JP2002372603A - Optical part for optical communication and method for manufacturing the same - Google Patents

Optical part for optical communication and method for manufacturing the same

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JP2002372603A
JP2002372603A JP2001182256A JP2001182256A JP2002372603A JP 2002372603 A JP2002372603 A JP 2002372603A JP 2001182256 A JP2001182256 A JP 2001182256A JP 2001182256 A JP2001182256 A JP 2001182256A JP 2002372603 A JP2002372603 A JP 2002372603A
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Japan
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optical
resin
resin layer
manufactured
mold
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JP2001182256A
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Toshio Akiyama
俊夫 秋山
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Original Assignee
Nikon Corp
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical part satisfying conditions required for an optical element for optical communication and manufactured at a low cost and a method for manufacturing the same. SOLUTION: By using a lens array 1 with eight pieces of lenses (in two lines) manufactured with quartz glass (ϕ=30 mm) shown in (a) as a master, a die 2 is manufactured with Ni electroforming thereof (b). An ultraviolet curing resin 3 composed of 70 pts.wt. of acetal glycol diacrylate, 30 pts.wt. of at least one or more kinds of urethane acrylates and a suitable amount of an added photo-polymerization initiator is made to drip off on the die 2 (c). The resin layer is slowly pressed down with a sheet of plate glass 4 from above so as to make 1 mm resin layer thickness and, at the time of being uniformly stretched, is hardened by ultraviolet rays irradiation through the plate glass 4. After being hardened, the resin layer is released from the die 2 and is cut up into 4.2 mm×2 mm size. Thus, a collimator lens array 5 with a lens shape of 0.3103 mm curvature radius and 0.270 mm effective diameter is completed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用光学部品
(本明細書においては、屈折、反射により光の進行方向
を変えたり、回折現象を起こすもののみを「光学部品」
といい、単に光を透過するようなものは「光学部品」の
範疇には入れない)、及びその製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical component for optical communication (in this specification, only an optical component which changes the traveling direction of light by refraction or reflection or causes a diffraction phenomenon).
Such a component that simply transmits light is not included in the category of “optical component”), and relates to a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信用の光学部品にはガラス、Siなど
の無機系光学材料が使用され、イオン交換法、フォトサ
ーマル法、イオンビームエッティング法それに反応性イ
オンエッティング法などによって作られる。これらの材
料で作られた光学部品は近赤外の光学特性に優れ、また
耐環境性にも優れているが、製造工程が複雑なためコス
ト高にならざるを得ない。今後、光ネットワークの高速
化技術「WDM」の普及に伴い、光通信に使用される光
学部品の量産技術の確立と同時にそのコストダウンへの
要求は必至となる。
2. Description of the Related Art Inorganic optical materials such as glass and Si are used for optical parts for optical communication, and are produced by ion exchange, photothermal, ion beam etching, and reactive ion etching. . Optical components made of these materials have excellent near-infrared optical properties and excellent environmental resistance, but the manufacturing process is complicated, so the cost must be increased. In the future, with the spread of the high-speed technology "WDM" of the optical network, the demand for the cost reduction at the same time as the establishment of the mass production technology of the optical components used for the optical communication becomes inevitable.

【0003】さらに、光通信用の光学部品は、コストダ
ウンのため光学部品の点数を削減する要望が強い。その
ため、一つの光学部品で一方の面と他方の面とでは異な
る光学作用を持たせることが望まれる。
Further, there is a strong demand for optical communication optical components to reduce the number of optical components for cost reduction. Therefore, it is desired that one optical component has different optical functions on one surface and the other surface.

【0004】生産性改善方法の一つとして、所定の光学
面形状を有した面形状を、樹脂によるレプリカをとるこ
とで得る方法が考えられる。
As one of the productivity improving methods, a method of obtaining a surface shape having a predetermined optical surface shape by taking a replica using a resin can be considered.

【0005】しかしながら、光通信に利用される近赤外
域での透明性と耐環境性(特に耐熱性と吸湿性)を供え
た樹脂は、これまで見つかっていなかった。例えば熱可
塑性で透明性に優れる代表的な樹脂のPMMA(ポリメ
チルメタアクリレート)やPC(ポリカーボネート)、
それに熱硬化性でメガネレンズに使用されている樹脂の
CR39などは、近赤外では吸収があったり、また吸湿
性が高かったり耐熱性が低かったりして、光通信用とし
ては使用できない。
[0005] However, resins having transparency in the near infrared region and environmental resistance (particularly heat resistance and hygroscopicity) used for optical communication have not been found so far. For example, typical resins such as PMMA (polymethyl methacrylate) and PC (polycarbonate), which are thermoplastic and excellent in transparency,
In addition, CR39, which is a thermosetting resin used for spectacle lenses, absorbs near infrared rays, has high hygroscopicity and low heat resistance, and cannot be used for optical communication.

【0006】これらの欠点を補った樹脂として、透明フ
ッ素樹脂や、光学用ポリイミド樹脂があるが、これらの
樹脂は硬化による収縮が大きく。高々数10μ厚のフィル
ムとしての実績しかない。
[0006] As a resin that compensates for these drawbacks, there are a transparent fluororesin and an optical polyimide resin, but these resins undergo large shrinkage upon curing. There is only a track record as a film with a thickness of at most several tens of microns.

【0007】また、互いに正対する面に光学面を形成す
る場合、それぞれの面に形成された光学面の光軸を共通
にさせなければならない。
When optical surfaces are formed on surfaces facing each other, the optical axes of the optical surfaces formed on the respective surfaces must be shared.

【0008】[0008]

【発明が解決すべき課題】光通信用の光学部品が有すべ
き性質としては以下のものがある 波長が800nm以上の近赤外領域で透過率が高いこと 光電子プリント基板に実装される場合、プリント基板
のハンダ処理温度(約260℃)に耐えること 樹脂等で形成される場合、その硬化の際の収縮率が小
さいこと 数十μm〜数mmに成型した場合の形状安定性が良いこ
と(低内部応力) 耐環境性(特に耐熱性と低吸湿性)が良いこと 本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、
以上の〜の条件を満足し、かつ、安価に製造できる
光通信用光学部品を提供することを課題とする。
[Problems to be Solved by the Invention] There are the following properties that optical components for optical communication should have: high transmittance in the near-infrared region having a wavelength of 800 nm or more, when mounted on an optoelectronic printed circuit board; Withstands the soldering temperature (approximately 260 ° C) of printed circuit boards. When formed of resin, etc., has a low shrinkage rate during curing. Good shape stability when molded into tens of μm to several mm ( Low internal stress) Good environmental resistance (especially heat resistance and low moisture absorption) The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide an optical component for optical communication which satisfies the above conditions and can be manufactured at low cost.

【0009】また、樹脂を用いて一方の面と他方の面に
光学面を有する光通信用光学部品を製造する場合、それ
ぞれの面に形成された光学面の光軸が共通になるような
光通信用光学部品の製造方法を提供することを課題とす
る。
When an optical component for optical communication having optical surfaces on one side and the other side is manufactured using a resin, an optical component formed on each side has a common optical axis. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a communication optical component.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、アセタールグリコールジアクリレート
と少なくとも1種のウレタンアクリレートとを重合した
樹脂からなり、専ら800nm以上の波長域で使用されるこ
とを特徴とする光通信用光学部品(請求項1)である。
A first means for solving the above-mentioned problem is that the resin is a resin obtained by polymerizing acetal glycol diacrylate and at least one urethane acrylate, and is used exclusively in a wavelength range of 800 nm or more. An optical component for optical communication (claim 1).

【0011】アセタールグリコールジアクリレートは、
化学構造式1で表される化合物であり、ウレタンアクリ
レートは、化学構造式2で表される多官能ウレタンアク
リレートや化学構造式3で表される多官能ウレタンアク
リレートの他に、化学構造式4〜7で表されるような様
々な種類のものがある。本手段において、光通信用光学
部品を構成するのは、アセタールグリコールジアクリレ
ートと、少なくとも1種の、これらウレタンアクリレー
トとを重合した樹脂である。 (化学構造式1)
Acetal glycol diacrylate is
It is a compound represented by the chemical structural formula 1, wherein the urethane acrylate is a polyfunctional urethane acrylate represented by the chemical structural formula 2, a polyfunctional urethane acrylate represented by the chemical structural formula 3, and a There are various types as represented by 7. In this means, the optical component for optical communication comprises a resin obtained by polymerizing acetal glycol diacrylate and at least one of these urethane acrylates. (Chemical structural formula 1)

【0012】[0012]

【化1】 Embedded image

【0013】(化学構造式2)(Chemical structural formula 2)

【0014】[0014]

【化2】 Embedded image

【0015】(化学構造式3)(Chemical structural formula 3)

【0016】[0016]

【化3】 Embedded image

【0017】(化学構造式4)(Chemical structural formula 4)

【0018】[0018]

【化4】 Embedded image

【0019】化学構造式5Chemical structural formula 5

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】化学構造式6Chemical formula 6

【0022】[0022]

【化6】 Embedded image

【0023】アセタールグリコールジアクリレートと、
ウレタンアクリレートとを重合した樹脂の、0.1mm厚に
おける内部透過率の例を図1に示す。図1によると、こ
の樹脂は、400nm以上の可視領域から近赤外域にかけて9
5%以上の高い内部透過率を有する。また熱変形温度も1
70℃以上であり、従来の透明樹脂の中で比較的耐熱性が
高いCR39やポリカーボネートに比べ30〜50℃も高い
値を示す。
An acetal glycol diacrylate;
FIG. 1 shows an example of the internal transmittance of a resin obtained by polymerizing urethane acrylate at a thickness of 0.1 mm. According to FIG. 1, this resin has a viscosity of 9 nm from the visible region of 400 nm or more to the near infrared region.
Has a high internal transmittance of 5% or more. Heat deformation temperature is also 1
70 ° C. or higher, which is 30 to 50 ° C. higher than that of CR39 or polycarbonate having relatively high heat resistance among conventional transparent resins.

【0024】さらにこの樹脂は、後に示すように、260
℃、1分の雰囲気を2度通過させても樹脂の形状の変化
は見られず、はんだ付けの際の高温に十分耐えうるもの
である。これは、アセタールグリコールジアクリレート
の分子量が比較的小さいので、非常に高い耐熱性を持つ
ことのできる構造になっているためと考えられる。
Further, as shown later, this resin
Even after passing through an atmosphere at a temperature of 1 ° C. twice, no change in the shape of the resin is observed, and the resin can sufficiently withstand high temperatures during soldering. This is probably because the molecular weight of acetal glycol diacrylate is relatively small, so that it has a structure capable of having extremely high heat resistance.

【0025】この樹脂は、2種類以上の物質の混合物で
あるウレタンアクリレートを構成する物質の、種類や混
合割合を変化させることで、比重 0.8-1.3程度、屈折率
1.4-1.8程度、粘度10-4,800 CPS程度(いずれも25℃)の
ものが得られる。すなわち、所望の光学特性(屈折率
等)や粘度は多官能のウレタンアクリルレートの混合比
を変えることによって変えられるので、光通信用光学部
品に要求される値とすることができ、光通信用光学部品
の製造が容易となる。
This resin has a specific gravity of about 0.8-1.3, a refractive index of about 0.8-1.3, by changing the kind and mixing ratio of the urethane acrylate, which is a mixture of two or more kinds of substances.
A product with a viscosity of about 1.4-1.8 and a viscosity of about 10-4,800 CPS (all at 25 ° C.) can be obtained. That is, the desired optical characteristics (refractive index, etc.) and viscosity can be changed by changing the mixing ratio of the polyfunctional urethane acrylate, so that the desired values for the optical components for optical communication can be obtained. The manufacture of optical components is facilitated.

【0026】なお、アセタールグリコールジアクリレー
トとウレタンアクリルレートの混合物には、公知の光重
合開始剤を適量添加することが好ましい。例えば、アセ
トフェノン系やベンゾイン系、チオキサン系、アシルフ
ォスフィンオキサイド系の光重合開始剤のうちから選択
された1種類を用いてもよいし、2種類以上を混合して
用いてもよい。
It is preferable to add an appropriate amount of a known photopolymerization initiator to a mixture of acetal glycol diacrylate and urethane acrylate. For example, one selected from acetophenone-based, benzoin-based, thioxane-based, and acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators may be used, or two or more may be used in combination.

【0027】本手段に係る光学部品は、たとえば、イオ
ン交換法、フォトサーマル法、イオンビームエッティン
グ法あるいは反応性イオンエッティング法などによって
作られたガラス成品をマスターとして電鋳により第1の
型を作り、その型にこの樹脂を垂らして、その上からガ
ラスの平板、又はイオン交換法、フォトサーマル法、イ
オンビームエッティング法あるいは反応性イオンエッテ
ィング法などによって成型されたガラスの型を押しつ
け、これらのガラスの平板又は型を通して紫外線を照射
して、樹脂を硬化させることによって得られる。
The optical component according to the present invention is manufactured by electroforming a first mold by using a glass product produced by, for example, an ion exchange method, a photothermal method, an ion beam etching method or a reactive ion etching method as a master. And drop this resin on the mold and press a glass plate or glass mold formed by ion exchange, photothermal, ion beam or reactive ion etching from above. And by irradiating ultraviolet rays through a glass flat plate or mold to cure the resin.

【0028】この製法を用いれば数mm厚の成形品まで作
製できる。この方法では、一旦型ができてしまえばあと
は成形のみの短時間な加工ですむ。すなわち、従来のフ
ォトレジストを用いた複雑な工程に比べ、安価な製品が
提供可能となる。
By using this manufacturing method, a molded product having a thickness of several mm can be manufactured. In this method, once the mold is formed, the processing only requires a short time after molding. That is, it is possible to provide an inexpensive product as compared with a complicated process using a conventional photoresist.

【0029】光通信においては近赤外域における透過率
が高いことが必要とされる。アセタールグリコールジア
クリレートとウレタンアクリレートからなる樹脂は、前
述のように、可視光領域から近赤外域にかけて高内部透
過率を有するので、特に光通信用光学素子として用いる
のに適している。
In optical communication, high transmittance in the near infrared region is required. As described above, the resin composed of acetal glycol diacrylate and urethane acrylate has a high internal transmittance from the visible light region to the near infrared region, and is therefore particularly suitable for use as an optical element for optical communication.

【0030】前記課題を解決するための第2の手段は、
アセタールグリコールジアクリレートと少なくとも1種
のウレタンアクリレートとを重合した樹脂を、無機材料
からなる平板状の基板の片面又は両面に形成してなり、
専ら800nm以上の波長域で使用されることを特徴とする
光通信用光学部品(請求項2)である。
[0030] A second means for solving the above-mentioned problem is as follows.
A resin obtained by polymerizing acetal glycol diacrylate and at least one urethane acrylate is formed on one or both surfaces of a flat substrate made of an inorganic material,
An optical component for optical communication characterized by being used exclusively in a wavelength range of 800 nm or more (claim 2).

【0031】前記第1の手段の光学部品の場合、樹脂の
成形収縮率をあらかじめ見込んで型を作製する必要があ
る。この樹脂の成形収縮率はその成形法によって2‐10
数%変化する。本手段は、このような問題点を解決する
ものであり、この成形収縮を少なくするために、無機材
料からなる平板状の基板と樹脂の複合体で光学部品を作
ることを特徴とするものである。すなわち、光の進行方
向を変える光学特性を与える部分を前記樹脂により製造
し、厚さと強度を与える部分を無機材料からなる平板状
の基板で製造する。
In the case of the optical component of the first means, it is necessary to prepare a mold in consideration of the molding shrinkage of the resin in advance. The molding shrinkage of this resin is 2-10 depending on the molding method.
Change by a few percent. This means is to solve such a problem, and in order to reduce the molding shrinkage, an optical component is made of a composite of a flat substrate made of an inorganic material and a resin. is there. That is, a portion providing optical characteristics for changing the traveling direction of light is made of the resin, and a portion giving thickness and strength is made of a flat substrate made of an inorganic material.

【0032】よって、無機材料からなる基板は平板でよ
いので、複雑な加工を必要としない。また、樹脂はその
厚さを薄くすることができるので、成形収縮率はほとん
ど無視することができる。よって、ほぼ型通りのものを
安定して製造できるので、製作が容易となる。なお、無
機材料としてはガラスを使用するのが最も良く、その場
合には、ガラスの表面をシラン処理して樹脂との密着性
を向上させることが好ましい。
Therefore, since the substrate made of the inorganic material may be a flat plate, no complicated processing is required. Also, since the thickness of the resin can be reduced, the molding shrinkage can be almost ignored. Therefore, a product almost in conformity with a model can be stably manufactured, and the manufacturing is facilitated. Note that glass is most preferably used as the inorganic material. In this case, it is preferable that the surface of the glass be treated with silane to improve the adhesion to the resin.

【0033】なお、本手段で用いるウレタンアクリレー
トは、前記第1の手段で用いるものと同じでよく、光重
合開始剤を適量添加することが好ましいこと、用いるの
に適当な光重合開始剤も、前記第1の手段と同じであ
る。
The urethane acrylate used in this means may be the same as that used in the first means, and it is preferable to add an appropriate amount of a photopolymerization initiator. This is the same as the first means.

【0034】本手段に係る光学部品を製造するには、た
とえば、イオン交換法、フォトサーマル法、イオンビー
ムエッティング法あるいは反応性イオンエッティング法
などによって作られたガラス成品をマスターとして電鋳
により第1の型を作り、その型にこの樹脂を垂らして、
その上からガラスの平板で押さえつけて、樹脂層の厚さ
を高々100μmにした後、ガラスを通して紫外線を照射
して硬化する。片面が平面の光学部品の場合にはこのま
ま第1の型から剥離すれば製品となる。両面とも曲面の
光学部品の場合には片面を硬化後、第1の型から剥離せ
ず、上下を反転する。そして、イオン交換法、フォトサ
ーマル法、イオンビームエッティング法あるいは反応性
イオンエッティング法などによって作られたガラスの型
(第2の型)にこの樹脂を垂らし、前記上下を反転した
もののガラスにより押さえつけて、樹脂層の厚さを高々
100μmにした後、ガラスの型を通して紫外線を照射し
て硬化する。そして、最後に2つの型を剥離する。
In order to manufacture the optical component according to the present invention, for example, a glass product produced by an ion exchange method, a photothermal method, an ion beam etching method, a reactive ion etching method or the like is used as a master by electroforming. Make the first mold, drop this resin on the mold,
The resin layer is pressed down from above with a flat plate of glass to make the thickness of the resin layer at most 100 μm, and then cured by irradiating ultraviolet rays through the glass. In the case of an optical component having a flat surface on one side, a product is obtained by separating the optical component from the first mold as it is. In the case of an optical component having both curved surfaces, after curing one surface, the optical component is turned upside down without being separated from the first mold. Then, the resin is dropped on a glass mold (second mold) made by an ion exchange method, a photothermal method, an ion beam etching method, a reactive ion etching method, or the like, and the glass is turned upside down. Hold down to increase the thickness of the resin layer
After the thickness is reduced to 100 μm, the mixture is cured by irradiating ultraviolet rays through a glass mold. Finally, the two molds are peeled off.

【0035】この製法を用いて微細凹凸パターンのレプ
リカ取りをしたものについて、はんだ耐熱性の試験を行
った結果を示す。すなわち、表面に所定のトラックピッ
チで所定深さ、所定幅の溝を複数形成したガラスの型の
上に樹脂を垂らし、厚さ1.1mmの平板状のガラス基板で
押さえ、0.1mm厚の樹脂層を形成した後、ガラス基板を
通して紫外線を照射して硬化させた。そして、ガラスの
型を剥離した。これにより、表面に複数の溝を有するガ
ラスと樹脂の複合光学部材(回折格子)が形成された。
これを試料として用いた。
The results of a solder heat resistance test performed on a replica of a fine concavo-convex pattern using this method are shown below. That is, a resin is dropped on a glass mold having a plurality of grooves having a predetermined depth and a predetermined width at a predetermined track pitch on the surface, and is held down by a flat glass substrate having a thickness of 1.1 mm. Was formed and irradiated with ultraviolet light through a glass substrate to be cured. Then, the glass mold was peeled off. Thereby, a composite optical member (diffraction grating) of glass and resin having a plurality of grooves on the surface was formed.
This was used as a sample.

【0036】株式会社マルコム製実験用リフロー炉を使
用し、試料表面に熱電対を貼り付け、図2に示す温度上
昇曲線に従って加熱を行った。加熱前後の溝形状を回折
光で測定して変化を調べ、表1のような結果を得た。加
熱は、260℃の雰囲気に1分間さらすことにより行っ
た。 (表1)
Using a laboratory reflow furnace manufactured by Malcolm Co., Ltd., a thermocouple was attached to the sample surface, and heating was performed according to the temperature rise curve shown in FIG. The groove shape before and after heating was measured with diffracted light to examine the change, and the results shown in Table 1 were obtained. Heating was performed by exposing to an atmosphere of 260 ° C. for 1 minute. (Table 1)

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】表1を見ると、1回加熱後、2回加熱後の
寸法の変化は測定誤差内であり、実質的に0であること
が分かる。すなわち、260℃、1分の雰囲気を2度通過
させても樹脂の形状の変化は見られず、はんだ付けの際
の高温に十分耐えうることが分かった。
From Table 1, it can be seen that the dimensional change after the first heating and the second heating is within the measurement error and is substantially zero. In other words, no change in the shape of the resin was observed even after passing through the atmosphere at 260 ° C. for 1 minute twice, and it was found that the resin could sufficiently withstand the high temperature during soldering.

【0039】前記課題を解決するための第3の手段は、
使用波長で透明な基板の上に樹脂層を形成してなる光通
信用光学部品の製造方法であって、製造される光学部品
の一方の面形状に対する反転形状を有し、さらに合わせ
マークを有する第1の型と、前記製造される光学部品の
他方の面形状に対する反転形状を有し、さらに合わせマ
ークを有する第2の型とを用い、前記基板上に前記樹脂
層を形成する際に、前記第1の型の合わせマークと前記
第2の型の合わせマークとの位置を整合させて、前記樹
脂層を前記基板の面上に形成することを特徴とする光通
信用光学部品の製造方法(請求項3)である。
A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
What is claimed is: 1. A method for manufacturing an optical component for optical communication, comprising forming a resin layer on a transparent substrate at a wavelength used, the optical component having an inverted shape to one surface shape of the manufactured optical component, and further having an alignment mark. When forming the resin layer on the substrate using a first mold and a second mold having an inverted shape with respect to the other surface shape of the manufactured optical component and further having an alignment mark, Forming the resin layer on the surface of the substrate by aligning the alignment marks of the first type and the alignment marks of the second type with each other. (Claim 3).

【0040】本手段においては、第1の型に合わせマー
クを設け、第2の型を透明として合わせマークを設けて
いるので、第1の型の合わせマークと第2の型の合わせ
マークを併せることにより、容易に基板の表裏面に形成
される樹脂の型の位置合わせができる。よって、基板の
両方の面に形成される光学面の光軸を容易に一致させる
ことができ、光通信用光学部品の形状の精度を向上させ
ることができる。
In this means, since the alignment mark is provided on the first mold and the alignment mark is provided by making the second mold transparent, the alignment mark of the first mold and the alignment mark of the second mold are combined. This makes it possible to easily align the resin molds formed on the front and back surfaces of the substrate. Therefore, the optical axes of the optical surfaces formed on both surfaces of the substrate can be easily matched, and the accuracy of the shape of the optical component for optical communication can be improved.

【0041】[0041]

【実施例】(実施例1)前述の化学構造式1で示される
アセタールグリコールジアクリレートと、前述の化学造
式2、化学構造式3で示されるウレタンアクリレートの
混合物とを重合させて、レンズアレーを図3に示すよう
な方法で製造した。(a)に示すようなφ30mmの石英ガ
ラスで製作された8個のレンズアレー(2列)1をマス
ターとして、これからNi電鋳により型2を製作した
(b)。
(Example 1) A lens array was prepared by polymerizing a mixture of the acetal glycol diacrylate represented by the aforementioned chemical formula 1 and the urethane acrylate represented by the aforementioned chemical formulas 2 and 3. Was manufactured by the method as shown in FIG. Using eight lens arrays (two rows) 1 made of quartz glass having a diameter of 30 mm as shown in (a) as a master, a mold 2 was manufactured from this by electroforming Ni (b).

【0042】この型2に、アセタールグリコールジアク
リレート70重量部、ウレタンアクリレート30重量部から
なり、光重合開始剤を適量添加した紫外線硬化型樹脂3
を垂らし(c)、この上から樹脂層が1mmの厚さになる
ように平板ガラス4でゆっくりと押さえ付け、均一に伸
びた時点で平板ガラスを4通して紫外線を照射して硬化
させた。硬化後、型2より離型し4.2mm×2mmに切り出
した。これにより、レンズ形状が曲率半径 0.3103mm、
有効径 0.270mmのコリメータレンズアレー5が完成し
た。
This mold 2 is composed of 70 parts by weight of acetal glycol diacrylate and 30 parts by weight of urethane acrylate, and is an ultraviolet curable resin 3 containing an appropriate amount of a photopolymerization initiator.
(C), and the resin layer was slowly pressed down from above with a flat glass 4 so as to have a thickness of 1 mm. When the resin layer was uniformly stretched, it was cured by irradiating ultraviolet rays through four flat glass. After curing, it was released from the mold 2 and cut into 4.2 mm x 2 mm. As a result, the lens shape has a radius of curvature of 0.3103 mm,
The collimator lens array 5 with an effective diameter of 0.270 mm was completed.

【0043】前記光重合開始剤として、本実施例では、
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品
名:イルガキュアー184;チバ・ガイギー株式会社
製)を使用した。
In this embodiment, the photopolymerization initiator is
1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184; manufactured by Ciba-Geigy Corporation) was used.

【0044】このレンズアレーは、λ=1550nmの光ファ
イバー光源に対してワーキングディスタンス10mmでのIn
sertion lossは0.6〜0.8dBであった。また、旧デルコア
規格による温度80°−湿度85%での30日間の耐久試験、
温度−40℃〜70℃、湿度10〜80%RHの42cycles(14
日)環境変化試験の、2種類の環境試験結果も問題なか
った。 (実施例2)片面が非球面の凸レンズ、反対面が球面レ
ンズで構成されるレンズ群を図4に示すような方法で製
造した。このレンズ群は、厚さ1.0mmの平板石英ガラス
を芯にしてその一面側に非球面凸レンズ、他面側に球面
レンズが形成されている。このレンズ群の表面形状を形
成している樹脂層は、アセタールグリコールジアクリレ
ート70重量部、ウレタンアクリレート30重量部からなる
紫外線硬化型樹脂7で形成したものである。
This lens array has a working distance of 10 mm with respect to an optical fiber light source of λ = 1550 nm.
The sertion loss was 0.6-0.8 dB. In addition, endurance test for 30 days at a temperature of 80 ° -85% humidity according to the old Delcore standard,
Temperature -40 ℃ ~ 70 ℃, Humidity 10 ~ 80% RH 42cycles (14
Sun) There were no problems with the results of the two types of environmental test, the environmental change test. (Example 2) A lens group composed of a convex lens having one aspheric surface and a spherical lens having the opposite surface was manufactured by a method as shown in FIG. In this lens group, an aspheric convex lens is formed on one surface side and a spherical lens is formed on the other surface side with a flat quartz glass having a thickness of 1.0 mm as a core. The resin layer forming the surface shape of this lens group is formed of an ultraviolet curable resin 7 comprising 70 parts by weight of acetal glycol diacrylate and 30 parts by weight of urethane acrylate.

【0045】まず、石英ガラス表面に作製した非球面の
凸レンズの反転形状を有した型6の上に、実施例1と同
じ光重合開始剤を適量添加した上記樹脂7を垂らし
(a)、樹脂7との密着性を向上するために表面をシラ
ン処理した厚さ1mmの平板状石英ガラス8で、樹脂7の
厚さが0.1mmになるようゆっくり押さえつけ、均一に伸
びた時点で、石英ガラス8を通して紫外線を照射して樹
脂7を硬化させ、基板の一方の面に樹脂層を形成した
(b)。
First, a resin 6 containing an appropriate amount of the same photopolymerization initiator as in Example 1 was dropped on a mold 6 having an inverted shape of an aspherical convex lens formed on the surface of quartz glass (a). The surface of the resin 7 is slowly pressed down to a thickness of 0.1 mm with a 1 mm-thick plate-like quartz glass 8 whose surface has been treated with silane to improve the adhesion to the quartz glass 7. The resin 7 was cured by irradiating ultraviolet rays through the substrate to form a resin layer on one surface of the substrate (b).

【0046】続いて、上記と同様に石英ガラス表面に作
製する球面レンズ形状の反転形状を有した型9の上に、
実施例1と同じ光重合開始剤を適量添加した上記樹脂1
0を垂らし、前記石英ガラス8と樹脂7の結合体を反転
させ(c)、石英ガラス8の表面をシラン処理して、石
英ガラス8で樹脂10を押さえつけ、型9を介して紫外
線を照射して樹脂10を硬化させ、樹脂10に球面レン
ズを成形させた(d)。このとき光軸合わせのためのア
ライメントマークをあらかじめ双方の型6、9に作製し
ておき、アライメントマークを合わせることにより、先
に作製した非球面と球面の光軸を合わせて硬化させた。
Subsequently, on a mold 9 having an inverted shape of a spherical lens shape formed on the quartz glass surface in the same manner as described above,
Resin 1 to which the same photopolymerization initiator as in Example 1 was added in an appropriate amount
0, the combined body of the quartz glass 8 and the resin 7 is inverted (c), the surface of the quartz glass 8 is subjected to silane treatment, the resin 10 is pressed with the quartz glass 8, and ultraviolet rays are irradiated through the mold 9. Thus, the resin 10 was cured to form a spherical lens on the resin 10 (d). At this time, an alignment mark for alignment of the optical axis was prepared on both the molds 6 and 9 in advance, and the alignment of the alignment mark was performed so that the optical axis of the previously formed aspherical surface was aligned with the optical axis of the spherical surface.

【0047】硬化後、型6,9から樹脂7、10が接合
された基板8を離型し(e)、3.2mm×2mmに切り出し
た(f)。このレンズアレー11は12個のレンズ(図で
は簡単化のために3個として示している)からなり面発
光レーザーから出た光をファイバーに集光する光インタ
ーコネクト用のものである。
After curing, the substrate 8 to which the resins 7 and 10 were bonded was released from the dies 6 and 9 (e) and cut into 3.2 mm × 2 mm (f). The lens array 11 is composed of 12 lenses (3 shown in the figure for simplicity), and is used for an optical interconnect for condensing light emitted from a surface emitting laser on a fiber.

【0048】このレンズアレー11は光電子プリント基
板に実装され、はんだ処理のため最高温度260℃のリフ
ロー炉に約30秒間流された。モジュール完成後の特性測
定結果は全く問題がなかった。また一部のものは、はん
だ処理不良のため、修正後にもう一度、すなわち計2回
リフロー炉を流したが、これも問題がなかった。
This lens array 11 was mounted on an optoelectronic printed circuit board, and was passed through a reflow furnace at a maximum temperature of 260 ° C. for about 30 seconds for soldering. There were no problems with the characteristic measurement results after the module was completed. Some of them were re-flowed once again after correction, that is, twice in total, due to defective soldering, but this also had no problem.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光通信に使用するために必要な性能を有する光学素子
を、簡単な手法で効率よく、安価に製造することができ
る。
As described above, according to the present invention,
An optical element having the necessary performance for use in optical communication can be efficiently and inexpensively manufactured by a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】アセタールグリコールジアクリレートとウレタ
ンアクリレートの重合体からなる樹脂の、0.1mm厚にお
ける内部透過率特性を示す図である。
FIG. 1 is a view showing the internal transmittance characteristics of a resin made of a polymer of acetal glycol diacrylate and urethane acrylate at a thickness of 0.1 mm.

【図2】リフロー炉を用いた耐熱試験時の温度上昇曲線
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a temperature rise curve during a heat resistance test using a reflow furnace.

【図3】本発明の第1の実施例である光学素子を製造す
る方法を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manufacturing the optical element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例である光学素子を製造す
る方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical element according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マスター 2…型 3…樹脂 4…平板ガラス 5…コリメータレンズアレー 6…型 7…樹脂 8…石英ガラス 9…型 10…樹脂 11…レンズアレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Master 2 ... Mold 3 ... Resin 4 ... Flat glass 5 ... Collimator lens array 6 ... Mold 7 ... Resin 8 ... Quartz glass 9 ... Mold 10 ... Resin 11 ... Lens array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 1/04 G02B 1/04 // B29K 33:00 B29K 33:00 B29L 11:00 B29L 11:00 Fターム(参考) 4F202 AA20 AD02 AD18 AG03 AH73 CA01 CB01 CB11 CK42 4F204 AA20 AD02 AD18 AG03 AH73 EA03 EB01 EB11 EB22 EK01 4J027 AG14 AG24 AG27 BA19 CD03 CD04 CD05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) G02B 1/04 G02B 1/04 // B29K 33:00 B29K 33:00 B29L 11:00 B29L 11: 00F Terms (reference) 4F202 AA20 AD02 AD18 AG03 AH73 CA01 CB01 CB11 CK42 4F204 AA20 AD02 AD18 AG03 AH73 EA03 EB01 EB11 EB22 EK01 4J027 AG14 AG24 AG27 BA19 CD03 CD04 CD05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アセタールグリコールジアクリレートと
少なくとも1種のウレタンアクリレートとを重合した樹
脂からなり、専ら800nm以上の波長域で使用されること
を特徴とする光通信用光学部品。
1. An optical component for optical communication, comprising a resin obtained by polymerizing acetal glycol diacrylate and at least one urethane acrylate, and used exclusively in a wavelength range of 800 nm or more.
【請求項2】 アセタールグリコールジアクリレートと
少なくとも1種のウレタンアクリレートとを重合した樹
脂層を、無機材料からなる平板状の基板の片面又は両面
に形成してなり、専ら800nm以上の波長域で使用される
ことを特徴とする光通信用光学部品。
2. A resin layer obtained by polymerizing acetal glycol diacrylate and at least one urethane acrylate is formed on one or both sides of a flat substrate made of an inorganic material, and is used exclusively in a wavelength range of 800 nm or more. An optical component for optical communication characterized by being performed.
【請求項3】 使用波長で透明な基板の上に樹脂層を形
成してなる光通信用光学部品の製造方法であって、製造
される光学部品の一方の面形状に対する反転形状を有
し、さらに合わせマークを有する第1の型と、前記製造
される光学部品の他方の面形状に対する反転形状を有
し、さらに合わせマークを有する第2の型とを用い、前
記基板上に前記樹脂層を形成する際に、前記第1の型の
合わせマークと前記第2の型の合わせマークとの位置を
整合させて、前記樹脂層を前記基板の面上に形成するこ
とを特徴とする光通信用光学部品の製造方法。
3. A method for manufacturing an optical component for optical communication, comprising forming a resin layer on a transparent substrate at a wavelength used, wherein the optical component has an inverted shape with respect to one surface shape of the manufactured optical component, Further, using a first mold having an alignment mark and a second mold having an inverted shape with respect to the other surface shape of the manufactured optical component and further having an alignment mark, the resin layer is formed on the substrate. When forming, the alignment mark of the first type and the alignment mark of the second type are aligned to form the resin layer on the surface of the substrate. Manufacturing method of optical parts.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100429063C (en) * 2003-07-31 2008-10-29 阿尔卑斯电气株式会社 Optical component mold and method of manufacturing optical component using the same
JP2009126011A (en) * 2007-11-21 2009-06-11 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing optical apparatus and method for manufacturing optical element
US7550812B2 (en) 2006-09-22 2009-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Camera module and method of fabricating the same
JP2010276967A (en) * 2009-05-29 2010-12-09 Konica Minolta Opto Inc Method of manufacturing wafer lens
JP2011507727A (en) * 2007-12-19 2011-03-10 ヘプタゴン・オサケ・ユキチュア Optical element manufacturing
JP2011170224A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing optical element
JP2017181722A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Jsr株式会社 Line pattern, light control member, and method for manufacturing optical imaging member
WO2020054786A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 Agc株式会社 Optical filter and imaging device
CN115327680A (en) * 2022-08-08 2022-11-11 苏州华太电子技术股份有限公司 Lens preparation method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114212A (en) * 1984-06-30 1986-01-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The Ultraviolet-curable resin composition
JPH06208033A (en) * 1993-01-12 1994-07-26 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Optical waveguide element
JPH07174902A (en) * 1993-12-17 1995-07-14 Ricoh Opt Ind Co Ltd Microlens array and its production
JPH1062717A (en) * 1996-08-20 1998-03-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd Picture embossing display device
JPH10296742A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Hoya Corp Manufacture of molding tool
JPH11123791A (en) * 1997-10-24 1999-05-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd Multilayer coating base plate and its manufacture
JP2000334744A (en) * 1999-06-01 2000-12-05 Nikon Corp Production of molded substrate having fine groove

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114212A (en) * 1984-06-30 1986-01-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The Ultraviolet-curable resin composition
JPH06208033A (en) * 1993-01-12 1994-07-26 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Optical waveguide element
JPH07174902A (en) * 1993-12-17 1995-07-14 Ricoh Opt Ind Co Ltd Microlens array and its production
JPH1062717A (en) * 1996-08-20 1998-03-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd Picture embossing display device
JPH10296742A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Hoya Corp Manufacture of molding tool
JPH11123791A (en) * 1997-10-24 1999-05-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd Multilayer coating base plate and its manufacture
JP2000334744A (en) * 1999-06-01 2000-12-05 Nikon Corp Production of molded substrate having fine groove

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100429063C (en) * 2003-07-31 2008-10-29 阿尔卑斯电气株式会社 Optical component mold and method of manufacturing optical component using the same
US7550812B2 (en) 2006-09-22 2009-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Camera module and method of fabricating the same
US7972889B2 (en) 2006-09-22 2011-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating camera modules including aligning lenses on transparent substrates with image sensor chips
JP2009126011A (en) * 2007-11-21 2009-06-11 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing optical apparatus and method for manufacturing optical element
US8962079B2 (en) 2007-12-19 2015-02-24 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Manufacturing optical elements
JP2011507727A (en) * 2007-12-19 2011-03-10 ヘプタゴン・オサケ・ユキチュア Optical element manufacturing
JP2010276967A (en) * 2009-05-29 2010-12-09 Konica Minolta Opto Inc Method of manufacturing wafer lens
JP2011170224A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing optical element
JP2017181722A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Jsr株式会社 Line pattern, light control member, and method for manufacturing optical imaging member
WO2020054786A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 Agc株式会社 Optical filter and imaging device
JPWO2020054786A1 (en) * 2018-09-12 2021-08-30 Agc株式会社 Optical filter and imaging device
JP7298072B2 (en) 2018-09-12 2023-06-27 Agc株式会社 Optical filters and imagers
CN115327680A (en) * 2022-08-08 2022-11-11 苏州华太电子技术股份有限公司 Lens preparation method
CN115327680B (en) * 2022-08-08 2023-09-01 苏州华太电子技术股份有限公司 Lens preparation method

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