JP2004191765A

JP2004191765A - 光学素子

Info

Publication number: JP2004191765A
Application number: JP2002361065A
Authority: JP
Inventors: Hideki Komiya; 英樹小宮; Yoshio Suzuki; 良雄鈴木
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: JP4497810B2

Abstract

【課題】設置面との接着強度を高めて、衝撃などに対しても、容易に外れることがなく、なおかつ、レンズ面を常に保護することができるようにする。
【解決手段】光学素子１は、レンズ部２の外周に、それを囲むように、コバ部３が設けられているが、このコバ部３は、その両側に夫々、突起部５を有している。これにより、かかる突起部４を含むコバ部３の厚みは厚くなり、光学素子１を基板などに接着・固定する場合の接着面積が大きくなる。また、これら突起部４の先端面のランド部５は、レンズ部２のレンズ面２ａ，２ｂよりも突出している。これにより、光学素子１を机などの表面においても、レンズ面２ａ，２ｂがこの表面に触れることがないし、また、光学素子１を落としても、レンズ面２ａ，２ｂに傷が付くこともない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光通信などに用いられる光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを用いた光通信が広く普及されてきている。かかる光通信には、光源としてレーザダイオードなどが用いられてきており、かかる光源からの出射光を光ファイバに入射させるために、光学レンズが使用されている。この光学レンズは、光源からの光を光ファイバの入射面に集光させるためのものであって、その一例が、例えば、「電子材料」工業出版２００１年１１月発行ｐｐ．７０−７３に記載されている。
【０００３】
その記載によると、図４に示すように、レーザダイオード１２と光ファイバ１４の先端部と光学レンズ１５と、例えば、Ｓｉからなる基板１１に組み込まれて光通信用モジュール１０が形成され、この光学レンズ１５はレーザダイオード１２と光ファイバ１４の先端部との間に設けられたレンズ支持部１３によって支持されている。レーザダイオード１２から拡散して出射されるレーザ光は、光学レンズ１５により、光ファイバ１４の先端部の入射口に集光される。
【０００４】
かかる光学レンズ１５は、レーザダイオード１２と光ファイバ１４との結合効率を高めるために、即ち、レーザダイオード１２からの出射光が効率良く光ファイバ１４に入射されるようにするために、球面収差などを改善する目的で非球面レンズを用いている。
【０００５】
光通信に用いられる光学レンズ１５としては、図５にその斜視図（同図（ａ））と側面図（同図（ｂ））とを示すように、レンズ部１６の周りにコバ部１７を設けたものも知られており、コバ部１７を、図４に示す光通信用モジュール１０のレンズ支持部１３に固定する。
【０００６】
図６は光通信用モジュールでの図５に示す光学レンズ１５の取り付け状態の一従来例を示す斜視図であって、１８は取り付け面、１９は溝部であり、図４に対応する部分には同一符号を付けている。
【０００７】
同図において、光通信モジュール１０には、基板１１に、レンズ支持部として、溝部１９が設けられ、この溝部１９に光学レンズ１５が取り付けられている。基板１１の表面の一方の端辺側には、レーザダイオード１２を取り付けるための取り付け面１８が設けられ、溝部１９は、同じ表面のこの取り付け面１８からこれに対向する他方の辺までこの基板１１の長手方向に直線状に形成されている。この溝部１９は断面形状が二等辺三角形状をなしており、この溝部１９内に、光軸がこの溝部１９の長手方向に平行となるように、光学レンズ１５が取り付けられている。また、レーザダイオード１２は、その発光点が光学レンズ１５の光軸と一致するように、上記の取り付け面１８に取り付けられている。そして、光学レンズ１５がレーザダイオード１２からのレーザビームを図示しない光ファイバの光入射面に集光させるように、レーザダイオード１２と光学レンズ１５と図示しない光ファイバの先端部との位置関係が設定されている。
【０００８】
ここで、光学レンズ１５としては、図５に示すレンズ部１６とコバ部１７とが同じガラス素材からなるものと、コバ部１７を金属枠とし、これにガラス素材によるレンズ部１６を嵌め込んだ構成のものとがある。前者の構成の光学レンズ１５の場合には、基板１１の溝部１９の壁面にコバ部１７が接着剤で固定され、後者の構成の光学レンズ１５の場合には、金属性のコバ部１７が溝部１９の壁面に溶接やハンダによって固定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような光通信用の光学レンズ１５は、レンズ部１６とコバ部１７とが同じガラス素材で一体に成形されたものであるときには、そのレンズ部１６の厚みに対し、コバ部１７はこれよりもさらに薄くなる。このような薄い光学レンズ１５を、図６に示すように、基板１１の溝部１９に接着剤で固定した場合、この溝部１９の側面と接着される光学レンズ１５のコバ部１７の厚みが薄いため、接着の仕方によっては、充分な接着力が得られない場合もある。そして、このような場合には、基板に予期しない衝撃などが加えられると、光学レンズ１５が溝部１９からはずれてしまうような事故も発生する可能性があり、基板への取り付けの信頼性が充分に得られない。
【００１０】
また、図５に示すように、従来のレンズ部１６とコバ部１７とが一体に成形された光学レンズ１５は、レンズ部２のレンズ面がコバ部３の端面（即ち、ランド部）から突出した形状をなしているため、台の面などの上に置いた場合には、レンズ面に不要物が付着し、レンズ面を汚してしまうといった問題があるし、また、かかる光学レンズ１５を落としてしまった場合には、レンズ面に傷がついてしまうといった問題もあった。光通信用の光学レンズ１５は、直径が１．５ｍｍ程度の非常に小さなものであるから、このような事態が生ずる可能性が大きい。
【００１１】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、設置面との接着強度を高めて、衝撃などに対しても、容易に外れることがなく、なおかつ、レンズ面を常に保護することができるようにした光学素子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、レンズ部とその周りのコバ部からなる光学素子であって、コバ部の厚さをレンズ部の厚さよりも厚くし、かつレンズ部の両レンズ面に対し、コバ部の両端面が突出しているものである。
【００１３】
また、本発明は、レンズ部とその周りのコバ部からなる光学素子であって、コバ部の２か所以上の部分の厚さをレンズ部の厚さよりも厚くし、かつレンズ部の厚さよりも厚いコバ部の２か所以上の部分の先端面が、レンズ部の両レンズ面よりも突出しているものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
【００１５】
図１は本発明による光学素子の一実施形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の分断線Ａ−Ａに沿う断面図であり、１はこの実施形態の光学素子、２はレンズ部、２ａ，２ｂはレンズ面、３はコバ部、４は突起部、５はランド部である。
【００１６】
同図（ａ），（ｂ）において、光学素子１はレンズ部２とその周りにレンズ部２と同一素材で一体に成形されたコバ部３とから構成されており、このコバ部３の両側に、レンズ部２のレンズ面２ａ，２ｂの全周を囲むように、環状の突起部４が形成されている。これら両側の突起部４の先端面がランド部５をなしており、これらランド部５がレンズ部２のレンズ面２ａ，２ｂよりも突出しているように、突起部４が形成されている。かかる突起部４も、レンズ部２やコバ部３とともに、これらと同じ素材で一体に成形されている。
【００１７】
かかる構成の光学素子１では、コバ部３の厚みが、その両側の突起部４も含めて、厚くなっている。このため、この光学素子１を、光通信用として、図６に示すように、基板１１の溝部１９に接着・固定させると、従来の光学素子１５に比べ、この光学素子１と溝部１９との接着面積が増加する。従って、この光学レンズ１と基板１１との固定状態の機械的強度が増すことになり、従来の光学レンズ１５を用いた場合に比べて、外部からの衝撃に対してより耐え得るものとなる。
【００１８】
また、光学素子１の両側でランド部５がレンズ面２ａ，２ｂよりも突出しているので、これを台，机などの面に置いても、レンズ面２ａ，２ｂがこの面に触って汚れることもないし、また、落としても、レンズ面２ａ，２ｂに傷が付くこともない。
【００１９】
図２は本発明による光学素子の他の実施形態を示す図であって、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の分断線Ｂ−Ｂに沿う断面図であり、３ａ，３ｂはコバ部３の側面、４ａは突起部４の先端面である。また、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２０】
同図（ａ），（ｂ）において、コバ部３の側面は、レンズ部２を挟んだ２か所の部分が平面状の側面３ａをなし、これら側面３ａの間が円筒面状の側面３ｂをなしている。そして、コバ部３の両側には夫々、レンズ部２を挟むように、平面状の側面に平行に２つの突起部４が設けられており、これら突起部４の先端面４ａがレンズ部２のレンズ面２ａ，２ｂよりも突出している。
【００２１】
かかる構成の光学素子１においても、コバ部３の一部ではあるが、そのコバ部３の平面状の側面３ａ側に突起部４を設けているので、かかる光学素子１を光通信用の光学レンズとして、図３に示すように、基板１１の平面状の表面に取り付ける場合、この光学素子１のコバ部３の一方の平面状をなす側面３ａをこの基板１１の表面に接着剤でもって接着・固定して光通信用モジュール１０を形成するようにすることにより、この光学素子１の基板１１への接着面積が広くなる。
【００２２】
また、コバ部３の両側に夫々、レンズ部２を挟んだ２か所にこのレンズ部２のレンズ面２ａ，２ｂよりも突出した突起部４を設けたものであるから、これら突起４により、これらレンズ面２ａ，２ｂがこの光学素子１を載置した面に触れることもないし、光学素子１を落としても、これらレンズ面２ａ，２ｂに衝撃が直接加わることはない。
【００２３】
以上のように、この実施形態も、図１に示した実施形態と同様の効果が得られる。
【００２４】
なお、図２に示した実施形態において、突起部４が設けられたコバ部３の側面の２か所を平面状の側面３ａとしたが、これを、図３に示すように、基板１１の表面に載置するものである場合には、この表面に接着・固定する側面部分のみを平面状とし、この平面状の側面部分以外の側面部分を円筒面状の側面としてもよい。勿論、この場合でも、コバ部３の両面に夫々２か所ずつ突起部４を設けるものである。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態にのみ限定されるものではない。例えば、図１に示す実施形態では、突起部４を連続した環状に１つだけ形成したものであったが、これに限らず、突起部４を円弧状の部分的な突起としてもよいし、部分的な直線状の突起部としてもよい。但し、かかる部分的な突起部は、光学素子１が載置面に載置されたとき、かかる突起部のみが載置面に触れて安定に載置されるように、２個以上設ける。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ部の周りのコバ部の両側に夫々、このレンズ部のレンズ面よりも突出した突起部を設けたものであるから、コバ部の側面の面積を増大化させることができ、基板への接着面積を増加させてその固定状態を安定化させて使用装置への取り付けの信頼性を向上させ、しかも、かかる突起部によってレンズ面を保護し、該レンズ面の汚れや傷つきなどを防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学素子の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明による光学素子の他の実施形態を示す図である。
【図３】図２に示す実施形態の使用状態の一具体例を概略的に示す斜視図である。
【図４】光通信用モジュールの一従来例を示す構成図である。
【図５】従来の光学素子の一例を示す図である。
【図６】従来の光学素子の使用状態の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１光学素子
２レンズ部
２ａ，２ｂレンズ面
３コバ部
３ａ，３ｂ側面
４突起部
４ａ先端面
５ランド部

Claims

レンズ部とその周りのコバ部からなる光学素子において、
該コバ部の厚さを該レンズ部の厚さよりも厚くし、かつ該レンズ部の両レンズ面に対し、該コバ部の両端面が突出していることを特徴とする光学素子。
レンズ部とその周りのコバ部からなる光学素子において、
該コバ部の２か所以上の厚さを該レンズ部の厚さよりも厚くし、かつ該レンズ部の厚さよりも厚い該コバ部の２か所以上の部分の先端面が、該レンズ部の両レンズ面よりも突出していることを特徴とする光学素子。