに協働す る。 各フィンガーは、当接部32’に対向する端部に、参照符号545で総称される 拡大部を有している。拡大部はその上に当接部555Aおよび555Bを有して いる。各当接部55’Aには、対の他のフィンガーの対応する壁62’と協働す る壁625および第2端部近傍のベース部分24’の主面26Sの一部が、先狭 でない、均一な幅の切頭された■形状のトラフ60’を形成すべく設けられてい る。第35図および第36図に示された実施例では、トラフ605は、主面26 5に向がって延在する面565Aに直交して立つ寸法線に関して測定したとき、 その軸線方向長さに沿って深さにおいて均一である。トラフは中心を軸線方向に 貫通して延びる軸線70’を有している。トラフ6o″は溝365の幅寸法より も広い。より好ましい配列では、トラフ60’は対のフィンガー上の各当接部5 55Aに設けられた面69’の協働関係によって画成された先狭の導入部688 に連なっている。 最も好ましい配列は、第368図に示すように、各当接部の各導入部角に2つに 角度付けられた面を有している。当接部325は、当接部325の直線状前縁を 形成すべく切られる前は、第36B図に示されるように、当接部555 と同様 に見える。ここで明らかとなるように、対向するフィンガ一対の当接部555A 上の面56IIAは、溶着またははんだ付けのような都合のよい取付は手段によ って結合されている。第36B図において、当接部325および当接部55’A の横面ば主面268に関して勾配付けられ、すなわち、傾斜付けられている。 面285から垂下している当接部556Bの面56’Bは、フィンガー228の 面281′から所定の距離80’だけ離間されている。ここでより明がとなるよ うに、当接部55′Bはそれが載置される台あるいは厚板からフィンガーを離間 する支えとして機能する。 第35図および第37図から第40図に最もよく示されるように、組み立てられ た状態では、各対の対応するフィンガーは他方の上に一方が重ねられた関係で配 置され、一方の対のフィンガーによって協働的に形成された溝36′およびトラ フ60’は他方の対のフィンガーの協働作用によって形成される対応する溝およ びトラフと整列する。 各対の協動作用によって形成された溝36’はそれ自身整列され、そしてチャン ネル928(第35図および第39図)を画成すべく協働する。チャンネル92 ’は入り口端948および出口端966を有している。基準軸線Rはチャンネル 926の中心を軸線方向に貫通して延在する。好ましくは、基準軸線Rは各フィ ンガー22’上の面565Aを含む基準面RPI内に存する(第38図を見よ) 。最も好ましくは、基準軸線Rはまた、フィンガー組の各フィンガ一対を定める スリット線を包含する第2の基準面RP2(第38図)内に存する。製造誤差に より基準面RP2に関して軸線Rの僅かな誤整列を生じ得ると言うことが理解さ れるべきである。かがる誤整列の結果については後で詳細に論じられる。 整列されたトラフ605(および、もし存在するなら導入口685)は案内路9 85(第36図および第38図)を画成すべく協働する。案内路985を通る軸 線R′は当接部555Aの共結合面565Aを含む面内に存する(第38図を見 よ)。面RP2 (第38図)はトラフの軸線を包含している。軸線RおよびR ′は両者とも基準面RPI C面56’の面)内に存し、好ましくは、両者は基 準面RPZ内に存すべきである。 第35図ないし第40図に示した実施例では、各対の対向する対応フィンガー上 の面346は、結合動作中に悪影響を受けないことを保証するために、第1の、 閉じられた位置では、互いに接触しているか、あるいは、好ましいように互いに 所定の近接距離内にあってもよい。光ファイバーに対しては、所定の近接距離は 典型的に1ないし2umのオーダーである。平坦面34は互いに固定されておら ず、かくて、それらは後述の如く第2のセンタリング位置に動き得る。 第35図から解がるように、好ましい実施例では、位置決め装置20gはさらに 平坦な取付は面766を有する載置厚板(slab)74’を含んでいる。各フ ィンガー22’−3,22”4上の当接部55’Bの面568Bは、溶着ないし ははんだ付けによって、厚板74′上の平坦取付は面765に固設されている。 当接部55’Bの存在のお陰で、下側の対のフィンガー22’−3,22’−4 上の面2g’は取付は面765から距離80’だけ離間されている。当接部55 ’Bハ省略サレ、下in+1’7 インカー22’−3,22’−4bs第1図 に示したのと同様に、各対の下側のフィンガーの動きを許すに必要な隙間距離を もたらすべく段部82を有する基台74に載置されてもよいと言うことが理解さ れるべきである。上側の対におけるフィンガー22’−1゜22’−2もまた、 溶着ないしははんだ付けにより第2の厚板745上の平坦取付は面7B’に固定 されてもよい。 第2の厚板74Sは概略的に第35図に示されている。 組み立てられたとき、第35図に示すように、フィンガー22′の端部に配置さ れたクリップ30’はフィンガーの対向する端部における共結合された拡大部5 48から片持ち梁の形態で支持される。フィンガー22’の各々は、第35図に 示される座標軸に定義されるx−2面内においては比較的側である。さらに、各 フィンガー225のそれぞれの当接部24’および拡大部546の軸方向中間に おけるベース部分248の中央領域25′の比較的薄い寸法部は曲がり部(fl exure)として作用し、クリップ308が各フィンガー22’の端部におい て、Y−Z面内で矢印888の方向にスプリングボードのようにたわむことを許 容する。再度、ここに用いられる用語として、曲がり部(flexure)とは 一つの面内では比較的側であり、それに直交する面内では曲がるよう強制されて いるばね材である。 クリップ305がその対応するそれぞれの方向88″′にたわまされたとき、曲 がり部材として作用するベース245の薄い中央領域255の弾性は、フィンガ ー22′′およびその上のクリップ308を第1の、閉鎖位置に偏倚する手段を 定めると言うことがさらに認識されるべきである。付勢力は各クリップ306に 、偏倚方向88″と反対の矢印90″によって示される方向に作用する。クリッ プ30’を閉鎖位置方向に偏倚する手段をもたらすには、他の好都合な機構が用 いられてもよいことが理解されるべきである。偏倚力は略等しくなければならず 、かつ、対向方向でなければならない。しかしながら、曲がり部材としてベース 24’の薄い中央領域25′1を採用した偏倚手段は好ましい。というのも、微 細加工技術を用いて単結晶材に実施されたとき、偏倚力の精確な制御が実現され るからである。典型的には各フィンガーの付勢力は20gのオーダーである。 発明のこの実施例による位置決め装置20’の構造が定まると、所定の基準軸線 Rに沿って光ファイバーFの中心軸線および端面E上の点Pの位置決め動作は、 第38図ないし第43図との関係において容易に理解されよう。前に述べたよう に、および第41図に見られるように、点Pを基準軸線Rに整列するよう位置決 めするとき、位置決め装置は実際に端面Eから近接距離に存する接触点でもって ファイバーに接触する。 チャンネル92の基準軸線R(第39図)が第1および第2の基準面RP1.R P2f第1.RPの両者に整列していると仮定すれば、位置決め装置206の動 作は、前に第6図ないし第8図との関係で示されかつ論じられた位置決め装置の 動作と略同−である。か(て、ファイバーFは位置決め装置206に矢印102 I′の方向に挿入される(第37図、第41図)。ファイバーFは整列されたト ラフ60Sによって定められた案内路986内に挿入される。ファイバーFはチ ャンネル92’に入り、クリップ30’の一つの溝366を画成するのに用いら れる主面26″の側壁3311の少なくとも一つ、あるいは部分との接触を介し て、ファイバーFの端面E上の所定の点Pを基準軸線Hに整列させるよう正確に 置(に必要なだけ初めに変位、すなわち、移動される。 第41図および第42図に示すファイバーFの被覆層りの外径は側壁によって形 成されるチャンネル76’の寸法を越えるので、フィンガー22’は、ファイバ ーFによってもたらされた88’の方向のたわみ力に、(第39図で示される) 第1の、閉鎖位置から第42図および第43図で示される第2の、センタリング 位置に向けて変位されて応する。センタリング位置では、クリ・ンブ305はフ ィンガー22″の曲がりによって発生され、905の方向に作用している付勢力 に対向してその面345を分離するように開く。この第1から第2の位置に向け てのフィンガー22’の動きが、ファイノ\−Fの端面E上の声、を基準軸線R に整列させて正確に位置決めするのである。ファイバーFの端面Eは、か(て、 点Pが基準軸線Rに整列して正確に位置決めされた状態で、第34図および第4 2図に示すように、チャンネル928の出口端965を通って出る。ファイバー Fは側壁335に接触されてこの位置に保持されている。 前にも言及したように、ある例では、(フィンガ一対を形成すべ(細断される前 の)アーム間の不整列、各フィンガ一対におけるスリット線211′と各アーム 上のスリット線の所望の位置との間の不整列、フィンガーの厚みの不適合、およ び/またはフィンガーの幅の不適合のために、重ねられたフィンガ一対の組立位 置が第43図に示されるように現われる。径方向に対向する当接部326上の径 方向に対向する側壁3311は基準軸41 Rから等しく離間されていない、( フィンガ一対を形成すべく細断される前の)アームの不整列は参照符号Maによ って示されている。結果のスリット線21’の不整列は参照符号Ms−1,Ms −2によって示されている。フィンガーの厚みの不適合は参照符号Mtによって 示されている。フィンガー幅の不適合は参照符号Mwによって示されている。 第43図から解かるように、このような不整列なアームないしはフィンガーから 形成されたチャンネル92@内にファイバーFが挿入されるときは、フィンガー は側壁335に接触する前に、当接部326(第36B図)の導入口の径方向に 対向し傾斜している2つの横面のうちの一番目に、それから二番目に衝突するで あろう。このようなフィンガー22’−2,22’−3上の最初の接触点は、第 44図に参照符号3381で示されている。ファイバーFが最初に接触する側壁 335は、93’A、93’Bの方向に強制的に離される。しかしながら、最初 に接触する側壁の動きによって発生される偏倚力は対向しているので、ファイバ ーFはかかる2つの面に平行でその間の中心面内で仮のセンタリング位置にセン タリングされる。この仮にセンタリングされた位置は、第44図に参照符号PI で示された線によって指示された面内のある点に存する。 ファイバーFのチャンネル92′を通る継続的な前進は、ファイバーFの外径の 残りの側壁対の一方あるいは両方への接触を生ぜしめる。ファイバーの側壁33 5への最初の接触はファイバーの最終位置ではない。 ファイバーの最終位置は、側壁上の2つのフィンガー22’−1,22’−4( 第44図)がファイバーをセンタリングするに充分に動いたときに達成される。 これらの最終接触点は第44図に参照符号336Fで図示されている。これら最 後の2つの側壁の動きによって生じた偏倚力は、また、等しく対向しているので 、ファイバーは面PIおよび他の面PFの交差上に最終的にセンタリングされる 。面PFは接触点338Fで接触されている2つの面に平行でそれらの間の中央 に位置されている。 ファイバーの最終位置は、前に定義された不整列に起因する所望の基準軸線から 、以下に述べるように製造誤差内の他の変形に変位され得る。典型的なシングル モード光ファイバー用の位置決め装置、あるいはこれを利用する連結具ないしは 充電部品を作るためには、位置決め装置はその直径において、125μmから1 28μmの範囲のファイバーを取り扱うことができなければならない。この範囲 は良質なシングルモードファイバーにおいて典型的な直径の変種として見いださ れる。 最も好ましい実施例(第35図から第45図)において、ファイバーが4つのフ ィンガーの全てによって適当に保持されることを確実にするためには、論じられ る製造過程中の結合のためのウェハの整列が、溝を横切る方向の不整列の変化( 第43図の寸法Ma)をプラスまたはマイナス9.5内に制限しなければならな い。この不整列の方向は、最も好ましい実施例において取り扱われるファイバー の直径の変種の範囲を狭める。他の方向、すなわち基準軸線の長さに沿う方向に おけるウェハの不整列は、20μmを越えるべきでない。この方向の不整列は、 一対の並んだフィンガーのクランプ点を、他の対の並んだフィンガーのクランプ 点から軸線方向にずらす結果となり、これはファイバーを上方あるいは下方に僅 かに曲げる傾向となろう。 スリットすなわちソーカット(saw cut)の不整列(第43図のMs)は 、典型的な60gmのソー(saw)を用いることにより得られるように、スリ ット幅が66μmであるときに溝の側壁を切り込んでしまうことを避けるために 、10μmを越えてはならない。 フィンガーの曲がり部の厚みは、ばね力が中心のファイバーに釣り合うように、 プラスないしはマイナス3μmより大きく変化すべきではない。 圧力破裂ディスクのごとき装置の微細加工のような微細加工技術分野において通 常保有される誤差は、上記範囲内に充分に収まる。事実、第45図に示すように 、整列クランプを有する強化された位置決め装置を用いると仮定すると、実際に 上記の最大変動が下記に帰することを評価は示している。 側方向誤整列、Ma、+/−5μm 湾曲部厚み、 Mt、+/−1,5μmウェハの軸線方向誤整列、+/−10μ m曲がり部の幅、およびファイバーが4つのフィンガーの作用によりセンタリン グされるときに遭遇する摩擦のような他の変動は小さい。微細加工される部品の 普通に達成可能な製造誤差を用いた正味の結果は、ファイバーの端面上の中心点 の基準軸線との整列からの変位において、1μmより充分に下回る。上で論じた 最大変動に対してさえも、ファイバ一端面の所望の基準軸線との整列からの変位 は、充分に1μm以下である。 第42図および第44図に関して、(フィンガーが誤適合されているか否かにか かわらず)ファイバーは、各フィンガ一対における各フィンガー間の接触点にお いてのみ支持されているので、接触点より後方のファイバーの長さ部は回動自由 である。この偶発性を避けるためには、ファイバーを基準軸線に整列状態で正確 に位置決めするよう位置決め装置の能力を向上することが望ましい。このために 、ファイバーFとフィンガー225との接触点の近傍から基準軸線に沿って所定 距離224フアイバーに係合する、参照符号220で総称された、クランプを設 けることは、本発明の企図内に存する。かかる強化された位置決め装置205E が第45図に示されている。 第45図に最もよく見られるように、強化された位置決め装置20’日よ、第1 の、前方、位置決め装置20″、および、その位置決め装置208の後方の所定 距離に配置されたクランプ220を備えている。クランプ220は、好ましくは 第2の位置決め装置20’を用いて実用化される。しかしながら、ここに開示さ れた他の位置決め装置20.20’、2G”、20”、または20’もクランプ 220として用いることができる。さらに、クランプ機能は適当な形態のいかな る配列によっても遂行され得る。 もちろん、第45図に参照符号206Eで示された位置決め装置と同様の強化さ れた位置決め装置は、位置決め装置の前方および後方配列を用いて得られてもよ い。ここに開示されたような位置決め装置20.20’、20”、20−”、2 0’ 、または205のいかなる組み合わせも、前方位置決め装置およびクラン プを実施し、これにより強化された位置決め装置206Eを形成するのに用いら れ得る。 クランプ220は、ファイバーの中心軸線上の点を基準軸線に整列して正確に位 置決めするのに役立つ。 ファイバーの中心軸線上のこの第2の点は、ファイバーの端面から所定距離能れ ている。クランプ220を設けることによって、ファイバー軸線と基準軸線との 間の角度的誤整列が最小に保持される。 第30図ないし第33図に開示した状況と同様に、本発明による位置決め装置2 0’または強化された位置決め装置205Fは、光電部品を構成する端面動作型 または表面動作型光電装置と共に用いることができると言うこともまた明らかで ある。 このような使用においては、第30図および第31図に示される方法で、端面動 作型デバイス170が載置され得る台座174と同様の台座をもたらすべく、厚 板745が延長される。このデバイス170は前に論じた方法で台座に載置され てもよい。代わりに、厚板は、表面動作型デバイスを受け入れるために、第32 図および第33図に示された台座と同様の台座をもたらすべく変形されてもよい 。前の場合と同様に、装置170は、端面または表面動作型であろうが、固体レ ーザ、フォトダイオード、または発光ダイオードの形態を採ることができる。装 置の軸線Xは位置決め装置201′の基準軸線と同一線上にあり、従って、装置 208によって基準軸線に整列されたファイバーは装置170に整列する。位置 決め装置205は、もし望むなら、レンズを受け入れるべく第31A図に提案さ れるように変形されてもよい。 もしさらに望まれるなら、本発明による位置決め装置20″または強化された位 置決め装置20’Eは、2つの対峙するファイバーの面端を各々、所定の共通基 準軸線に沿って整列させて保持する連結装置を作るのに用いられると言うことが 理解されるべきである。 このために、厚板74’の上に、2つの対峙して配置された位置決め装置205 、または2つの対峙して配置された強化位置決め装置20″ε、(またはこれら の組み合わせ)を載置することが有利である。 位置決め装置205または205Eの連結配列は、第25図ないし第28図に示 されたハウジングと概ね同様な適正に適合されたハウジング内に配置されてもよ い。第25図ないし第29図の参照符号120は、対峙している装置20″また は208Eから形成された連結具を指していることが理解されよう。最も好まし くは、このハウジングは一45℃から+85℃Fの温度範囲に亘り、低熱膨張係 数の製造材であるべきである。適当な好ましい材料は、ホークスト セラニーズ  コーポレーション(Hoechst Ce1anese Corporati on)からr VectraJのマークの下に販売されているような液晶ポリマ ーである。かかるポリマーに対しては、ハウジングを形成するのに従来の成形工 程が用いられ得る。 本発明による位置決め装置の製造に使用される写真石版式微細加工技術は第46 図から第52図を参照して行なわれる以下の説明より理解されよう。説明は第4 5図に示されたような強化された位置決め装置208Eの好ましい実施例を使用 したファイバ一対ファイバ一連結具の製造に向けられるが、この技術はこれまで 説明された位置決め装置のどの実施例の製造に対しても、これまで説明されたそ の他の種々の応用におけるその使用を含んで、容易に拡張することができる(記 述の簡明化のために、位置決め装置の要素の基本参照符号(すなわち、上付文字 無し)を用いる)h 適切な所定の結晶方位を有するシリコンウェーハ200が、本発明による位置決 め装置20のアーム22製造の出発点である。ゲルマニウムのようなその他の単 結晶基板材も適切に使用可能であり、選ばれた別の基板と両立できる別の腐食液 および素材が使用されることを理解すべきである。ウェーハ200は少な(とも その−面が研磨されている。適当なシリコンウェーハは、在ニューシャーシー州 スパルタの信越半導体株式会社、東京、日本、の子会社ニス・イー・エッチ・ア メリカ、インク(SEHAmerica)より入手可能である。 ウェーハ200は「p型」、「n型」、または真性シリコンでよいことを理解す べきである。 (+00)面シリコンは、floo)結晶面上には容易に作用するが(111) 面は実質的に腐食しない異方性腐食液によりエツチングできるので、この基板素 材は好ましいものである。その結果、好ましく先の平らにされた■型溝36A、  36B、トラフ60A、60B 、導入部分68A、 68Bおよびアーム2 2A、 22Bの受け台32A、 32Bと拡大部54A。 54Bとの間の中央部分25A、 25Bが容易に形成される。 かかる特徴部の幅および深さは、使用される写真石版マスクの開口の予め選定さ れた幅および腐食液の作用時間に依存する。腐食液は、完全■溝の形成に有用な 性質を持つ本質的に自己限定をする方法で100面シリコン上に作用する。当業 者は、他の断面形状が要求される場合はシリコンの別の所定の結晶方位を使用で きることを認識するであろう。例えば正方形の断面の特徴が望まれるならば、( 1101面シリコンウェー八を使用できる。しかし、特徴の別の断面形状はかな り費用がかさみ、かつ後述されるようにV溝の特徴に相当するファイバーの中心 合わせ作用を得るにはさらに複雑な形状が必要である。 第46図はウェーハ200の上面図である。ウェーハ200はSEMI標準によ り特定されるように外周平坦面201.202を持つ。平坦面201,202は シリコンの結晶構造の方向を示し、ウェーハの同定およびマスクの整列にも使用 される。長い方の平坦面201は結晶面(110)の方向を示す。短い方の平坦 面202は平坦面201に関しウェーハ周囲に所定の角度量に置かれ、角度の太 きさは結晶のドーピングに依存する。 展開されるように、ウェーハ200の周辺領域203は、調整されたとき、位置 合わせ用の溝を有し、一方、ウェーハ200の中央領域204は、場合4こよっ ては、これに形成された位置決め装置のアームまた番よ基材の構造的特徴を持つ 。 第47図は直角の整列用溝あるいは整列用スル−ホール212Hおよび対応する ウェル212mのような整夕1j用特徴のパターン212を備えたマスク210 を示す。ホーlし212Hはウェルと同じくウェーハの反対面力)らエツチング される。もし、溝が用いられるなら、各ノ(ターン212の溝は種々の寸法(直 径)の水晶の整夕I したファイバーを受け入れる寸法に等綴付1−1もれる。 溝212は、ファイバーを受け入れるように幅力3約0.004825インチ( 0,123mm)から0.005000インチ(0,127mm)までの範囲で 0.039370インチ(0,1mm1刻みで分布してしする■型断面を持ち、 5個の溝212が図示される。(溝の開いた頂部における)溝幅はファ旬く−の 直径より大きく、従ってファイバーがその関係する溝の中Iこ配置されたときは 、ファイバーの中心
【よ実質的1こウェーAの面と同一面になる。従って、0. 123mmのファイバーに対しては、溝0.1506m+nが形成されろ。同様 に、0、124mmのファイバーに対しては、溝の開口した頂部の寸法は0.1 518mmである。0.125mmファイノ(一につし1ては、溝の開口頂部寸 法は0.1531mmであり、O,126mmファイバーについては溝の開口頂 部寸法は0.1543mmであり、さらに0.127++mファイバーに対して は、溝の開口頂部寸法は0.1555mmである。 マスク210の中央部分214は、位置決め装置20の所定数の構造的特徴(す なわち、アームまたは基台または厚板)を含んだ繰り返しパターン220(その 1個が第48図に示される)をもたらしている。典型的なウェーハ200は直径 が約3.9381インチ(101,02811I1mlであり、典型的な連結具 120の寸法は最大幅部分が約350μm、長さが約2800μmであり、ウェ ーハ200の中央部分204から約1000個の連結具120用の構造的特徴を 形成できる。 第48図は、マスク210の中央領域214に設けられたパターンの部分220 の拡大図である。第48図においては、図示されたパターンは連結具120に使 用される複数の結合されたアーム22の形成に使用されるものである。パターン 220は、全領域を覆うように公知の処理ステップと繰り返し工程とを用いてマ スク210の中央領域214の表面に形成される。 第48図に示された繰り返しパターン220は、隣接する平行なげかき線226 の列と第1の分離線227A、第2の分離線227Bの間に定められた複数のコ ラム224により構成される。各コラム224は10個の独立した帯域227A ないし227Eを含み、これらはコラム224内において切断線230に関して 対称である 隣接した2個のけかき線の間に、前端と前端とがつながった2個のアーム22の 形状が見られろ。隣接した3個のけかき線の間には、側部と側部とが長手方向で つながった2個のアーム22の形状が見られる。帯域228Aはアーム22の導 入部分68Aの領域を定める特徴に相当する。帯域228Bはアーム22Aのト ラフ60Aを定める特徴に相当する。同様に、帯域228Cはアーム22Aの中 央部分25Aに相当し、一方、帯域228Dはアーム22Aの先狭の溝36Aの 領域を定める特徴に相当する。先狭の溝3FIAO軸!+!50Aはトラフ60 Aの軸線70Aからオフセット距離100だけ食い違う。最後に、もし設けられ るなら、帯域228Eはアーム22Aのタブ48Aの部分を定める特徴に相当す る。第48図に示されたマスクもこお5sでは、この配置が必ず必要であるとい うわけで(よなし1が、切断線230の一方の側のオフセット100の位置カタ 切断線の反対側におけるオフセット100の位置とCま逆にされることに注意さ れたい。 アーム22B用のマスクの繰り返しパターン番ヨ、アーム22Bのオフセット距 離100の方向がアーム22Aの〕(ターンの鏡像になる点を除いて、第48図 に示されたものと同様である。ここに明らかにされるように、オフセットの間の 鏡像関係は、一方が裏返しにされてイ也方の上にに重ねられたとき得られるアー ム22A、 22Bの特徴が互いに整合するために必要である。勿論、オフセッ ト100が無いときは、アーム22Aのマスクとアーム22Bのマスクとは同じ である。第48図でハツチングした部分はウェーハ200の(説明されるように )レジスト材料の層で保護される中央部分の領域に相当し、一方、ハツチング無 しで示された部分は後のエツチングステップ中、保護されないままであろう。ネ ガ型レジストが使用されるが、第48図のハツチ領域とハツチ無し領域の位置は 希望すれば逆にできることが明らかである。これは次の工程を多少変えるであろ うが、これは当業者によく知られた方法である。 第49A図ないし第49E図は、結晶シリコンのウェーハ200が第47図およ び第48図のマスクに示された配列に相当するアーム22Aの配列に形成される 処理段階を示す。第49A図に見られるように、ウェーハ200はマスクと同様 に作用する材料の層232で予め被覆される。二酸化シリコン(SiOz)が好 ましく、これは、公知のように、高?M(約1150℃)で酸素雰囲気内で二酸 化シリコン層を熱的に成長させてシリコンウェーハ200の研摩された活性表面 上を被覆する。示したように、シリコン酸化物が用いられる。というのも、シリ コンの腐食に利用できる腐食液は、公知のフォトレジストもまた腐食するが、酸 化物は僅かにしか腐蝕しないからである。この僅かな腐蝕がフォトマスクの寸法 法めのときに考慮される。 次いで、酸化シリコンN232はフォトレジスト234で被覆される。レジスト は、2−エトキシルアセテート、N−ブチルアセテートおよび「マイクロボジツ 1、・フォトレジスト(Microposit Photoresist) 1 400−37Jとしてマサチューセッツ州のシップレイ・カンバニイ、インコー ホレーテッド・オブ・ニュートン(Shipley Company of N ewton)より発売のキシレン(xylene)の混合物のようなポジ型レジ ストが好ましい。レジストは、テキサス州のヘッドウェイ・リサーチ・インコー ボレテツド・オブ・ガーランド(Headway Re5earch Inco rported of Garland)よりモデル番号ECR485として入 手可能のような標準の装置を用いて、ザ・シップレイ・マイクロエレクトロニッ ク・プロダクツ・ブローシュア (the ShtpleyMicroelec tronic Products Brochure)(1984)に説明され た指示に従って二酸化シリコンの表面上にスピン塗布される。 マスク210がウェーハ200上に取り付けられ、アライメントバー235を使 用してウェーハ200の平面201゜202に関して揃えられる。従って、仕上 がりのウェーハにおいては、マスクにおけるアライメントバー213の使用によ り、アライメント用のa212がウェーハの平面に関して正確に位置決めされる 。ウェーハ200はマスクを通して紫外線に露光され、次いで現像される。 ポジ型レジストが使用されたので、第49B図に示されるように、露光され硬化 したレジスト234、二酸化シリコン232およびウェーハ200を残してレジ ストの未露光部分は超純水を使用して洗浄される。 次に、マスク2】0のパターンがシリカ層内にエツチングされる。弗化水素酸( HF)緩衝液が好ましい。このステップは第49C図に示された配置を生ずる。 当業者は、例えば濃度、時間および温度の総てが、説明されたウェット処理ステ ップの総てにおいて最適な結果を得るように調整されることを認識するであろう 。 その後に、アーム22Aの特徴を形成すべ(シリコンを腐食するために、第2の 差動的なエツチング処理が行なわれる。好ましい異方性腐食液は10%の水酸化 カリウム(に0旧である。エチレンダイアミン(ED)、ピロカテコール(P) および水のED750ml、P120gおよび水240m1の混合が使用されて もよい。希望するならば、水酸化カリウム(KOH)を使用した2段階腐蝕も使 用できる。このエツチングにより第49D図に参照符号236で図式的に示され たシリコン表面の構造的特徴が作られる。特徴236の深さは、公知のようにエ ツチング時間の制御により制御される。勿論、差動的エツチングは、構造の内側 角度のために、進行が続いても、自己限定のものである。 次に、二酸化シリコン層232が弗化水素酸(HF)緩衝液によるエツチングで 除去され、シリカ、すなわち二酸化シリコンの他の層を表面に成長させる。次に 、ウェーハの表面にレジストを堆積させ、第50図に示されるようにマスクを通 して像を映す。この結果、ウェーハの接合されるべき所定部分(帯域228Cな いし228Eおよびトラフ60に相当する(第48図参照))に、形成され硬化 されたレジストの層238が得られる。 次に二酸化シリコン層が、弗化水素酸(HF)を使い、接合されるべき領域より エツチングされる。レジスト層238は、接合のために準備のできた、完成のウ ェーハを残して、アセトンを使用して除去される。 これにより、アーム22Aの配列を持った第1のウェーハ200の製造が完了す る。 先に注意したように、案内路98Aの軸線は溝92Aの軸線からオフセットされ ているので、アーム22Bのマスクはアーム22Aを形成するために使われるマ スクとは同じでなくてもよい。従って、アーム22Bの配列を有する第2のウェ ーハを第49図に示された工程に従って調整しなければならない。仕上げられた 第2のウェーハ(特に図示はしないが以後符号200′で示される)はオフセッ ト100の位置を除いて総て同じである。もし、両ウェーハが同じであるなら、 第2のウェーハは第1のウェーハと全(同様に準備される。 一部分が第51図に示される基台用のマスクを使用して第3のウェーハ200  ″が作られる。第51図は、(第48図に示されたアーム用のマスクに類似した )基台用マスクの中央部分に設けられたパターン220′の一部分の拡大図であ る。繰り返しパターン220′は、隣接した平行なげかき線246の列と第1の 分離線248A、第2の分離IIi!248Bとの間に定められた複数のコラム 244よりなる。各コラム244は4個の独立した帯域250を含み、これら帯 域はコラム244内で中心線252に関して対称である。帯域250Aは基台7 4上の取り付は面76を定める。帯域250Bは基台に設けられる面82に相当 する。基台74を含んだウェーハ200″′は、はんだマスクの露光が行なわれ ない点を除いて第49図に示されたものと類似の方法で露光される。しかし、シ リカ層はウェーハ200 ”の表面から除かれる。 アーム22A用のウェーハ200、アーム22B用のウェーハ200′および基 台74用のウェーハ200#が作られると、連結具120の最終組立てが第52 図に示されるように行なわれる。 ウェーハ200の上にウェーハ200′が置かれる。結合されるべきウェーハを 整列する好ましい方法は、1つのウェーハを通り抜けるホールをエツチングする ことと、エツチングに用いられる精密フォトマスクによって正確に位置決めされ た結合ウェーハ上にウェル(残いホール)をエツチングすることとを含み、この 結果、各ウェーハ上の少なくとも2つの位置で、ウェルとスルーホールとを一致 させることによって両ウェーハが整列される。一つの方法は、切頭ピラミッド状 スルーホールとウェルとをエツチングすることを含み、一つのウェーハが裏返さ れ、かつ第2のウェーハに対して置かれたとき、各ホールおよびウェルは、微細 加工技術分野で周知のように、ウェーハが精密調節機構でもって位置決めされた とき、顕微鏡で観察することによって一致される。よりよい方法は、ホールとウ ェル位置に十字を形成するように■溝をエツチングし、両ウェハを通過するビー ムによって形成される最高輝度像を探査する、赤外線源とカメラとによって一致 させることである。かかる赤外線設備は(例えば、リサーチ ディバイス ディ ビジョン オブ アメ リカ オプティカル コーポレーション(Resear chDevices Division of America 0ptica l Corporation)から)市販されており、最も好ましい方法は、1 oLLI11のオーダーで互いに離間する格子パターンの線をエツチングするこ とである。赤外線ビーム像は、エツチングされた線が整列されている画像内で多 くの赤外線ビームを2つのシリコンウェーハに通過させている最高輝度で最も均 一な線に対して検査され得る。この後者の方法は、典型的に10μmの精度であ る十字を用いた方法と比較して、0.5μmの精度であると信じられる。 さらに他の代替として、ウェーハ200’上の特徴なウェーハ200のその上に 整列することは、少なくとも2つ、好ましくは4つの長さ部のむかれた光ファイ バーと溝の各列212の整列用溝の対応する適当な1つとを用いて行うことがで きる。光ファイバーの各長さ部の直径はマイクロメータによって測定され、精度 はプラス・マイナス0.5μmである。ファイバーの各々は、溝列212の測定 された直径に最も近く対応する溝内に置かれる。かくて、各整列用ファイバーは 選ばれた整列用溝内に座し、整列用ファイバーの軸線がウェーハ200の表面の 面内に存し、各ファイバーの残りの部分がその面の上方に突出する。 ウェーハ200′は裏返しにされたウェーハ200の上に置かれ、ウェーハ20 0′の対応した溝がファイバーの突出部分を受け入れこれにより2個のウェーハ のパターンを正確に揃える。各ウェーハの整列用溝はウェーハの特徴の形成と同 時に形成され、かつ各ウェーハのマスクは一方から他方が光学的に形成されるた め、ウェーハ間の正確な整列が達成される。第52A図および第52B図におい ては、図を明瞭にするため、1個のファイバー254および溝121だけが示さ れることに注意されたい。 さほど好ましくない方法では、第52A図に示された重ねられたウェーハ200 .200′の組立体は、シンポ(Shimbo)他の報告「シリコン対シリコン の直接接合方法(Silicon−to−silicon direct bo nding method)J、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス 、86年10月、およびラスキ(Lasky)他の報告「接合およびエッチバッ クによる絶縁体上のシリコン(silicon onInsulator(SO I)By Bonding and Etchback)J 、LEDM85に 記述された方法に従って湿式雰囲気制御炉において接合される。第52B図に示 されるように、ウェーハ200′の外面256′は、その厚さを最初の厚さく典 型的には約17μm)から最終厚さく5μm)に減らすためにラッピングされる 。 より好ましい接合方法は上記を用いるがアームおよいフィンガーの部分のエツチ ングによる高価なラッピングを避け、かつ厚板上に当接部が形成されるのを避け る。 得られた接合構造体は裏返しにされ、ウェーハ200′の外面256′がウェー ハ200″の上に取り付けられる。これらウェーハの整列は、ウェーハ200の 平面201,202に押し付ける水晶のブロック260を使った治具を使用して 行なわれる。次にウェーハ200′がウェーハ200”に接合される。プラス( Wallis)とボメランツ(Pomerantz)の「ガラス−金属シーリン グ支援分野(Field As5isted Glass−Metal Sea ling)J 、ジャーナル・オブ、アプライド、フィジックス、69年9月の 報告に検討されたようなその他の接合技術をウェーハ接合に使用しうろことを理 解すべきである。さらに別の接合技術が金属またはガラスの接合を含むであろう 。 次いで、ウェーハ200の寸法がウェーハ200′の寸法になるまで、ウェーハ 200の外面256がラッピングされる。これで、実質的に等しい撓みによる偏 倚力が得られる。 次に、第52D図に示される得られた3個の接合されたウェーハの積重ねが切断 される。接合された積重ねのうちの上の2個のウェーハ200,200’ (そ れぞれアーム22−IB、 22−2Bおよびアーム22−IA、 22−2A を含む、第22図)だけが、まず、アームマスクの切断線230.230’に相 当するウェーハ内の線に沿って切断される(第36図)。この切断は、第22図 の距離122を作るように約0、003インチのオーダーのブレードを用いて行 なわれる。次に、接合された積重ねは、厚さ0.015インチのブレードを使用 して、ウェーハ200の分離線227A。 227B、ウェーハ200′の分離線227A’、227B’ 、およびウェー ハ200 ″の分離Ill 248A、 248B 、並びに(ウェーハ200 、200’および200″の)けがき線22G、 226’および246に沿っ て切断される。これらの線は、総て互いに整合し、これにより約1000個のフ ァイバ一対ファイバ一連結具120の接合された積重ねが製造される。 前に述べたように、第35図〜第45図に示す位置決め装置205または第45 図に示す強化された位置決め装置205E (および全ての連結具またはこれを 用いたオブトエレクトロニクコンポーネント)は位置決め装置20の場合につい て前に論じたのと概ね同様の方法で製造される。ある特別な点が注意されてもよ い。 ウェーハの頂面の一部は、製造が完了した時、フィンガ一対の面565Bを定め る。ウェーハの隣接している部分が各フィンガ一対の面286を形成すべくエツ チングされる。 ウェーハの裏面側においては、その面の一部は各当接部545の面56’Aとな り、一方、そのウェーへ面の他の部分は各クリップ30’の当接部32″の面3 4″を形成すべくエツチングされる0面566Aおよび34″の間のウェーハの 面の隣接する部分は、撓み部を画成する面268の主要部を形成すべく僅かにエ ツチングされる。当接部54’、32’はまた、それぞれ側壁面62’、33’ を形成すべくエツチングされる。各側壁面62’ 、 33’は、シリコン結晶 構造に起因してウェーハの平面から54.74°の角度をなす。 使用されるエツチング処理は溝の端部に鋭い角を作らないことが注意される。角 は各側において内方にエツチングされる。シリコンの結晶構造により、2つの角 度付けられた面が第36B図に示すように角位置に形成される。図において直角 な角部はソーイングすなわち切断によって形成されている。かかる傾いた角部が 形成されることは、それらがファイバーのような筒状物をトラフ60’および溝 3G’によってそれぞれ形成されたチャンネル90’および92’に導入すべく 案内として機能するので有利である。 単一のシリコンウェーハにいくつかのフィンガ一対がエツチングされる。全ての エツチングは他の製造工程の前に行われる。 所定の多数の未分離フィンガーを包含するウェーハが、対応する所定の多数の未 分離ファンガーを包含する他のウェーハの上に位置決めされる。両ウェーハは整 列され、各ウェーハ面上の未分離フィンガーの面56’A (第36A図を見よ )が接触している。各ウェーハの僅かなエツチングにより各未分離フィンガー上 の面345を取除き、それらの接触と接合とを防いでいる。 未分離フィンガーを包含する2つのウェーハは、多数の未分離厚板74’を包含 している第3のウェーハ上に置かれる。 ウェーハは炉内で溶融温度に加熱されて、面56’Aにおいてのみ結合される。 はんだのような公知の接合方法もまた用いられ得る。 接合ステップが完了した後は、シリコンウェーハは、(i)フィンガーの協働す る組を分離すべ((当接部305を介して、および好ましいが、選択的に当接部 54’を介して)講9011.9211の中心を、(if)位置決め装置となる 4つのフィンガーの組を分離すべく、および(iii)底部のウェーハを切断す べくスライス、ないしは切断される。 この底部のウェーハは、(第35図のように)位置決め装置として機能する4つ のフィンガーの組のための取付用厚板を形成すべく、(第45図のように)後方 のクランプを備えた位置決め装置として構成するため4つのフィンガーの前方組 および後方組の両者を包含すべく、あるいは、2つの対峙して配置された位置決 め装置(各々は単一の位置決め装置を、または前方および後方のフィンガー組を 有している位置決め装置を含んでもよい)を包含すべく、分離されてもよい。 以上説明された本発明の教示の便宜を有する当業者は、これに多くの変更を加え ることができる。 ここに述べられたような変更およびその他は請求事項に定義される本発明の意図 内にあって構成されることを理解すべきである。 特表平6−510142 (24) Fig、 6A Fig、 6B −二 20’ 〜 八 m 句 い リ FIG、36B FIG、40 FIG、37 FIG、38 FIG、39 FIG、41 FIG、43 ^−\―慟l−一一1甲−雫■I−―\フロントページの続き (72)発明者 リー、ジェラルド、デイナアメリカ合衆国 19357 ペン シルバニア州 メンデンホール バロウズ ラン ロード ボックス 4 (72)発明者 ウィリス、フランク、マースデンアメリカ合衆国 08090  ニュージャージ州 ウニノナ−レナペ トレイル 102

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも第1および第2のアーム、各アームは第1の閉鎖位置から第2の センタリング位置に可動であり、 閉鎖位置においてはアームが共同作用して通過基準曲線を有するチャンネルを定 め、チャンネルは入り口端と出口端とを有し、 各アームの力が基準軸線を通過しかつセンタリング位置においてはアームの力の 和が実質的に0に等しいような第1の閉鎖位置にアームの各々を偏倚する手段、 アームの各々は、部材の軸が基準軸線から間隔を空けられた状態でチャンネルの 入り口端に導入された円筒状部材が、少なくとも一方のアームとの接触により始 めに部材の所定点が基準軸線と一致して置かれるように変位可能に配置され、 アームは、センタリング位置に向かう強制力に対抗して動くことによりチャンネ ルを通る部材のさらなる軸方向運動に応答して基準軸線上の部材の点を維持する ことを特徴とする筒状部材位置決め用の位置決め装置。 2.第1の、閉鎖位置から第2の、センタリング位置に可動な第3のアームを有 し、 閉鎖位置において第3のアームは第1および第2のアームと協働してチャンネル を画成し、閉鎖位置にあるとき3つのアームの力の和が実質的に0に等しくなる ように、第3のアームを第1の、閉鎖位置に向けて偏倚する偏倚手段を有し、第 3のアームは、チャンネルの入口端に軸線が基準軸線から離れて導入された筒状 部材が、3つのアームのうちの少なくとも1つに接触することにより部材の中心 軸線上の点が筒状部材の径にかかわりなく基準軸線に整列する方向に移動すべく 初めに変位されるように配列されており、 第3のアームはまたチャンネルを通した部材のさらなる軸線方向の動きに対し、 センタリング位置に向かう偏倚力に抗ずる動きによって部材上の点を基準軸線に 整列するよう位置決めすべく応ずることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の 筒状部材の位置決め用の位置決め装置。 3.第1および第2のアーム、少なくとも第1のアームは溝を定めるように共同 作用する少なくとも第1の側壁と第2の側壁とを有し、アームは重ね合わせられ る相互関係に配置され、各アームは第1の閉鎖位置から第2のセンタリング位置 に可動であり、実質的に等しくかつ反対方向で第1の閉鎖位置に向いた強制力で アームの各々を強制する手段、閉鎖位置においてはアームが共同作用して通過基 準軸線を有するチャンネルを定め、チャンネルは入り口端と出口端とを有し、 アームの各々は、部材の軸が基準軸線から間隔を空けられた状態でチャンネルの 入り口端に導入された円筒状部材が、少なくとも一方のアームとの接触により部 材の端面の所定点が基準軸線と一致して置かれるように始めに変位可能であるよ うに配置され、アームは、センタリング位置に向かう強制力に対抗して動くこと によりチャンネルを通る部材の更なる軸方向運動に応答して部材および第1のア ームと第2のアームとの双方の間の接触により基準軸線上の部材の点を維持する ことを特徴とする円筒状部材の位置決め用の位置決め装置。 4.第1のアームの第1および第2の側壁が共同作用してその中に先狭の溝を定 め、チャンネルはその軸方向長さの少なくとも所定部分に亙り少なくとも部分的 に漏斗状にされる請求の範囲第3項に記載の位置決め装置。 5.第2のアームがその上に平面を有することを特徴とする請求の範囲第4項に 記載の位置決め装置。 6.第2のアームがこれに配された少なくとも第1および第2の側壁を有し、第 2のアームの第1および第2の側壁は共同作用してその中に先狭の溝を定め、第 1のアームの先狭の溝と第2のアームの先狭の溝とが共同作用してチャンネルを 定め、チャンネルはその軸方向長さの少なくとも所定部分において形が完全に漏 斗状である請求の範囲第4項に記載の位置決め装置。 7.第1のアームはこれに配された少なくとも第1および第2の側壁を有し、第 1のアームの第1および第2の側壁は共同作用してその全長に亙って均一な幅寸 法を有する溝を定め、チャンネルはその軸方向長さの少なくとも所定部分に亙り 断面形状が長方形である請求の範囲第3項に記載の位置決め装置。 8.第2のアームがこれに配された少なくとも第1および第2の側壁を有し、第 2のアームの第1および第2の側壁は共同作用してその中に全長に亙り均一な幅 寸法を有する溝を定め、第1のアームの均一溝と第2のアームの均一溝とは共同 作用してチャンネルを定め、チャンネルはその軸方向長さの少なくとも所定部分 に亙り長方形断面である請求の範囲第7項に記載の位置決め装置。 9.第1のアームの溝の各側壁および第2のアームの溝の各側壁はエッジを有し 、この側壁のエッジが部材に接触することを特徴とする請求の範囲第8項に記載 の位置決め装置。 10.第2のアームは平坦面を有し、かつ第1のアームの溝の各側壁はエッジを 有し、この側壁のエッジが部材に接触することを特徴とする請求の範囲第7項に 記載の位置決め装置。 11.各アームがこれに配されたトラフを有し、アームのトラフは共同作用して その間にファイバーを案内する案内路を定める請求の範囲第3項に記載のの位置 決め装置。 12.案内路はその中に軸を有し、案内路の軸はチャンネルの軸と所定距離だけ 食い違っている請求の範囲第9項に記載の位置決め装置。 13.強制用手段は第1および第2のアームの各々に厚さの薄い部分を備え、厚 さの薄い部分は各アームにおける撓み部分を定め、これは、各アームが部材との 接触により曲げられたとき、各アームを閉鎖位置の方に強制する各アーム上の力 を発生する請求の範囲第3項に記載のの位置決め装置。 14.さらに基材を備え、第1のアームが基材に取り付けられている請求の範囲 第3項に記載の位置決め装置。 15.第1および第2のアームの各々が結晶材より製造される請求の範囲第6項 に記載の位置決め装置。 16.第1および第2のアームの各々が結晶材より製造される請求の範囲第14 項に記載の位置決め装置。 17.アームの各々がその上に主面を有し、主面の一部は第1および第2の側壁 を連結しかつ共同作用してここに溝を定め、各アームのこのように定められた先 狭の溝は先の平らにされたV型を持つ請求の範囲第3項に記載の位置決め装置。 18.基台を有し、第1のアームがこの基台に載置されていることを特徴とする 請求の範囲第6項に記載の位置決め装置。 19.基台および第1および第2のアームは各々結晶材料から製造されているこ とを特徴とする請求の範囲第18項に記載の位置決め装置。 20.強制用手段は第1および第2のアームの各々に厚さの薄い部分を備え、厚 さの薄い部分は各アームにおける撓み部分を定め、これは、各アームが部材との 接触により曲げられたとき、各アームを閉鎖位置の方に強制する各アーム上の力 を発生する請求の範囲第6項に記載の位置決め装置。 21.第1および第2のアームの各々が結晶材より製造された請求の範囲第20 項に記載の位置決め装置。 22.アームの各々がその上に主面を有し、主面の一部は第1および第2の側壁 を連結しかつ共同作用してここに溝を定め、各アームのこのように定められた先 狭の溝は先の平らにされたV型を持つ請求の範囲第6項に記載の位置決め装置。 23.第1および第2のアームの各々がその中にトラフをさらに有し、各トラフ はアームの溝の後方の所定距離にアーム上に配置され、閉鎖位置においてはトラ フは共同作用して円筒状部材をチャンネルの入り口端に向かつて案内する案内路 を定める請求の範囲第6項に記載の位置決め装置。 24.案内路はその中に軸を有し、案内路の軸はチャンネルの軸と所定距離だけ 食い違っている請求の範囲第23項に記載の位置決め装置。 25.第1および第2のアーム、各アームはその中に配された少なくとも第1お よび第2の側壁を有し、第1および第2の側壁は共同作用して各アームに先狭の 溝を定め、 アームは先狭の溝が共同作用してその間にその長さの少なくとも所定部分に亙り 形状が漏斗状のチャンネルを定めるようにして重ねられた相互関係に配置され、 チャンネルは入り口端と出口端およびこれを通って延びている基準軸線を持ち、 アームは、軸が基準軸線から間隔を空けられた状態でチャンネルの入り口端に導 入された円筒状部材が、少なくとも一方のアームの一方の側壁との接触により部 材の端面の所定点が基準軸線と一致して置かれそこに第1および第2のアームと の接触により保持されるように変位可能に配置され、 第1および第2のアームの各々がその中にトラフをさらに有し、各トラフはアー ムの溝の後方の所定距離にアーム上に配置され、閉鎖位置においてはトラフは共 同作用して円筒状部材をチャンネルの入り口端に向かつて案内する案内路を定め る を備えた円筒状部材の位置決め用の位置決め装置。 26.アームの各々がその上に主面を有し、主面の一部は第1および第2の側壁 を連結しかつ共同作用してここに溝を定め、各アームのこのように定められた先 狭の溝は先の平らにされたV型を持つ請求の範囲第25項に記載の位置決め装置 。 27.第1のアームが基台に取り付けられた請求の範囲第24項に記載の位置決 め装置。 28.第1のアームが基台に取り付けられた請求の範囲第25項に記載の位置決 め装置。 29.第1および第2のアームおよび基台の各々が結晶材より製造された請求の 範囲第28項に記載の位置決め装置。 30.第1および第2のアームの各々が結晶材より製造された請求の範囲第25 項に記載の位置決め装置。 31.所定の直径範囲の外径を有する筒状部材を位置決めするための位置決め装 置であって、 各フィンガーが側壁を有し、各フィンガーが第1の、閉鎖位置から第2の、セン タリング位置に関節的に可動である4つのフィンガーの一組を有し、閉鎖位置に おいてフィンガーの側壁は基準軸線を有し入口端と出口端とを有するチャンネル を画成すべく協働し、 フィンガーがセンタリング位置にあるときフィンガーに作用する偏倚力の和が実 質的に0に等しいように、フィンガーの各々を所定の偏倚力でもって第1の、閉 鎖位置に向けて偏倚する手段を有し、フィンガーの各々は、チャンネルの入口端 に軸線が基準軸線から離れて導入された筒状部材が、フィンガーの少なくとも1 つの側壁に接触することにより筒状部材の端面上の中心点が基準軸線に整列する 方向に移動すべく初めに変位されるように配列されており、 フィンガーの各々は、チャンネルを通した筒状部材のさらなる軸線方向の動きに 対し、その偏倚力に抗して撓むことによって、筒状部材の端面上の中心点を部材 と各フィンガー上の接触点との間の接触により基準軸線に整列して位置決めすべ く応ずることを特徴とする位置決め装置。 33.各フィンガーは軸線方向に細長く第1および第2の軸線方向の端部を有し 、かつ、第1の軸線方向端部に側壁が配置され、各フィンガーは第1および第2 の軸線方向端部の中間に配置された低減された厚み領域を有し、該低減された厚 み領域は各フィンガーが部材との接触により撓まされたとき、各アームを閉鎖位 置に向けて偏倚すべく各フィンガーに復帰力を発生する曲がり部を各フィンガー に定めることを特徴とする請求の範囲第31項に記載の位置決め装置。 34.前記フィンガーは第1および第2のフィンガー対に配列され、各フィンガ ー対は厚板上に取付けられていることを特徴とする請求の範囲第33項に記載の 位置決め装置。 35.フィンガーの各々は結晶材から製造されていることを特徴とする請求の範 囲第31項に記載の位置決め装置。 36.前記フィンガーは第1および第2のフィンガー対に配列され、少なくとも 1つのフィンガ一対が厚板に取付けられていることを特徴とする請求の範囲第3 1項に記載の位置決め装置。 37.さらに、フィンガーの側壁上の全ての接触点の近傍から基準軸線に沿って 所定距離の位置で部材に係合する整列用クランプを備え、クランプは部材の中心 軸線上の所定の第2の点を基準軸線に整列して正確に位置決めするよう部材に係 合することを特徴とする請求の範囲第31項に記載の位置決め装置。 43.前記整列用クランプは第2の位置決め装置を備え、第2の位置決め装置自 体は、 4つのフィンガーの一組を有し、第2の組の各フィンガーが側壁を有し、第2の 組の各フィンガーが第1の、閉鎖位置から第2の、センタリング位置に関節的に 可動であり、 閉鎖位置において第2の組のフィンガーの側壁は第2の基準軸線を有し入口端と 出口端とを有する第2のチャンネルを画成すべく協働し、第2の基準軸線は第1 の基準軸線と同一線にあり、 第2の組のフィンガーがセンタリング位置にあるとき第2の組のフィンガーに作 用する偏倚力の和が実質的に0に等しいように、第2の組のフィンガーの各々を 所定の偏倚力でもって第1の、閉鎖位置に向けて偏倚する手段を有し、 第2の組のフィンガーの各々は、第2のチャンネルの入口端に軸線が第2の基準 軸線から離れて導入された筒状部材が、第2の組のフィンガーの少なくとも1つ の側壁に接触することにより筒状部材の端面上の中心点が第2の基準軸線に整列 する方向に移動すべく初めに変位されるように配列されており、第2の組のフィ ンガーの各々は、チャンネルを通した筒状部材のさらなる軸線方向の動きに対し 、その偏倚力に抗して撓むことによって、筒状部材の中心軸線上の第2の点を第 2の基準軸線に整列する向きに動かすべく応じ、 第2の組のフィンガーの各々は、筒状部材の所定の第2の点を部材と各フィンガ ー上の接触点との間の接触により基準軸線に整列して位置決めすべく偏倚力に抗 って撓むことを特徴とする請求の範囲第37項に記載の位置決め装置。 45.第2の組の各フィンガーは軸線方向に細長く第1および第2の軸線方向の 端部を有し、かつ、第1の軸線方向端部に側壁が配置され、第2の組の各フィン ガーは第1および第2の軸線方向端部の中間に配置された低減された厚み領域を 有し、該低減された厚み領域は第2の組の各フィンガーが部材との接触により撓 まされたとき、第2の組の各アームを閉鎖位置に向けて偏倚すべく第2の組の各 フィンガーに復帰力を発生する曲がり部を各フィンガーに定めることを特徴とす る請求の範囲第43項に記載の位置決め装置。 46.第2の位置決め装置が厚板に取付けられていることを特徴とする請求の範 囲第45項に記載の位置決め装置。 47.第2の組のフィンガーの各々が結晶材で製造されていることを特徴とする 請求の範囲第43項に記載の位置決め装置。 48.第2の組のフィンガーは第1および第2のフィンガー対に配列されている ことを特徴とする請求の範囲第43項に記載の位置決め装置。
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