真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体
【課題】真空機器の気密性を損なうことなく、測定器（エンコーダなど）の計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すことができ、且つ、大気側で光ファイバ束に係る部材の破損が生じても交換が容易にできて真空機器の大気開放の必要がない。
【解決手段】真空フランジ１０４に取付られると共に、光ファイバ束１０６が取付けられる第１導波用コネクタ１１０を収納するポートフランジ（１２８、１３０）と、該ポートフランジ（１２８、１３０）の外側に配置される光学透明体１３６と、該ポートフランジ（１２８、１３０）に対して嵌合形状（１４４）が形成されると共に、光ファイバ束１５０が取付けられる第２導波用コネクタ１４６を収納する取付部材１４０と、を備え、前記第１、第２導波用コネクタ１１０、１４６の光結合がなされる光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で、該第１、第２導波用コネクタ１１０、１４６とが位置決めされている。
【解決手段】真空フランジ１０４に取付られると共に、光ファイバ束１０６が取付けられる第１導波用コネクタ１１０を収納するポートフランジ（１２８、１３０）と、該ポートフランジ（１２８、１３０）の外側に配置される光学透明体１３６と、該ポートフランジ（１２８、１３０）に対して嵌合形状（１４４）が形成されると共に、光ファイバ束１５０が取付けられる第２導波用コネクタ１４６を収納する取付部材１４０と、を備え、前記第１、第２導波用コネクタ１１０、１４６の光結合がなされる光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で、該第１、第２導波用コネクタ１１０、１４６とが位置決めされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体に係り、特に、計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタに用いるのに好適な、不具合の生じた構成部品の交換を容易とする真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子顕微鏡、電子描画装置、スパッタ、蒸着装置、真空露光装置などの、真空機器の内部に測長用センサ等（光電式エンコーダ、レーザー干渉測長器等）を組込み、そこで得られた計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出す場合は、真空機器の内部と外部との光ファイバ接続が重要となる。基本的には、光ファイバ束の被覆部分を除去し、むき出しの状態で真空機器の真空フランジに接着して真空シーリングすればよいが、真空保持のための強度などの点から、例えば、特許文献１に示す構成が提案されている。その構成を図７に模式的に示して、以下に説明する。
【０００３】
図７に示す如く、真空機器２の真空フランジ４に開口が設けられ、その開口の真空機器２の外部側に、筒状の保持具８が真空漏れしないように取付け固定される。光ファイバ束６は、中間で被覆が除去され、その部分に接着剤が塗りこめられて、固定パイプ１０が固定される。そして、保持具８と固定パイプ１０との間にＯリング１２などが挿入されて、固定パイプ１０が保持具８に圧入される。このため、真空機器２を真空状態とすれば、光ファイバ束６と固定パイプ１０との間には接着剤、固定パイプ１０と保持具８との間にはＯリング１２が存在することで、大気に対して真空機器２の内部を真空状態に保つことが可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す真空を保持する方法は、固定パイプ１０へ光ファイバ束６を接着をするため、使用する接着剤についての知識と準備、そして充填・接着作業等が必要である。即ち、シーリングの性能（気密性）の確保とアウトガス等の真空機器等への影響を除去するには、接着に対する熟練した技術を必要として、そのシーリング作業は手間がかかるものであった。このため、真空機器の使用者が自ら光ファイバ束６に係る部材を修理・改良することは極めて困難であった。
【０００６】
また、大気側（真空機器２の外部）の光ファイバ束６に係る部材の一部が破損して交換する場合においても、真空機器２を止めて、真空機器２内部を大気開放して、真空機器２の内部に存在する光ファイバ束６に係る部材についても交換しなければならないという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、真空機器の気密性を損なうことなく、測定器（エンコーダなど）の計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すことができ、且つ、大気側で光ファイバ束に係る部材の破損が生じてもその交換が容易にできて真空機器の大気開放の必要がない真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の請求項１に係る発明は、計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタにおいて、前記真空機器の真空フランジに取付られると共に、該真空機器の内部の光ファイバ束が取付けられる第１導波用コネクタを収納するポートフランジと、該真空機器に対して該ポートフランジの外側に配置される光学透明体と、該ポートフランジに対して嵌合形状が形成されると共に、該真空機器の外部の光ファイバ束が取付けられる第２導波用コネクタを収納する取付部材と、を備え、前記光学透明体を介して互いに対峙する前記第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとの光結合がなされる光軸に直交する少なくとも２方向で、該第１導波用コネクタと第２導波用コネクタが位置決めされたことにより、前記課題を解決したものである。なお、ここでの光結合とは、対峙する第１導波用コネクタと第２導波用コネクタを介して、真空機器の内部と外部の光ファイバ束とがお互いに光信号を伝送可能であることを意味することとする。
【０００９】
本願の請求項２に係る発明は、前記ポートフランジが、第１導波用コネクタを保持する補助部材と、該補助部材を前記光軸に直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジと、を備えることとしたものである。
【００１０】
又、本願の請求項３に係る発明は、前記光学透明体が、両面が反射防止処理された平行平面ガラスであることとしたものである。
【００１１】
又、本願の請求項４に係る発明は、前記光ファイバ束が複数の光ファイバから構成され、該光ファイバが複数の孔を有するパイプ体のそれぞれの孔に挿入固定され、該パイプ体に挿入固定された複数の光ファイバの端面に、反射防止処理された１枚の反射防止板が取付けられた光ファイバ端末構造体としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空機器の気密性を損なうことなく、光ファイバ束を組込むことが可能となる。本発明は、真空機器の真空フランジに付けられた一般的な真空窓（ビューイングポート）と同様の真空密封構造のため、熟練した接着材の扱い等の特別な気密処理を不要とすることができる。このため、修理等のための引取り処理を特に必要としない。そして、光ファイバ束に係る部材が真空機器の内部と外部とで独立しているので、それらの脱着が容易である。このため、部品交換や修理などのメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００１３】
同時に、気密性を保つための特殊な接着加工費用、一部破損に際しての全ての部材交換費用、真空機器の真空解除に伴う費用等が低減でき、本発明に係る真空用光ファイバコネクタの導入後、特に維持に対して、費用を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの断面模式図、図２は同じく第１導波用コネクタの断面模式図、図３は同じく光ファイバ端末構造体及び反射防止体の模式図である。
【００１６】
最初に、本実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの全体構造について、図１を用いて説明する。
【００１７】
真空用光ファイバコネクタ１００は、真空機器１０２の内部の光ファイバ束１０６が取付けられる第１導波用コネクタ１１０を収納するポートフランジと、真空機器１０２に対してポートフランジの外側に配置される光学透明体１３６と、ポートフランジに対して嵌合形状（後述）が形成されると共に、真空機器１０２の外部の光ファイバ束１５０が取付けられる第２導波用コネクタ１４６を収納する取付部材１４０と、を備える。ここで、ポートフランジは、第１導波用コネクタ１１０を保持する補助部材１２８と、補助部材１２８を光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジ１３０と、を備える。そして、真空用光ファイバコネクタ１００は、光学透明体１３６を介して互いに対峙する第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６との光結合がなされる光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とが位置決めされている。そのため、真空用光ファイバコネクタ１００は、真空機器１０２の内部で得られた計測情報を光ファイバ束１０６、１５０で真空機器１０２の内部から外部へ取り出すことができる。以下に、各構成要素について詳細に説明する。
【００１８】
前記ポートフランジは、上述した如く、補助部材１２８と接続フランジ１３０とを備える。
【００１９】
前記補助部材１２８は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１２９が設けられた縁１２８Ａを備える長さｄ１の筒状部材である。補助部材１２８の縁１２８Ａは、補助部材１２８が接続フランジ１３０の開口１３２に嵌入された際に、接続フランジ１３０の開口１３２の縁１３０Ａに係止される。その開口１３２の縁１３０Ａと密接する部分１２８Ｂには、図示せぬ嵌合形状が光軸Ｏを基準として設けられている。補助部材１２８の開口１２９の内面にも、光軸Ｏを基準とする図示せぬ嵌合形状が設けられている。このため、補助部材１２８は、第１導波用コネクタ１１０が脱着自在に開口１２９に嵌入された際には、第１導波用コネクタ１１０の特定の位置（光軸Ｏ方向のほぼ中央）を位置決め固定することができる。なお、補助部材１２８は、長さｄ１に亘り第１導波用コネクタ１１０を支持している。このため、光ファイバ束１０６によって光軸Ｏに直交する応力が補助部材１２８にかけられても、第１導波用コネクタ１１０は、光軸Ｏに対して直交する少なくとも２方向に対しては、がたつかずに安定に支持される。
【００２０】
前記接続フランジ１３０は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１３２が設けられた円盤形状の部材である。接続フランジ１３０は、Ｏリング１６２を介して、一般的に用いられている大きさの真空フランジ１０４に取付けられている。補助部材１２８に面する接続フランジ１３０の部分１３０Ａ、１３０Ｂには、光軸Ｏを基準として図示せぬ嵌合形状が、補助部材１２８の部分１２８Ｂに対応して設けられて、補助部材１２８が脱着可能に嵌入される。補助部材１２８が嵌入された際には、光軸Ｏを基準として補助部材１２８を位置決め固定することができる。このとき、部分１３０Ａと部分１３０Ｂとは異なる角度（例えば、直角）で補助部材１２８の部分１２８Ｂと密接している。更に、開口１３２に補助部材１２８が嵌入される長さｄ２は、例えば、（ｄ１／２）＜ｄ２と長い。このため、補助部材１２８に対して光軸Ｏに直交する方向で応力が加わっても、接続フランジ１３０は、補助部材１２８を光軸Ｏ方向に安定して保持することができる。なお、接続フランジ１３０は、補助部材１２８を長さｄ２に亘り支持するため、開口１３２周辺が厚肉に形成されている。真空フランジ１０４の反対側であって、光軸Ｏから離れた接続フランジ１３０上には光軸Ｏを基準とする円環状の突部１３４が形成されている。
【００２１】
前記光学透明体１３６は、例えば、その両面が光ファイバ束１０６、１５０によって伝送される光の反射を防止する反射防止膜が施された円形の平行平面ガラスである。光学透明体１３６は、図１に示す如く、Ｏリング１６４を介して、真空機器１０２に対して接続フランジ１３０（ポートフランジ）の外側であって、接続フランジ１３０の突部１３４の内側に配置されている。なお、光学透明体１３６は、Ｏリング１６６を介して、取付部材１４０により接続フランジ１３０に予圧固定されている。
【００２２】
前記取付部材１４０は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１４２が設けられた円盤形状の部材である。開口１４２周辺は第２導波用コネクタ１４６を支持するため、厚肉（長さｄ４）に形成されている。開口１４２の内面には、光軸Ｏを基準として図示せぬ嵌合形状が設けられている。そして、第２導波用コネクタ１１０が嵌入された際には当該嵌合形状が、第２導波用コネクタ１４６の特定の位置（光軸Ｏ方向でほぼ中央）を脱着可能に位置決め固定することができる。なお、取付部材１４０は長さｄ４に亘り第２導波用コネクタ１４６を支持している。このため、光ファイバ束１５０によって応力がかかっても、光軸Ｏに対して直交する少なくとも２方向に対しては、第２導波用コネクタ１４６をがたつかずに安定に支持することができる。
【００２３】
取付部材１４０は、図１に示す如く、接続フランジ１３０側に、突部１３４に対応した円環状の受部１４４（接続フランジ１３０の突部１３４に対しての嵌合形状）を備えて、受部１４４と突部１３４とは、いんろう構造を構成している。具体的には、受部１４４は光学透明体１３６の外周にあって、突部１３４の内面１３４Ａと接するように光軸Ｏを基準として受部１４４が設けられている。そして、その突部１３４と受部１４４の接する部分１３４Ａ、１４４Ａの一箇所以上で、接続フランジ１３０に対して取付部材１４０が回転せずに光軸Ｏ方向に摺動可能な形状（例えば、スプライン結合のための形状等）が設けられている。なお、突部１３４は、受部１４４の内側で接するようにしてもよい。このとき、突部１３４と受部１４４とは、互いに光軸Ｏに沿って長さｄ３で密接しているので、光軸Ｏに対して直交する２軸方向においてがたつかずに安定した位置決めがなされている。なお、真空フランジ１０４と接続フランジ１３０と取付部材１４０とは適当な箇所においてそれぞれがボルトで固定されている。
【００２４】
前記第１、第２導波用コネクタ（以下、単に導波用コネクタとも称する）１１０、１４６は、図２に示す如く、同じ構造であり、ケーシング１１２と、コリメータレンズ１１４と、光ファイバ端末構造体１１６と、を有する。前記ケーシング１１２は、コリメータレンズ１１４と光ファイバ端末構造体１１６をその内部で支持する。前記コリメータレンズ１１４は、光ファイバ端末構造体１１６からの出射される光をコリメート光１１４Ａとする、あるいは、コリメート光１１４Ａを光ファイバ端末構造体１１６へ入射させるためのレンズである。
【００２５】
前記光ファイバ端末構造体１１６は、図３（Ａ）に示す如く、光ファイバ束１０６、１５０から単離された個々の光ファイバ１０８をパイプ体１１８に挿入固定して、そのパイプ体１１８の端面に反射防止板１２２を屈折率整合材１２０によって接着（取付）したものである。反射防止板１２２は、図３（Ｃ）に示す如く、汎用的なガラス板（例えばソーダガラス等）の片側に光ファイバ１０８で伝送される光の反射を防止する反射防止膜が被膜された反射防止体１２４を破線Ｌに沿ってカットした個片である。このように、反射防止体１２４は平面状なので、反射防止板１２２を一括して多数個製造することができ、安価に且つ均質な反射防止板１２２を製造することができる。図３（Ｂ）に示す構造体の端面に屈折率整合材１２０を塗布して、そこにこの反射防止体１２４からカットされた反射防止板１２２を貼り付けたものが、図３（Ｄ）に示す本実施形態における光ファイバ端末構造体１１６である。パイプ体１１８としては、例えば、フェルール等を用いることができる。なお、反射防止板１２２の屈折率を光ファイバ１０８の屈折率と同程度とした場合においては、波面収差の影響は少ないので、光結合する際のロスを最小限に抑えることができる。
【００２６】
次に、本実施形態における作用について以下に説明する。
【００２７】
真空フランジ１０４に接続フランジ１３０、接続フランジ１３０に光学透明体１３６が、それぞれＯリング１６２、１６４を介して接続されている。真空機器１０２内が真空にされた場合には、光軸Ｏに沿って光学透明体１３６は真空機器１０２側に吸引されることになるが、通常の真空機器に用いられる真空窓とは、同様の構成で同様の状況となる。このため、真空機器１０２の真空度を高く保持することができる。このとき、本実施形態では真空機器１０２に真空を封止するための接着剤を用いていないため、接着剤による不十分な封止やアウトガスによって、真空機器１０２の気密性を損なうことなく、光ファイバ束１０６を組込んでも高真空に保つことができる。又、接着剤を使用していないので、その接着剤を扱うための熟練した処理を不要とすることができる。このため、修理等のための引取り処理を特に必要としない。そして、光ファイバ束１０６、１５０に係わる部材が真空機器１０２の内部と外部とで独立しているので、その脱着が容易である。このため、大気側（真空機器１０２の外部）での光ファイバ束１５０に係る部材に破損が生じても交換が容易であり、真空機器１０２の大気開放の必要がない。即ち、部品交換や修理等のメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２８】
同時に、気密性を保つための特殊な接着加工費用、一部破損に対しての全ての部材交換費用、真空機器の真空解除に伴う費用等が削減でき、真空用光ファイバコネクタ１００の導入後の、特に取付維持に対して費用を低減することが可能となる。
【００２９】
このとき、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とはそれぞれ対峙する面にコリメータレンズ１１４を備えている。即ち、光軸Ｏ方向において第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６との距離が変動したとしても、お互いの光結合を良好に保持することができる。このため、本実施形態は、真空機器１０２の内部の計測情報を真空機器１０２外部へ確実に導くことができ、特に、パワー光伝送に使用することが好適である。
【００３０】
又、導波用コネクタ１１０、１４６と、補助部材１２８と、接続フランジ１３０と、取付部材１４０とにおける係止・嵌合構造は、すべて光軸Ｏを基準としているので、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とは高精度に位置決めがなされているので、更に高効率な光結合を実現することができる。
【００３１】
又、接続フランジ１３０と取付部材１４０においてその突部１３４と受部１４４とで、いんろう構造を構成するので、取付部材１４０の脱着を繰り返してもその位置再現性は良好であるので、高効率な光結合を容易に再現できる。
【００３２】
又、接続フランジ１３０は一般的に用いられる大きさの真空フランジ１０４に合わせて製造されているので、他の真空機器の一般的に用いられる大きさの真空フランジにも使用することができる。又、導波用コネクタ１１０、１４６は、同じ構成であるため、兼用することができ、真空用光ファイバコネクタ１００を安価に製造することができる。又、第１導波用コネクタ１１０と補助部材１２８、及び補助部材１２８と接続フランジ１３０、真空フランジ１０４と接続フランジ１３０、接続フランジ１３０と取付部材１４０、取付部材１４０と第２導波用コネクタ１４６とは脱着が自在であるため、破損した部材だけ容易に迅速に交換することが可能である。
【００３３】
又、反射防止板１２２は、パイプ体１１８に支持された光ファイバ１０８の端面に一括して屈折率整合材１２０によって貼り付けられている。このため、各光ファイバ１０８の端面から出射される光の方向は、ばらつきのない一定の方向とすることが容易である。又、個々の光ファイバ１０８の端面に反射防止膜が成膜された場合に比べて、個々の光ファイバ１０８端面内の反射防止膜の厚みの不均一や、光ファイバ１０８毎の反射防止膜のばらつきを低減することができる。更に、光ファイバ１０８の端面に反射防止膜を形成するための特殊な低温成膜装置を必要とせず、又、汎用的なガラス板を使用できる。即ち、反射防止板１２２は、汎用な成膜設備で、安く且つ歩留まり高く作ることができる。又、反射防止膜の成膜が失敗した場合においても、ガラス板はその再生が容易であり成膜のやり直しも容易である。更に、光ファイバ端末構造体１１６は、複数の光ファイバ１０８を備えているので、光ファイバ１０８を伝送させる情報量を飛躍的に増大させることができる。又、パイプ体１１８に保持された光ファイバ１０８の端面には、屈折率整合材１２０を介して反射防止板１２２が取付けられているため、光ファイバ１０８の端面は平坦研磨又は高精度切断（スプライス用切断）でもよいし、そのような平坦な端面でない端面カットだけで使用することもできる。即ち、光ファイバ端末構造体１１６は、単一の光ファイバに反射防止膜を直接付けたものを束ねた場合に比べて、低コストで且つ光損失の少ない光ファイバ端末構造体を提供することができる。
【００３４】
本実施形態においては、導波用コネクタ１１０、１４６が、図２に示す如く、ケーシング１１２によってコリメータレンズ１１４と光ファイバ端末構造体１１６とを支持していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４（Ａ）に示す本発明の第２実施形態においては、導波用コネクタ１１０Ａは、ケーシング１１２Ａによって、コリメータレンズ１１４Ｂを保持したレンズ保持体１１２Ｂと、光ファイバ端末構造体１１６とを支持する構造である。この場合には、コリメータレンズ１１４Ｂを自在に且つ容易に交換することが可能である。例えば、図４（Ｂ）に示す如く、光軸Ｏ方向においてコリメータレンズ１１４Ｂを、光学系に応じて最適なものとするように変更可能である。即ち、その空間導波に係わるレンズは市販のものを用いても良いし、特別なものを用いてもよいので、レンズ設計の仕様変更の自由度を大きく広げることができる。
【００３５】
又、上記実施形態においては、パイプ体１１８は、図３（Ｄ）に示す如く、円筒形状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５（Ｂ）に示す本発明の第３実施形態の如く、パイプ体１１８Ａが直方体の形状であっても良い。その際には図５（Ａ）に示す構造体に、パイプ体１１８Ａの外形に合わせて切断された反射防止板１２２Ａが貼り付けられて使用されることとなる。
【００３６】
又、上記実施形態においては、図６（Ａ）に示す如く、接続フランジ１３０の光軸Ｏを中心として１箇所のみ開口１３２を有するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（Ｂ）に示す本発明の第４実施形態においては、開口１３３を３つ有し、いずれか１つ以上の開口１３３に対して、本発明を適用することもできる。この場合においては、図６（Ｂ）に示す如く光学透明体１３７の厚みｔ２を、第１実施形態から第３実施形態に適用された光学透明体１３６の厚みｔ１に比べて、少なくすることができる。このときには、コリメータレンズを使用しなくても第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとを光結合させることができる構成を取ることも可能である。逆に、コリメータレンズによるコリメートされた光の光結合が良好であれば、ガラス厚ｔ１、ｔ２を厚くすることも可能である。
【００３７】
又、上記実施形態においては、Ｏリング１６２、１６４、１６６が真空封止するために用いられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばエラストマシールやガスケット等を使用することもできる。
【００３８】
又、上記実施形態においては、第１導波用コネクタ１１０と補助部材１２８、補助部材１２８と接続フランジ１３０、接続フランジ１３０と取付部材１４０、取付部材１４０と第２導波用コネクタ１４６との位置決め構造について嵌合形状等としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、位置決めピン、平行ピンの一種で焼き入れ硬化した精度の高いピン（ダウンエルピン）等を使用して、位置決めを行うことも可能である。なお、接続フランジ１３０と取付部材１４０との位置決めにおいては、いんろう構造を説明したが、その構造は、図１に示した突部１３４及び受部１４４の構造に限定されるものではなく、広く嵌合形状を満たすものであれば特に限定されるものではない。
【００３９】
又、上記実施形態においては、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とを同一としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１導波用コネクタは補助部材と一体形成されたケーシングで構成されていても構わないし、第２導波用コネクタは取付部材と一体形成されたケーシングで構成されていて、それぞれが脱着できない構造でもかまわない。
【００４０】
又、上記実施形態においては、光学透明体１３６は、両面が反射防止処理された平行平板ガラスであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光学透明体は、真空機器において真空引きされたときに撓んだ際に光導波に影響を与えないような外径形状であれば構わない。
【００４１】
又、上記実施形態においては、屈折率整合材１２０は接着性を有するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、屈折率整合材はグリース又はオイルであっても構わない。この場合においては、光ファイバ端末構造体の外部に機構部を備えて反射防止板を支持する形状をとることもできる。
【００４２】
又、上記実施形態においては、光ファイバ束１０６、１５０は複数の光ファイバ１０８から構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１本の光ファイバで光ファイバ束が構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの断面模式図
【図２】同じく第１導波用コネクタの断面模式図
【図３】同じく光ファイバ端末構造体及び反射防止体の模式図
【図４】本発明の第２実施形態に係る導波用コネクタの断面模式図
【図５】本発明の第３実施形態に係る光ファイバ端末構造体の模式図
【図６】本発明の第１〜第４実施形態に係る接続フランジの模式図
【図７】背景技術に係る真空機器と光ファイバ束を表す模式図
【符号の説明】
【００４４】
２、１０２…真空機器
４、１０４…真空フランジ
６、１０６、１５０…光ファイバ束
１０…固定パイプ
１００…真空用光ファイバコネクタ
１０８…光ファイバ
１１０、１１０Ａ、１４６…導波用コネクタ
１１２、１１２Ａ…ケーシング
１１４、１１４Ｂ…コリメータレンズ
１１６、１１６Ａ…光ファイバ端末構造体
１１８、１１８Ａ…パイプ体
１２０…接着剤
１２２、１２２Ａ…反射防止板
１２４…反射防止体
１２８…補助部材
１２９、１３２、１３３、１４２…開口
１３０、１３１…接続フランジ
１３４…突部
１３６、１３７…光学透明体
１４０…取付部材
１４４…受部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体に係り、特に、計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタに用いるのに好適な、不具合の生じた構成部品の交換を容易とする真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子顕微鏡、電子描画装置、スパッタ、蒸着装置、真空露光装置などの、真空機器の内部に測長用センサ等（光電式エンコーダ、レーザー干渉測長器等）を組込み、そこで得られた計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出す場合は、真空機器の内部と外部との光ファイバ接続が重要となる。基本的には、光ファイバ束の被覆部分を除去し、むき出しの状態で真空機器の真空フランジに接着して真空シーリングすればよいが、真空保持のための強度などの点から、例えば、特許文献１に示す構成が提案されている。その構成を図７に模式的に示して、以下に説明する。
【０００３】
図７に示す如く、真空機器２の真空フランジ４に開口が設けられ、その開口の真空機器２の外部側に、筒状の保持具８が真空漏れしないように取付け固定される。光ファイバ束６は、中間で被覆が除去され、その部分に接着剤が塗りこめられて、固定パイプ１０が固定される。そして、保持具８と固定パイプ１０との間にＯリング１２などが挿入されて、固定パイプ１０が保持具８に圧入される。このため、真空機器２を真空状態とすれば、光ファイバ束６と固定パイプ１０との間には接着剤、固定パイプ１０と保持具８との間にはＯリング１２が存在することで、大気に対して真空機器２の内部を真空状態に保つことが可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す真空を保持する方法は、固定パイプ１０へ光ファイバ束６を接着をするため、使用する接着剤についての知識と準備、そして充填・接着作業等が必要である。即ち、シーリングの性能（気密性）の確保とアウトガス等の真空機器等への影響を除去するには、接着に対する熟練した技術を必要として、そのシーリング作業は手間がかかるものであった。このため、真空機器の使用者が自ら光ファイバ束６に係る部材を修理・改良することは極めて困難であった。
【０００６】
また、大気側（真空機器２の外部）の光ファイバ束６に係る部材の一部が破損して交換する場合においても、真空機器２を止めて、真空機器２内部を大気開放して、真空機器２の内部に存在する光ファイバ束６に係る部材についても交換しなければならないという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、真空機器の気密性を損なうことなく、測定器（エンコーダなど）の計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すことができ、且つ、大気側で光ファイバ束に係る部材の破損が生じてもその交換が容易にできて真空機器の大気開放の必要がない真空用光ファイバコネクタ及び光ファイバ端末構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の請求項１に係る発明は、計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタにおいて、前記真空機器の真空フランジに取付られると共に、該真空機器の内部の光ファイバ束が取付けられる第１導波用コネクタを収納するポートフランジと、該真空機器に対して該ポートフランジの外側に配置される光学透明体と、該ポートフランジに対して嵌合形状が形成されると共に、該真空機器の外部の光ファイバ束が取付けられる第２導波用コネクタを収納する取付部材と、を備え、前記光学透明体を介して互いに対峙する前記第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとの光結合がなされる光軸に直交する少なくとも２方向で、該第１導波用コネクタと第２導波用コネクタが位置決めされたことにより、前記課題を解決したものである。なお、ここでの光結合とは、対峙する第１導波用コネクタと第２導波用コネクタを介して、真空機器の内部と外部の光ファイバ束とがお互いに光信号を伝送可能であることを意味することとする。
【０００９】
本願の請求項２に係る発明は、前記ポートフランジが、第１導波用コネクタを保持する補助部材と、該補助部材を前記光軸に直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジと、を備えることとしたものである。
【００１０】
又、本願の請求項３に係る発明は、前記光学透明体が、両面が反射防止処理された平行平面ガラスであることとしたものである。
【００１１】
又、本願の請求項４に係る発明は、前記光ファイバ束が複数の光ファイバから構成され、該光ファイバが複数の孔を有するパイプ体のそれぞれの孔に挿入固定され、該パイプ体に挿入固定された複数の光ファイバの端面に、反射防止処理された１枚の反射防止板が取付けられた光ファイバ端末構造体としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空機器の気密性を損なうことなく、光ファイバ束を組込むことが可能となる。本発明は、真空機器の真空フランジに付けられた一般的な真空窓（ビューイングポート）と同様の真空密封構造のため、熟練した接着材の扱い等の特別な気密処理を不要とすることができる。このため、修理等のための引取り処理を特に必要としない。そして、光ファイバ束に係る部材が真空機器の内部と外部とで独立しているので、それらの脱着が容易である。このため、部品交換や修理などのメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００１３】
同時に、気密性を保つための特殊な接着加工費用、一部破損に際しての全ての部材交換費用、真空機器の真空解除に伴う費用等が低減でき、本発明に係る真空用光ファイバコネクタの導入後、特に維持に対して、費用を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの断面模式図、図２は同じく第１導波用コネクタの断面模式図、図３は同じく光ファイバ端末構造体及び反射防止体の模式図である。
【００１６】
最初に、本実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの全体構造について、図１を用いて説明する。
【００１７】
真空用光ファイバコネクタ１００は、真空機器１０２の内部の光ファイバ束１０６が取付けられる第１導波用コネクタ１１０を収納するポートフランジと、真空機器１０２に対してポートフランジの外側に配置される光学透明体１３６と、ポートフランジに対して嵌合形状（後述）が形成されると共に、真空機器１０２の外部の光ファイバ束１５０が取付けられる第２導波用コネクタ１４６を収納する取付部材１４０と、を備える。ここで、ポートフランジは、第１導波用コネクタ１１０を保持する補助部材１２８と、補助部材１２８を光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジ１３０と、を備える。そして、真空用光ファイバコネクタ１００は、光学透明体１３６を介して互いに対峙する第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６との光結合がなされる光軸Ｏに直交する少なくとも２方向で、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とが位置決めされている。そのため、真空用光ファイバコネクタ１００は、真空機器１０２の内部で得られた計測情報を光ファイバ束１０６、１５０で真空機器１０２の内部から外部へ取り出すことができる。以下に、各構成要素について詳細に説明する。
【００１８】
前記ポートフランジは、上述した如く、補助部材１２８と接続フランジ１３０とを備える。
【００１９】
前記補助部材１２８は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１２９が設けられた縁１２８Ａを備える長さｄ１の筒状部材である。補助部材１２８の縁１２８Ａは、補助部材１２８が接続フランジ１３０の開口１３２に嵌入された際に、接続フランジ１３０の開口１３２の縁１３０Ａに係止される。その開口１３２の縁１３０Ａと密接する部分１２８Ｂには、図示せぬ嵌合形状が光軸Ｏを基準として設けられている。補助部材１２８の開口１２９の内面にも、光軸Ｏを基準とする図示せぬ嵌合形状が設けられている。このため、補助部材１２８は、第１導波用コネクタ１１０が脱着自在に開口１２９に嵌入された際には、第１導波用コネクタ１１０の特定の位置（光軸Ｏ方向のほぼ中央）を位置決め固定することができる。なお、補助部材１２８は、長さｄ１に亘り第１導波用コネクタ１１０を支持している。このため、光ファイバ束１０６によって光軸Ｏに直交する応力が補助部材１２８にかけられても、第１導波用コネクタ１１０は、光軸Ｏに対して直交する少なくとも２方向に対しては、がたつかずに安定に支持される。
【００２０】
前記接続フランジ１３０は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１３２が設けられた円盤形状の部材である。接続フランジ１３０は、Ｏリング１６２を介して、一般的に用いられている大きさの真空フランジ１０４に取付けられている。補助部材１２８に面する接続フランジ１３０の部分１３０Ａ、１３０Ｂには、光軸Ｏを基準として図示せぬ嵌合形状が、補助部材１２８の部分１２８Ｂに対応して設けられて、補助部材１２８が脱着可能に嵌入される。補助部材１２８が嵌入された際には、光軸Ｏを基準として補助部材１２８を位置決め固定することができる。このとき、部分１３０Ａと部分１３０Ｂとは異なる角度（例えば、直角）で補助部材１２８の部分１２８Ｂと密接している。更に、開口１３２に補助部材１２８が嵌入される長さｄ２は、例えば、（ｄ１／２）＜ｄ２と長い。このため、補助部材１２８に対して光軸Ｏに直交する方向で応力が加わっても、接続フランジ１３０は、補助部材１２８を光軸Ｏ方向に安定して保持することができる。なお、接続フランジ１３０は、補助部材１２８を長さｄ２に亘り支持するため、開口１３２周辺が厚肉に形成されている。真空フランジ１０４の反対側であって、光軸Ｏから離れた接続フランジ１３０上には光軸Ｏを基準とする円環状の突部１３４が形成されている。
【００２１】
前記光学透明体１３６は、例えば、その両面が光ファイバ束１０６、１５０によって伝送される光の反射を防止する反射防止膜が施された円形の平行平面ガラスである。光学透明体１３６は、図１に示す如く、Ｏリング１６４を介して、真空機器１０２に対して接続フランジ１３０（ポートフランジ）の外側であって、接続フランジ１３０の突部１３４の内側に配置されている。なお、光学透明体１３６は、Ｏリング１６６を介して、取付部材１４０により接続フランジ１３０に予圧固定されている。
【００２２】
前記取付部材１４０は、図１に示す如く、光軸Ｏに沿って開口１４２が設けられた円盤形状の部材である。開口１４２周辺は第２導波用コネクタ１４６を支持するため、厚肉（長さｄ４）に形成されている。開口１４２の内面には、光軸Ｏを基準として図示せぬ嵌合形状が設けられている。そして、第２導波用コネクタ１１０が嵌入された際には当該嵌合形状が、第２導波用コネクタ１４６の特定の位置（光軸Ｏ方向でほぼ中央）を脱着可能に位置決め固定することができる。なお、取付部材１４０は長さｄ４に亘り第２導波用コネクタ１４６を支持している。このため、光ファイバ束１５０によって応力がかかっても、光軸Ｏに対して直交する少なくとも２方向に対しては、第２導波用コネクタ１４６をがたつかずに安定に支持することができる。
【００２３】
取付部材１４０は、図１に示す如く、接続フランジ１３０側に、突部１３４に対応した円環状の受部１４４（接続フランジ１３０の突部１３４に対しての嵌合形状）を備えて、受部１４４と突部１３４とは、いんろう構造を構成している。具体的には、受部１４４は光学透明体１３６の外周にあって、突部１３４の内面１３４Ａと接するように光軸Ｏを基準として受部１４４が設けられている。そして、その突部１３４と受部１４４の接する部分１３４Ａ、１４４Ａの一箇所以上で、接続フランジ１３０に対して取付部材１４０が回転せずに光軸Ｏ方向に摺動可能な形状（例えば、スプライン結合のための形状等）が設けられている。なお、突部１３４は、受部１４４の内側で接するようにしてもよい。このとき、突部１３４と受部１４４とは、互いに光軸Ｏに沿って長さｄ３で密接しているので、光軸Ｏに対して直交する２軸方向においてがたつかずに安定した位置決めがなされている。なお、真空フランジ１０４と接続フランジ１３０と取付部材１４０とは適当な箇所においてそれぞれがボルトで固定されている。
【００２４】
前記第１、第２導波用コネクタ（以下、単に導波用コネクタとも称する）１１０、１４６は、図２に示す如く、同じ構造であり、ケーシング１１２と、コリメータレンズ１１４と、光ファイバ端末構造体１１６と、を有する。前記ケーシング１１２は、コリメータレンズ１１４と光ファイバ端末構造体１１６をその内部で支持する。前記コリメータレンズ１１４は、光ファイバ端末構造体１１６からの出射される光をコリメート光１１４Ａとする、あるいは、コリメート光１１４Ａを光ファイバ端末構造体１１６へ入射させるためのレンズである。
【００２５】
前記光ファイバ端末構造体１１６は、図３（Ａ）に示す如く、光ファイバ束１０６、１５０から単離された個々の光ファイバ１０８をパイプ体１１８に挿入固定して、そのパイプ体１１８の端面に反射防止板１２２を屈折率整合材１２０によって接着（取付）したものである。反射防止板１２２は、図３（Ｃ）に示す如く、汎用的なガラス板（例えばソーダガラス等）の片側に光ファイバ１０８で伝送される光の反射を防止する反射防止膜が被膜された反射防止体１２４を破線Ｌに沿ってカットした個片である。このように、反射防止体１２４は平面状なので、反射防止板１２２を一括して多数個製造することができ、安価に且つ均質な反射防止板１２２を製造することができる。図３（Ｂ）に示す構造体の端面に屈折率整合材１２０を塗布して、そこにこの反射防止体１２４からカットされた反射防止板１２２を貼り付けたものが、図３（Ｄ）に示す本実施形態における光ファイバ端末構造体１１６である。パイプ体１１８としては、例えば、フェルール等を用いることができる。なお、反射防止板１２２の屈折率を光ファイバ１０８の屈折率と同程度とした場合においては、波面収差の影響は少ないので、光結合する際のロスを最小限に抑えることができる。
【００２６】
次に、本実施形態における作用について以下に説明する。
【００２７】
真空フランジ１０４に接続フランジ１３０、接続フランジ１３０に光学透明体１３６が、それぞれＯリング１６２、１６４を介して接続されている。真空機器１０２内が真空にされた場合には、光軸Ｏに沿って光学透明体１３６は真空機器１０２側に吸引されることになるが、通常の真空機器に用いられる真空窓とは、同様の構成で同様の状況となる。このため、真空機器１０２の真空度を高く保持することができる。このとき、本実施形態では真空機器１０２に真空を封止するための接着剤を用いていないため、接着剤による不十分な封止やアウトガスによって、真空機器１０２の気密性を損なうことなく、光ファイバ束１０６を組込んでも高真空に保つことができる。又、接着剤を使用していないので、その接着剤を扱うための熟練した処理を不要とすることができる。このため、修理等のための引取り処理を特に必要としない。そして、光ファイバ束１０６、１５０に係わる部材が真空機器１０２の内部と外部とで独立しているので、その脱着が容易である。このため、大気側（真空機器１０２の外部）での光ファイバ束１５０に係る部材に破損が生じても交換が容易であり、真空機器１０２の大気開放の必要がない。即ち、部品交換や修理等のメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２８】
同時に、気密性を保つための特殊な接着加工費用、一部破損に対しての全ての部材交換費用、真空機器の真空解除に伴う費用等が削減でき、真空用光ファイバコネクタ１００の導入後の、特に取付維持に対して費用を低減することが可能となる。
【００２９】
このとき、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とはそれぞれ対峙する面にコリメータレンズ１１４を備えている。即ち、光軸Ｏ方向において第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６との距離が変動したとしても、お互いの光結合を良好に保持することができる。このため、本実施形態は、真空機器１０２の内部の計測情報を真空機器１０２外部へ確実に導くことができ、特に、パワー光伝送に使用することが好適である。
【００３０】
又、導波用コネクタ１１０、１４６と、補助部材１２８と、接続フランジ１３０と、取付部材１４０とにおける係止・嵌合構造は、すべて光軸Ｏを基準としているので、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とは高精度に位置決めがなされているので、更に高効率な光結合を実現することができる。
【００３１】
又、接続フランジ１３０と取付部材１４０においてその突部１３４と受部１４４とで、いんろう構造を構成するので、取付部材１４０の脱着を繰り返してもその位置再現性は良好であるので、高効率な光結合を容易に再現できる。
【００３２】
又、接続フランジ１３０は一般的に用いられる大きさの真空フランジ１０４に合わせて製造されているので、他の真空機器の一般的に用いられる大きさの真空フランジにも使用することができる。又、導波用コネクタ１１０、１４６は、同じ構成であるため、兼用することができ、真空用光ファイバコネクタ１００を安価に製造することができる。又、第１導波用コネクタ１１０と補助部材１２８、及び補助部材１２８と接続フランジ１３０、真空フランジ１０４と接続フランジ１３０、接続フランジ１３０と取付部材１４０、取付部材１４０と第２導波用コネクタ１４６とは脱着が自在であるため、破損した部材だけ容易に迅速に交換することが可能である。
【００３３】
又、反射防止板１２２は、パイプ体１１８に支持された光ファイバ１０８の端面に一括して屈折率整合材１２０によって貼り付けられている。このため、各光ファイバ１０８の端面から出射される光の方向は、ばらつきのない一定の方向とすることが容易である。又、個々の光ファイバ１０８の端面に反射防止膜が成膜された場合に比べて、個々の光ファイバ１０８端面内の反射防止膜の厚みの不均一や、光ファイバ１０８毎の反射防止膜のばらつきを低減することができる。更に、光ファイバ１０８の端面に反射防止膜を形成するための特殊な低温成膜装置を必要とせず、又、汎用的なガラス板を使用できる。即ち、反射防止板１２２は、汎用な成膜設備で、安く且つ歩留まり高く作ることができる。又、反射防止膜の成膜が失敗した場合においても、ガラス板はその再生が容易であり成膜のやり直しも容易である。更に、光ファイバ端末構造体１１６は、複数の光ファイバ１０８を備えているので、光ファイバ１０８を伝送させる情報量を飛躍的に増大させることができる。又、パイプ体１１８に保持された光ファイバ１０８の端面には、屈折率整合材１２０を介して反射防止板１２２が取付けられているため、光ファイバ１０８の端面は平坦研磨又は高精度切断（スプライス用切断）でもよいし、そのような平坦な端面でない端面カットだけで使用することもできる。即ち、光ファイバ端末構造体１１６は、単一の光ファイバに反射防止膜を直接付けたものを束ねた場合に比べて、低コストで且つ光損失の少ない光ファイバ端末構造体を提供することができる。
【００３４】
本実施形態においては、導波用コネクタ１１０、１４６が、図２に示す如く、ケーシング１１２によってコリメータレンズ１１４と光ファイバ端末構造体１１６とを支持していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４（Ａ）に示す本発明の第２実施形態においては、導波用コネクタ１１０Ａは、ケーシング１１２Ａによって、コリメータレンズ１１４Ｂを保持したレンズ保持体１１２Ｂと、光ファイバ端末構造体１１６とを支持する構造である。この場合には、コリメータレンズ１１４Ｂを自在に且つ容易に交換することが可能である。例えば、図４（Ｂ）に示す如く、光軸Ｏ方向においてコリメータレンズ１１４Ｂを、光学系に応じて最適なものとするように変更可能である。即ち、その空間導波に係わるレンズは市販のものを用いても良いし、特別なものを用いてもよいので、レンズ設計の仕様変更の自由度を大きく広げることができる。
【００３５】
又、上記実施形態においては、パイプ体１１８は、図３（Ｄ）に示す如く、円筒形状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５（Ｂ）に示す本発明の第３実施形態の如く、パイプ体１１８Ａが直方体の形状であっても良い。その際には図５（Ａ）に示す構造体に、パイプ体１１８Ａの外形に合わせて切断された反射防止板１２２Ａが貼り付けられて使用されることとなる。
【００３６】
又、上記実施形態においては、図６（Ａ）に示す如く、接続フランジ１３０の光軸Ｏを中心として１箇所のみ開口１３２を有するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（Ｂ）に示す本発明の第４実施形態においては、開口１３３を３つ有し、いずれか１つ以上の開口１３３に対して、本発明を適用することもできる。この場合においては、図６（Ｂ）に示す如く光学透明体１３７の厚みｔ２を、第１実施形態から第３実施形態に適用された光学透明体１３６の厚みｔ１に比べて、少なくすることができる。このときには、コリメータレンズを使用しなくても第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとを光結合させることができる構成を取ることも可能である。逆に、コリメータレンズによるコリメートされた光の光結合が良好であれば、ガラス厚ｔ１、ｔ２を厚くすることも可能である。
【００３７】
又、上記実施形態においては、Ｏリング１６２、１６４、１６６が真空封止するために用いられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばエラストマシールやガスケット等を使用することもできる。
【００３８】
又、上記実施形態においては、第１導波用コネクタ１１０と補助部材１２８、補助部材１２８と接続フランジ１３０、接続フランジ１３０と取付部材１４０、取付部材１４０と第２導波用コネクタ１４６との位置決め構造について嵌合形状等としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、位置決めピン、平行ピンの一種で焼き入れ硬化した精度の高いピン（ダウンエルピン）等を使用して、位置決めを行うことも可能である。なお、接続フランジ１３０と取付部材１４０との位置決めにおいては、いんろう構造を説明したが、その構造は、図１に示した突部１３４及び受部１４４の構造に限定されるものではなく、広く嵌合形状を満たすものであれば特に限定されるものではない。
【００３９】
又、上記実施形態においては、第１導波用コネクタ１１０と第２導波用コネクタ１４６とを同一としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１導波用コネクタは補助部材と一体形成されたケーシングで構成されていても構わないし、第２導波用コネクタは取付部材と一体形成されたケーシングで構成されていて、それぞれが脱着できない構造でもかまわない。
【００４０】
又、上記実施形態においては、光学透明体１３６は、両面が反射防止処理された平行平板ガラスであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光学透明体は、真空機器において真空引きされたときに撓んだ際に光導波に影響を与えないような外径形状であれば構わない。
【００４１】
又、上記実施形態においては、屈折率整合材１２０は接着性を有するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、屈折率整合材はグリース又はオイルであっても構わない。この場合においては、光ファイバ端末構造体の外部に機構部を備えて反射防止板を支持する形状をとることもできる。
【００４２】
又、上記実施形態においては、光ファイバ束１０６、１５０は複数の光ファイバ１０８から構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１本の光ファイバで光ファイバ束が構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空用光ファイバコネクタの断面模式図
【図２】同じく第１導波用コネクタの断面模式図
【図３】同じく光ファイバ端末構造体及び反射防止体の模式図
【図４】本発明の第２実施形態に係る導波用コネクタの断面模式図
【図５】本発明の第３実施形態に係る光ファイバ端末構造体の模式図
【図６】本発明の第１〜第４実施形態に係る接続フランジの模式図
【図７】背景技術に係る真空機器と光ファイバ束を表す模式図
【符号の説明】
【００４４】
２、１０２…真空機器
４、１０４…真空フランジ
６、１０６、１５０…光ファイバ束
１０…固定パイプ
１００…真空用光ファイバコネクタ
１０８…光ファイバ
１１０、１１０Ａ、１４６…導波用コネクタ
１１２、１１２Ａ…ケーシング
１１４、１１４Ｂ…コリメータレンズ
１１６、１１６Ａ…光ファイバ端末構造体
１１８、１１８Ａ…パイプ体
１２０…接着剤
１２２、１２２Ａ…反射防止板
１２４…反射防止体
１２８…補助部材
１２９、１３２、１３３、１４２…開口
１３０、１３１…接続フランジ
１３４…突部
１３６、１３７…光学透明体
１４０…取付部材
１４４…受部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタにおいて、
前記真空機器の真空フランジに取付られると共に、該真空機器の内部の光ファイバ束が取付けられる第１導波用コネクタを収納するポートフランジと、
該真空機器に対して該ポートフランジの外側に配置される光学透明体と、
該ポートフランジに対して嵌合形状が形成されると共に、該真空機器の外部の光ファイバ束が取付けられる第２導波用コネクタを収納する取付部材と、を備え、
前記光学透明体を介して互いに対峙する前記第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとの光結合がなされる光軸に直交する少なくとも２方向で、該第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとが位置決めされていることを特徴とする真空用光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記ポートフランジは、第１導波用コネクタを保持する補助部材と、該補助部材を前記光軸に直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の真空用光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記光学透明体は、両面が反射防止処理された平行平面ガラスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空用光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ束が複数の光ファイバから構成され、
該光ファイバが複数の孔を有するパイプ体のそれぞれの孔に挿入固定され、
該パイプ体に挿入固定された複数の光ファイバの端面に、反射防止処理された１枚の反射防止板が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空用光ファイバコネクタに用いられる光ファイバ端末構造体。
【請求項１】
計測情報を光ファイバ束で真空機器の内部から外部へ取り出すための真空用光ファイバコネクタにおいて、
前記真空機器の真空フランジに取付られると共に、該真空機器の内部の光ファイバ束が取付けられる第１導波用コネクタを収納するポートフランジと、
該真空機器に対して該ポートフランジの外側に配置される光学透明体と、
該ポートフランジに対して嵌合形状が形成されると共に、該真空機器の外部の光ファイバ束が取付けられる第２導波用コネクタを収納する取付部材と、を備え、
前記光学透明体を介して互いに対峙する前記第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとの光結合がなされる光軸に直交する少なくとも２方向で、該第１導波用コネクタと第２導波用コネクタとが位置決めされていることを特徴とする真空用光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記ポートフランジは、第１導波用コネクタを保持する補助部材と、該補助部材を前記光軸に直交する少なくとも２方向で位置決めして収納する接続フランジと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の真空用光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記光学透明体は、両面が反射防止処理された平行平面ガラスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空用光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバ束が複数の光ファイバから構成され、
該光ファイバが複数の孔を有するパイプ体のそれぞれの孔に挿入固定され、
該パイプ体に挿入固定された複数の光ファイバの端面に、反射防止処理された１枚の反射防止板が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空用光ファイバコネクタに用いられる光ファイバ端末構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２１７０６２（Ｐ２００９−２１７０６２Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１７０２（Ｐ２００８−６１７０２）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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