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光ファイバ成膜装置 - 日本航空電子工業株式会社
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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。




 

 


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