発明の名称 光ファイバ成膜装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開２００１−１１６９３１（Ｐ２００１−１１６９３１Ａ） 公開日 平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） 出願番号 特願平１１−２９３７４６ 出願日 平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５） 代理人 【識別番号】１０００６６１５３ 【弁理士】 【氏名又は名称】草野 卓 （外１名） 【テーマコード（参考）】 2H050 4G060 4K029 【Ｆターム（参考）】 2H050 AC89 AC90 4G060 AD12 AD58 4K029 AA08 AA23 BB02 BC08 BD00 CA05 DA10 DC16 JA02 JA06 発明者 平山 智士 / 中村 則彦 要約 目的 構成 特許請求の範囲 【請求項１】 スパッタ成膜装置の真空チャンバに気密に貫通挿入される回転軸により回転駆動される回転ホルダと回転ホルダに固定されるケーシングより成る光ファイバホルダを具備し、光ファイバホルダ内に収容取り付けられる光ファイバ保持ケースを複数個具備し、光ファイバをその成膜されるべき先端部を外部に露出して光ファイバ保持ケースに保持すると共に、光ファイバ保持ケースをその光ファイバの先端部を外部に露出した端部を露出して回転ホルダに取り付けたことを特徴とする光ファイバ成膜装置。 【請求項２】 請求項１に記載される光ファイバ成膜装置において、回転ホルダに光ファイバ保持ケースの端部を嵌合する嵌合凹部を光ファイバホルダに収容される光ファイバ保持ケースの数に対応して形成し、嵌合凹部には窓部が形成されており、ケーシングの上板に嵌合凹部のそれぞれに対応する上側嵌合凹部を形成したことを特徴とする光ファイバ成膜装置。 【請求項３】 請求項１および請求項２の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、光ファイバ保持ケースは対向する１対の端面板、底板を構成する光ファイバ端部固定ホルダ、対向する１対の側面板、および蓋板より成り、光ファイバ端部固定ホルダには複数個のフェルール挿着孔を相互に離隔して一方方向に配列して貫通形成し、光ファイバ保持ケースには、更に、フェルール挿着孔の配列される方向に光ファイバ保持シャフトを取り付けたことを特徴とする光ファイバ成膜装置。 【請求項４】 請求項３に記載される光ファイバ成膜装置において、隣接するフェルール挿着孔の間には光ファイバ仕切り板が介在せしめられたことを特徴とする光ファイバ成膜装置。 【請求項５】 請求項３および請求項４の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、光ファイバ仕切り板には光ファイバ保持シャフトに対応してシャフト係合スリットを水平方向に形成し、光ファイバ端部固定ホルダの上面にはフェルール挿着孔の配列方向に交差して仕切り板嵌合溝を形成すると共に、同様に蓋板下面には仕切り板嵌合溝を形成したことを特徴とする光ファイバ成膜装置。 【請求項６】 請求項３ないし請求項５の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、フェルール挿着孔配列方向に沿って光ファイバ端部固定ホルダに案内溝を形成すると共に、同様にフェルール挿着孔配列方向に沿って蓋板に案内溝を形成し、側面板を案内摺動することを特徴とする光ファイバ成膜装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ成膜装置に関し、特に、複数本の光ファイバを一括して収容固定する光ファイバホルダ８０を有する光ファイバ成膜装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図７を参照してイオンビームスパッタ装置の概略を図示説明する。図７において、６０はイオンビームスパッタ装置の真空チャンバを示す。この真空チャンバ６０には、イオンガン６１、ターゲットホルダ６２、基板ホルダ６３が収容、取り付けられている。真空チャンバ６０には、更に、真空ポンプ６４が取り付けられている。 【０００３】イオンガン６１は真空チャンバ６０の前壁内面に取り付け固定されており、そのイオン放射端部に高電圧が印加されるイオン引き出しグリッドが設置されている。ターゲットホルダ６２は真空チャンバ６０の側壁に気密に貫通挿入されるターゲットホルダ回転軸６２１により回動支持されている。ターゲットホルダ６２の両面には成膜しようとする物質より成る第１ターゲット６２３および第２ターゲット６２４が取り付けられる。両ターゲットの構成物質は相異なるものとする。このターゲットホルダ６２はターゲットホルダ回転軸６２１を介して外部から１８０゜反転駆動される。このターゲットホルダ６２を外部から１８０゜反転駆動することにより、成膜されるべきターゲット物質を交換変更することができる。 【０００４】基板ホルダ６３は真空チャンバ６０の上壁に気密に貫通挿入される回転軸６３１により回転支持されている。この基板ホルダ６３は回転軸６３１を介して外部から回転駆動される。そして、基板ホルダ６３の図における下面には薄膜が成膜されるべき成膜用サンプル６３２が取り付けられる。真空チャンバ６０は真空ポンプ６４により排気される。ターゲットホルダ６２に第１ターゲット６２３および第２ターゲット６２４を取り付け、次いで、イオンガン６１からイオンビームを発生させる。イオンガン６１から発生せしめられたイオンビームは、高電圧を印加されたイオン引き出しグリッドにより高速に加速されて電子ビームとして引き出し放射される。この電子ビームはターゲットホルダ６２に保持される第１ターゲット６２３に衝突し、第１ターゲット６２３を構成する物質をスパッタリングする。第１ターゲット６２３の材料として、金属材料、絶縁材料その他多種多様な種類の材料を使用することができる。第１ターゲット６２３からスパッタリングされたターゲット構成物質の粒子は基板ホルダ６３に保持される薄膜を成膜されるべき成膜用サンプル６３２の表面に付着し、ここにターゲット構成物質の薄膜が形成されることになる。この薄膜を形成している時、基板ホルダ６３は回転軸６３１により回転されており、これにより形成される薄膜の膜厚を均一にすることができる。ターゲットホルダ回転軸６２１を１８０゜回動させることにより、イオンガン６１に対向する第１ターゲット６２３を他方の面に取り付けられる第２ターゲット６２４に交換することができる。この様にして、成膜用サンプル６３２の表面に多層膜を形成することを容易にしている。 【０００５】ここで、光学的多層膜の如き透明な薄膜を成膜する以上のイオンビームスパッタ装置の如き薄膜成膜装置において、薄膜を成膜されるべき成膜用サンプル６３２を固定するホルダとして、図８に示される基板ホルダ６３が使用される。この基板ホルダ６３は、平面の成膜用サンプル６３２を嵌合する窪み７１を有している。そして、この基板ホルダ６３の窪み７１に嵌合する成膜用サンプル６３２はマスク７２により基板ホルダ６３に保持される。そして、基板ホルダ６３は、上述した通り、回転軸６３１に取り付け固定され、一定速度で回転駆動せしめられる。薄膜成膜中においてこの基板ホルダ６３が回転駆動されることにより、これに保持される成膜用サンプル６３２に成膜される膜厚分布を均一にすることができる。 【０００６】更に、光学的薄膜を成膜する対象が光ファイバ８３の芯線の端面の場合があるが、これを図９を参照して説明する。複数本の光ファイバを一括して収容する光ファイバホルダ８０が使用される。この光ファイバホルダ８０は、フェルール取り付け基板８１と、フェルール取り付け基板８１にネジにより取り付け、取り外しされる光ファイバ保持治具８２より成る。フェルール取り付け基板８１には、マトリックス状に複数のフェルール挿着孔８１１が形成され、ここにフェルール８１２が嵌合固定されている。光ファイバ８３はその先端部の芯線の端面を露出した状態でフェルール８１２に固定され、光ファイバ８３のその他の部分は光ファイバ保持治具８２に保持させる。この光ファイバホルダ８０は、図８の基板ホルダ６３に代えて、ターゲットホルダ６２に対向した状態で回転軸６３１に取り付け固定される。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】光学的薄膜を光ファイバ８３の端面に成膜するに使用される以上の光ファイバホルダ８０は、基板ホルダ６３に成膜されるべき基板を載置してこれに光学的薄膜を成膜する場合と同様に、多数本の光ファイバ８３の端面に形成される膜厚を均等にすることを目的として、成膜工程中は回転駆動される。ところが、光ファイバ８３は、先端部がフェルール８１２を介してフェルール挿着孔８１１に嵌合固定されている他は、光ファイバ保持治具８２内において格別に固定されている訳ではないので、光ファイバ８３の先端部から延伸している部分がが回転駆動中に遠心力により分散して光ファイバ８３同志が絡まる恐れがある。 【０００８】この発明は、複数本の光ファイバを一括収容固定して回転駆動中に生ずる遠心力によっても光ファイバを分散させない光ファイバホルダ８０を具備する光ファイバ成膜装置を提供するものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】請求項１：スパッタ成膜装置の真空チャンバ６０に気密に貫通挿入される回転軸６３１により回転駆動される回転ホルダ１１と回転ホルダ１１に固定されるケーシング１２より成る光ファイバホルダ８０を具備し、光ファイバホルダ８０内に収容取り付けられる光ファイバ保持ケース１３を複数個具備し、光ファイバ８３をその成膜されるべき先端部を外部に露出して光ファイバ保持ケース１３に保持すると共に、光ファイバ保持ケース１３をその光ファイバ８３の先端部を外部に露出した端部を露出して回転ホルダ１１に取り付けた光ファイバ成膜装置を構成した。 【００１０】そして、請求項２：請求項１に記載される光ファイバ成膜装置において、回転ホルダ１１に光ファイバ保持ケース１３の端部を嵌合する嵌合凹部１１１を光ファイバホルダ８０に収容される光ファイバ保持ケース１３の数に対応し形成し、嵌合凹部１１１には窓部１１２が形成されており、ケーシング１２の上板に嵌合凹部１１１のそれぞれに対応する上側嵌合凹部１２１を形成した光ファイバ成膜装置を構成した。 【００１１】また、請求項３：請求項１および請求項２の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、光ファイバ保持ケース１３は対向する１対の端面板２０、底板を構成する光ファイバ端部固定ホルダ２１、対向する１対の側面板２２、および蓋板２３より成り、光ファイバ端部固定ホルダ２１には複数個のフェルール挿着孔８１１を相互に離隔して一方方向に配列して貫通形成し、光ファイバ保持ケース１３には、更に、フェルール挿着孔８１１の配列される方向に光ファイバ保持シャフト２５を取り付けた光ファイバ成膜装置を構成した。 【００１２】更に、請求項４：請求項３に記載される光ファイバ成膜装置において、隣接するフェルール挿着孔８１１の間には光ファイバ仕切り板２４が介在せしめられた光ファイバ成膜装置を構成した。また、請求項５：請求項３および請求項４の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、光ファイバ仕切り板２４には光ファイバ保持シャフト２５に対応してシャフト係合スリット２４１を水平方向に形成し、光ファイバ端部固定ホルダ２１の上面にはフェルール挿着孔８１１の配列方向に交差して仕切り板嵌合溝２１２を形成すると共に、同様に蓋板２３下面には仕切り板嵌合溝２３１を形成した光ファイバ成膜装置を構成した。 【００１３】更に、請求項６：請求項３ないし請求項５の内の何れかに記載される光ファイバ成膜装置において、フェルール挿着孔８１１配列方向に沿って光ファイバ端部固定ホルダ２１に案内溝２１３を形成すると共に、同様にフェルール挿着孔８１１配列方向に沿って蓋板２３に案内溝２３２を形成し、側面板２２を案内摺動する光ファイバ成膜装置を構成した。 【００１４】 【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１、図２に示される実施例を参照して説明する。図１は光ファイバホルダの実施例の斜視図である。図２は光ファイバホルダの内部を上から視たところを示す図である。実施例において、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与している。 【００１５】図１において、光ファイバホルダ８０は底板を構成する回転ホルダ１１と、回転ホルダ１１にネジにより取り付け、取り外しされるケーシング１２より成る。この光ファイバホルダ８０は図３の回転軸６３１に連結しており、回転軸６３１を回転駆動することにより回転せしめられる。回転ホルダ１１には、光ファイバ保持ケース１３を嵌合する嵌合凹部１１１が形成されており、この嵌合凹部１１１に光ファイバ保持ケース１３の下端部を嵌合位置決めする。この嵌合凹部１１１は光ファイバホルダ８０に収容される光ファイバ保持ケース１３の数に対応して形成される。ケーシング１２の上板には、嵌合凹部１１１のそれぞれに対応する上側嵌合凹部１２１が形成されている。光ファイバ保持ケース１３は、上側嵌合凹部１２１と嵌合凹部１１１に上下端部を嵌合させて光ファイバホルダ８０内に収容位置決め保持されている。光ファイバ保持ケース１３は、回転ホルダ１１において周方向に２列に配列、位置決め、保持されている。 【００１６】光ファイバ保持ケース１３の位置決め、保持の詳細は図４に示される通りである。即ち、光ファイバ保持ケース１３の上下端部は、ケーシング１２の上板に形成される上側嵌合凹部１２１と回転ホルダ１１に形成される嵌合凹部１１１に嵌合される。そして、嵌合凹部１１１には大きな窓部１１２が形成されている。光ファイバ保持ケース１３の下端部は、光ファイバホルダ８０内に収容位置決め保持された状態で、この大きな窓部１１２を介して外部に露出する。 【００１７】図５は光ファイバ保持ケース１３の分解斜視断図である。図５において、２０は光ファイバ保持ケース１３の１対の対向する端面板、２１は光ファイバ保持ケース１３の底板を構成する光ファイバ端部固定ホルダ、２２は１対の対向する側面板、そして２３は蓋板である。光ファイバ保持ケース１３の光ファイバ端部固定ホルダ２１には、フェルール挿着孔８１１が複数個直線状に位置決め形成されている。そして、光ファイバ８３はその先端部にフェルール８１２が取り付けられている。光ファイバ８３は、その先端部のフェルール８１２をフェルール挿着孔８１１に嵌入すると共に、光ファイバのその他の部分は光ファイバ保持シャフト２５に巻き付けて光ファイバ保持ケース１３内に保持される。また、隣接するフェルール挿着孔８１１の間には光ファイバ仕切り板２４が介在せしめられる。この光ファイバ仕切り板２４には、光ファイバ保持シャフト２５に対応してシャフト係合スリット２４１が水平方向に形成されている。この光ファイバ仕切り板２４は、光ファイバ端部固定ホルダ２１の上面にフェルール挿着孔８１１の配列方向に交差して形成される仕切り板嵌合溝２１２に下端部を嵌合せしめると共に同様に蓋板２３下面に形成される仕切り板嵌合溝２３１に嵌合せしめ、更にシャフト係合スリット２４１を光ファイバ保持シャフト２５に係合せしめることにより、光ファイバ保持ケース１３に取り付けられる。この光ファイバ仕切り板２４が介在することにより、光ファイバ８３をその先端部のフェルール８１２をフェルール挿着孔８１１に嵌入すると共に光ファイバのその他の部分は光ファイバ保持シャフト２５に巻き付けて光ファイバ保持ケース１３内に保持させた場合に、光ファイバ８３同志が相互に干渉して絡み合うことが防止される。この光ファイバ保持ケース１３の両側面は、フェルール挿着孔８１１配列方向に沿って光ファイバ端部固定ホルダ２１および蓋板２３に形成される案内溝２１３および案内溝２３２に嵌合して案内される側面板２２により閉塞される。光ファイバ保持ケース１３は上述の如く光ファイバ８３を保持し、外部と遮断閉塞することにより、回転駆動中において光ファイバ８３が遠心力により分散せず、光ファイバ保持ケース１３内に薄膜材料が侵入することもない。 【００１８】図６は光ファイバ端部固定ホルダ２１に設置されている光ファイバ押さえ部を説明する図である。図６において、３１は光ファイバ固定ばねである。この光ファイバ固定ばね３１は、フェルール挿着孔８１１に関して互いに対向して光ファイバ端部固定ホルダ２１に螺合される２本の取り付けネジ３２に端部がそれぞれ取り付けられている。上述した通り、光ファイバ８３にはその先端部にフェルール８１２が付設されている。光ファイバ８３の先端部のフェルール８１２は、光ファイバ端部固定ホルダ２１のフェルール挿着孔８１１に挿入取り付けられると共に、その上端部には光ファイバ固定ばね３１が挟みつけられて固定される。光ファイバ８３の先端部の芯線の端面は研磨されており、光ファイバ端部固定ホルダ２１に取り付けられた状態で研磨端面のみは下面から外部に露出している。 【００１９】光ファイバ８３の先端部に取り付けられるフェルール８１２として、２. ０ｍｍ径或いは２. ５ｍｍ径のフェルールが多用されるが、１ｍｍ径程度の特殊なフェルールが使用される。この発明は、これら多種のフェルール８１２に対応する光ファイバ保持ケース１３を準備しておくことにより、これら多種のフェルール８１２に嵌合された多種の光ファイバ８３を同時に成膜処理することができる。 【００２０】１個の光ファイバ保持ケース１３には１０本程度の光ファイバ８３を収容固定し、この光ファイバ保持ケース１３を回転ホルダ１１を図２に示される如くに数１０個位置決め固定する。１個の光ファイバホルダ８０内に光ファイバ８３を一括して直接装着する図９に示される従来例の場合と比較して、成膜用光ファイバの固定は容易となり、成膜取り扱いの作業性は大きく改善される。 【００２１】以上の図示説明において、光ファイバ成膜装置において、スパッタ処理はイオンビームスパッタ装置により実施されたが、これ以外のスパッタ装置によりスパッタ処理を実施することができる。 【００２２】 【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれば、スパッタ成膜装置の真空チャンバ６０に気密に貫通挿入される回転軸６３１により回転駆動される回転ホルダ１１と回転ホルダ１１に固定されるケーシング１２より成る光ファイバホルダ８０を具備し、光ファイバホルダ８０内に収容取り付けられる光ファイバ保持ケース１３を複数個具備し、光ファイバ８３をその成膜されるべき先端部を外部に露出して光ファイバ保持ケース１３に保持すると共に光ファイバ保持ケース１３をその光ファイバ８３の先端部を外部に露出した端部を露出して回転ホルダ１１に取り付けた光ファイバ成膜装置を構成した。ここで、光ファイバホルダ８０内に光ファイバ保持ケース１３を複数個具備し、光ファイバ８３を複数に分割して光ファイバホルダ８０内に収容固定することにより、図９に示される従来例の如く１個の光ファイバホルダ８０内に光ファイバ８３を一括して直接装着する場合と比較して、成膜用光ファイバの固定は容易となり、成膜取り扱いの作業性は大きく改善される。そして、光ファイバの先端形状の異なるものに対して、これらに適合する光ファイバ保持ケース１３を複数種類準備することにより、複数種類の形状の光ファイバを同時にセットして成膜することができる。 【００２３】また、回転ホルダ１１に光ファイバ保持ケース１３の端部を嵌合する嵌合凹部１１１を光ファイバホルダ８０に収容される光ファイバ保持ケース１３の数に対応して形成し、嵌合凹部１１１には窓部１１２を形成すると共に、ケーシング１２の上板に嵌合凹部１１１のそれぞれに対応する上側嵌合凹部１２１を形成したことにより、光ファイバ保持ケース１３をこれら嵌合凹部に単に嵌合することのみにより極く簡単に光ファイバ８３を光ファイバホルダ８０に収容固定することができる。 【００２４】更に、光ファイバ保持ケース１３において、光ファイバ端部固定ホルダ２１に複数個のフェルール挿着孔８１１を相互に離隔して一方方向に配列して貫通形成し、フェルール挿着孔８１１の配列される方向に光ファイバ保持シャフト２５を取り付けたことにより、光ファイバ８３をその先端部をフェルール挿着孔８１１に嵌合固定し、その他の部分は光ファイバ保持シャフト２５に巻き付けて光ファイバ保持ケース１３内に保持することができ、光ファイバ８３の先端部から延伸している部分がが回転駆動中に遠心力により分散して光ファイバ８３同志が絡まる恐れはなくなる。 【００２５】そして、隣接するフェルール挿着孔８１１の間には光ファイバ仕切り板２４が介在せしめられたことにより、相互に絡まる恐れのある光ファイバ８３同志の分離はより確実になる。また、フェルール挿着孔８１１配列方向に沿って光ファイバ端部固定ホルダ２１に案内溝２１３を形成すると共に同様にフェルール挿着孔８１１配列方向に沿って蓋板２３に案内溝２３２を形成し、側面板２２を案内摺動する構成を採用することにより、光ファイバ保持ケース１３における光ファイバ８３に対する取り付け、取り外しに際して取り扱いを容易にすることができる。