JP2004342968A

JP2004342968A - 光透過キャップ

Info

Publication number: JP2004342968A
Application number: JP2003140157A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakai; 博中井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】金属材料ロスを抑え、且つ量産性に優れると共に、高い気密性と鉛不使用の光透過キャップを提供すること。
【解決手段】光透過用窓を有する天板部と、天板部の外周端から略垂直方向に延在する円筒壁部により形成された円筒部と、光透過用窓で封着された光学レンズとからなり、光透過用窓外周端から延在する封着壁部を設けたものであり、光透過用窓外周端から延在する封着壁部が略垂直方向に延在したものである。さらに、円筒壁部と前記封着壁部との間に空隙を備え、光透過キャップを構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光素子、受光素子等の光素子を光透過用窓を通して光の入出力を可能にし、且つ光素子を気密に封入し保護する光透過キャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光透過キャップとしては、貫通孔を有した鏡筒を切削加工に形成し、ガラス硝材を加熱プレスし成形することで、鏡筒と光学レンズとを一体成形しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、前記特許文献１に記載された従来の光透過キャップを示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【０００４】
図３において、鏡筒１０１はステンレス素材に切削加工を施して貫通孔１０２を形成していた。貫通孔１０２の表面に切削加工で発生する切削傷を覆う被膜１０３を形成していた。ガラス硝材（図示せず。）を加熱プレスすることで鏡筒１０１と一体化した光学レンズ１０４を形成し、光透過キャップ１０５を構成していた。
【０００５】
また、鉛を含んだ低融点ガラスを用い光学レンズ１０４を接着し、光透過キャップ１０５を構成する場合もある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−２３２０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、鏡筒１０１をステンレス素材などからなる金属材を切削加工により成形しており、金属材料の加工コストが大きく、量産性に劣ると共に、切削傷の影響により鏡筒１０１と光学レンズ１０４との間の気密性が悪くなる。また、気密性を確保するために、切削傷を被覆する被膜１０３を形成することも考えられているが、被膜１０３を形成する煩雑な作業が必要となり、鏡筒１０１を製造するコストが上昇する。また、低融点ガラスを用いる場合、環境負荷物質である鉛を含むことはもちろんであるが、結露が発生するような高湿度で温度差が著しい環境下で使用された場合、低融点ガラスからガラス成分が溶出して光学レンズ１０４の表面を汚染したり気密性に支障をきたすという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、金属材料の加工コストを抑え、且つ量産性に優れると共に、高い気密性と鉛不使用の光透過キャップを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の光透光キャップは、光透過用窓を有する天板部と、天板部の外周端から略垂直方向に延在する円筒壁部により形成された円筒部と、光透過用窓で封着された光学レンズとからなり、光透過用窓外周端から延在する封着壁部を設けたものであり、光透過用窓外周端から延在する封着壁部が略垂直方向に延在したものである。さらに、円筒壁部と前記封着壁部との間に空隙を備えたものである。
【００１０】
本構成によって、金属材料の加工コストを抑え、且つ量産性に優れると共に、高い気密性を得ることができる光透過キャップを提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態における光透過キャップの断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部拡大図である。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）において、１は天板部、２は天板部１に形成された光透過用窓、３は天板部１から延在する円筒壁部、４は円筒壁部３により構成された円筒部、５は光透過用窓２外周端から延在する封着壁部、６は硝材（図示せず。）を加熱プレスすることで封着壁部５で一体化した光学レンズ、７は円筒壁部３と封着壁部５との間に設けられた空隙であり、８は以上の構成からなる光透過キャップである。
【００１４】
詳細な構成を下記に説明する。
【００１５】
圧延された鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金（以下、コバールと称する。）などの金属板材（図示せず。）をプレス成形し、天板部１、光透過用窓２、円筒壁部３、円筒部４、封着壁部５、空隙７が形成されている。これによれば、切削傷のない高精度な鏡筒を安価に量産することが可能である。さらに空隙部７を設けているため、ガラス硝材を加熱プレスする際に加わる圧力を空隙部７に組み立て治具（図示せず。）などにより補助することで圧力による変形を防ぐものである。また、切削加工した光透過キャップに比べ重量の軽量化に優れている。
【００１６】
天板部１には適宜用いられる発光素子および受光素子と外部への光路として光透過用窓２が形成されており、光透過用窓２外周端から封着壁部５が略垂直方向に延在している。封着壁部５には硝材（図示せず。）を加熱プレスにより成形された光学レンズ６が封着されている。このとき、封着壁部５と光学レンズ６との封着には金属板材（図示せず。）と硝材と熱膨張係数の差による膨張収縮力を利用した圧縮封着方法または、金属板材（図示せず。）と硝材とを化学的に結合する整合封着法が用いられている。これによれば、環境負荷が著しい鉛を含むガラスを用いることがない光透過キャップを形成することができる。さらに光学レンズ６の接着強度や光学特性の要求に応じた封着壁部５を形成することができる。また、光学レンズ６は透過させる光を平行光、収束光、分散光など、その目的および用途に合わせ適宜、光学的設計がなされている。
【００１７】
なお、本実施の形態において、封着壁部５として光透過用窓２外周端から略垂直方向に延在している封着壁部５を設けたが、図２のような傾斜を設けてもよい。
【００１８】
以上、本発明による光透過キャップについて説明したが、本発明の思想に逸脱しない限り適宜変更可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光透過キャップによれば、金属板材のプレス成型により、天板部１、光透過用窓２、円筒壁部３、円筒部４、封着壁部５、空隙７を構成しており、金属材料の加工コストが少なく、量産性に優れる。また、表面に切削傷を被覆する被膜を形成するという煩雑な作業をする必要がなく高気密性を得ると共に、製造コストを抑えることができる。さらに、環境負荷物質である鉛を含む低融点ガラスを用いることなく高信頼性を有する光透過キャップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態における光透過キャップの断面図
（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図２】本発明の実施の形態における封着壁に傾斜を設けた光透過キャップの断面図
【図３】（ａ）は従来の光透過キャップの断面図
（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【符号の説明】
１天板部
２光透過用窓
３円筒壁部
４円筒部
５封着壁部
６光学レンズ
７空隙
８光透過キャップ
１０１鏡筒
１０２貫通孔
１０３被膜
１０４光学レンズ
１０５光透過キャップ

Claims

光透過用窓を有する天板部と、前記天板部の外周端から略垂直方向に延在する円筒壁部により形成された円筒部と、前記光透過用窓で封着された光学レンズとからなり、前記光透過用窓外周端から延在する封着壁部を設けたことを特徴とする光透過キャップ。
前記光透過用窓外周端から延在する封着壁部が略垂直方向に延在したことを特徴とする請求項１に記載の光透過キャップ。
前記円筒壁部と前記封着壁部との間に空隙を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光透過キャップ。