KR100945131B1

KR100945131B1 - 광 전송용 광학 부품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100945131B1
Application number: KR1020070111252A
Authority: KR
Inventors: 호마레 다께다; 료오 야마모또
Original assignee: 오무론 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2010-03-02
Also published as: KR20080055618A; US7510337B2; CN101206283A; US20080144999A1; JP2008151843A

Abstract

본 발명의 과제는 광 파이버 등의 광 전송로를 보유하는 홀더 부분과 렌즈 어레이 등의 광학 기능부를 일체로 성형하는 동시에, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이에 충전한 접착제가 광 전송용 광학 부품의 보관 온도 범위 내에 있어서 박리나 기포를 발생하는 일이 없는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.

광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)가 공간(32)을 사이에 두고 배치되고, 렌즈(31)를 구비한 광학 기능 어레이(22)와 하측 홀더부(23b)가 투명 수지에 의해 일체 성형된다. 파이버 코어선(25)을 하측 홀더부(23b)의 V홈(26)에 얹고, 그 위에 상측 홀더부(23a)를 겹쳐 세워 파이버 코어선(25)의 단부면을 공간(32)에 면하게 한 후, 공간(32)에 접착제(35)를 충전한다. 이 접착제(35)의 선 팽창 계수가, 광학 기능 어레이(22)와 하측 홀더부(23b)를 연결하는 접속부(33)의 선 팽창 계수보다도 작은(큰) 경우에는, 상기 접착제를 광 전송용 광학 부품(21)의 보관 온도의 상한치보다도 높은(하한치보다도 낮은) 분위기 온도하에서 경화시킨다.

광학 기능 어레이, 파이버 홀더, 파이버 코어선, 광학 부품, 접속부

Description

광 전송용 광학 부품 및 그 제조 방법 {OPTICAL COMPONENT FOR OPTICAL TRANSMISSION AND FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 광 전송용 광학 부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 광 파이버 등의 광 전송로와 광학적 기능을 가진 홀더를 조립하여 광 전송용 광학 부품을 제조하는 방법과 그 광 전송용 광학 부품에 관한 것이다.

도1은 종래의 광 전송용 광학 부품을 도시하는 개략 사시도이다(예를 들어, 특허 문헌 1). 이 광 전송용 광학 부품(11)은 광 커넥터(12)와 렌즈 어레이(13)로 이루어진다. 광 커넥터(12)는 상측 홀더(14)와 하측 홀더(15)와의 사이에 광 파이버 어레이(16)(테이프 코어선)의 각 코어선(17)을 끼워 넣은 것으로, 그 전방면에는 각 코어선(17)의 단부면이 노출되어 있다. 렌즈 어레이(13)는 그 전방면에 복수개의 렌즈(18)가 형성되어 있고, 각 렌즈(18)의 피치는 상기 코어선(17)의 피치와 동등하게 되어 있다. 또한, 렌즈 어레이(13)는 각 렌즈(18)의 광축을 각 코어선(17)의 중심축에 일치시키도록 하여, 그 배면을 광 파이버 어레이(16)의 전방면에 접착제로 접착하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2003-107277호 공보(도1)

상기한 바와 같은 광 전송용 광학 부품(11)에서는, 그 제조 공정에 있어서 각 렌즈(18)의 광축이 광 파이버 어레이(16)의 각 코어선(17)의 중심축에 일치하도록 위치 맞춤하여, 렌즈 어레이(13)의 배면을 광 커넥터(12)의 전방면에 접착제로 접착해야 해, 조립 작업이나 정밀도 산출에 수고를 요하고, 비용도 높게 책정되어 있다.

그로 인해, 본 발명의 발명자들은 렌즈 어레이를 광 커넥터의 홀더 부분과 일체 성형함으로써 처음부터 일체화해 두는 것을 착상하였다. 이와 같이 하여 렌즈 어레이를 홀더 부분과 일체화하면, 렌즈 어레이를 광 커넥터에 접착할 필요가 없어지고, 또한 광 커넥터의 홀더 부분에 코어선을 위치 결정함으로써 렌즈의 광축과 코어선의 중심축을 자동적으로 일치시킬 수 있다.

그러나, 렌즈 어레이와 홀더 부분을 일체화한 바, 새로운 문제가 발생하게 되었다. 즉, 렌즈 어레이의 배면과 코어선의 단부면과의 사이가 공간으로 되어 있으면, 코어선의 단부면이나 렌즈 어레이의 배면에서 광의 반사가 생기거나, 이 공간으로부터 광이 누설되어 빛의 결합 효율이 저하된다. 그 때문에, 렌즈 어레이의 배면과 광 커넥터의 전방면의 사이의 공간에 접착제를 충전하여 공간을 접착제로 메웠지만, 접착제 충전 후의 접착제의 경화 수축이나 렌즈 어레이, 홀더, 경화 후의 접착제, 파이버 소재의 열 팽창 계수의 차이로 인해 렌즈 어레이 배면 등에서 접착제의 박리나 기포(미세한 박리)가 발생하고, 이 박리나 기포로 인해 광이 산란 되어, 광 파이버 사이에서의 광 결합 효율이 크게 저하되었다. 이러한 박리나 기포가 발생하는 원인을 탐구한 바, 접착제의 경화 수축보다도, 렌즈 어레이와 광 커넥터를 연결하고 있는 수지 부분(접속 부분)과 그 사이의 공간에 충전한 접착제와의 선 팽창 계수의 차이 쪽이 보다 크게 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명은 이러한 기술적 지견을 기초로 하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 광 파이버 등의 광 전송로를 보유하는 홀더 부분과 렌즈 어레이 등의 광학 기능부를 일체로 성형하는 동시에, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이에 충전한 접착제가 보관 온도 범위 내에 있어서 박리나 기포를 발생하는 일이 없는 광 전송용 광학 부품과 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 광 전송용 광학 부품의 제조 방법은, 공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부를 접속부로 연결하여 수지 일체 성형하고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유시킨 후, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접속부보다도 선 팽창 계수가 작은 접착제를 충전하고, 상기 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 상한치보다도 높은 분위기 온도하에서 경화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 광 전송용 광학 부품의 제조 방법에 있어서는, 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부가 접속부를 통해 수지에 의해 일체 성형되어 있으 므로, 광학 기능부와 광 전송로 홀더를 위치 맞춤하여 조립하는 수고가 경감된다. 또한, 부품 개수도 적어지므로, 광 전송용 광학 부품의 조립 작업이 경감되어, 제조 비용도 저렴해진다. 또한, 광 전송로 홀더, 광학 기능부 및 접속부를 수지 성형하고 있으므로, 글래스 등으로 제조하는 경우에 비해 성형 형상의 자유도가 높아져, 대량 생산에 적합하다.

또한, 본 발명의 제1 광 전송용 광학 부품의 제조 방법에 있어서는, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 접속부보다도 선 팽창 계수가 작은 접착제를 충전하는 경우에는, 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 상한치보다도 높은 분위기 온도하에서 경화시키므로, 제조 후의 광 전송용 광학 부품에서는 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 충전된 접착제에는 압축 응력이 발생한다. 그로 인해, 광 전송용 광학 부품의 제조 공정이나 보관 중에 접착제 계면에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법은, 공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부를 접속부로 연결하여 수지 일체 성형하고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유시킨 후, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접속부보다도 선 팽창 계수가 큰 접착제를 충전하고, 상기 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 하한치보다도 낮은 분위기 온도하에서 경화시키는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법에 있어서도, 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부가 접속부를 통해 수지에 의해 일제 성형되어 있으므로, 광학 기능부와 광 전송로 홀더를 위치 맞춤하여 조립하는 수고가 경감된다. 또한, 부품 개수도 적어지므로, 광 전송용 광학 부품의 조립 작업이 경감되어, 제조 비용도 저렴해진다. 또한, 광 전송로 홀더, 광학 기능부 및 접속부를 수지 성형하고 있으므로, 글래스 등으로 제조하는 경우에 비해 성형 형상의 자유도가 높아져 대량 생산에 적합하다.

또한, 본 발명의 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법에 있어서는, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 접속부보다도 선 팽창 계수가 큰 접착제를 충전하는 경우에는, 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 하한치보다도 낮은 분위기 온도하에서 경화시키므로, 제조 후의 광 전송용 광학 부품에서는 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 충전된 접착제에는 압축 응력이 발생한다. 그로 인해, 광 전송용 광학 부품의 제조 공정이나 보관 중에 접착제 계면에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 또는 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 일 실시 태양은, 상기 접착제는, 상기 광 전송로를 전반(傳搬)하는 광의 파장 영역에 있어서 광 투과성을 갖는 자외선 경화형 수지인 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 투과성을 갖는 접착제를 이용하고 있으므로, 접착제에 의해 광이 흡수되기 어려워져, 광의 결합 효율이 양호해진다. 또한, 접착제에 자외선 경화형 수지를 이용하고 있으므로, 자외선을 조사함으로써 단시간에 경화시킬 수 있고, 또한 온도에 관한 신뢰성 시험에 있어서의 디바이스 성능 경시 변화를 최소한으로 억제할 수 있다.

본 발명의 제1 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 다른 실시 태양은, 상기 접착제를 경화시킬 때의 분위기 온도가, 상기 접착제의 끓는점(沸點)보다도 낮은 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 상한치보다도 높은 분위기 온도하에서 접착제를 경화시킬 때, 접착제의 끓는점보다도 낮은 온도에서 경화시키고 있으므로, 접착제가 비등하여 접착제의 내부에 기포가 발생하고, 기포에 의해 광로가 차단되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제1 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 또 다른 실시 태양은, 상기 접착제를 경화시킬 때의 분위기 온도가, 상기 보관 온도의 상한치보다도 5 ℃ 내지 15 ℃ 높은 온도인 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에서는, 상기 보관 온도의 상한치보다도 5 ℃ 내지 15 ℃ 높은 온도에서 접착제를 경화시키고 있으므로, 접착제에 적당한 압축 응력을 발생시킬 수 있어, 광 전송용 광학 부품의 보관 중에 접착제에 박리나 미세한 기포 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 보관 온도의 상한치보다도 15 ℃ 이상 높은 온도이면, 접착제의 내부에 기포가 발생하기 쉬워지고, 또한 5 ℃ 이하이면, 접착제의 계면에 박리나 미세한 기포가 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 또 다른 실시 태양은, 상기 분위기 온도가, 상기 접착제의 경화를 저해하지 않는 온도(접착제를 경화시키는 것이 가능한 온도)인 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 하한치보다도 낮은 분위기 온도에서 접착제를 경화시킬 때, 그 분위기 온도를 접착제의 경화를 저해하지 않는 온도로 하고 있으므로, 접착제를 확실하게 경화시킬 수 있다.

본 발명의 제1 또는 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 또 다른 실시 태양은, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 충전된 접착제의 두께가, 10 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 접착제의 두께가 10 ㎛보다도 얇으면 경화 수축에 의해 접착제의 계면에 박리나 미세한 기포가 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 제1 또는 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 또 다른 실시 태양은, 상기 공간이, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면이 대향하는 갭 부분의 상방에서 외부로 개방되어 있고, 상기 공간의 개방된 부분으로부터 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 접착제를 주입하는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면이 대향하는 갭 부분의 상방으로부터 접착제를 주입할 수 있으므로, 접착제는 자중에 의해 상기 갭 내에 충전되고, 확실하게 갭 부분의 내부에 접착제를 공급할 수 있어, 광 전송용 광학 부품의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 또는 제2 광 전송용 광학 부품의 제조 방법의 또 다른 실시 태양은, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접착제를 주입할 때, 상기 공간 내의 상기 갭 부분의 상방에 위치하는 부분에 보충 용의 상기 접착제를 충전해 두는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 접착제에 경화 수축이 생겨도, 상부의 보충용 접착제가 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 보급(補給)되는 결과, 상기 갭 부분에 함몰이나 박리, 미세한 기포 등이 한층 더 발생되기 어려워진다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품은, 공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부가 접속부를 통해 배치되고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유한 광 전송용 광학 소자이며, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에, 상기 접속부와 상기 접착제의 선팽창계수의 차이에 의하여 압축 응력이 부여된 접착제(광 전송용 광학 부품의 보관 온도 범위 내에서 압축 응력이 가해진 상태의 접착제)가 충전되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품에 있어서는, 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부가 접속부를 통해 수지에 의해 일체 성형되어 있으므로, 광학 기능부와 광 전송로 홀더를 위치 맞춤하여 조립하는 수고가 경감된다. 또한, 부품 개수도 적어지므로, 광 전송용 광학 부품의 조립 작업이 경감되고, 제조 비용도 저렴해진다. 또한, 광 전송로 홀더, 광학 기능부 및 접속부를 수지 성형하고 있으므로, 글래스 등으로 제조하는 경우에 비해 성형 형상의 자유도가 높아져 대량 생산에 적합하다.

또한, 본 발명의 광 전송용 광학 부품에 있어서는, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접속부와 상기 접착제의 선팽창계수의 차이에 의하여 압축 응력을 부여한 접착제(광 전송용 광학 부품의 보관 온도 범위 내에서 압축 응력이 가해진 상태의 접착제)를 충전하고 있으므로, 광 전송용 광학 부품의 제조 공정이나 보관 중에 접착제 계면에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품의 일 실시 태양은, 상기 광 전송로의 단부면을 접촉시켜 위치 결정하기 위한 경사면을 상기 공간의 내면에 형성한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 전송로의 단부면을 공간 내의 경사면에 접촉시킴으로써 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이에 소정 거리의 갭이 생기도록 광 전송로를 간단하게 위치 결정할 수 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품의 다른 실시 태양은, 상기 광 전송로의 단부면을 접촉시켜 위치 결정하기 위한 돌기부를 상기 공간 내에 설치한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 전송로의 단부면을 공간 내의 돌기부에 접촉시킴으로써 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이에 소정 거리의 갭이 생기도록 광 전송로를 간단하게 위치 결정할 수 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품의 또 다른 실시 태양은, 상기 광 전송로 홀더가, 상측 홀더 부재와 하측 홀더 부재를 서로 겹치는 것에 의해 구성되어 있고, 하측 홀더 부재의 상면에 상기 광 전송로를 보유하기 위한 V홈이 형성되어 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 하측 홀더 부재의 V홈에 광 전송로를 두고 위치 결정한 후, 광 전송로 상에 상측 홀더 부재를 겹쳐 상측 홀더 부재와 하측 홀더 부재와의 사이에 광 전송로를 보유시킴으로써, 광 전송용 광학 부품을 정밀도 좋게 간단 히 조립할 수 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품의 또 다른 실시 태양은, 상기 광 전송로 홀더가, 상기 광 전송로를 삽입하기 위한 구멍을 갖고, 상기 구멍에 삽입 관통된 상기 광 전송로의 단부면 부근의 공기를 외부로 배출시키기 위해, 상기 공간의 상측 및 양 측면이 개방되어 형성된 배기로가 형성되어 있다. 이러한 실시 태양에 따르면, 광 전송로 홀더의 구멍에 광 전송로를 삽입하고, 상기 갭 부분에 접착제를 주입하는 것만으로 광 전송용 광학 부품을 조립할 수 있다. 또한, 상기 광 전송로의 단부면 부근의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기로가 형성되어 있으므로, 광학 기능부와 광 전송로의 단부면과의 사이에 접착제를 주입할 때, 광 전송로의 단부면 부근에 공기가 잔류하여 광 정보의 전반을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품의 또 다른 실시 태양은, 상기 광학 기능부가, 1매 또는 2매 이상의 렌즈를 갖거나, 혹은 1매 또는 2매 이상의 프리즘을 갖거나, 혹은 1매 또는 2매 이상의 필터를 갖고 있어도 좋다. 이들 실시 태양에 따르면, 광 전송용 광학 부품에 다양한 기능을 부가할 수 있다.

또한, 본 발명의 광 전송용 광학 부품은, 광 정보를 송신 또는 수신하기 위한 송수신용 소자와 조합하여, 상기 송수신용 소자를 광 전송용 광학 부품의 광학 기능부에 대향시키고, 또한 광 전송로의 중심축과 일치시켜 배치함으로써, 송수신용 유닛으로서 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이상 설명한 구성 요소를 적절하게 조합한 특징을 갖는 것이며, 본 발명은 이러한 구성 요소의 조합에 의한 많은 변화를 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 광 전송용 광학 부품에 있어서 접착제가 압축 응력을 받은 상태에서 공간 내에 충전되어 있으므로, 보관 중이나 사용 중에 광학 기능 어레이와 접착제의 계면에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

(제1 실시 형태)

도2는 본 발명 제1 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(21)의 외관 사시도, 도3은 광 전송용 광학 부품(21)의 분해 사시도이다. 도4는 광 전송용 광학 부품(21)의 배면도, 도5는 광 전송용 광학 부품(21)의 길이 방향을 따른 단면을 도시하는 단면도이다. 또한, 도6은 도5의 단면도로부터 접착제를 제거한 상태를 도시하는 확대 단면도이다.

광 전송용 광학 부품(21)은, 광학 기능 어레이(22)(광학 기능부), 파이버 홀더(23)(광 전송로 홀더) 및 파이버 어레이(24)에 의해 구성되어 있다. 파이버 어레이(24)는 광 전송로인 파이버 코어선(25)을 복수개 갖는 테이프 코어선이며, 각 파이버 코어선(25)을 일정 피치로 평행하게 나열하여 전체를 외장 코트재(25a)로 피복한 것이다.

파이버 홀더(23)는 상측 홀더부(23a)와 하측 홀더부(23b)로 분리되어 있다. 하측 홀더부(23b)의 상면에는, 도3 및 도4에 도시하는 바와 같이 파이버 코어선(25)과 동일한 피치로 복수개의 V홈(26)이 평행하게, 또한 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 하측 홀더부(23b)의 양 측부에는, 가이드 핀(도시하지 않음)을 삽입하기 위한 가이드 핀 삽입 구멍(27)을 갖는 가이드 핀 보유부(28)가 형성되어 있다. 가이드 핀 보유부(28)는 하측 홀더부(23b)의 V홈(26)이 형성되어 있는 부분의 상면보다도 높게 되어 있고, 상측 홀더부(23a)를 V홈(26)의 상방에 겹쳤을 때, 상측 홀더부(23a)는 좌우의 가이드 핀 보유부(28) 사이에 들어가도록 되어 있다. 또한, 도시예에서는, 상측 홀더부(23a)는 평판 형상으로 형성되어 있지만, V홈(26)에 끼워 위치 결정한 파이버 코어선(25)을 압박할 수 있는 형상으로 되어 있으면, 특별히 어떠한 형상이라도 지장이 없다.

도2에 도시하는 바와 같이, 광학 기능 어레이(22)는 직사각 형상을 한 기판(29)의 전방면에 직사각 형상의 오목부(30)를 형성하고, 상기 오목부(30) 내에 있어서 V홈(26)과 동일 피치로 복수개의 렌즈(31)가 성형되어 있다. 렌즈(31)가 기판(29)의 전방면으로부터 인입되어 있으므로, 광 전송용 광학 부품(21)을 취급하고 있을 때에, 렌즈(31)에 흠집이 생기기 어렵게 되어 있다.

도3 및 도6에 도시하는 바와 같이, 하측 홀더부(23b)는 그 전방면이 광학 기능 어레이(22)의 배면에 연결되도록 하여, 광학 기능 어레이(22)와 일체 성형되어 있다. 구체적으로 말하면, 광학 기능 어레이(22)의 배면과 홀더(23)의 전방면과의 사이에는 공간(32)이 비어 있고, 공간(32)을 사이에 두고 대향한 광학 기능 어레이(22)와 하측 홀더부(23b)는 접속부(33)에 의해 연결된다. 접속부(33)는 도시예 에서는 V홈(26)보다도 낮은 위치와 가이드 핀 보유부(28)의 전방면에 위치하고 있지만, V홈(26)에 얹어진 파이버 코어선(25)의 단부면과 광학 기능 어레이(22)와의 사이의 공간을 차단하지 않는 한, 어떠한 위치에 설치하고 있어도 지장이 없다. 또한, 광학 기능 어레이(22)의 전방면에 설치된 렌즈(31)는, V홈(26)에 파이버 코어선(25)을 얹었을 때, 파이버 코어선(25)의 중심축과 광축이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 하측 홀더부(23b)의 가이드 핀 보유부(28)에 마련된 가이드 핀 삽입 구멍(27)은 광학 기능 어레이(22)의 전방면까지 관통하고 있다.

광학 기능 어레이(22), 하측 홀더부(23b) 및 접속부(33)는 파이버 코어선(25)을 전반하는 광 신호나 접착제 경화용 자외선이 투과하도록 투명한 수지에 의해 일체 성형되어 있다. 상측 홀더부(23a)는 투명한 글래스판(커버 글래스)이나 투명 수지에 의해 형성되어 있어도 좋고, 불투명한 소재에 의해 성형되어 있어도 좋다.

그러나, 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서는, 광학 기능 어레이(22)의 전방면에 광학 기능으로서 렌즈(31)를 설치하고 있으므로, 파이버 코어선(25)으로부터 출사된 광 정보를 렌즈(31)에 의해 집광 또는 평행광화하여 출력할 수 있다. 혹은, 렌즈(31)에 입사한 광 정보를 파이버 코어선(25)의 단부면에 집광시킬 수 있다.

이 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서는, 도4 및 도5에 도시하는 바와 같이 V홈(26) 상에 얹어 위치 결정된 파이버 코어선(25)을 상측 홀더부(23a)와 하측 홀더부(23b)와의 사이에 끼워 넣고, 상기 공간(32)과 V홈(26) 내 및 상측 홀더 부(23a)와 하측 홀더부(23b)의 사이에 접착제(35)를 주입하고, 접착제(35)를 경화시켜 조립되어 있다.

본 발명의 광 전송용 광학 부품(21)에서는, 이와 같이 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)의 일부, 특히 V홈(26)을 갖는 하측 홀더부(23b)가 일체 성형되어 있으므로, 광학 기능 어레이(22)를 파이버 홀더(23)에 접착하거나, 렌즈(31)와 파이버 코어선(25)을 축 맞춤하여 조립하는 수고가 경감된다. 또한, 부품 개수도 적어지므로 광 전송용 광학 부품(21)의 조립 작업이 경감되고, 제조 비용도 저렴해진다. 또한, 광학 기능 어레이(22)나 파이버 홀더(23)를 글래스에 의해 성형하는 경우에는, 성형 형상이 제약되거나, 대량 생산이 곤란하지만, 이 광 전송용 광학 부품(21)에서는 플라스틱으로 성형하고 있으므로 성형 형상의 자유도가 높아져, 대량 생산에 적합하다.

다음에, 상기 광 전송용 광학 부품(21)의 제조 공정을 설명한다. 우선, 접속부(33)보다도 선 팽창 계수가 작은 접착제(35)를 이용하여 광 전송용 광학 부품(21)을 조립하는 경우의 제조 공정을 도7, 도8 및 도9에 따라서 설명한다. 또한, 파이버 코어선(25)을 V홈(26)에 얹고, 파이버 코어선(25) 상에 상측 홀더부(23a)를 겹쳐 둔 상태에서는, 광학 기능 어레이(22)의 배면과 파이버 홀더(23)의 전방면과의 사이에는, 상측 홀더부(23a)의 상면과 동일한 높이로부터 V홈(26)의 최하 위치 부근의 깊이까지 공간(32)이 형성된다. 이하에 있어서는, 이 공간(32) 중, 파이버 코어선(25)의 단부면과 광학 기능 어레이(22)의 배면과의 사이의 공간을 갭 부분(34)이라 칭하고, 갭 부분(34)의 상방이며, 또한 상측 홀더부(23a)의 전 방면과 광학 기능 어레이(22)의 배면과의 사이에 위치하는 공간을 보충 공간(36)이라 칭하는 것으로 한다.

광 전송용 광학 부품(21)의 제조에 있어서는, 하측 홀더부(23b), 광학 기능 어레이(22) 및 접속부(33)의 일체 성형품은, 미리 투명 수지에 의해 제조되어 있다. 이와는 별도로, 상측 홀더부(23a)가 성형되어 있다. 또한, 파이버 어레이(24)는 선단부의 피복을 벗겨 각 파이버 코어선(25)을 필요한 길이에 걸쳐 노출시키고 있고, 파이버 코어선(25)의 선단은 일직선 형상으로 정렬되도록 가지런히 절단되어 있다.

이들 부품을 조립하는 공정에서는, 도7의 (a)에 도시하는 바와 같이 하측 홀더부(23b)의 V홈(26)에 각 파이버 코어선(25)을 나열하여 위치 결정하고, 파이버 코어선(25)의 단부면을 광학 기능 어레이(22)의 배면에 대향시킨다. 이때 파이버 코어선(25)의 단부면과 광학 기능 어레이(22)의 배면과의 사이의 갭 부분(34)의 거리 α는, 10 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하로 되도록 한다. 이 거리 α가 10 ㎛보다도 짧으면, 여기에 접착제(35)를 충전하였을 때에, 경화 수축에 의해 접착제(35)의 계면에 박리나 미세한 기포가 발생하기 쉬워지고, 또한 거리 α가 30 ㎛보다도 길면, 경화 수축에 의한 인장 응력이 커져 박리되기 쉬워진다.

이어서, 도7의 (b)에 도시하는 바와 같이 파이버 코어선(25) 상에 상측 홀더부(23a)를 겹쳐 두어, 상측 홀더부(23a)와 하측 홀더부(23b)의 사이에 각 파이버 코어선(25)을 끼워 넣는다. 이때, V홈(26)에 접착제(35)를 도포하여 V홈(26)과 파이버 코어선(25)의 사이에 접착제(35)를 충전해 두고, 또한 파이버 코어선(25)과 상측 홀더부(23a)와의 사이에도 접착제(35)를 도포해 두어도 좋다.

공간(32)의 두께 β, 즉 광학 기능 어레이(22)의 배면과 상측 홀더부(23a)의 전방면과의 사이의 거리는, 갭 부분(34)의 상방[보충 공간(36)]에 충분한 양의 접착제(35)를 저장해 둘 수 있도록 갭 공간(34)의 두께 α보다도 큰 것이 바람직하다. 단, 공간(32)의 두께 β가 지나치게 크면, 접착제(35)의 경화 수축이 커지므로, 공간(32)의 두께 β는 200 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 도7의 (c)에 도시하는 바와 같이 광학 기능 어레이(22)의 배면과 상측 홀더부(23a)의 전방면과의 사이의 보충 공간(36)으로부터, 디스펜서(37) 등에 의해 자외선 경화형의 투명한 접착제(35)를 공간(32) 내에 주입한다. 공간(32) 내에 주입된 접착제(35)는, 공간(32) 내에 충전된다. 이때 접착제(35)는, 갭 부분(34) 상의 보충 공간(36)까지 충분히 충전된다. 또한, 가능하면 미리 V홈(26) 내부나 상측 홀더부(23a)와 파이버 코어선(25)과의 사이에 접착제(35)를 도포하지 않고, 공간(32) 내에 주입된 접착제(35)가, 상측 홀더부(23a)의 하면과 파이버 코어선(25)의 사이의 간극이나 V홈(26) 내 등에 유입하도록 해도 좋다.

이후, 조립 도중의 광 전송용 광학 부품(21)을 고온 분위기 중에 둔다. 고온 분위기 중에 두면, 도8의 (a)에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)의 일체 성형품, 특히 그 접속부(33)가 열 팽창하여 연장된다. 이에 수반하여 공간(32)의 용적은 증가하지만, 보충 공간(36)에는 충분한 접착제(35)를 주입하고 있으므로, 접착제(35)의 계면이 갭 부분(34)의 상단보다도 내려가는 일은 없다. 접착제(35)가 비등하면 접착제(35) 중에 기포가 발생하므 로, 이때의 온도는 접착제(35)의 비등(沸騰) 온도보다도 충분히 낮아야 해, 광 전송용 광학 부품(21)의 보관 온도(- 40 ℃ 이상 85 ℃ 이하)의 상한치보다도 5 ℃ 내지 15 ℃ 높은 온도인 것이 바람직하다. 즉, 상기 보관 온도의 상한치보다도 15 ℃ 이상 높은 온도이면, 접착제(35)의 내부에 기포가 발생하기 쉬워지고, 또한 5 ℃ 이하이면, 접착제(35)의 계면에 박리나 미세한 기포가 발생하기 쉬워지기 때문이다. 따라서, 본 제1 실시 형태에서는, 분위기 온도를 100 ℃로 하였다. 또한, 보관 온도라 함은, 광 전송용 광학 부품(21)이 보존시, 수송시 등의 보관 중에 노출되는 주위 온도의 상한치와 하한치의 온도 범위를 말한다.

고온 분위기 중에 유지한 상태에서, 도8의 (b)에 도시하는 바와 같이 자외선 조사부(38)로부터 자외선(39)을 조사하여, 접착제(35)를 경화시킨다. 접착제(35)는 자외선 경화형이므로 자외선 조사에 의해 경화하지만, 또한 고온 분위기 중에 유지되어 있으므로, 동시에 열경화도 진행한다. 이와 같이 하여, 광 전송용 광학 부품(21)의 제조 공정에서 자외선 경화와 동시에 열경화도 진행시킴으로써, 광 전송용 광학 부품(21)의 보관 중에 있어서의 열 경화를 작게 할 수 있어, 보관 중에 있어서의 접착제(35)의 박리 등을 보다 잘 억제할 수 있다. 또한, 자외선(39)은 상방으로부터 접착제(35)에 조사하고 있지만, 상측 홀더부(23a)가 불투명한 경우에는 하방으로부터 조사해도 좋다.

이와 같이 하여 접착제(35)가 자외선 경화 및 열 경화되면, 접착제(35)는 경화 수축을 일으키지만, 접착제(35)는 보충 공간(36) 내에 충분히 충전되어 있으므로, 갭 부분(34)에서 접착제(35)의 수축이 생기는 일은 없다. 또한, 접착제(35)는 광학 기능 어레이(22)의 배면과 파이버 코어선(25)의 단부면에 접착하고 있으므로, 접속부(33)도 수축되고, 도8의 (c)에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 접착제(35)가 경화 수축되면, 도8의 (c)에 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이 접착제(35)에는 인장 응력이 발생한다. 단, 이때 바로, 갭 부분(34)에서 박리나 기포가 발생하는 일은 없다.

이후 바로, 광 전송용 광학 부품(21)을 에이징 온도까지 자연 냉각(방냉)시킨다. 에이징 온도는, 상기 분위기 온도(100 ℃)보다도 낮고, 또한 보관 온도의 상한치보다 높은 온도이며, 예를 들어 85 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도이다. 제1 실시 형태에서는 90 ℃로 하였다. 접착제(35)의 선 팽창 계수는 접속부(33)의 선 팽창 계수보다도 작으므로, 광 전송용 광학 부품(21)을 자연 냉각시키면, 접착제(35)보다도 크게 접속부(33)가 열 수축된다. 그로 인해, 도9의 (a)에 나타내는 흰색 화살표와 같이 갭 부분(34)의 접착제(35)에 작용하고 있었던 인장 응력이 압축 응력으로 변화된다.

이와 같이 하여 소정 시간의 에이징이 완료되면, 광 전송용 광학 부품(21)을 상온(25 ℃)까지 자연 냉각한다. 상온까지 자연 냉각시키면, 도9의 (b)에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 접속부(33)는 접착제(35)보다도 더욱 크게 열 수축되므로, 결국에는 도9의 (b)에 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이 갭 부분(34) 내의 접착제(35)에는 압축 응력이 발생한다. 이와 같이 하여, 제조된 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서는, 도9의 (c)에 나타내는 바와 같이 접착제(35), 특히 갭 부분(34)의 접착제(35)에는 압축 응력이 잔류 응력으로서 남게 된다.

이와 같이 하여 제조된 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서는, 접착제(35)가 압축 응력을 받은 상태에서 공간(32) 내에 충전되어 있으므로, 보관 중이나 사용 중에 광학 기능 어레이(22)와 접착제(35)의 계면 등에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도10의 (a)는 광 전송용 광학 부품(21)의 분위기 온도가 40 ℃로 되었을 때를 나타내고 있다. 이때는, 상온의 경우보다도 압축 응력은 작아지지만, 접착제(35)에 가해지는 압축 응력은 남아 있으므로, 역시 박리나 기포는 발생하기 어렵다. 또한, 도10의 (b)는 광 전송용 광학 부품(21)의 분위기 온도가 85 ℃로 되었을 때를 나타내고 있다. 이때는, 에이징 온도보다도 약간 낮은 온도이므로 압축 응력은 상당히 작아지지만, 접착제(35)에 가해지는 압축 응력은 다소 남아 있으므로, 역시 박리나 기포는 발생하기 어렵다.

또한, 도시하지 않았지만, 광 전송용 광학 부품(21)의 분위기 온도가 보관 온도의 하한치인 - 40 ℃로 되었을 때는, 에이징 온도에 대해 가장 낮은 온도가 되고, 압축 응력도 가장 커진다. 즉, 이 온도에 있어서도 박리나 기포는 발생하기 어렵다.

다음에, 접속부(33)보다도 선 팽창 계수가 큰 접착제(35)를 이용하여 광 전송용 광학 부품(21)을 조립하는 경우의 제조 공정을 도11 및 도12에 따라서 설명한다. 이 경우도 공간(32)에 접착제(35)를 충전하는 공정은, 도7의 (a) 내지 도7의 (c)와 동일하므로 접착제(35)를 충전할 때까지의 공정은 생략한다.

접착제(35)를 충전 종료하면, 조립 도중의 광 전송용 광학 부품(21)은 저온 분위기 중에 놓인다. 저온 분위기 중에 두면, 도11의 (a)에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)의 일체 성형품, 특히 그 접속부(33)가 열 수축되어 줄어든다. 이 분위기 온도가 지나치게 낮으면 접착제(35)를 열 경화시킬 수 없게 되므로, 이 저온의 분위기 온도는 접착제(35)의 경화를 저해하지 않는 온도(접착제를 경화시키는 것이 가능한 온도)여야 한다. 본 실시 형태에서는, 이때의 분위기 온도는 -15 ℃(- 15 ℃에서 경화시키는 것이 가능한 접착제를 사용)로 하였다.

저온 분위기 중에 유지한 상태에서, 도11의 (b)에 도시하는 바와 같이 자외선 조사부(38)로부터 자외선(39)을 조사하고, 접착제(35)를 경화시킨다. 이 경우에는 접착제(35)의 자외선 경화는 완만하므로, 자외선(39)은 접착제(35)가 경화하는 데 충분한 시간 조사한다.

이와 같이 하여, 접착제(35)가 경화하여 경화 수축을 일으키면 접착제(35)도 수축되고, 도11의 (c)에 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이 접착제(35)에는 인장 응력이 발생한다.

이후, 광 전송용 광학 부품(21)을 상온(25 ℃)이 될 때까지 방치한다. 상온까지 온도를 상승시키면, 도12의 (a)에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이 접착제(35)는 접속부(33)보다도 크게 열 팽창하므로, 도12의 (a)에 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 갭 부분(34) 내의 접착제(35)에는 압축 응력이 발생한다. 이와 같이 하여, 제조된 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서는 도12의 (b)에 나타내는 바와 같이 접착제(35), 특히 갭 부분(34)의 접착제(35)에는 압축 응력이 잔류 응력으 로서 남게 된다.

이와 같이 하여 제조된 광 전송용 광학 부품(21)에 있어서도, 접착제(35)가 압축 응력을 받은 상태에서 공간(32) 내에 충전되어 있으므로, 보관 중이나 사용 중에 광학 기능 어레이(22)와 접착제(35)의 계면 등에 박리나 미세한 기포 등이 발생하기 어려워져, 광 전송용 광학 부품의 수율을 향상시킬 수 있는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, V홈(26)은 하측 홀더부(23b)의 상면에만 마련하였지만, 접속부(33)의 상면까지 V홈(26)을 연장하고 있어도 지장이 없다.

(제2 실시 형태)

도13은 본 발명 제2 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(41)의 구조를 도시하는 개략 단면도이다. 이 광 전송용 광학 부품(41)은, 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품(21)과 거의 동일한 구조를 갖고 있으므로, 상이한 부분의 구성만을 설명한다(이하 실시 형태에 대해서도 동일함).

이 광 전송용 광학 부품(41)에 있어서는, 공간(32) 내에 있어서 광학 기능 어레이(22)의 배면 하부로부터 접속부(33)의 상면에 걸쳐 폭 방향 전체 길이에 걸쳐 경사면(42)을 형성하고 있다. 따라서, V홈(26) 내에 각 파이버 코어선(25)을 얹고, 각 파이버 코어선(25)을 밀어내어 파이버 코어선(25)의 단부면 하부를 경사면(42)에 접촉시킴으로써, 광학 기능 어레이(22)의 배면과 각 파이버 코어선(25)의 단부면과의 거리 γ를 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 광학 기능 어레이(22) 등을 성형하기 위한 수지의 굴절률은 1.5 정도 이고, 접착제(35)의 굴절률은 1.45 내지 1.5 정도로, 이 정도의 굴절률차이면 경사면(42)에 의한 광로의 굴절은 문제가 되지 않는다.

(제3 실시 형태)

도14는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(51)의 구조를 도시하는 개략 단면도이다. 이 광 전송용 광학 부품(51)에 있어서는, 공간(32) 내에 있어서 광학 기능 어레이(22)의 배면 하단부로부터 돌기부(52)를 돌출시키고 있다. 돌기부(52)는 공간(32)의 폭 방향 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있고, V홈(26) 내에 각 파이버 코어선(25)을 얹고, 각 파이버 코어선(25)을 밀어내어 파이버 코어선(25)의 단부면 하부를 돌기부(52)에 접촉시킴으로써, 광학 기능 어레이(22)의 배면과 각 파이버 코어선(25)의 단부면과의 거리 δ를 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 돌기부(52)는 파이버 코어선(25)의 코어에 걸리지 않도록 코어보다도 아래에 설치하는 것이 바람직하다.

(제4 실시 형태)

도15는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(61)의 구조를 도시하는 개략 단면도이다. 이 광 전송용 광학 부품(61)에 있어서는, 광학 기능 어레이(22)의 전방면에 광학 기능으로서 복수개의 프리즘(62)을 설치하고 있다. 따라서, 파이버 코어선(25)에 입출사하는 광 정보의 광로를 프리즘(62)에 의해 구부릴 수 있다.

(제5 실시 형태)

도16은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(71)의 구조를 도시하는 개략 단면도이다. 이 광 전송용 광학 부품(71)에 있어서는, 광학 기능 어레이(22)의 전방면에 광학 기능으로서 투과 파장 영역이 상이한 복수개의 필터(72)를 설치하고 있다. 따라서, 각 파이버 코어선(25)으로부터 출사된 광 정보 중 특정 파장 영역의 광만을 각각 외부로 출력시킬 수 있고, 또한 특정 파장 영역의 광만을 각 파이버 코어선(25)에 결합시킬 수 있다.

(제6 실시 형태)

도17은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품(81)을 도시하는 사시도, 도18은 그 길이 방향을 따른 단면도이다. 또한, 도19의 (a)는 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)의 일체 성형품의 단면도, 도19의 (b)는 그 배면도이다.

이 광 전송용 광학 부품(81)에서는, 도19의 (a) 및 도19의 (b)에 도시하는 바와 같이 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)가 투명 수지에 의해 일체 성형되어 있고, 광학 기능 어레이(22)와 파이버 홀더(23)의 사이에는 상면으로부터 하방을 향해 홈(82)이 형성되고, 이 홈(82)의 내부가 공간(32)으로 되어 있고 홈(82)의 아래가 접속부(33)로 되어 있다. 또한, 이 파이버 홀더(23)는 제1 실시 형태와 같이 2분할되어 있지 않고, 전체가 1개로 이루어져 있다. 이 파이버 홀더(23)에는 파이버 코어선(25)을 삽입 관통시켜 위치 결정하기 위한 복수개의 구멍(83)이 전방면으로부터 후방면에 걸쳐 뚫려 있다. 이 구멍(83)은, 그 중심축이 렌즈(31)의 광축과 일치하도록 형성되어 있다.

그리하여, 이 광 전송용 광학 부품(81)에서는, 도17 및 도18에 도시하는 바 와 같이 파이버 홀더(23)의 구멍(83)에 각 파이버 코어선(25)을 삽입 관통시켜 각 파이버 코어선(25)의 단부면을 공간(32)에 면하여, 공간(32)의 상면으로부터 접착제(35)를 주입하고, 자외선 조사 등에 의해 접착제(35)를 경화시키고 있다. 접착제(35)의 주입시, 파이버 코어선(25)의 단부면 근방의 공기는 공간(32)의 양 측면으로부터 배출된다. 또한, 갭 부분(34)에 있어서의 접착제(35)의 수축을 방지하기 위해, 공간(32)의 상방에 도7 및 도8에 도시한 바와 같은 보충 공간(36)을 마련해도 좋다.

이러한 광 전송용 광학 부품(81)에 따르면, 부품 개수를 보다 적게 할 수 있다.

또한, 이 광 전송용 광학 부품(81)도, 접착제(35)의 선 팽창률이 접속부(33)보다 큰 경우도, 접착제(35)의 선 팽창률이 접속부(33)보다 작은 경우도, 제1 실시 형태의 경우(도7 내지 도9, 도11 내지 도12)와 마찬가지로 하여 제조된다.

(제7 실시 형태)

본 발명의 광 전송용 광학 부품은, 발광 소자나 수광 소자(송수신용 소자)와 조합하여 유닛화할 수 있다. 도20의 (a)는 광 전송용 광학 부품[예를 들어, 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품(21)]과 복수개의 레이저 다이오드(LD)(92)를 조합하여 유닛화한 송수신 유닛(91)이며, 각 레이저 다이오드(92)의 광축을 각 파이버 코어선(25)의 중심축(코어)에 일치시키도록 하여, 레이저 다이오드(92)를 각 렌즈(31)의 전방에 배치하고 있다. 이 송수신 유닛(91)에 따르면, 레이저 다이오드(92)로부터 출력된 광 정보를 렌즈(31)에서 집광시킴으로써 파이버 코어선(25)에 결합시킬 수 있다. 이러한 송수신 유닛(91)에 따르면, 접착제(35)의 계면에 박리나 기포가 발생하기 어렵기 때문에, 레이저 다이오드(92)와 파이버 코어선(25)과의 광 정보의 결합 효율을 높일 수 있다.

또한, 도20의 (b)는 광 전송용 광학 부품[예를 들어, 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품(21)]과 복수개의 포토다이오드(94)를 조합하여 유닛화한 송수신 유닛(93)이며, 각 포토다이오드(94)의 광축을 각 파이버 코어선(25)의 중심축(코어)에 일치시키도록 하여, 포토다이오드(94)를 각 렌즈(31)의 전방에 배치하고 있다. 이 송수신 유닛(93)에 따르면, 파이버 코어선(25)으로부터 출력된 광 정보를 렌즈(31)에서 집광시킴으로써 포토다이오드(94)에 집광시킬 수 있다. 이러한 송수신 유닛(93)에 따르면, 접착제(35)의 계면에 박리나 기포가 발생하기 어렵기 때문에, 파이버 코어선(25)과 포토다이오드(94)와의 광 정보의 결합 효율을 높일 수 있다.

(제8 실시 형태)

도21은 2개의 광 전송용 광학 부품[예를 들어, 광 전송용 광학 부품(21)]끼리를 접속한 상태를 도시하는 개략 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 동일한 채널끼리를 결합시키기 위해, 한쪽의 광 전송용 광학 부품을 상하 반전시킨 상태에서 결합시키고 있고, 서로 가이드 핀에 의해 결합된다.

도1은 종래의 광 전송용 광학 부품을 도시하는 개략 사시도.

도2는 본 발명 제1 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품의 외관 사시도.

도3은 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 분해 사시도.

도4는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 배면도.

도5는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 길이 방향을 따른 단면을 도시하는 단면도.

도6은 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 접착제 주입 전의 단면도.

도7의 (a), 도7의 (b), 도7의 (c)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품을 조립하는 순서를 도시하는 개략 단면도.

도8의 (a), 도8의 (b), 도8의 (c)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품을 조립하는 순서를 도시하는 개략 단면도로, 도7에 이어지는 도면.

도9의 (a), 도9의 (b), 도9의 (c)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품을 조립하는 순서를 도시하는 개략 단면도로, 도7에 이어지는 도면.

도10의 (a) 및 도10의 (b)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 작용 설명도.

도11의 (a), 도11의 (b), 도11의 (c)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품을 조립하는 다른 순서를 도시하는 개략 단면도.

도12의 (a) 및 도12의 (b)는 제1 실시 형태의 광 전송용 광학 부품을 조립하는 다른 순서를 도시하는 개략 단면도로, 도11에 이어지는 도면.

도13은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품의 구조를 도시하는 개략 단면도.

도14는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품의 구조를 도시하는 개략 단면도.

도15는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품의 구조를 도시하는 개략 단면도.

도16은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품의 구조를 도시하는 개략 단면도.

도17은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 광 전송용 광학 부품을 도시하는 사시도.

도18은 제6 실시 형태의 광 전송용 광학 부품의 길이 방향을 따른 단면도.

도19의 (a)는 제6 실시 형태의 광 전송용 광학 부품에 이용하는 광학 기능 어레이와 파이버 홀더의 일체 성형품을 도시하는 단면도, 도19의 (b)는 그 배면도.

도20의 (a)는 본 발명에 관한 송수신 유닛을 도시하는 개략 단면도, 도20의 (b)는 본 발명에 관한 다른 송수신 유닛을 도시하는 개략 단면도.

도21은 2개의 광 전송용 광학 부품끼리를 접속한 상태를 도시하는 개략 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21, 41, 51, 61, 71, 81 : 광 전송용 광학 부품

22 : 광학 기능 어레이

23 : 파이버 홀더

23a : 상측 홀더부

23b : 하측 홀더부

25 : 파이버 코어선

26 : V홈

31 : 렌즈

32 : 공간

33 : 접속부

34 : 갭 부분

35 : 접착제

36 : 보충 공간

42 : 경사면

52 : 돌기부

62 : 프리즘

72 : 필터

82 : 홈

83 : 구멍

91, 93 : 송수신 유닛

92 : 레이저 다이오드

94 : 포토다이오드, 수광 소자

Claims

공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부를 접속부로 연결하여 수지 일체 성형하고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유시킨 후,

상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접속부보다도 선 팽창 계수가 작은 접착제를 충전하고, 상기 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 상한치보다도 높은 분위기 온도하에서 경화시키는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부를 접속부로 연결하여 수지 일체 성형하고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유시킨 후,

상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 상기 접속부보다도 선 팽창 계수가 큰 접착제를 충전하고, 상기 접착제를 광 전송용 광학 부품의 보관 온도의 하한치보다도 낮은 분위기 온도하에서 경화시키는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제는 상기 광 전송로를 전반(傳搬)하는 광의 파장 영역에 있어서 광 투과성을 갖는 자외선 경화형 수지인 것을 특징으 로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 접착제를 경화시킬 때의 분위기 온도는, 상기 접착제의 끓는점보다도 낮은 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 접착제를 경화시킬 때의 분위기 온도는, 상기 보관 온도의 상한치보다도 5 ℃ 내지 15 ℃ 높은 온도인 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 분위기 온도는 상기 접착제를 경화시키는 것이 가능한 온도인 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 충전된 접착제의 두께는, 10 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간이, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면이 대향하는 갭 부분의 상방에서 외부로 개방되어 있고, 상기 공간의 개방된 부분으로부터 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 접착제를 주입하는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분의 상방에 위치하는 부분에 상기 접착제를 보충용으로 추가 충전해 두는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품의 제조 방법.
공간을 사이에 두고 배치된 광 전송로 홀더의 적어도 일부와 광학 기능부가 접속부를 통해 배치되고, 광 전송로를 그 단부면이 상기 공간에 면하여 상기 광학 기능부와 대향하도록 하여 상기 광 전송로 홀더에 보유한 광 전송로용 광학 소자이며,

상기 광학 기능부와 상기 광 전송로의 단부면과의 사이의 갭 부분에 접착제가 충전되고, 상기 접착제에는 상기 접속부와 상기 접착제의 선팽창계수의 차이에 의하여 압축응력이 부여되는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광 전송로의 단부면을 접촉시켜 위치 결정하기 위한 경사면을 상기 공간 내의 광학 기능부의 배면의 하부으로부터 접속부의 상면에 걸쳐 형성한 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광 전송로의 단부면을 접촉시켜 위치 결정하기 위한 돌기부를 상기 공간 내의 광학 기능부의 배면 하단부로부터 돌출하여 설치한 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광 전송로 홀더는, 상측 홀더 부재와 하측 홀더 부재 를 서로 겹치는 것에 의해 구성되어 있고, 하측 홀더 부재의 상면에 상기 광 전송로를 보유하기 위한 V홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광 전송로 홀더는, 상기 광 전송로를 삽입하기 위한 구멍을 갖고, 상기 구멍에 삽입 관통된 상기 광 전송로의 단부면 부근의 공기를 외부로 배출시키기 위해, 상기 공간의 상측 및 양 측면이 개방되어 형성된 배기로가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광학 기능부는 1매 또는 2매 이상의 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광학 기능부는, 1매 또는 2매 이상의 프리즘을 갖는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 있어서, 상기 광학 기능부는, 1매 또는 2매 이상의 필터를 갖는 것을 특징으로 하는 광 전송용 광학 부품.
제10항에 기재된 광 전송용 광학 부품과 광 정보를 송신 또는 수신하기 위한 송수신용 소자를 구비하고,

상기 광 전송용 광학 부품의 상기 광학 기능부에 대향시키고, 또한 상기 광 전송로의 중심축과 일치시켜 상기 송수신용 소자를 배치한 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.