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審決分類 審判 全部申し立て   G02B
管理番号 1050173
異議申立番号 異議2001-70792  
総通号数 25 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 実用新案決定公報 
発行日 2002-01-25 
種別 異議の決定 
異議申立日 2001-03-05 
確定日 2001-10-20 
異議申立件数
訂正明細書 有 
事件の表示 登録第2605979号「光アイソレータ」の請求項1、2に係る実用新案登録に対する実用新案登録異議の申立てについて、次のとおり決定する。   
結論 訂正を認める。 登録第2605979号の請求項1、2に係る実用新案登録を維持する。
理由 1.手続きの経緯、本件請求項に係る考案
本件実用新案登録第2605979号に係る出願は、平成5年8月6日に出願され、平成12年6月30日に設定登録されたものであり、その後前島正美より登録異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成13年7月30日に訂正請求がなされたものである。

2.訂正の適否についての判断
(1)訂正の内容
訂正の内容は、実用新案登録請求の範囲の請求項1
「ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。」

「ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になると共に、長波長側で使用される前記ファラデー回転子の厚みを合わせると350?400μmになるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。」
と訂正し、
実用新案登録明細書を上記実用新案登録請求の範囲の訂正に整合するように訂正し、さらに誤記の訂正を目的として訂正するものである。

(2)訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
実用新案登録請求の範囲の訂正は、光アイソレータを長波長側で使用されるものであること、ファラデー回転子の厚みを合計350?400μmになるようにすることを限定するものであるから、実用新案登録請求の範囲の減縮に該当し、実用新案登録明細書の段落【0004】及び【0010】に記載された事項から直接的かつ一義的に導き出せる事項であるから、新規事項の追加には該当しない。また、明細書の考案の詳細な説明の訂正は、明りょうでない記載の釈明及び明らかな誤記の訂正に該当し、新規事項の追加には該当せず、これらの訂正は、実質的に実用新案登録請求の範囲を拡張・変更するものにも該当しない。

(3)結論
よって、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律(平成11年法律第41号)附則第15条の規定による改正後の特許法等の一部を改正する法律(平成6年法律第116号)附則第9条第2項の規定により準用され、同附則第6条第1項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第120条の4第2項及び同条第3項において準用する平成6年法律第116号による改正前の特許法第126条第1項ただし書及び第2項の規定に適合するので、当該訂正を認める。

3.実用新案登録異議の申立について
(1)請求項1及び請求項2に係る考案
本件の請求項1及び請求項2に係る考案は、訂正された実用新案登録明細書及び図面の記載からみて、その実用新案登録請求の範囲の請求項1及び請求項2に記載された、次のとおりのものである。
「【請求項1】ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になると共に、長波長側で使用される前記ファラデー回転子の厚みを合わせると350?400μmになるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。
【請求項2】2分割されたファラデー回転子1枚あたりのファラデー回転角が22.5°であることを特徴とした請求項1記載の光アイソレータ。」

(2)実用新案登録異議申立ての理由の概要
これに対して、実用新案登録異議申立人前島正美は、甲第1号証として、本願の出願日前の他の出願であって、本願の出願後に出願公開された実願平5-30239号(実開平7-1414号)の願書に最初に添付した明細書又は図面(以下、「先願明細書」という。)を提示して、本件の請求項1及び請求項2に係る考案は、甲第1号証に記載された考案と同一の考案であるから、実用新案法第3条の2の規定により、実用新案登録を受けることができないものである旨主張している。

(3)先願考案
先願明細書には、
「ファラデー回転角が約45度に達するまで複数のファラデー回転子が磁石に囲まれて光軸上に並べられるとともに光軸に対して光の入出射面を傾斜させて配置されていることを特徴とする光アイソレータ。」(実用新案登録請求の範囲、請求項1)、
「磁場があるとファラデー回転子は透過する光の偏光方向を透過の都度45度回転させる。」(段落番号【0004】)、
「1.3μm波長光と1.55μm波長光との多重伝送を行う場合、ファラデー回転子は液相エピタキシャル法で得られる特定のガーネット結晶構造体が好ましい。ただし、波長の違う光に有効に作用させるためにBi置換量は0.3以下にする。ところが、Bi置換量を減らすとガーネット結晶構造体の単位長あたりのファラデー回転係数は小さくなる。どうしても光軸方向におおよそ4?6mm程度の厚みが必要になる。ところが液相エピタキシャル法でファラデー回転子用のガーネット結晶構造体を得ようとすると各結晶構造体の肉厚は略1.5mmが技術的上限である。それを越えて厚くしようとすれば基盤の結晶格子との関係のためか成長する結晶構造体に多数のクラックが生じ、歩留まりが極端に悪くなる。液相エピタキシャル法で得られるガーネット結晶構造体はファラデー回転子に対し応用が難しい。」(段落番号【0005】)、
「【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するためになされた本考案の光アイソレータは、その実施例に対応する図1に示すように、ファラデー回転角が約45度に達するまで複数のファラデー回転子4a?4cが磁石3に囲まれて光軸1上に並べられるとともに光軸1に対し光の入出射面を傾斜させて筒体2内に内蔵されていることを特徴とする。該ファラデー回転子4a?4cはその中心点が光軸1上に直線的に並べられ、光の入出射面の傾斜方向が互いに光軸1に対し同一方向に揃えられていると特によい。」(段落番号【0007】)、
「図1は本考案の一実施例を適用した光アイソレータの部分断面図である。一端側を入光部、他端側を出光部、中心軸を光軸1とした筒体2が設けられ、その内周には入光部から出光部近くにまで至る円筒形磁石3が挿入されている。円筒形磁石3の内側の中心部にはこれによって磁場を印加されたファラデー回転子4a?4cが光路上に3個直列に設けられている。ファラデー回転子4の光路上の前後には入光部側に偏光子5、出光部側に検光子6が設けられている。偏光子5、検光子6はいずれもガラス偏光板で形成されている。
【0012】各ファラデー回転子4a?4cおよび偏光子5、検光子6はそれぞれその相互間に各周縁部を挟持するスペーサーが設けられ、それらとともに円筒形磁石3の内側に固定されている。ファラデー回転子4a?4cはそれぞれ板状で、各板の中心点は光軸1上に直線的に並んでいる。光の入出射面は光軸1に対し同じ方向に揃って傾斜している。偏光子5、検光子6の光の入出射面も光軸1に対して傾斜している。
【0013】3個のファラデー回転子4a?4cは次のような方法によって得られている。すなわち、直径25mm、厚さ1.5mmのガドリニウム-ガリウムガーネット基板(GGG基板)両面にTb_(1.34)Yb_(1.40)Ca_(0.02)Bi_(0.24)Fe_(4.65)Al_(0.35)O_(12)結晶構造体を液相エピタキシャル法で1.1mm積層させた。格子定数は12.381Åで、クラックは生じなかった。次いでそのGGG基板を基板面と平行に肉厚中央で薄く2つに切断し、上記結晶構造体側に残った側をさらに研磨によって削り落とした。GGG基板を削り落とした結晶構造体につき、その裏表両面に引き続き鏡面加工を施し、これによって両面が2mm角、肉厚0.93mmのファラデー回転子4aを得た。同様の方法でファラデー回転子4b,4cも得た。」(段落番号【0011】?段落番号【0013】)、
「このようなファラデー回転子4a?4cを1000エルステッド(Oe)の磁場中に置き、1550nmの波長光を透過させ、その偏光面回転角(ファラデー回転角)を測定した。44.5度だった。」(段落番号【0015】)、
「図2に示すように、ファラデー回転子の傾きを同一方向に揃えるのでなく、Vの字型に組み合わせて光アイソレータを設計した。偏光子5から検光子6までの距離が6.3mm以上と、技術的には光アイソレータとしてやや大型化することが分かった。
【0019】ファラデー回転子4a,4bを階段状に組み合わせるのではなく、図3に示すようにその端縁を揃えて光アイソレータを設計した。ファラデー回転子4a、4bの中心点は光軸1を挟んで上下するとともにその周縁部の位置も変わり、周縁部を固定するスペーサーはその分で大きくしなければならない。そのため、有効ビーム径aは狭められ、1.3mm以上確保することは難しいことが分かった。
【0020】【考案の効果】以上、詳細に説明したように、本考案の光アイソレータでは複数のファラデー回転子が光軸に沿って並べられている。ひとつのファラデー回転子だけでは確保できないファラデー回転角がこれにより十分確保される。液相エピタキシャル法で得られたファラデー回転子を効果的に用いることが可能となり、波長多重伝送方式の光通信システムや光計測器内で戻り光を有効に遮断できる。」(段落番号【0018】?段落番号【0020】)と記載されている。

よって、先願明細書には、
「一端側を入光部、他端側を出光部、中心軸を光軸とした筒体、その内周に挿入された円筒形磁石、円筒形磁石の内側の中心部に設けられた複数のTbYbCaBiFeAlO結晶構造体よりなるファラデー回転子、ファラデー回転子の光路上の前後に設けられた入光部側の偏光子及び出光部側の検光子により構成され、複数のファラデー回転子によるファラデー回転角が約45度に達する光アイソレータ」の考案(以下、先願考案という。)が記載されている。

A.本件請求項1に係る考案について
(4)対比
本件請求項1に係る考案(以下、本件考案1という。)と先願考案とを対比すると、先願考案における、「円筒形磁石」は本件考案1の「円筒状の永久磁石」に相当し、先願考案の複数のファラデー回転子が、基板を有せず、組成が同一であることは明らかであるから、両者は、
「ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ」
である点で一致しており、
1.本件考案1では、ファラデー回転子は「2分割された複板構成」であるのに対し、先願考案では、複数のファラデー回転子と記載され、実施例には、3枚構成のものしか示されていない点。
2.本件考案1では、「長波長側で使用されるファラデー回転子の厚みを合わせると350?400μmになる」に対し、先願考案では、1550nmの波長で3個のファラデー回転子の肉厚は0.93mmである点、
で相違する。

(5)当審の判断
上記相違点について検討すると、本件考案1では、長波長(1.55μm)の光の偏光方向を45゜回転させるのに、ファラデー回転子の厚みは2枚合わせて350?400μmであるのに対し、先願考案では、同じく1550nm(1.55μm)の光の偏光方向を約45゜(正確には44.5゜)回転させるのに、ファラデー回転子の厚みは3枚合わせて2.79mm(2790μm)必要であることになり、本件考案1は、先願考案と比較して、挿入損失、小型化の面で優れた作用効果を有することは明らかである。
してみれば、上記相違点が、課題解決のための具体化手段における微差(周知技術、慣用技術の付加、削除、転換等であって、新たな作用効果を奏するものではないもの)であるということはできず、本件考案1は先願考案と実質的に同一の考案ではない。

B.本件請求項2に係る考案について
本件請求項2に係る考案は本件考案1の構成要件をすべて含み、さらに、「2分割されたファラデー回転子1枚あたりのファラデー回転角が22.5°」と限定したものであるから、本件考案1と同様に、先願考案と実質的に同一の考案ではない。

(6)むすび
以上のとおりであるから、本件請求項1及び請求項2に係る考案の実用新案登録は、登録異議の申立ての理由によっては取り消すことはできない。
また、他に本件請求項1及び請求項2に係る考案の実用新案登録を取り消すべき理由を発見しない。

よって、結論のとおり決定する。
発明の名称 (54)【考案の名称】
光アイソレーター
(57)【実用新案登録請求の範囲】
【請求項1】 ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になると共に、長波長側で使用される前記ファラデー回転子の厚みを合わせると350?400μmになるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。
【請求項2】2分割されたファラデー回転子1枚あたりのファラデー回転角が22.5°であることを特徴とした請求項1記載の光アイソレータ。
【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、光通信システム等で使用される光アイソレータに搭載するファラデー回転子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来使用されている光アイソレータにおいて、これに搭載されているファラデー回転子はバルク型YIGが用いられている。そのファラデー回転子を光アイソレータに組込むまでの加工工程は、まずバルク成長させた結晶から四角柱の形に切りとり、それをスライス状に切断し、上下面を45°のファラデー回転角が得られる膜厚まで研削し、さらに研磨して光学表面を整え、光アイソレータとして組込むために適した大きさに切断する。しかしLPE法で作製された厚膜では、ある所望の膜厚に成長させ、光学表面を整え、適当な大きさにカットするだけなので、前者に比べ加工工程が削減され、また結晶膜の量産性が良く、コストダウンにつながる。したがってバルク型YIGからLPE法によって作成された厚膜(200?500μm)への転換が求められている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】
ファラデー回転子をLPE法により育成する場合、長波長側のファラデー回転子を得るためには厚膜化成長が必要となる。たとえば表1のように光通信用アイソレータに搭載されるファラデー回転子として45°のファラデー回転角を得るには、組成、製造条件によってそれらの厚みは違うが1.55μm帯域では加工分を含めて約500μm程度まで成長させなければならない。しかしLPE法といえども結晶成長が膜成長とともに劣化してくるので、厚膜になるとピット、マイクロクラック、転移欠陥などの結晶劣化が著しくなる。そしてそれら欠陥は光学特性を低下させるため、製品歩留まりが悪くなる等の問題が生じる。一方基板に近い膜側ほど結晶性は良好で、光散乱、光吸収など少ないことから、本考案は厚膜化しないファラデー回転子を利用して低コスト、低損失となる光アイソレータを提供することを目的とする。
【0004】
【表1】

【0005】
【課題を解決するための手段】
本考案によれば、LPE法により育成したファラデー回転子を、それぞれの回転子を厚く成長させずに、2枚のファラデー回転子を用いることが特徴であり、それぞれが22.5°でなくとも合計して45°のファラデー回転角が達成されれば良い。すなわちLPE成膜において厚膜化と共に誘導される結晶欠陥、ピット、基板格子との不整合による歪みやマイクロクラック、転移等による脈里が発生し、本来の光学特性を著しく低下させる原因をなしており、基板からエピタキシャル結晶膜が成長するに従って多発する傾向があるので、ファラデー回転子として45°膜厚をもつ1枚の回転子を用いるより、2分割してそれぞれ22.5°回転する回転子を用いた。
【0006】
そして反射防止のため、素子表面には反射防止膜(ARコート)を装荷するが、ARコート自体の光学損失は0.5%以下に抑制することが可能であり、結晶性の良好な薄い膜を用いた効果の方が大きい。そして2分割することによって研磨加工も同時にでき、ファラデー回転子の歩留まり、光学性能の向上に結びつく。本考案は偏波依存型光アイソレータおよび偏波無依存型光アイソレータに対しても適用される。
【0007】
GGG基板上にLPE成長法によってBi置換希土類鉄ガーネット(BiRIG)を、成長時間を制御して膜厚280μm、130μmの2種類作成した。その膜厚はファラデー回転子がそれぞれ45°、22.5°になるようにそれぞれの基板を研削した後で測定した。表2は、それら研磨後の光学特性及び結晶性について比較したものである。ただし光学特性は、試料(1)ではファラデー回転角が45°、試料(2)では130μmの膜を2枚用い、それぞれのファラデー回転角を22.5°とした条件での計測値である。表2より明らかなように、試料(1)では結晶欠陥が光学特性に影響を及ぼしており、ARコート部分の損失を加えても膜全体の挿入損失が試料(2)の数値にいたらない。すなわち結晶成長膜厚が、光学特性に対して相反する効果を示す。
【0008】
【表2】

【0009】
【0010】
【実施例】
図3は長波長光アイソレータに使用する光アイソレータの組立構造である。基板が取り除かれた2枚のファラデー回転子3は付着した構造になっている。
【0011】
図2の構造は、短波長側で使用される光アイソレータに用いられる。その構造は、偏光子2の間にファラデー回転子3がある。しかしこの場合ファラデー回転子3には基板4がついており、それぞれは接触していない。なぜなら、短波長側のファラデー回転子3は、長波長側の膜厚に比べて約260μmと厚くないので基板4がついていないと、光アイソレータに組立てる際にファラデー回転子3が割れてしまう可能性があり、そのため基板4がついていた方が都合がよい。LPE成膜時の基板結晶が付着したままでの光損失は、基板を削除したときと比べて増加するが、基板に近い結晶2枚分を使用し、ファラデー回転子自身の損失を少なくすることでカバーできる。
【0012】
【考案の効果】
現在使用されている光アイソレータに搭載されているファラデー回転子は、LPE法によって育成されている場合、厚膜化されたものを使用しているが、本考案のように厚膜化せず2分割した状態にすると消光比、挿入損失とも厚膜化した膜より良い結果が得られた。そのため、良質のファラデー回転子が容易に量産ができるので、光アイソレータのコストダウンが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の光アイソレータの1実施例の断面図。
【図2】本考案の光アイソレータの断面図。
【図3】本考案の光アイソレータの他の実施例の断面図。
【符号の説明】
1 永久磁石
2 偏光子
3 ファラデー回転子
4 基板
訂正の要旨 1.訂正事項1
実用新案登録請求の範囲の請求項1
「ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。」

「ファラデー回転子に磁場を印加する円筒状の永久磁石、および該円筒状永久磁石に内挿される偏光子、検光子、ファラデー回転子からなり、前記ファラデー回転子が非磁性基板を有せず、組成が同一で、光軸方向に2分割された複板構成であり、それぞれのファラデー回転角を合わせると45°になると共に、長波長側で使用される前記ファラデー回転子の厚みを合わせると350?400μmになるように個々の厚みを設定することを特徴とした光アイソレータ。」
と訂正する。
2.訂正事項2
実用新案登録明細書の段落【0007】1行「【実施例1】」を削除する。
3.訂正事項3
実用新案登録明細書の段落【0010】から【0011】、
「【0010】
【実施例3】
図2は長波長光アイソレータに使用する光アイソレータの組立構造である。偏光子2、ファラデー回転子3の種類、組成は実施例2に同じであるが、基板が取り除かれた2枚のファラデー回転子3は付着した構造になっている。
【0011】
【実施例4】
図3の構造は、短波長側で使用される光アイソレータに用いられる。その構造は実施例2と同じように、偏光子2の間にファラデー回転子3がある。」
を、
「【0010】
【実施例】
図3は長波長光アイソレータに使用する光アイソレータの組立構造である。基板が取り除かれた2枚のファラデー回転子3は付着した構造になっている。
【0011】
図2の構造は、短波長側で使用される光アイソレータに用いられる。その構造は、偏光子2の間にファラデー回転子3がある。」
と訂正する。
4.訂正事項4
実用新案登録明細書の【図面の簡単な説明】、
「【図2】
本考案の光アイソレータの他の実施例の断面図。」
を、
「【図2】
本考案の光アイソレータの断面図。」
と訂正する。
異議決定日 2001-09-26 
出願番号 実願平5-47251 
審決分類 U 1 651・ 161- YA (G02B)
最終処分 維持  
前審関与審査官 植田 高盛津田 俊明瀬川 勝久  
特許庁審判長 豊岡 静男
特許庁審判官 土屋 知久
町田 光信
登録日 2000-06-30 
登録番号 実用新案登録第2605979号(U2605979) 
権利者 並木精密宝石株式会社
東京都足立区新田3丁目8番22号
考案の名称 光アイソレータ  
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