特許 7281649 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-18

(45)【発行日】2023-05-26

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20230519BHJP

【ＦＩ】

G02B6/42

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019156468

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021033201

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】北野 博史

(72)【発明者】

【氏名】高平 宜幸

(72)【発明者】

【氏名】河地 秀治

(72)【発明者】

【氏名】北岡 信一

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５３８５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０５９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３８１２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０９９５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２６６９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０－６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／３６－６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザー光を出力する光源素子と、
前記レーザー光が導入される光ファイバモジュールと、
前記光ファイバモジュールによって導光された前記レーザー光を異なる波長の光に変換して放射する波長変換部と、
を備え、
前記光ファイバモジュールは、
ガラス成分を含む光ファイバと、
前記光ファイバの端部における外周面を覆う筒状のフェルールと、を備え、
前記光ファイバの前記外周面と前記フェルールの内周面とは、架橋点にシロキサン結合が含まれるシリコーン樹脂によって接着され、
前記光ファイバおよび前記シリコーン樹脂は、前記光ファイバモジュールに前記レーザー光が導入される際に、前記レーザー光が照射される
照明装置。

【請求項2】

さらに、前記光ファイバの端面に前記レーザー光を集光する結合レンズを備える、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

さらに、前記波長変換部にて放射された光のうち、前記光ファイバモジュールを経由して戻る光を検出する戻り光センサを備える、
請求項１または２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記レーザー光の波長は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項5】

前記シリコーン樹脂の架橋点は、シロキサン結合のみで構成されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項6】

前記シリコーン樹脂は、主鎖に炭素－炭素結合を含まない、
請求項１～５のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項7】

前記光ファイバおよび前記フェルールは、同一平面上に位置する端面を有している、
請求項１～６のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバを備える光ファイバモジュール、この光ファイバモジュールを備える照明装置、および、光ファイバモジュールの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光源素子から出力されたレーザー光を導光する光ファイバを備える光ファイバモジュールが知られている。この種の光ファイバモジュールの一例として、特許文献１には、光ファイバと、光ファイバの端部が挿入された筒状のフェルールとを備える光ファイバモジュールが開示されている。この特許文献１には、光ファイバがエポキシ系接着剤を用いてフェルール内に固着されることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１２５１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバモジュールでは、光源素子から出力されたレーザー光を光ファイバの端面に照射することでレーザー光を光ファイバに導入するが、レーザー光を光ファイバの端面に照射する際に、光ファイバとフェルールとを接着しているエポキシ系接着剤にもレーザー光が照射されることがある。レーザー光がエポキシ系接着剤に照射されると、エポキシ系接着剤が発光するという問題がある。また、エポキシ系接着剤が発光すると、光ファイバモジュールを備える照明装置において、光ファイバの断線有無の検出精度が低下するという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、光ファイバとフェルールとを接着している接着剤が発光することを抑制できる光ファイバモジュールを備える照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る照明装置は、レーザー光を出力する光源素子と、前記レーザー光が導入される光ファイバモジュールと、前記光ファイバモジュールによって導光された前記レーザー光を異なる波長の光に変換して放射する波長変換部と、を備え、前記光ファイバモジュールは、ガラス成分を含む光ファイバと、前記光ファイバの端部における外周面を覆う筒状のフェルールと、を備え、前記光ファイバの前記外周面と前記フェルールの内周面とは、架橋点にシロキサン結合が含まれるシリコーン樹脂によって接着され、前記光ファイバおよび前記シリコーン樹脂は、前記光ファイバモジュールに前記レーザー光が導入される際に、前記レーザー光が照射される。

【発明の効果】

【0009】

本発明の光ファイバモジュールを備える照明装置によれば、光ファイバとフェルールとを接着している接着剤が発光することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】比較例の照明装置を示す概略図である。

【図2】比較例の光ファイバモジュールを示す斜視図である。

【図3A】照明装置の戻り光センサにて検出される戻り光のスペクトルを示す図である。

【図3B】エポキシ樹脂単体の発光スペクトルを示す図である。

【図4】光ファイバモジュールについて高温加速試験を行った結果を示す図である。

【図5】光ファイバモジュールの接着剤として用いられるシリコーン樹脂を示す図である。

【図6】光ファイバモジュールの端面の損傷の有無を示す図である。

【図7】実施の形態に係る照明装置を示す概略図である。

【図8】実施の形態に係る光ファイバモジュールを示す斜視図である。

【図9】実施の形態に係る光ファイバモジュールの正面図および断面図である。

【図10】実施の形態に係る光ファイバモジュールの製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本発明の基礎となる知見）
まず、本発明の基礎となる知見について、図１～図６を参照しながら説明する。

【0012】

図１は、比較例の照明装置１０１を示す概略図である。

【0013】

比較例の照明装置１０１は、光源装置１５０と、光ファイバ素線１１０およびフェルール１２０を有する光ファイバモジュール１０２と、波長変換部１６０とを備えている。光ファイバ素線１１０は、光ファイバ１１１と、光ファイバ１１１を覆う被覆材１１２とによって構成されている。

【0014】

光源装置１５０は、光源素子１５１と、ダイクロイックミラー１５３と、結合レンズ１５４と、戻り光センサ１５６とを備えている。

【0015】

光源素子１５１から出力されたレーザー光は、ダイクロイックミラー１５３および結合レンズ１５４を介して光ファイバモジュール１０２に導入される。光ファイバモジュール１０２に導入されたレーザー光は、光ファイバ１１１内を通って光ファイバ１１１から出力され、波長変換部１６０に入力される。波長変換部１６０は、入力されたレーザー光を異なる波長の光に変換して放射する。

【0016】

戻り光センサ１５６は、光ファイバ１１１の断線有無を検出するためのセンサである。戻り光センサ１５６は、波長変換部１６０にて放射された光のうち、光ファイバモジュール１０２、結合レンズ１５４およびダイクロイックミラー１５３を経由して戻る戻り光を検出する。照明装置１０１は、この戻り光が所定範囲の強度で検出されている場合に、光ファイバ１１１が断線していないと判定する。

【0017】

図２は、比較例の光ファイバモジュール１０２を示す斜視図である。

【0018】

比較例の光ファイバモジュール１０２は、光ファイバ１１１と、光ファイバ１１１の端部１１１ｃにおける外周面を覆う筒状のフェルール１２０とを備える。光ファイバ１１１の外周面とフェルール１２０の内周面とは、エポキシ系接着剤１３０によって接着されている。前述したように、光源素子１５１から出力されたレーザー光がエポキシ系接着剤１３０に照射されると、エポキシ系接着剤１３０が発光するという問題がある。

【0019】

また、エポキシ系接着剤１３０が発光すると、照明装置１０１における光ファイバ１１１の断線有無の検出精度が低下する。これについて図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明する。

【0020】

図３Ａは、照明装置の戻り光センサ１５６にて検出される戻り光のスペクトルを示す図である。なお、図３Ａでは、波長変換部１６０が照明装置に装着された状態でなく、波長変換部１６０を照明装置から外し、光ファイバ１１１が断線した状態を疑似的に作り出したときの戻り光のスペクトルを示している。

【0021】

同図に示すように、戻り光は、光源素子１５１から出力されたレーザー光が、光ファイバ１１１のコアに到達し発光して戻ってくる光Ｌ１と、フェルール１２０に到達し発光して戻ってくる光Ｌ２と、光ファイバ１１１とフェルール１２０との間に存在するエポキシ系接着剤１３０に到達し発光して戻ってくる光Ｌ３とを含んでいる。この戻り光のスペクトルにおいて、光ファイバ１１１およびフェルール１２０から戻る光Ｌ１、Ｌ２のそれぞれは、急峻で鋭い波形となって表れるが、エポキシ系接着剤１３０から戻る光Ｌ３は、波長５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲にわたり、強度が低くブロードな波形となって表れる。

【0022】

図３Ｂは、エポキシ樹脂単体の発光スペクトルを示す図である。同図に示すように、エポキシ樹脂単体の発光スペクトルは、波長５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲にわたり、ブロードな波形を有している。

【0023】

光源素子１５１から出力されたレーザー光の大部分は、光ファイバ１１１の端面１１１ｂに照射される。しかしながらレーザー光の残りの一部、具体的にはレーザー光を光強度分布で見たときのレーザー光のすそ野部分は、光ファイバ１１１の外周に位置するエポキシ系接着剤１３０にも照射される。そのためエポキシ系接着剤１３０が、図３Ｂに示すスペクトルで発光するという現象が起きる。図３Ｂに示すエポキシ樹脂単体の発光スペクトルは、波長変換部１６０から戻る光のスペクトル（波長５００ｎｍ～７００ｎｍが中心）と重なる領域を有しており、戻り光センサ１５６は、エポキシ系接着剤１３０による発光と波長変換部１６０から戻る光とを区別して検出することが困難である。そのため、比較例の照明装置１０１では、光ファイバ１１１の断線有無の検出精度が低下するという問題がある。

【0024】

これに対し発明者らは、エポキシ系接着剤１３０の代わりに、シリコーン樹脂接着剤を用いることで、接着剤の発光を抑制できることを確認した。

【0025】

図４は、光ファイバモジュールについて高温加速試験を行った結果を示す図である。図４の横軸は、光ファイバモジュールの高温保存累積時間であり、図４の縦軸は、戻り光センサの出力電圧である。なお、図４では、波長変換部１６０が照明装置に装着された状態でなく、波長変換部１６０を照明装置から外した状態で、戻り光センサの出力電圧を測定した。

【0026】

この試験では、光ファイバとフェルールとを接着する接着剤として、エポキシＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる４種類のエポキシ系接着剤を準備した。そして、エポキシＡ、Ｃを用いた光ファイバモジュールについて１５０℃の加速試験を行い、エポキシＢ、Ｄを用いた光ファイバモジュールについて１８０℃の加速試験を行った。また、シリコーン樹脂接着剤を用いた光ファイバモジュールについても１８０℃の加速試験を行った。

【0027】

図４に示すように、エポキシ系接着剤を用いた光ファイバモジュールでは、エポキシの品種に関わらず、高温保存累積時間が長くなると戻り光センサの出力電圧が大きくなっている。それに対し、シリコーン樹脂接着剤を用いた光ファイバモジュールでは、高温保存累積時間が長くなっても戻り光センサの出力電圧に大きな変化は生じていない。これは、エポキシ樹脂よりもシリコーン樹脂のほうが、レーザー光に対する透過性が高いためである。また、エポキシ樹脂の場合において戻り光センサの出力電圧が時間ともに大きくなるのは、エポキシ樹脂は、高温環境下に晒されると着色が進行し、レーザー光の吸収性が増して発光強度が増加するからである。

【0028】

このように、光ファイバとフェルールとがシリコーン樹脂によって接着されていることで、レーザー光が照射された場合であってもシリコーン樹脂はレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂が発光することを抑制できる。また、シリコーン樹脂はレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂の温度が必要以上に上昇することを抑制できる。

【0029】

また、発明者らは、幾種類もあるシリコーン樹脂のうち、架橋点にシロキサン結合を含むシリコーン樹脂によって光ファイバとフェルールとを接着することで、フェルールに対する光ファイバの固着強度を高めることができることを確認した。

【0030】

図５は、光ファイバモジュールの接着剤として用いられるシリコーン樹脂を示す図である。図５の（ａ）は比較例であり、図５の（ｂ）は本発明に対応する実施例である。

【0031】

比較例のシリコーン樹脂は、架橋反応前にポリマー炭素を有し、架橋反応後において架橋点に炭素－炭素結合（Ｃ－Ｃ結合）を有している。それに対し、実施例のシリコーン樹脂は、架橋反応前にポリマー炭素を有しているが、架橋反応後において架橋点に炭素－炭素結合を有さず、架橋点がシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）で構成されている。一般に、シロキサン結合のほうが炭素－炭素結合よりも結合エネルギーが高いので、実施例のシリコーン樹脂は比較例のシリコーン樹脂に比べて、耐熱性を有し、かつ、硬度すなわち機械的強度が高くなる。また、実施例のシリコーン樹脂では、比較例よりも単位体積あたりの架橋点の数が多く、主鎖の自由度が低くなる。これにより、実施例のシリコーン樹脂は比較例のシリコーン樹脂に比べて、機械的強度が高くなる。

【0032】

図６は、光ファイバモジュールの端面の損傷の有無を示す図である。図６の（ａ）は比較例であり、図６の（ｂ）は実施例である。

【0033】

同図には、研磨機を用いて光ファイバモジュールの端面を研磨加工した後の画像が示されているが、比較例では光ファイバの端面の一部が損傷しているのに対し、実施例では光ファイバの端面が損傷していない。これは、実施例のほうが比較例に比べてシリコーン樹脂の機械的強度が高く、フェルールに対する光ファイバの固着強度が高いためであると考えられる。

【0034】

このように、光ファイバとフェルールとを接着するシリコーン樹脂として、架橋点にシロキサン結合を含むシリコーン樹脂を用いることで、光ファイバの固着強度が低下することを抑制できる。これにより、光ファイバモジュールの端面が損傷することを抑制できる。

【0035】

以下、上記知見に基づく本発明の実施の形態について、図面等を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本発明の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。

【0036】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

【0037】

（実施の形態）
［１．照明装置の構成］
実施の形態に係る照明装置の構成について、図７を参照しながら説明する。

【0038】

図７は、実施の形態に係る照明装置１を示す概略図である。

【0039】

照明装置１は、レーザー光の波長を変換して照明光を出射する装置である。同図に示すように、照明装置１は、レーザー光を出力する光源装置５０と、光ファイバモジュール２と、波長変換部６０とを備える。

【0040】

光ファイバモジュール２は、光源装置５０から出力されたレーザー光を導光して、波長変換部６０に出力する光伝送媒体である。光ファイバモジュール２は、ガラス成分を含む光ファイバ１１と、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面を覆う筒状のフェルール２０とを備える。光ファイバ１１は、レーザー光が伝搬するコアと、コアの周囲に設けられたクラッドとによって構成されている。光ファイバモジュール２の端部には、光源装置５０から出力されたレーザー光が照射される端面２ｂが形成されている。

【0041】

波長変換部６０は、光ファイバモジュール２から出力されたレーザー光を異なる波長の光に変換して放射するデバイスである。波長変換部６０は、励起光であるレーザー光が照射されることで蛍光し、例えば複数の波長からなる光であって全体として白色に看取される光を拡散して放射する。この放射された光が照明光となって出射される。

【0042】

光源装置５０は、光源素子５１と、フィルタ５２と、ダイクロイックミラー５３と、結合レンズ５４と、フィルタ５５と、戻り光センサ５６とを備えている。また、光源装置５０は、光源素子５１、フィルタ５２、ダイクロイックミラー５３、結合レンズ５４、フィルタ５５および戻り光センサ５６を収容する箱状の筐体５９を備えている。

【0043】

筐体５９の外壁には、フェルール２０と嵌合するレセプタクル５８が設けられる。光ファイバモジュール２は、このレセプタクル５８を介して筐体５９に着脱可能に取り付けられる。

【0044】

光源素子５１は、例えば、青紫色から青色の波長（波長：４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下）のレーザー光を出力する半導体レーザー素子である。

【0045】

フィルタ５２は、光源素子５１のレーザー発振波長の光を通過させるバンドパスフィルタである。フィルタ５２は、光源素子５１から出力された光のうち、青紫色から青色の波長の光を通過させる。

【0046】

ダイクロイックミラー５３は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過するミラーである。ダイクロイックミラー５３は、フィルタ５２を通過した波長の光を反射し、波長変換部６０にて放射された波長の光を透過する。

【0047】

結合レンズ５４は、光ファイバモジュール２にレーザー光を導入するレンズである。結合レンズ５４は、ダイクロイックミラー５３と光ファイバモジュール２との間に配置されている。結合レンズ５４は、ダイクロイックミラー５３で反射されたレーザー光を光ファイバ１１の端面に集光することで、レーザー光を光ファイバモジュール２の一端に導入する。光ファイバモジュール２に導入されたレーザー光は、光ファイバ１１内を通って光ファイバ１１の他端から出力され、波長変換部６０に入力される。

【0048】

フィルタ５５は、所定範囲の波長の光を通過させるバンドパスフィルタあるいはロングパスフィルタであり、波長変換部６０にて放射された波長の光のうち、光ファイバモジュール２、結合レンズ５４、ダイクロイックミラー５３を経由して戻る光を通過させる。

【0049】

戻り光センサ５６は、光ファイバ１１の断線有無を検出するためのセンサである。戻り光センサ５６は、波長変換部６０にて放射された光のうち、光ファイバモジュール２からフィルタ５５を経由して戻る戻り光を検出する。照明装置１は、戻り光が所定範囲の強度で検出されている場合に光ファイバ１１が断線していないと判定し、戻り光が所定範囲以外の強度で検出された場合に光ファイバ１１が断線していると判定するプログラム、および、プログラムを実行するＣＰＵ等で構成される処理部（図示せず）を有する。

【0050】

この照明装置１によれば、光ファイバ１１等を用いて、光源装置５０が配置されている場所と異なる場所に照明光を出射することができる。また、戻り光センサ５６を用いて光ファイバ１１の断線有無を判定することができるので、照明装置１の不具合を早期に発見することができる。

【0051】

［２．光ファイバモジュールの構成］
次に、光ファイバモジュール２の構成について図８および図９を参照しながら説明する。

【0052】

図８は、光ファイバモジュール２を示す斜視図である。図９は、光ファイバモジュール２の正面図および断面図である。

【0053】

図８および図９に示すように、光ファイバモジュール２は、光ファイバ素線１０と、筒状のフェルール２０とを備えている。

【0054】

光ファイバ素線１０は、ガラス成分を含む光ファイバ１１と、光ファイバ１１を被覆する被覆材１２とによって構成されている。光ファイバ１１の直径は、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下である。光ファイバ１１の長さは、例えば１ｍ以上１００ｍ以下である。

【0055】

図９に示すように、光ファイバ１１は、側面である外周面１１ａと、光ファイバ１１のファイバ軸Ｆ１に垂直な端面１１ｂとを有している。この端面１１ｂは、光ファイバモジュール２の端面２ｂの一部を構成している。また、光ファイバ１１は、光ファイバ１１の端部１１ｃの先端１１ｃ１において被覆材１２が除去され、外周面１１ａがむき出しになっている。先端１１ｃ１がむき出しとなった光ファイバ１１の端部１１ｃは、フェルール２０に挿入されている。なお上記では、光ファイバ１１の端面１１ｂが、ファイバ軸Ｆ１に対して垂直である例を示したが、それに限られない。例えば、端面１１ｂは、ファイバ軸Ｆ１に対して、０°以上１０°以下傾いていてもよい。

【0056】

フェルール２０は、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面１１ａを覆っている。フェルール２０は、内側の側面である内周面２０ａと、ファイバ軸Ｆ１に垂直な端面２０ｂとを有している。この端面２０ｂは、光ファイバモジュール２の端面２ｂの一部を構成している。フェルール２０の端面２０ｂおよび光ファイバ１１の端面１１ｂは、研磨機等によって同時に形成される研磨面であり、同一平面上に位置している。

【0057】

また、フェルール２０は、フェルール本体２１と、フェルール本体２１が圧入されたフランジ２２とを有している。

【0058】

フェルール本体２１は、円筒状の部材であり、光ファイバ１１よりも径が大きい貫通孔２１ａを有している。貫通孔２１ａの内周面は、フェルール２０の内周面２０ａの一部を構成している。この貫通孔２１ａには、光ファイバ１１の端部１１ｃの先端１１ｃ１が挿入されている。フェルール本体２１は、例えばジルコニア等のセラミック焼結体で形成されている。

【0059】

フランジ２２は、鍔部を有する円筒状の部材であり、被覆材１２よりも径が大きい貫通孔２２ａを有している。貫通孔２２ａの内周面は、フェルール２０の内周面２０ａの一部を構成している。この貫通孔２２ａには、光ファイバ１１の端部１１ｃのうち先端１１ｃ１を除く部分、すなわち被覆材１２で覆われている部分が挿入されている。フランジ２２は、例えばステンレス等の金属材料で形成されている。

【0060】

なお、フェルール本体２１およびフランジ２２の両方がステンレスで形成されていてもよい。その場合、フェルール２０は、フェルール本体２１とフランジ２２とがステンレスで一体化された構造となる。

【0061】

本実施の形態の光ファイバモジュール２では、光ファイバ１１の外周面１１ａとフェルール２０の内周面２０ａとが、架橋点に炭素－炭素結合を含まずシロキサン結合を含むシリコーン樹脂３０によって接着されている。

【0062】

具体的には、光ファイバ１１の端部１１ｃの先端１１ｃ１とフェルール本体２１の貫通孔２１ａとが、上記シリコーン樹脂３０によって接着されている。また、光ファイバ１１の端部１１ｃのうち先端１１ｃ１を除く部分とフランジ２２の貫通孔２２ａとが、上記シリコーン樹脂３０によって接着されている。つまり、光ファイバ１１とフェルール２０との間には、上記シリコーン樹脂３０からなる接着層が設けられている。接着層の厚みは、端面近傍部において、例えば１０μｍ以下であり、この接着層は、光ファイバ１１の端面１１ｂとフェルール２０の端面２０ｂとを面一で繋ぐ端面を有している。

【0063】

このように、光ファイバ１１とフェルール２０とがシリコーン樹脂３０によって接着されていることで、光ファイバ１１とフェルール２０との間に位置するシリコーン樹脂３０にレーザー光が照射された場合であっても、このシリコーン樹脂３０がレーザー光を吸収しにくいため、温度上昇や発光を抑制できる。また、シリコーン樹脂３０が発光することを抑制できるので、照明装置１において光ファイバ１１の断線有無の検出精度が低下することを抑制できる。

【0064】

また、シリコーン樹脂３０が、架橋点に炭素－炭素結合を含まず、架橋点にシロキサン結合を含む樹脂によって構成されていることで、シリコーン樹脂３０の耐熱性および機械的強度を向上させることができる。これにより、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度が低下することを抑制でき、例えば光ファイバ１１の端面１１ｂを研磨加工した場合に、端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0065】

［３．光ファイバモジュールの製造方法］
次に、光ファイバモジュール２の製造方法について説明する。

【0066】

図１０は、光ファイバモジュール２の製造方法を示すフローチャートである。

【0067】

まず、光ファイバ１１の外周面１１ａとフェルール２０の内周面２０ａとの間に、ポリマー炭素を有する液状のシリコーン樹脂が充填された状態とする（ステップＳ１１）。液状のシリコーン樹脂が充填された状態は、例えば、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面１１ａおよびフェルール２０の内周面２０ａの少なくとも一方に、上記液状のシリコーン樹脂を塗布した後、光ファイバ１１の端部１１ｃをフェルール２０の内周面２０ａ内に挿入することで実現される。または、光ファイバ１１の端部１１ｃをフェルール２０の内周面２０ａ内に挿入した後、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面１１ａとフェルール２０の内周面２０ａとの間に適度な粘性を有する液状のシリコーン樹脂を注入することで実現される
ポリマー炭素は、例えばＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨなどのアルコキシ基であり、液状のシリコーン樹脂が熱硬化される前は、液状のシリコーン樹脂内に反応基として存在している（図５の（ｂ）の原料ポリマー構造を参照）。液状のシリコーン樹脂としては、例えば、小西化学工業製のポリシルセスキオキサン（ＳＲシリーズ）を挙げることができる。

【0068】

次に、液状のシリコーン樹脂を１４０℃以上の温度で加熱して、架橋反応を進行させることにより、液状のシリコーン樹脂を硬化させる（ステップＳ１２）。加熱温度は１４０℃以上２１０℃以下であることが望ましい。この加熱により、ポリマー炭素由来の架橋反応時生成物が蒸発し、シリコーン樹脂から除去される。これにより、光ファイバ１１とフェルール２０と接着するシリコーン樹脂３０の架橋点が、シロキサン結合のみで構成されるとともに、シリコーン樹脂３０の主鎖（側鎖を除く主鎖）が、炭素－炭素結合を有しない構造となる（図５の（ｂ）の架橋反応時生成物を参照）。なお、このシリコーン樹脂３０は、縮合型シリコーン樹脂とも呼ばれる。縮合型シリコーン樹脂とは、ケイ素原子に結合した水酸基と、別のケイ素原子に結合したアルコキシ基または水酸基とを、脱アルコール反応または脱水反応させることで重縮合された樹脂である。なお上記では、液状のシリコーン樹脂を１４０℃以上の温度で加熱する例を示したが、１４０℃以上の本加熱の前に、１４０℃以下の予備加熱工程を設けてシリコーン樹脂の溶媒を取り除いてもよい。

【0069】

次に、光ファイバ１１の端面１１ｂおよびフェルール２０の端面２０ｂを、研磨機を用いて同時に研磨する（ステップＳ１３）。これにより、互いの端面１１ｂ、２０ｂが面一となる研磨面が形成される。これらのステップＳ１１～Ｓ１３によって、光ファイバモジュール２が作製される。

【0070】

このように、液状のシリコーン樹脂を加熱して硬化することで、光ファイバ１１とフェルール２０とを、主鎖に炭素－炭素結合を有しないシリコーン樹脂３０によって接着させることができる。これにより、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度が低下することを抑制でき、ステップＳ１３における研磨加工において光ファイバ１１の端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0071】

［４．効果等］
本実施の形態の光ファイバモジュール２は、ガラス成分を含む光ファイバ１１と、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面１１ａを覆う筒状のフェルール２０と、を備える。光ファイバ１１の外周面１１ａとフェルール２０の内周面２０ａとは、架橋点にシロキサン結合が含まれるシリコーン樹脂３０によって接着されている。

【0072】

このように、光ファイバ１１とフェルール２０とがシリコーン樹脂３０によって接着されていることで、光ファイバ１１とフェルール２０との間に位置するシリコーン樹脂３０にレーザー光が照射された場合であっても、このシリコーン樹脂３０がレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂３０が発光することを抑制できる。また、シリコーン樹脂３０はレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂３０の温度が必要以上に上昇することを抑制できる。

【0073】

また、シリコーン樹脂３０が、架橋点にシロキサン結合を含む樹脂によって構成されていることで、シリコーン樹脂３０の耐熱性および機械的強度を向上させることができる。これにより、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度が低下することを抑制でき、例えば光ファイバ１１の端面１１ｂを研磨加工した場合に、端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0074】

また、シリコーン樹脂３０の架橋点は、シロキサン結合のみで構成されていてもよい。

【0075】

これによれば、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度を高めることができ、例えば光ファイバ１１の端面１１ｂを研磨加工した場合に、端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0076】

また、シリコーン樹脂３０は、架橋点に炭素－炭素結合を含まなくてもよい。

【0077】

これによれば、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度を高めることができ、例えば光ファイバ１１の端面１１ｂを研磨加工した場合に、端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0078】

また、光ファイバ１１およびフェルール２０は、同一平面上に位置する端面１１ｂ、２０ｂを有していてもよい。

【0079】

これによれば、フェルール２０を用いて光ファイバモジュール２の端部１１ｃを固定し、レーザー光を光ファイバ１１の端面１１ｂから効率よく導入することができる。

【0080】

本実施の形態の照明装置１は、レーザー光を出力する光源素子５１と、レーザー光が導入される上記光ファイバモジュール２と、光ファイバモジュール２によって導光されたレーザー光を異なる波長の光に変換して放射する波長変換部６０と、を備える。

【0081】

照明装置１が、上記光ファイバモジュール２を備えるとで、光ファイバ１１とフェルール２０との間に位置するシリコーン樹脂３０にレーザー光が照射された場合であっても、シリコーン樹脂３０がレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂３０が発光することを抑制できる。また、シリコーン樹脂３０がレーザー光を吸収しにくいので、接着剤であるシリコーン樹脂３０の温度が必要以上に上昇することを抑制できる。

【0082】

また、照明装置１は、さらに、光ファイバ１１の端面１１ｂにレーザー光を集光する結合レンズ５４を備えていてもよい。

【0083】

これによれば、結合レンズ５４を用いてレーザー光の多くを光ファイバ１１の端面１１ｂに導入することができるので、レーザー光がシリコーン樹脂３０に照射される量を減らすことができる。これにより、シリコーン樹脂３０が発光することを抑制できる。

【0084】

また、照明装置１は、さらに、波長変換部６０にて放射された光のうち、光ファイバモジュール２を経由して戻る光を検出する戻り光センサ５６を備えていてもよい。

【0085】

これによれば、光ファイバ１１とフェルール２０との間に位置するシリコーン樹脂３０にレーザー光が照射された場合であっても、シリコーン樹脂３０の発光が抑制されるので、照明装置１において光ファイバ１１の断線有無の検出精度が低下することを抑制できる。

【0086】

また、レーザー光の波長は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下であってもよい。

【0087】

この照明装置１では、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長に対して透過性を有するシリコーン樹脂３０を接着剤として用いた光ファイバモジュール２を備えているので、レーザー光がシリコーン樹脂３０に照射された場合であってもシリコーン樹脂３０が発光することを抑制できる。

【0088】

本実施の形態の光ファイバモジュール２の製造方法は、ガラス成分を含む光ファイバ１１と、光ファイバ１１の端部１１ｃにおける外周面１１ａを覆う筒状のフェルール２０とを備える光ファイバモジュール２の製造方法であって、光ファイバ１１の外周面１１ａとフェルール２０の内周面２０ａとの間に、ポリマー炭素を有する液状のシリコーン樹脂が充填された状態とするステップと、液状のシリコーン樹脂を１４０℃以上の温度で加熱して硬化させるステップと、光ファイバ１１の端面１１ｂおよびフェルール２０の端面２０ｂを同時に研磨するステップと、を含む。

【0089】

このように、液状のシリコーン樹脂を加熱して硬化することで、光ファイバ１１とフェルール２０とを、主鎖に炭素－炭素結合を有しないシリコーン樹脂３０によって固着させることができる。これにより、フェルール２０に対する光ファイバ１１の固着強度が低下することを抑制でき、研磨加工において光ファイバ１１の端面１１ｂが損傷することを抑制できる。

【0090】

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る光ファイバモジュール等について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

【0091】

例えば上記では、液状のシリコーン樹脂にポリマー炭素が含まれている例を示したが、それに限られず、液状のシリコーン樹脂は、ポリマー炭素の代わりに、水酸基を有する液状のシリコーン樹脂であってもよい。

【0092】

また上記では、光源素子５１が励起光であるレーザー光を出力しているときに、光ファイバ１１の断線有無を判定する場面について説明したが、断線有無の判定はその場面に限られない。例えば、照明装置１は、光源素子５１にて励起光を出力する前に、試験的に励起光よりも光強度が低くスペクトル幅が広い光を出力し、この光が正常に戻ってくるか否かを検出することで光ファイバ１１の断線有無を判定してもよい。本実施の形態によれば、このように試験的に光が出力される場面においても、接着剤が発光することを抑制できる。

【0093】

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0094】

１ 照明装置
２ 光ファイバモジュール
２ｂ 端面
１１ 光ファイバ
１１ａ 外周面
１１ｂ 端面
１１ｃ 端部
２０ フェルール
２０ａ 内周面
２０ｂ 端面
３０ シリコーン樹脂
５１ 光源素子
５４ 結合レンズ
５６ 戻り光センサ
６０ 波長変換部
Ｆ１ ファイバ軸

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】