JP2009164427A - 光学装置、その製造方法及び光通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状蓋体と鏡筒との係合構造を工夫して、従来方式の光学モジュールに比べて極めて小型化できるようにする共に、レンズの焦点を容易かつ簡単に調整できるようにする。
【解決手段】所定の位置に開口部４を有し、かつ、焦点調整用のレンズ２を内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹部１ａを有するレンズユニット１１と、レンズ２から所定距離を隔てて設けられたレーザダイオード５を有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凸部３ａを有するＣＡＮパッケージ１３とを備え、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット１１の凹部１ａとＣＡＮパッケージ１３の凸部３ａとが係合されてなるものである。部品組み立て時、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザダイオードを実装したレーザポインタ、レーザプリンタ、目標照準器、防犯センサ、レーザダイオード及びフォトダイオードを実装した光通信装置間で光通信処理を実行する光通信システムに適用可能な光学装置、その製造方法及び光通信装置に関するものである。詳しくは、所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包する筒状蓋体を、レンズから所定距離を隔てて設けられた光半導体素子を有する鏡筒に覆い被されるように組み立て、筒状蓋体の内周部に設けられた係合用の凹凸部と、鏡筒の外周部に設けられた係合用の凹凸部とを係合するようにして、部品組み立て時、鏡筒に対する筒状蓋体の位置を自在に移動できるようにすると共に、レンズと光半導体素子との間の離隔距離を自在に調整できるようにしたものである。

近年、レーザビームを応用したレーザポインタや、レーザプリンタ、目標照準器、防犯センサ等が使用され、また、光通信装置間を光ファイバケーブルで接続して光通信処理を行う場合も多くなってきた。レーザポインタや、レーザプリンタ、目標照準器、防犯センサ等の光学装置には、コリメート光源を有する発光ユニットが備えられる。発光ユニットは、レーザダイオード及びコリメートレンズを実装して構成される。光通信装置には、発光ユニットの他に受光ユニットが備えられる。受光ユニットは集光レンズ及びフォトダイオードを実装して構成される。

これらの光学装置においては、製品出荷時、発光ユニットにおけるレーザダイオードに対するコリメートレンズの焦点距離を調整するようになされる。同様にして、光通信装置においては、上述の発光ユニットの調整の他に、受光ユニットにおけるフォトダイオードに対する集光レンズの焦点距離を調整するようになされる。

この種の光学装置における焦点距離調整に関して、特許文献１には光学ユニットおよびそれを用いた光走査装置が開示されている。この光学ユニットによれば、レーザユニット、筒状のハウジング、コイルバネ、コリメータ調整用のレンズ及び、レーザビームの出射口を有した内管を有して構成される。ハウジングの内周面及び内管の外周面はネジ構造となされ、レーザユニットはハウジングの底面側に実装される。

光学ユニットの組立時、ハウジング内にコイルバネを挿入し、その上方にレンズを配置し、内管でレンズ及びコイルバネを覆い被せるように、ハウジングの内周面のネジと、内管の外周面のネジとを螺合する。コリメート調整時は、ネジ構造の内管を回してハウジングに出し入れすることにより焦点距離を調整するようにした。このように光学ユニットを構成すると、レーザビーム径を簡単に調整でき、かつ、簡易な構造で安価な光学ユニットを提供できるというものである。

また、特許文献２には光学装置が開示されている。この光学装置によれば、ケース、レーザホルダ、レーザダイオード、筒状のガイド部、レンズホルダ、投光レンズ、コイルバネ及び鏡筒部を有して構成される。レーザダイオードはレーザホルダの底部側に固定され、ガイド部はレーザホルダに固定されている。鏡筒部は、その内面にネジ構造を有している。鏡筒部には投光レンズが設けられ、レンズホルダは、その上部外周面にネジ構造を有している。

光学装置の組立時、レーザホルダの底部側にはレーザダイオードが固定され、レンズホルダには投光レンズが実装される。その後、ガイド部とレーザホルダとの間であって、ガイド部内にコイルバネを挿入し、その上方にレンズホルダを嵌合する。そして、ケースに対して回転自在に鏡筒部を取り付け、この鏡筒部でレンズホルダを覆い被せ、鏡筒部の内面のネジとレンズホルダの上部外周面のネジとを螺合する。コリメート調整時は、ネジ構造の鏡筒部を回転してレンズホルダを出し入れすることにより投光レンズの焦点距離を調整するようにした。このように装置を構成すると、発光部の光軸に対するレンズの中心位置を高精度に保持しながら、発光部に対してレンズを光軸方向に高精度に移動できるというものである。

特開平９−１８９８７５号公報（第３頁 第２図） 特開２００１−２６４４５３号公報（第２頁 第３図）

ところで、従来方式の光学装置や、光学ユニットによれば、次のような問題がある。 ｉ．特許文献１に見られるような光学ユニットによれば、レーザユニットの外径に比べて大きな内径を有するハウジング内に、当該レーザユニットとの外径に比べて大きな外径を有する内管をネジ嵌合する方法が採られている。このため、レーザユニットの外径に対して、ハウジングの内径に合わせて内管の外径を大きく設定しなくてはならず、光学ユニットの外径が必然的に大きなってしまい、レーザユニットが縮小化されても、光学ユニットが大型化してしまうという問題がある。

ii．特許文献２に見られるような光学装置によれば、鏡筒部内にレンズホルダ、ガイド部を内包する係合構造が採られるため、レーザダイオードの外径に対して、レンズホルダ及びガイド部等（以下筒状蓋体という）の外径が大きくなり、鏡筒部（以下で単に鏡筒ともいう）の外径が必然的に大きなってしまい、光学装置が大型化してしまうという問題がある。

iii．特許文献２によれば、光学装置が多数の部品で構築されているため、組立工程が複雑化したり、コスト高を招くという問題がある。

そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、筒状蓋体と鏡筒との係合構造を工夫して、従来方式の光学モジュールに比べて極めて小型化を図れるようにする共に、レンズの焦点を容易かつ簡単に調整できるようにした光学装置、その製造方法及び光通信装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、レンズから所定距離を隔てて設けられた光半導体素子を有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを備え、筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、筒状蓋体の凹凸部と鏡筒の凹凸部とが係合されてなることを特徴とする光学装置によって解決する。

本発明に係る光学装置によれば、部品組み立て時、鏡筒に対する筒状蓋体の自らの位置を自在に移動できるので、レンズと光半導体素子との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置の外径形状は、鏡筒の外径と筒状蓋体の肉厚の２倍とを加算した寸法に設計できる。

本発明に係る第１の光学装置は、光半導体素子がレンズに向けて発光するレーザダイオードから構成され、第２の光学装置は、光半導体素子がレンズを介して受光するフォトダイオードから構成されることを特徴とするものである。

本発明に係る第１の光学装置によれば、レンズとレーザダイオードとの間の離隔距離が自在に調整可能な発光手段を構成することができ、第２の光学装置によればレンズと、フォトダイオードとの間の離隔距離が自在に調整可能な受光手段を構成することができるようになる。

本発明に係る光学装置の製造方法は、所定の位置に開口部を設け、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に係合用の凹凸部を設けて筒状蓋体を形成する工程と、レンズに向けて発光し又は当該レンズを介在して受光する光半導体素子を設け、かつ、外周部に係合用の凹凸部を設けて鏡筒を形成する工程と、筒状蓋体を鏡筒に覆い被ぶせるように組み立て、かつ、当該筒状蓋体の凹凸部と鏡筒の凹凸部とを係合する工程とを有することを特徴とするものである。

本発明に係る光学装置の製造方法によれば、部品組み立て時、鏡筒に対する筒状蓋体の自らの位置を自在に移動できるので、レンズと光半導体素子との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。

本発明に係る光通信装置は送信信号を光に変換して出射する発光手段と、入射光を光電変換して受信信号を出力する受光手段と、発光手段の出力制御及び受光手段の入力制御を実行する制御手段とを備え、発光手段は、所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、レンズに向けて発光するレーザダイオードを有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを有し、かつ、筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、筒状蓋体の凹凸部と鏡筒の凹凸部とが係合された密閉構造を有し、受光手段は、所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、レンズを介在して受光するフォトダイオードを有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを有し、筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、筒状蓋体の凹凸部と鏡筒の凹凸部とが係合された密閉構造を有することを特徴とするものである。

本発明に係る光通信装置によれば、発光手段にはレンズに向けて発光するレーザダイオードを有した本発明に係る第１の光学装置が備えられ、受光手段にはレンズを介して受光するフォトダイオードを有した本発明に係る第２の光学装置が備えられるので、部品組み立て及び実装校正時、発光手段及び受光手段において、鏡筒に対する筒状蓋体の自らの位置を自在に移動できるようになる。

本発明に係る光学装置及びその製造方法によれば、所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包する筒状蓋体が、レンズから所定距離を隔てて設けられた光半導体素子を有する鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、筒状蓋体の内周部に設けられた係合用の凹凸部と、鏡筒の外周部に設けられた係合用の凹凸部とが係合されてなるものである。

この構成によって、部品組み立て時、鏡筒に対する筒状蓋体の自らの位置を自在に移動できるので、レンズと光半導体素子との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置の外径形状は、鏡筒の外径と筒状蓋体の肉厚の２倍とを加算した寸法に設計できるので、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

本発明に係る光通信装置によれば、発光手段にはレンズに向けて発光するレーザダイオードを有した本発明に係る第１の光学装置が備えられ、受光手段にはレンズを介して受光するフォトダイオードを有した本発明に係る第２の光学装置が備えられるものである。

この構成によって、部品組み立て及び実装校正時、発光手段及び受光手段において、鏡筒に対する筒状蓋体の自らの位置を自在に移動できるので、発光手段及び受光手段におけるレンズと光半導体素子との間の離隔距離を各々自在に調整できるようになる。従って、当該光通信装置を情報処理装置間で光通信処理を実行する光通信システムに十分応用できるようになる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る光学装置、その製造方法及び光通信装置の実施形態について説明をする。

図１は第１の実施例としての光学装置１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す光学装置１００は、レンズユニット１１及び雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ１３を有して構成される。
レンズユニット１１は筒状蓋体の一例を構成し、レンズハウジング１及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。レンズハウジング１は、外径φ１の筒状体を有しており、上面の所定の位置には開口部４が設けられ、当該光学装置１００から外部へレーザ光を出射する部分となる。外径φ１は５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。光学装置１００の高さｈは、引き出しピン６ａ〜６ｄを除く、レンズユニット１１の上部からＣＡＮベース部３ｃに至る長さは、５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。高さｈは校正時に可変調整される。

レンズハウジング１の下面は開放されており、レンズハウジング１には焦点調整用のレンズ２を内包するように実装（収容）されている。レンズハウジング１の開口部４の付近はレンズ２を抜け止めするための返し（庇）構造を有している。レンズ２にはコリメータレンズが使用される。レンズ２はＣＡＮパッケージ１３を組み入れる側から挿入される。

レンズハウジング１の内面側であって、レンズ２を内包する部分から下方に至る部分の内周部には、係合用の凹凸部を構成する螺旋状の凹部１ａが設けられている。この凹部１ａは所定の螺旋ピッチを成す雌ネジを成すＶ溝構造（以下単に雌ネジ構造という）を有している。レンズハウジング１及びレンズ２には樹脂形成されたものが使用される。例えば、レンズハウジング１には、所望の樹脂材料を射出金型成型して形成した筒状蓋体部品が使用される。レンズ２には、透明性の樹脂材料を射出金型成型して形成したレンズチップが使用される。このようにレンズハウジング１及びレンズ２を樹脂で形成すると、光学装置１００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになる。

ＣＡＮパッケージ１３は鏡筒の一例を構成し、係合用の螺旋状の凸部付きのＣＡＮ筐体３ｂ、ＣＡＮベース部３ｃ、引き出しピン６及び、レーザダイオード５を有して構成される。レーザダイオード５には、例えば、波長６３５ｎｍ〜１５５０ｎｍ、出力が１ｍＷ〜５０ｍＷ程度の半導体レーザ素子が使用される。ＣＡＮ筐体３ｂは、筒状体を有しており、その上部は、図示しない開口部を有した蓋部位となされ、当該ＣＡＮ筐体３ｂからレンズハウジング１へレーザ光を出射する部分となる。螺旋状の凸部３ａは係合用の凹凸部を構成し、ＣＡＮ筐体３ｂの外周部に設けられ、この凸部３ａが雄ネジを成すＶ溝構造（以下単に雄ネジ構造という）を有している。

ＣＡＮベース部３ｃにはレーザダイオード５が設けられている。レーザダイオード５は光半導体素子の一例を構成し、レンズ２に向けてレーザ光を出射（発光）するように動作する（第１の光学装置）。レーザダイオード５はレンズ２から所定距離を隔てた位置に保持される。ＣＡＮベース部３ｃの一方の側はＣＡＮ筐体３ｂによって覆われる。他方の側には引き出しピン６、例えば、４本の引き出しピン６ａ〜６ｄが設けられ、各々の引き出しピン６ａ〜６ｄは、レーザダイオード５や、図示しないダイオード用のモニタ素子に接続される。

この例では、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット１１の凹部１ａとＣＡＮ筐体３ｂの凸部３ａとが係合された密閉構造を成している。しかも、レンズユニット１１の内周部に設けられた係合用の凹部１ａが雌ネジ構造を有し、かつ、ＣＡＮ筐体３ｂの外周部に設けられた係合用の凸部３ａが雄ネジ構造を有している。レンズユニット１１をＣＡＮパッケージ１３に係合すると、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できるようになるので、所望の焦点距離に調整できるようになる。このようなネジ構造を用いることにより、レンズユニット１１とＣＡＮパッケージ１３との２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を変えることができるようになる。

続いて、光学装置１００の製造方法について説明する。図２Ａ及びＢは、光学装置１００の組立例を示す断面図である。
まず、図２Ａに示すようなレンズユニット１１を準備する。レンズユニット１１は、外径φ１が５ｍｍ乃至８ｍｍ程度で、高さｈ’も５ｍｍ乃至８ｍｍ程度のレンズハウジング１を形成し、このレンズハウジング１にレンズ２を実装して接合する。例えば、外径φ１のレンズユニット１１を成す筒状体を１／２に分割した半裁形状（背開き状）の所定の位置に開口部４及びその内側に係合用の凹部１ａとなる雌ネジを象ったコアを作成し、このレンズユニット１１の外側の半裁形状となる形状を象ったキャビティを作成する。このようなコアとキャビティを有した金型を型締めして所望の樹脂を封入する。これにより、まず、外径φ１の筒状体を１／２に分割形成した半裁形状のレンズハウジング１を得る。

レンズ２はコリメート調整用のレンズチップを予め形成して置く。例えば、底部が半球面状を成し、所定の深さを有した穴部を象ったコアを作成し、平坦面を有したキャビティを作成する。このような穴部を有するコアと平坦面を有したキャビティとを有した金型を型締めして透明性の樹脂材料を封入することにより、レンズチップを形成する。ここに得られた半裁形状のレンズハウジング１にレンズ２となるレンズチップを挿入し、二色成型の要領で他方の半裁形状のレンズハウジング１を射出金型成型してレンズ一体型のレンズハウジング１を形成する。これにより、上面に開口部４を有し、下面が開放され、内面にレンズ２及び、雌ネジを有したレンズユニット１１を得ることができる。

次に、図２Ｂに示すような雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ１３を準備する。ＣＡＮパッケージ１３は高さがｈ”で、ＣＡＮベース部３ｃが外径φ１’を有したＣＡＮ筐体３ｂを形成する。ＣＡＮパッケージ１３が既存のＣＡＮパッケージと異なる部分は、ＣＡＮ筐体３ｂの外周部分である。この外周部分は、例えば、断面三角形状の部材を螺旋状に形成し、この螺旋状の部材を雄ネジ部としてＣＡＮ筐体３ｂの外周部に接着剤で接合する方法を採って形成するとよい。この方法は、既存のＣＡＮパッケージをそのままＣＡＮパッケージ１３に応用することができる。

また、ＣＡＮ筐体用の素材を螺旋状に打ち出し加工して、係合用の凸部３ａを形成した素材を筒状体に丸め加工して、雄ネジ部付きのＣＡＮ筐体３ｂを得る方法により形成してもよい。この方法で、光学装置１００を形成すると、既存のＣＡＮパッケージのＣＡＮ筐体を除く、ＣＡＮベース部３ｃ、レーザダイオード５及び引き出しピン６ａ〜６ｄをそのまま応用することができる。ＣＡＮベース部３ｃにはレーザダイオード５を実装し、そのＣＡＮベース部３ｃには引き出しピン６ａ〜６ｄが設けられ、レーザダイオード５等と引き出しピン６ａ〜６ｄとが半田付けや銀ロー付け等により電気的に接続するようになされる。

この例で、図２Ａに示すｔをレンズユニット１１のレンズハウジング１の肉厚とし、図２Ｂに示すφｃをＣＡＮパッケージ１３の外径（レンズハウジング１の内径φｃ’とほぼ等しい）としたとき、光学装置１００の外径形状を規定するレンズユニット１１の外径φ１は、ＣＡＮパッケージ１３の外径φｃとレンズユニット１１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計するとよい。このように設計すると、従来方式の光学モジュールに比べて極小型の光学装置１００を形成できるようになる。

このようなレンズユニット１１とＣＡＮパッケージ１３が準備できたら、レンズユニット１１をＣＡＮパッケージ１３に覆い被せるように組み立て、かつ、当該レンズユニット１１の凹部１ａとＣＡＮパッケージ１３の凸部３ａとを係合する。その際に、レンズユニット１１の内周部に設けられた雌ネジ構造の係合用の凹部１ａがＣＡＮパッケージ１３の外周部に設けられた雄ネジ構造の係合用の凸部３ａに螺合される。これにより、図１に示したような密閉構造を有した光学装置１００が完成する。

この例で、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行って光学装置１００を校正する場合、当該光学装置１００のレーザダイオード５に駆動電圧を供給する。この光学装置１００から所定距離だけ離れた位置に測定器を設置し、レンズユニット１１を介してＣＡＮパッケージ１３から出射されるレーザ光を測定する。レーザ光が当該光学装置１００から平行に出射されるように、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動して、所望の焦点距離を無限大に調整するようになされる。

この例では、ネジ構造を用いているので、レンズユニット１１とＣＡＮパッケージ１３の２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を微調整するように操作できる。この例のネジ構造による焦点距離の調整方法の利点は、ネジ溝が一定間隔に配置されているため、レンズユニット１１の回転角に対する焦点距離方向の移動距離が一定となる。この結果、調整したい焦点距離に対してレンズユニット１１を何度回転すれば、どの位の移動距離を見込めるかを計算できるため、自動調整等に有効である。

当該光学装置１００の校正後は、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３に固定される。例えば、接着剤を塗布してＣＡＮパッケージ１３に対してレンズユニット１１が振動等により動かないように堅固に固定される。もちろん、接着剤によることなく、レンズユニット１１の光軸と直交する方向に雌ネジを設け、この雌ネジに固定用のネジを係合して、ＣＡＮパッケージ１３に対する可動防止用のストッパとしてもよい。

このように、第１の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できるので、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を自在に調整できるようになった。しかも、上述の部品構成における優位な点は、最小構成の部品において、コリメート調整を実行することができ、価格に圧倒的な優位性がある。

また、当該光学装置１００の外径形状は、ＣＡＮパッケージ１３の外径とレンズユニット１１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。上述の例で、レンズユニット１１については、レンズハウジング１にレンズ２を実装して固定する場合について説明したが、これに限られることはなく、レンズハウジング１とレンズ２とを樹脂で一体形成してもよい。

更に、レンズユニット１１をＣＡＮパッケージ１３に覆い被せる場合について説明したが、これに限られることはなく、ＣＡＮパッケージ１３以外にも、外装部位が樹脂形成された発光ダイオードにおいて、その外装部位に直接ネジ構造を形成して、レンズユニット１１をその外装部位のネジ構造に係合するようにしてもよい。

従って、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離が自在かつ容易に調整可能な発光手段を提供でき、この発光手段をレーザポインタや、レーザプリンタ、光通信装置の発光手段に十分応用できるようになった。加えて、上述した例で、レンズハウジング１及びレンズ２を樹脂で一体形成しているので、光学装置１００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになった。

図３は、第２の実施例としての光学装置２００の構成例を示す断面図である。この実施例では、既存（従来方式）のＣＡＮパッケージ１３’をそのまま流用する場合であって、第１の実施例で説明したＣＡＮ筐体３ｂの外周部に接着した断面三角形状の凸部３ａを成す螺旋状の部材に代えて、外周部に雄ネジを成すＶ溝構造を有した寸胴状の筒体部品７（レーザホルダ）を形成し、この筒体部品７をＣＡＮパッケージ１３’のＣＡＮ筐体３ｂの外周部に嵌合するようになされる。

図３に示す光学装置２００は、雄ネジ付きの筒体部品７、ＣＡＮパッケージ１３’及びレンズユニット２１を有して構成される。筒体部品７は雄ネジ構造を成す凸部７ａ及び筒体７ｂを有している。凸部７ａは、筒体７ｂの外周部に螺旋状に設けられている。レンズユニット２１は第１の実施例と同様にして、レンズハウジング１’及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。

レンズハウジング１’は、外径φ２の筒状体を有しており、上面の所定の位置には開口部４が設けられ、当該光学装置２００から外部へレーザ光を出射する部分となる。外径φ２は７ｍｍ乃至１０ｍｍ程度である。レンズユニット２１は、既存のＣＡＮパッケージ１３’を応用する場合、光学装置１００のレンズユニット１１に比べてやや太めになる。市販のレーザダイオード５が実装されたＣＡＮパッケージ１３’に雄ネジ構造を有する筒体部品７を実装できるようになる。

光学装置２００の高さｈは、第１の実施例と同様にして５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。高さｈは校正時に可変調整される。レンズハウジング１’の高さはｈ’であり、下面は開放されており、レンズハウジング１’には焦点調整用のレンズ２を内包するように実装されている。レンズ２にはコリメータレンズが使用される。なお、レンズハウジング１’の内面側の構造及びその形成方法は第１の実施例と同様であるのでその説明を省略する。

ＣＡＮパッケージ２３は鏡筒の一例を構成し、既存（従来方式）のＣＡＮパッケージ１３’と本発明に係る係合用の凸部付きの寸胴状の筒体部品７を有して構成される。ＣＡＮパッケージ１３’はＣＡＮ筐体３ｂ、ＣＡＮベース部３ｃ、引き出しピン６及び、レーザダイオード５を有して構成される。ＣＡＮパッケージ１３’の高さはｈ”で、ＣＡＮベース部３ｃは外径φ１’を有している。各部の機能、その構成材料及び、それらの形成方法は第１の実施例と同様であるのでその説明を省略する。係合用の凸部７ａは、寸胴状の筒体７ｂの外周部に設けられ、この凸部７ａが雄ネジ構造を有している。この筒体部品７は既存のＣＡＮパッケージ１３’のＣＡＮ筐体３ｂに嵌合し、その後、筒体部品７とＣＡＮパッケージ１３’とを接着剤等を介して固定して使用される。

続いて、光学装置２００の製造方法について説明する。図４Ａ〜Ｃは、光学装置２００の組立例を示す分解断面図である。この例では、まず、図４Ａに示すレンズユニット２１を準備する。レンズユニット２１は、外径φ２が光学装置１００のレンズユニット１１の外径φ１と異なるだけで、第１の実施例と同じ形成方法が採れるので、その説明を省略する。図４Ｂに示す寸胴状の筒体部品７は、例えば、筒体部品用の板金素材に螺旋状部位を打ち出し加工し、係合用の凸部７ａを形成する。その後、打ち出し部材を筒状に丸めて加工し、高さがｈｂで外径がφｂ及び内径がφｃ’の雄ネジ部付きの寸胴状の筒体部品７を得るようになされる。図４Ｃに示すＣＡＮパッケージ１３’は既存のものである。内径φｃ’は、ＣＡＮパッケージ１３’の外径φｃとほぼ等しい。

この例では、図４Ｂに示す寸胴状の筒体部品７を図４Ｃに示す既存のＣＡＮパッケージ１３’に嵌合して本発明に係るＣＡＮパッケージ２３を形成する。筒体部品７は、嵌合後、ＣＡＮパッケージ２３に接着剤を介して接合するようになされる。次に、係合用の凸部付きの筒体部品７を有したＣＡＮパッケージ２３に、レンズユニット２１を覆い被されるように組み立てる。そして、レンズユニット２１の凹部１ａと、筒体部品７の凸部７ａとを係合して密閉構造とする。これにより、図３に示したような密閉構造を有した光学装置２００が完成する。

この例でも、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行うが、その方法は第１の実施例と同様であるので、その説明を省略する。当該光学装置３００の校正後は、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３に固定される。固定方法は、第１の実施例と同じ方法が採れるのでその説明を省略する。

このように、第２の実施例としての光学装置２００によれば、外周部に雄ネジ構造を有した寸胴状の筒体部品７を形成し、この筒体部品７をＣＡＮパッケージ１３’のＣＡＮ筐体３ｂの外周部に嵌合するようになされる。上述した例では、レンズユニット２１の内周部に設けられた係合用の凹部１ａが雌ネジ構造を成し、かつ、筒体部品７の外周部に設けられた係合用の凸部７ａが雄ネジ構造を成している。

このネジ構造を有するレンズユニット２１をＣＡＮパッケージ２３に係合すると、第１の実施例と同様にして、ＣＡＮパッケージ２３に対するレンズユニット２１の自らの位置を自在に移動できるようになるので、レーザダイオード５に対するレンズ２を所望の焦点距離に調整できるようになる。これにより、第１の実施例と同様にして、レンズユニット２１とＣＡＮパッケージ２３との２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を変えることができるようになる。なお、光学装置２００は、第１の実施例に比べて筒体部品７を形成するために、部品点数は１つ増えるものの、従来方式のＣＡＮパッケージ１３’をそのまま流用できるメリットがある。

図５は、第３の実施例としての光学装置３００の構成例を示す断面図である。この例では第１の実施例のレンズユニット１１及びＣＡＮパッケージ１３のネジ係合構造に弾性部材を加えて、コリメート調整後のレンズユニット１１の位置ずれ防止できるようにした。
図５に示す光学装置３００は、レンズユニット１１、コイルバネ８及び雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ１３を有して構成される。レンズユニット１１は第１の実施例と同様にして、レンズハウジング１及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。この例でレンズ２の下方には弾性部材の一例を構成するコイルバネ８が実装されている。コイルバネ８は、例えば、レンズ２とＣＡＮ筐体３ｂとの間に挿入され、ネジ構造によるガタ付きを軽減できるようにした。コイルバネ８にはＳＵＳ３０３によるステンレス線をコイル状に捻ったバネや、黄銅線をコイル状に捻ったバネ、りん青銅線をコイル状に捻ったバネが使用される。

このようなコイルバネ８の挿入によって、接着剤に依存することなく、光学装置３００の振動時、コリメート調整後に容易に位置ずれし難くなる。従って、ＣＡＮパッケージ１３に対してレンズユニット１１が半固定可能な光学装置３００を構成できるようになる。ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の最調整が容易になる。なお、第１の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは、同じ機能を有し、同じ部材及び同じ形成方法が採られるので、その説明を省略する。

この例では、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット１１の凹部１ａとＣＡＮ筐体３ｂの凸部７ａとが係合された密閉構造を成している。しかも、レンズユニット１１の内周部に設けられた係合用の凹部１ａが雌ネジ構造を有し、かつ、ＣＡＮ筐体３ｂの外周部に設けられた係合用の凸部３ａが雄ネジ構造を有している。レンズユニット１１をＣＡＮパッケージ１３に係合すると、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できるようになるので、所望の焦点距離に調整できるようになる。このようなネジ構造を用いることにより、レンズユニット１１とＣＡＮパッケージ１３との２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を変えることができるようになる。

続いて、光学装置３００の製造方法について説明する。図６Ａ及びＢは、光学装置３００の組立例を示す分解断面図である。
この例では、まず、図６Ａに示すレンズユニット１１を準備する。レンズユニット１１は、第１の実施例と同じ形成方法が採れるので、その説明を省略する。次に、図６Ｂに示すコイルバネ８を準備する。コイルバネ８は、例えば、レンズ２とＣＡＮ筐体３ｂとの間に挿入可能な大きさの外径φｄとなるように形成する。コイルバネ８は、ＳＵＳ３０３によるステンレス線を丸棒等に巻き付け、仕上がり寸法が外径φｄとなるようにコイル状に捻って形成する。コイル材料は、ステンレス線の他に黄銅線や、りん青銅線を使用することができる。もちろん、鉄線（鋼線）にメッキを施したものでもよい。

次に、図６Ｃに示すような雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ１３を準備する。ＣＡＮパッケージ１３は、第１の実施例と同じ形成方法が採れるので、その説明を省略する。更に、係合用の凸部付きのＣＡＮパッケージ１３とレンズユニット１１との間にコイルバネ８を挿入して、レンズユニット１１でＣＡＮパッケージ１３を覆い被されるように組み立てる。そして、レンズユニット１１の凹部１ａと、ＣＡＮ筐体３ｂの凸部３ａとを係合して密閉構造とする。これにより、図５に示したような密閉構造を有し、かつ、ネジ構造ガタ防止機能を有した光学装置３００が完成する。

この例でも、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行うが、その方法は第１の実施例と同様であるので、その説明を省略する。当該光学装置３００の校正後は、レンズユニット１１がＣＡＮパッケージ１３にコイルバネ８によって半固定される。もちろん、第１の実施例で説明した接着方法を併用してもよい。

このように、第３の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できるので、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置３００の外径形状は、第１の実施例と同様にして、ＣＡＮパッケージ１３の外径φｃとレンズユニット１１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

従って、第１の実施例と同様にして、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離が自在かつ容易に調整可能な発光手段を提供でき、この発光手段をレーザポインタや、光通信装置の発光手段に十分応用できるようになった。加えて、上述した例で、レンズハウジング１及びレンズ２を樹脂で一体形成しているので、光学装置３００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになった。

図７は、第４の実施例としての光学装置４００の構成例を示す断面図である。この実施例では、第１〜第３の実施例で説明したようなネジ構造ではなく、レンズユニット４１の内周部に設けられた係合用の凹部がラッチ構造を有し、かつ、ＣＡＮパッケージ４３の外周部に設けられた係合用の凸部がラッチ構造を有している。第１〜第３の実施例のようにネジ構造以外によらなくても、ラッチ構造を用いることにより、焦点距離を変えることができるようにした。

レンズユニット４１は筒状蓋体の一例を構成し、レンズハウジング４２及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。レンズハウジング４２は、外径φ４の筒状体を有しており、上面及び下面が開放されている。レンズハウジング４２には焦点調整用のレンズ２を内包するように実装（収容）される。レンズ２は、例えば、レーザ光出射側からレンズハウジング４２内に装填される。レンズ２上には開口部４を有した蓋部４４が設けられ、当該レンズ２を抜け止め及びそれを押え込むようになされる。レンズ２にはコリメータレンズが使用される。

開口部４は、蓋部４４の所定の位置に設けられ、光学装置４００から外部へレーザ光を出射する部分となる。レンズハウジング４２及び蓋部４４の外径φ４は５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。光学装置４００の高さｈは、引き出しピン６ａ〜６ｄを除く、レンズユニット４１の上部からＣＡＮベース部３ｃに至る長さは、５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。高さｈは校正時に多段可変調整される。レンズハウジング４２の下面は開放されており、レンズハウジング４２の内面側であって、レンズ２を保持する台座部位から下方に至る部分の内周部には、多段係合用ラッチ溝構造の凹部（以下ラッチ凹部４２ａという）が設けられている。この例では、ラッチ凹部４２ａがレンズハウジング４２内に、例えば、７段設けられている。ラッチ凹部４２ａは円錐台逆メサ形状を成し、所定の配置ピッチでレンズハウジング４２内に形成された多段係合用ラッチ溝構造を有している。レンズハウジング４２及びレンズ２には樹脂形成されたものが使用される。例えば、レンズハウジング４２には、所望の樹脂材料を射出金型成型して形成した多段係合用ラッチ溝構造の筒状部品が使用される。レンズ２には、第１〜第３の実施例と同様にして、透明性の樹脂材料を射出金型成型して形成したレンズチップが使用される。このようにレンズハウジング４２及びレンズ２を樹脂で形成すると、光学装置４００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになる。

ＣＡＮパッケージ４３は鏡筒の一例を構成し、多段係合用ラッチ溝構造の凸部（以下ラッチ凸部４３ａという）付きのＣＡＮ筐体４３ｂ、ＣＡＮベース部４３ｃ、引き出しピン６及び、レーザダイオード５を有して構成される。ＣＡＮ筐体４３ｂは、筒状体を有しており、その上部は、第１の実施例と同様にして、図示しない開口部を有した蓋部位となされ、当該ＣＡＮ筐体４３ｂからレンズハウジング４２へレーザ光を出射する部分となる。

ＣＡＮ筐体４３ｂの外周部にはラッチ凹部４２ａに対応した構造のラッチ凸部４３ａが設けられる。例えば、ラッチ凸部４３ａは、ＣＡＮ筐体４３ｂの外周部に６段設けられている。ラッチ凸部４３ａは円錐台メサ形状（傘形状）を成し、所定の配置ピッチでＣＡＮ筐体４３ｂの外周部に形成され、多段係合用ラッチ溝構造を有している。

ＣＡＮベース部４３ｃにはレーザダイオード５が設けられている。レーザダイオード５は光半導体素子の一例を構成し、レンズ２に向けてレーザ光を出射（発光）するように動作する（第１の光学装置）。レーザダイオード５はレンズ２から所定距離を隔てた位置に保持される。ＣＡＮベース部４３ｃの一方の側はＣＡＮ筐体４３ｂによって覆われる。他方の側には引き出しピン６、例えば、４本の引き出しピン６ａ〜６ｄが設けられ、各々の引き出しピン６ａ〜６ｄは、レーザダイオード５や、図示しないダイオード用のモニタ素子に接続される。

この例では、レンズユニット４１がＣＡＮパッケージ４３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット４１のラッチ凹部４２ａとＣＡＮ筐体４３ｂのラッチ凸部４３ａとが係合された密閉構造を成している。しかも、レンズユニット４１の内周部に設けられたラッチ凹部４２ａが円錐台逆メサ形状を成す多段係合用ラッチ溝構造を有し、かつ、ＣＡＮ筐体４３ｂの外周部に設けられたラッチ凸部４３ａが円錐台メサ形状を成す多段係合用ラッチ溝構造を有している。ラッチ溝構造におけるφｅはラッチ凹部４２ａ及びラッチ凸部４３ａにおける内径であり、φｆはラッチ凹部４２ａ及びラッチ凸部４３ａにおける外径である。

従って、レンズユニット４１をＣＡＮパッケージ４３に係合すると、ＣＡＮパッケージ４３に対するレンズユニット４１の自らの位置を多段階的ではあるが自在に移動できるようになるので、所望の焦点距離に粗調整できるようになる。このようなラッチ溝構造を用いることにより、レンズユニット４１とＣＡＮパッケージ４３との２つが組み合わさり、ラッチ凹部４２ａに対するラッチ凸部４３ａの係合段数を選択することによって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を変えることができるようになる（ラッチ溝多段粗調整）。

続いて、光学装置４００の製造方法について説明する。図８Ａ及びＢは、光学装置４００の組立例を示す分解断面図である。
まず、図８Ａに示すようなレンズユニット４１を準備する。レンズユニット４１は、外径φ４が５ｍｍ乃至８ｍｍ程度で、高さｈ’も５ｍｍ乃至８ｍｍ程度のレンズハウジング４２を形成し、このレンズハウジング４２にレンズ２を実装して接合する。例えば、外径φ４のレンズユニット４１を成す筒状体を１／２に分割した半裁形状（背開き状）の所定の位置に開口部４及びその内側に係合用のラッチ凹部４２ａとなる円錐台逆メサ形状を成す多段係合用ラッチ溝構造を象ったコアを作成し、このレンズユニット４１の外側の半裁形状となる形状を象ったキャビティを作成する。なお、ラッチ凹部４２ａの最上段はレンズ２の台座部位となされる。

このようなコアとキャビティを有した金型を型締めして所望の樹脂を封入する。これにより、まず、外径φ４の筒状体を１／２に分割形成した半裁形状の複数のレンズハウジング４２を得る。その後、半裁形状のレンズハウジング４２を向かい合わせて接着剤で接合し、筒状体を有した多段係合用ラッチ溝構造のレンズハウジング４２を得る。

なお、レンズ２は第１の実施例と異なり、金型に挿入する方法を採らないので、予め形成したコリメート調整用のレンズチップを使用しても、後で形成したレンズ２でもどちらでもよい。蓋部４４は予め形成して置く。例えば、開口部４及び円形を象ったコア及びキャビティを作成し、このコア及びキャビティを使用して所望の樹脂で射出金型成形してワッシャ状の蓋部４４を形成する。

筒状体のレンズハウジング４２及び蓋部４４が準備できたら、レンズ２をレンズハウジング４２内に挿入し、ラッチ凹部４２ａの最上段の台座部位に嵌合する。これにより、上面に開口部４を有し、下面が開放され、内面にレンズ２及び、円錐台逆メサ形状を成す多段係合用ラッチ溝構造を有したレンズユニット４１を得ることができる。

次に、図８Ｂに示すような多段係合用ラッチ溝構造のＣＡＮパッケージ４３を準備する。ＣＡＮパッケージ４３は高さがｈ”で、ＣＡＮベース部４３ｃが外径φ４’を有したＣＡＮ筐体４３ｂを形成する。ＣＡＮパッケージ４３が既存のＣＡＮパッケージと異なる部分は、ＣＡＮ筐体４３ｂの外周部分である。ラッチ凸部４３ａは円錐台メサ形状（傘形状）となるように、所定の配置ピッチでＣＡＮ筐体４３ｂの外周部を成すように形成する。この外周部分は、ラッチ凹部４２ａに対応した構造のラッチ凸部４３ａを象った金型を備えたプレス加工機を準備する。このプレス加工機で概ね展開された形状のラッチ凸部４３ａを作成し、その後、円筒に成形して多段係合用ラッチ溝構造のラッチ凸部４３ａを得る。

この例では、ＣＡＮ筐体４３ｂの外周部に６段のラッチ凸部４３ａを設けたものを形成する。もちろん、ＣＡＮ筐体用の金属素材（鉄板メッキ材等）を円錐台メサ形状（傘形状）に形成し、ラッチ凸部４３ａを１／２に分割した半裁形状（背開き状）の中間部品を形成し、このような中間部品を対向させて接合するようにしてもよい。そして、従来方式のＣＡＮベース部４３ｃ、レーザダイオード５及び引き出しピン６ａ〜６ｄをそのまま応用し、多段係合用ラッチ溝構造のラッチ凸部４３ａを有したＣＡＮ筐体４３ｂを実装してＣＡＮパッケージ４３を得る。このようにすると、既存のＣＡＮベース部４３ｃ、レーザダイオード５及び引き出しピン６ａ〜６ｄをそのまま応用することができる。

このようなレンズユニット４１とＣＡＮパッケージ４３が準備できたら、レンズユニット４１をＣＡＮパッケージ４３に覆い被せるように組み立て、かつ、当該レンズユニット４１のラッチ凹部４２ａとＣＡＮパッケージ４３のラッチ凸部４３ａとを係合する。その際に、レンズユニット４１の内周部に設けられた多段係合用ラッチ溝構造のラッチ凹部４２ａがＣＡＮパッケージ４３の外周部に設けられた多段係合用ラッチ溝構造のラッチ凸部４３ａに嵌合される。これにより、図７に示したような密閉構造を有した光学装置４００が完成する。

この例で、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行って光学装置４００を校正する場合、第１の実施例と同様にして、当該光学装置４００のレーザダイオード５に駆動電圧を供給する。この光学装置４００から所定距離だけ離れた位置に測定器を設置し、レンズユニット４１を介してＣＡＮパッケージ４３から出射されるレーザ光を測定する。レーザ光が当該光学装置４００から平行に出射されるように、ＣＡＮパッケージ４３に対するレンズユニット４１の自らの位置を多段的に自在に移動して、所望の焦点距離を無限大に調整するようになされる。

この例では、多段係合用ラッチ溝構造を用いているので、レンズユニット４１とＣＡＮパッケージ４３の２つが組み合わされると、レンズユニット４１を回転しても光学的なレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離が固定される。これらの焦点距離の調整範囲はラッチ凹部４２ａの複数段設けるほど広げることができる。例えば、レーザダイオード５に対するレンズ２の離隔距離を短くする場合は、ラッチ凸部４３ａに対してラッチ凹部４２ａを強く押し込んで、１段分のラッチ溝を奥へ１つ進めるように再嵌合すればよい。反対に、これらの間の離隔距離を長くする場合は、ラッチ凸部４３ａに対してラッチ凹部４２ａを引き抜いて、１段分のラッチ溝を１つ手前へ進めるように再嵌合すればよい。

上述した多段係合用ラッチ溝構造を採ると、レーザダイオード５に対するレンズ２の離隔距離の校正時、簡単にコリメート調整できるようになる。また、ＣＡＮパッケージ４３に対してレンズユニット４１が振動等により光軸方向に移動困難となるような固定構造を採ることができる。当該光学装置４００の校正後は、レンズユニット４１がＣＡＮパッケージ４３に固定され、接着剤の塗布を必要としない。

このように、第４の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、ＣＡＮパッケージ４３に対するレンズユニット４１の自らの位置を多段自在に移動できるので、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を多段自在に段数分だけ粗調整できるようになる。このラッチ溝構造は、細かく形成することにより、より精度良くコリメート調整できるようになる。しかも、当該光学装置４００の外径形状は、ＣＡＮパッケージ４３の外径とレンズユニット４１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

従って、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を多段自在かつ容易に粗調整又は段数によってほぼ微調整可能な発光手段を提供でき、この発光手段をレーザポインタや、光通信装置の発光手段に十分応用できるようになった。加えて、上述した例でも、レンズハウジング４２及びレンズ２を樹脂で一体形成すれば、光学装置４００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになる。

続いて、光学装置１００，２００，３００又は４００を備えたレーザポインタ１０１について説明する。図９は、レーザポインタ１０１の構成例を示すブロック図である。図９に示すレーザポインタ１０１は光学装置の一例の構成し、レーザ光を壁や物体に照射するものである。レーザポインタ１０１は、例えば、駆動電源１６、バイアス回路１７、発光ユニット１８及びＡＰＣ回路１９を有して構成される。

駆動電源１６は、バイアス回路１７、発光ユニット１８及びＡＰＣ回路１９に駆動電圧Ｖｄｄを供給する。駆動電源１６には１．５Ｖのマンガン電池や、アルカリ電池の他に、二次電池等が使用される。駆動電源１６にはバイアス回路１７が接続され、駆動電圧Ｖｄｄ及びバイアス調整信号Ｓ１９を入力し、バイアス調整信号Ｓ１９に基づく制御量のバイアス電圧Ｖ１７を発生し、このバイアス電圧Ｖ１７を発光ユニット１８に出力する。

バイアス回路１７には発光ユニット１８が接続され、所定の出力パワーのレーザ光を発生する。発光ユニット１８には本発明に係る光学装置１００，２００，３００又は４００のいずれかを備えて構成される。例えば、発光ユニット１８の構成する光学装置１００のレーザダイオード５（図１参照）は、バイアス電圧Ｖ１７を入力して、一定の強さのレーザ光を外部に出射するようになされる。

発光ユニット１８にはＡＰＣ回路１９が接続され、当該発光ユニット１８におけるレーザ光を監視し、バイアス調整信号Ｓ１９をバイアス回路１７に出力する。バイアス調整信号Ｓ１９は、発光ユニット１８の出力パワーを一定に制御するための信号である。

このように光学装置１００，２００，３００又は４００を発光ユニット１８に備えてレーザポインタ１０１を構成すると、バイアス調整信号Ｓ１９に基づいて発光ユニット１８の出力を一定に制御できるようになる。しかも、図２で説明したようにレンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を自在かつ容易にコリメート調整可能となされている。

図１０は、第５の実施例としての光学装置５００の構成例を示す断面図である。
この実施例では光学装置５００が基板５９に取り付けて動作させるようにした。
図１０に示す光学装置５００は、ＣＡＮパッケージタイプではなく、レーザダイオード５を実装した基板５９に対して適用したものである。光学装置５００は、レンズユニット５１及び雄ネジ付きの筒体部品５３を有して構成される。

レンズユニット５１は筒状蓋体の一例を構成し、レンズハウジング５２及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。レンズハウジング５２は、肉厚がｔで、外径φ５及び内径φｃの筒状体を有しており、上面の所定の位置には開口部４が設けられ、当該光学装置５００から外部へレーザ光を出射する部分となる。外径φ５は５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。光学装置５００の高さをｈとしたとき、レンズユニット５１の上部から基板５９に至る高さｈは、５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。高さｈは校正時に可変調整される。レンズハウジング５２の下面は開放されており、レンズハウジング５２には焦点調整用のレンズ２を内包するように実装（収容）されている。

レンズ２は、第４の実施例と同様にして、レーザ光出射側からレンズハウジング５２内に装填される。レンズ２上には開口部４を有した蓋部５４が設けられ、当該レンズ２を抜け止め及びそれを押え込むようになされる。レンズ２にはコリメータレンズが使用される。開口部４は、蓋部５４の所定の位置に設けられ、光学装置５００から外部へレーザ光を出射する部分となる。蓋部５４の外径φ５はレンズハウジング５２と同様にして５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。

レンズハウジング５２の内面側であって、レンズ２を内包する部分から下方に至る部分の内周部には、係合用の凹部５２ａが設けられている。この凹部５２ａは所定の螺旋ピッチを成す雌ネジを成すＶ溝構造（以下単に雌ネジ構造という）を有している。レンズハウジング５２及びレンズ２には第１の実施例で説明したものが使用されるので、その説明を省略する。

筒体部品５３は鏡筒の一例を構成し、係合用の凸部付きの筒状体５３ｂを有して構成される。筒状体５３ｂの上部は、図示しない開口部を有した蓋部位となされ、当該筒状体５３ｂからレンズハウジング５２へレーザ光を出射する部分となる。係合用の凸部５３ａは筒状体５３ｂの外周部に設けられ、この凸部５３ａが雄ネジを成すＶ溝構造（以下単に雄ネジ構造という）を有している。

基板５９にはレーザダイオード５が実装されている。レーザダイオード５については第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。レーザダイオード５はレンズ２から所定距離を隔てた位置に取り付けられる。レーザダイオード５を実装した基板５９の所定の部位には、筒状体５３ｂが覆われる。基板５９には図示しない配線パターンが配置され、レーザダイオード５に接続された引き出し線、例えば、４本の引き出し線が配線パターンに接続される。各々の引き出し線は、第１の実施例と同様にしてレーザダイオード５や、図示しないダイオード用のモニタ素子に接続される。

続いて、光学装置５００の製造方法について説明する。図１１Ａ及びＢは、光学装置５００の組立例を示す分解断面図である。
まず、図１１Ａに示すようなレンズユニット５１を準備する。レンズユニット５１は、内径がφｃ’ｍｍで、外径φ５が５ｍｍ乃至８ｍｍ程度で、高さｈ’も５ｍｍ乃至８ｍｍ程度のレンズハウジング５２を形成し、このレンズハウジング５２にレンズ２を実装して接合する。レンズユニット５１については蓋部５４が異なる他、第１の実施例と同様に形成すればよい。例えば、外径φ５のレンズユニット５１を成す筒状体を１／２に分割した半裁形状（背開き状）の内側に係合用の凹部５２ａとなる雌ネジを象ったコアを作成し、このレンズユニット５１の外側の半裁形状となる形状を象ったキャビティを作成する。このようなコアとキャビティを有した金型を型締めして所望の樹脂を封入する。これにより、まず、外径φ５の筒状体を１／２に分割形成した半裁形状のレンズハウジング５２を得る。

レンズ２はコリメート調整用のレンズチップを予め形成して置く。レンズ２については、第１の実施例で形成したものが適用できる。ここに得られた半裁形状のレンズハウジング５２にレンズ２となるレンズチップを挿入し、第１の実施例と同様にして、二色成型の要領で他方の半裁形状のレンズハウジング５２を射出金型成型してレンズ一体型のレンズハウジング５２を形成する。これにより、上面及び下面が開放され、内面にレンズ２及び、雌ネジを有したレンズユニット５１を得ることができる。

次に、図１１Ｂに示すような雄ネジ付きの筒体部品５３を準備する。筒体部品５３は、外径がφｃで高さがｈ”で、その外径φ５’を有した筒状体５３ｂを形成する。筒体部品５３が既存のＣＡＮパッケージと異なる部分は、ＣＡＮベース部及び引き出しピン６ａ〜６ｄが無い点である。筒状体５３ｂの外周部分は、第１の実施例と同様にして、断面三角形状の部材を螺旋状に形成し、この螺旋状の部材を雄ネジ部として筒状体５３ｂの外周部に接着剤で接合する方法を採って形成するとよい。

また、筒状体用の素材を螺旋状に打ち出し加工して、係合用の凸部５３ａを形成した素材を筒状体に丸め加工して、雄ネジ部付きの筒状体５３ｂを得る方法により形成してもよい。基板５９にはレーザダイオード５を実装し、その基板５９には図示しない配線パターンが設けられ、レーザダイオード５等と引き出し線とが半田付けや銀ロー付け等により電気的に接続するようになされる。

この例で、図１１Ａに示すｔをレンズユニット５１のレンズハウジング５２の肉厚とし、図１１Ｂに示すφｃを筒体部品５３の外径（筒状体５３ｂの外径）としたとき、光学装置５００の外径形状を規定するレンズユニット５１の外径φ５は、筒体部品５３の外径φｃとレンズユニット５１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計するとよい。このように設計すると、従来方式の基板実装タイプの光学モジュールに比べて極小型の光学装置５００を形成できるようになる。

このようなレンズユニット５１と筒体部品５３が準備できたら、筒体部品５３を基板５９に先に実装する。その実装方法は、筒体部品５３と基板５９とをビス止めや、半田付けや銀ロー付け等により強固に接合する。その後の処理は、第１の実施例とほぼ同様にして、レンズユニット５１を筒体部品５３に覆い被せるように組み立て、かつ、当該レンズユニット５１の凹部５２ａと筒体部品５３の凸部５３ａとを係合する。その際に、レンズユニット５１の内周部に設けられた雌ネジ構造の係合用の凹部５２ａが筒体部品５３の外周部に設けられた雄ネジ構造の係合用の凸部５３ａに螺合される。これにより、図１０に示したような密閉構造を有した光学装置５００が完成する。

この例でも、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行う。例えば、ネジ構造によって、レンズユニット５１と筒体部品５３の２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とレーザダイオード５との焦点距離を微調整するようになされる。その他の調整方法は第１の実施例と同様であるので、その説明を省略する。当該光学装置５００の校正後は、レンズユニット５１が接着剤を使用して筒体部品５３に固定される。もちろん、第１の実施例で説明した接着方法を併用してもよい。

このように、第５の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、筒体部品５３に対するレンズユニット５１の自らの位置を自在に移動できるので、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置５００の外径形状は、筒体部品５３の外径φｃとレンズユニット５１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の基板実装タイプの光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

従って、レンズ２とレーザダイオード５との間の離隔距離が自在かつ容易に調整可能な基板実装タイプの発光手段を提供でき、この発光手段を光通信装置の発光手段に十分応用できるようになった。加えて、上述した例で、レンズハウジング５２及びレンズ２を樹脂で一体形成しているので、第１〜第４の実施例と同様にして光学装置５００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ基板実装タイプの光学モジュールを提供できるようになった。

図１２は、第６の実施例としての光学装置６００の構成例を示す断面図である。この実施例では、光半導体素子に関して、レーザダイオードに代えてフォトダイオード９を適用するようにした。

図１２に示す光学装置６００は、レーザダイオードを実装したＣＡＮパッケージタイプではなく、フォトダイオード（フォトディテクタ）９を筒体部品６３に実装したものであって、レンズ２を介して入射した光を受光して電気信号に変換するものである（第２の光学装置）。光学装置６００は、レンズユニット６１及び雄ネジ付きの筒体部品６３を有して構成される。

レンズユニット６１は筒状蓋体の一例を構成し、レンズハウジング６２及び焦点調整用のレンズ２を有して構成される。レンズハウジング６２は、外径φ６及び内径φｃ’の筒状体を有しており、上面の所定の位置には開口部４が設けられ、外部から当該光学装置６００へレーザ光を入射する部分となる。外径φ６は５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。光学装置６００の高さをｈとしたとき、レンズユニット６１の上部から筒状ベース部６３ｃに至る高さｈは、５ｍｍ乃至８ｍｍ程度である。高さｈは校正時に可変調整される。

レンズハウジング６２の下面は開放されており、レンズハウジング６２には焦点調整用のレンズ２を内包するように実装（収容）されている。レンズ２は、フォトダイオード実装側からレンズハウジング６２内に装填される。レンズ２上は開口部４を有しており、当該レンズ２を抜け止め及びそれを押え込むように返し（庇）構造を有している。レンズ２にはコリメータレンズが使用される。

レンズハウジング６２の内面側であって、レンズ２を内包する部分から下方に至る部分の内周部には、第１の実施例と同様にして、係合用の凹部６２ａが設けられている。この凹部６２ａは所定の螺旋ピッチを成す雌ネジを成すＶ溝構造（以下単に雌ネジ構造という）を有している。レンズハウジング６２及びレンズ２には第１の実施例で説明したものが使用されるので、その説明を省略する。

筒体部品６３は鏡筒の一例を構成し、係合用の凹部付きの筒状体６３ｂを有して構成される。筒状体６３ｂの上部は、全面が開放された開口部となされ、レンズハウジング６２から当該筒状体６３ｂへレーザ光を入射する部分となる。係合用の凸部６３ａは筒状体６３ｂの外周部に設けられ、この凸部６３ａが雄ネジを成すＶ溝構造（以下単に雄ネジ構造という）を有している。

筒状ベース部６３ｃには光半導体素子の他の一例となるフォトダイオード９が実装されている。フォトダイオード９は、レンズ２を介して入射した光を受光して電気信号に変換するようになされる。フォトダイオード９はレンズ２から所定距離を隔てた筒状ベース部６３ｃの所定の位置に取り付けられる。フォトダイオード９を実装した筒状ベース部６３ｃの所定の部位には、筒状体６３ｂが覆われる。筒状ベース部６３ｃには引き出しピン６６、例えば、２本の引き出しピン６ｅ，６ｆが設けられている。各々の引き出しピン６ｅ，６ｆは、フォトダイオード９に接続される。

続いて、光学装置６００の製造方法について説明する。図１３Ａ及びＢは、光学装置６００の組立例を示す分解断面図である。
まず、図１３Ａに示すようなレンズユニット６１を準備する。レンズユニット６１は、外径φ６が５ｍｍ乃至８ｍｍ程度で、高さｈ’も５ｍｍ乃至８ｍｍ程度のレンズハウジング６２を形成し、このレンズハウジング６２にレンズ２を実装して接合する。レンズユニット６１については第１の実施例と同様に形成すればよいので、その説明を省略する。

レンズ２はコリメート調整用のレンズチップを予め形成して置く。レンズ２については、第１の実施例で形成したものが適用できる。ここに得られた半裁形状のレンズハウジング６２にレンズ２となるレンズチップを挿入し、第１の実施例と同様にして、二色成型の要領で他方の半裁形状のレンズハウジング６２を射出金型成型してレンズ一体型のレンズハウジング６２を形成する。これにより、上面及び下面が開放され、内面にレンズ２及び、雌ネジを有したレンズユニット６１を得ることができる。

次に、図１３Ｂに示すような雄ネジ付きの筒体部品６３を準備する。筒体部品６３は高さがｈ”で、その外径φ６’を有した筒状体６３ｂを形成する。筒状体６３ｂの外周部分は、第１の実施例と同様にして、断面三角形状の部材を螺旋状に形成し、この螺旋状の部材を雄ネジ部として筒状体６３ｂの外周部に接着剤で接合する方法を採って形成するとよい。

また、筒状体用の素材を螺旋状に打ち出し加工して、係合用の凸部６３ａを形成した素材を筒状体に丸め加工して、雄ネジ部付きの筒状体６３ｂを得る方法により形成してもよい。筒状ベース部６３ｃにはフォトダイオード９を実装し、その筒状ベース部６３ｃには引き出しピン６、例えば、２本の引き出しピン６ｅ，６ｆが設けられ、フォトダイオード９等と引き出しピン６ｅ，６ｆとが半田付けや銀ロー付け等により電気的に接続するようになされる。

この例で、図１３Ａに示すｔをレンズユニット６１のレンズハウジング６２の肉厚とし、図１３Ｂに示すφｃを筒体部品６３の外径（レンズユニット６１の内径φｃ’にほぼ等しい）としたとき、光学装置６００の外径形状を規定するレンズユニット６１の外径φ６は、筒体部品６３の外径φｃとレンズユニット６１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計するとよい。このように設計すると、従来方式の光学モジュールに比べて極小型の光学装置６００を形成できるようになる。

このようなレンズユニット６１と筒体部品６３が準備できたら、第１の実施例と同様にして、レンズユニット６１を筒体部品６３に覆い被せるように組み立て、かつ、当該レンズユニット６１の凹部６２ａと筒体部品６３の凸部６３ａとを係合する。その際に、レンズユニット６１の内周部に設けられた雌ネジ構造の係合用の凹部６２ａが筒体部品６３の外周部に設けられた雄ネジ構造の係合用の凸部６３ａに螺合される。これにより、図１２に示したような密閉構造を有した光学装置６００が完成する。

この例でも、部品組立後、レンズ２のコリメート調整を行う。例えば、ネジ構造によって、レンズユニット６１と筒体部品６３の２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的にレンズ２とフォトダイオード９との焦点距離を微調整するようになされる。その他の調整方法は第１の実施例と同様であるので、その説明を省略する。当該光学装置６００の校正後は、レンズユニット６１が接着剤を使用して筒体部品６３に固定される。もちろん、第１の実施例で説明した接着方法を併用してもよい。

このように、第６の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、筒体部品６３に対するレンズユニット６１の自らの位置を自在に移動できるので、レンズ２とフォトダイオード９との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置６００の外径形状は、筒体部品６３の外径φｃとレンズユニット６１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の基板実装タイプの光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

従って、レンズ２とフォトダイオード９との間の離隔距離が自在かつ容易に調整可能な受光手段を提供でき、この受光手段を光通信装置の受光ユニットに十分応用できるようになった。加えて、上述した例で、レンズハウジング６２及びレンズ２を樹脂で一体形成しているので、第１〜第５の実施例と同様にして光学装置６００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになった。

図１４は、第７の実施例としての光学装置７００の構成例を示す断面図である。この実施例では、レンズ２に関して、コリメータレンズに代えて集光レンズ２０を適用するようにした。

図１４に示す光学装置７００は、レーザダイオード５’又はフォトダイオード９を実装したＣＡＮパッケージ１３，２３，４３や、筒体部品６３等において、コリメータレンズに代えて集光レンズ２０を備え、レーザ光を集光（結像）するようになされる。

光学装置７００は、レンズユニット７１及び雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ７３を有して構成される。光学装置７００の高さｈは６〜１０ｍｍ程度である。レンズユニット７１は焦点調整用の集光レンズ２０、レンズハウジング７２、凹部７２ａ及び蓋部７４を有して構成される。レンズユニット７１の外周部には凸部７２ａが設けられる。レンズハウジング７２及び蓋部７４の外径はφ７を有している。蓋部７４は、第４及び第５の実施例で説明した蓋部４４や５４等を同じ材料が使用される。蓋部７４には開口部４が設けられる。

レンズハウジング７２の高さｈ’は５〜８ｍｍ程度である。この例でも、もちろん、集光レンズ２０の下方に図５で説明したコイルバネ８を実装してもよい。ＣＡＮパッケージ７３は凸部７３ａ、ＣＡＮ筐体７３ｂ及びＣＡＮベース部７３ｃを有して構成される。ＣＡＮベース部７３ｃの外径はφ７’であり、ＣＡＮ筐体７３ｂの外径はφｃである。なお、第１の実施例と同じ名称のものは、同じ機能を有し、同じ部材及び同じ形成方法が採られるので、その説明を省略する。

この例でも、レンズユニット７１がＣＡＮパッケージ７３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット７１の凹部７２ａとＣＡＮ筐体７３ｂの凸部７３ａとが係合された密閉構造を成している。しかも、レンズユニット７１の内周部に設けられた係合用の凹部７２ａが雌ネジ構造を有し、かつ、ＣＡＮ筐体７３ｂの外周部に設けられた係合用の凸部７３ａが雄ネジ構造を有している。レンズユニット７１をＣＡＮパッケージ７３に係合すると、ＣＡＮパッケージ７３に対するレンズユニット７１の自らの位置を自在に移動できるようになるので、集光レンズ２０の所望の焦点距離に調整できるようになる。このようなネジ構造を用いることにより、レンズユニット７１とＣＡＮパッケージ７３との２つが組み合わさり、ネジの回転角によって光学的に集光レンズ２０とレーザダイオード５’との焦点距離を変えることができるようになる。

続いて、光学装置７００の製造方法について説明する。図１５Ａ及びＢは、光学装置７００の組立例を示す分解断面図である。
この例では、まず、図１５Ａに示す内径φｃ’を有したレンズユニット７１を準備する。レンズユニット７１は、レンズ２に関して、コリメータレンズに代えて集光レンズ２０を実装する点及び、蓋部７４を接合する他は、第１の実施例と同じ形成方法が採られるので、その説明を省略する。集光レンズ２０を実装するに当たって、レンズユニット７１の内面にレンズ台座を設けて置くとよい。このレンズ台座に集光レンズ２０を実装して蓋部７４を接着剤を使用して接合するようにする。

次に、図１５Ｂに示す雄ネジ付きのＣＡＮパッケージ７３を準備する。ＣＡＮパッケージ７３は、第１の実施例と同じ形成方法が採れるので、その説明を省略する。更に、係合用の凸部付きのＣＡＮパッケージ７３にレンズユニット７１を覆い被せるように組み立てる。そして、レンズユニット７１の凹部７２ａと、ＣＡＮ筐体７３ｂの凸部７３ａとを係合して密閉構造とする。これにより、図１４に示したような密閉構造を有した光学装置７００が完成する。

この例でも、部品組立後、集光レンズ２０の焦点調整を行うが、その方法は第１の実施例と同様であるので、その説明を省略する。当該光学装置７００の校正後は、接着剤を使用してレンズユニット７１をＣＡＮパッケージ７３に固定する。もちろん、第１の実施例で説明した接着方法を併用してもよい。

このように、第７の実施例としての光学装置及びその製造方法によれば、部品組立及びその校正時、ＣＡＮパッケージ７３に対するレンズユニット７１の自らの位置を自在に移動できるので、集光レンズ２０とレーザダイオード５’との間の離隔距離を自在に調整できるようになる。しかも、当該光学装置７００の外径形状は、第１の実施例と同様にして、ＣＡＮパッケージ７３の外径φｃとレンズユニット７１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計できる。これにより、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

従って、第１の実施例のレンズ２にコリメータレンズ以外の集光レンズ２０を適用した場合であっても、当該集光レンズ２０とレーザダイオード５’との間の離隔距離が自在かつ容易に調整可能な発光手段を提供でき、この発光手段を光ピックアップ装置の発光ユニットに十分応用できるようになった。加えて、上述した例で、レンズハウジング７２及び集光レンズ２０を樹脂で一体形成しているので、光学装置７００を安価に構成でき、しかも、簡易な構造を持つ光学モジュールを提供できるようになった。もちろん、レーザダイオード５’だけではなく、第６の実施例で説明したフォトダイオード９を実装して空間光伝送システムに応用した場合にも同様な効果が得られる。

図１６は、第８の実施例としての光通信装置８００の構成例を示すブロック図である。この実施例では、発光ユニット及び受光ユニットを備えた光通信装置８００を構成して空間光伝送（光通信処理）をできるようした。

図１６に示す光通信装置８００は、ＬＤドライバ８１、発光ユニット８２、受光ユニット８３、ＴＩＡ回路８４、リミッタアンプ８５、温度センサ８６及びデータ制御ユニット８７を備え、相手方の光通信装置へコリメート光（下り光）を出射し、相手方の光通信装置からコリメート光（上り光）を入射して光通信処理をするものである。光通信装置８００は携帯電話機や、リモートコントローラ（リモコン）、テレビ受信機等に実装される。

ＬＤドライバ８１は、駆動制御信号Ｓ１に基づいて前段の信号処理系から送信データＤoutを入力して変調処理をし、バイアス設定信号Ｓ２に基づいて変調後の送信信号Ｓoutを発光ユニット８２に出力して発光ユニット８２を駆動する。駆動制御信号Ｓ１はＬＤドライバ８１の駆動を制御する信号である。バイアス設定信号Ｓ２は、ＬＤドライバ８１のバイアス電圧を設定する信号である。駆動制御信号Ｓ１及びバイアス設定信号Ｓ２は、データ制御ユニット８７からＬＤドライバ８１へ出力される。ＬＤドライバ８１はデータ制御ユニット８７へバイアス検出信号Ｓ３を出力する。バイアス検出信号Ｓ３は、ＬＤドライバ８１がレーザダイオード５のバイアス電流を検出して得たバイアス電流を示す信号である。

ＬＤドライバ８１には発光手段の機能を構成する発光ユニット８２が接続され、送信信号Ｓoutを光に変換して出射する。発光手段には、第１〜第５の実施例に係る光学装置１００〜５００のいずれかが実装され、相手方の光通信装置へコリメート光（下り光）を出射するようになされる。発光ユニット８２はデータ制御ユニット８７に出力検出信号Ｓ４を出力する。出力検出信号Ｓ４は、レーザダイオード５（図１参照）のアノード電流を検出して得られたレーザ出力を示す信号である。

発光ユニット８２には、例えば、第１の実施例で説明した光学装置１００が応用され、所定の位置に開口部４を有し、かつ、焦点調整用のレンズ２を内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹部１ａを有するレンズユニット１１と、レンズ２に向けて発光するレーザダイオード５を有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凸部３ａを有するＣＡＮパッケージ１３とを有している。レンズユニット１１はＣＡＮパッケージ１３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット１１の凹部１ａと、ＣＡＮパッケージ１３の凸部３ａとが係合された密閉構造を有している（図１参照）。この例では空間光伝送（光通信処理）なので、発光ユニット８２は、図示しない相手方の光通信装置の受光ユニットに指向性良く対峙するように配置される。もちろん、光ファイバ伝送する場合は、発光ユニット８２に下り光伝送用の光ファイバケーブル８８を接続して図示しない相手方の光通信装置に接続してもよい。

この例では空間光伝送なので、受光ユニット８３は、図示しない相手方の光通信装置の発光ユニットに指向性良く対向するように配置される。もちろん、光ファイバ伝送する場合は、相手方の光通信装置に上り光伝送用の光ファイバケーブル８９を接続してもよい。この光ファイバケーブル８９には受光ユニット８３が接続される。受光ユニット８３は受光手段の機能を構成し、入射光を光電変換して受信信号Ｓinを出力する。受光ユニット８３には、レーザダイオード５’に代えてフォトダイオード９を備えた第７の実施例に係る光学装置７００が実装され、相手方の光通信装置からコリメート光（上り光）を入射してフォトダイオード９で光電変換して受信信号Ｓinを出力する。

相手方の光通信装置からコリメート光は集光レンズ２０で集光するようになされる。発光ユニット８２はデータ制御ユニット８７へ入力検出信号Ｓ５を出力するようになされる。入力検出信号Ｓ５は、受光ユニット８３のフォトダイオード９（図１２参照）のアノード電流を検出して得たレーザ入力を示す信号である。

受光ユニット８３は、所定の位置に開口部４を有し、かつ、焦点調整用のレンズ２を内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹部６２ａを有するレンズユニット６１と、レンズ２を介在して受光するフォトダイオード９を有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凸部６３ａを有する筒体部品６３とを有し、レンズユニット６１が筒体部品６３に覆い被されるように組み立てられ、レンズユニット６１の凹部６２ａと筒体部品６３の凸部６３ａとが係合された密閉構造を有している（図１２参照）。

受光ユニット８３にはＴＩＡ（Transimpedance Amplifier）回路８４が接続され、受光ユニット８３が光電変換した電流信号を一定の振幅を持った受信信号Ｓinに変換する。ＴＩＡ回路８４にはリミッタアンプ（ＬＡ）８５が接続され、受信信号Ｓinを入力して受信信号Ｓinからクロック信号や受信データＤinを分離して次段の信号処理系に出力するようになされる。

上述のＬＤドライバ８１、発光ユニット８２及び受光ユニット８３には、制御手段の機能の一例を構成するデータ制御ユニット８７が接続され、ＬＤドライバ８１、発光ユニット８２の出力制御及び受光ユニット８３の入力制御を実行する。データ制御ユニット８７にはＣＰＵが使用される。

なお、データ制御ユニット８７には温度センサ８６が接続され、当該光通信装置８００の使用温度を検出して温度検出信号Ｓ６を出力する。当該光通信装置８００の使用温度範囲は０°〜８０°程度である。温度検出信号Ｓ６は、当該光通信装置８００で検出された使用温度を示す信号である。データ制御ユニット８７は温度検出信号Ｓ６に基づいて発光ユニット８２の出力制御を実行する。

続いて、光通信装置８００の動作例を説明する。この例で、発光ユニット８２には、第１の実施例で説明した光学装置１００が実装され、受光ユニット８３には、フォトダイオード９を備えた第７の実施例に係る光学装置７００が実装され、相手方の光通信装置との空間を介在して光通信処理をすることを前提とする。もちろん、相手方の光通信装置との間に光ファイバケーブル８８，８９を接続して光通信処理をしてもよい。

これらを光通信条件にして、光通信装置８００の送信側の動作例によれば、データ制御ユニット８７は、駆動制御信号Ｓ１及びバイアス設定信号Ｓ２をＬＤドライバ８１へ出力する。また、駆動制御信号Ｓ１に基づいて前段の信号処理系から送信データＤoutがＬＤドライバ８１に入力されると、ＬＤドライバ８１が送信データＤoutを変調処理し、バイアス設定信号Ｓ２に基づいて変調後の送信信号Ｓoutを発光ユニット８２に出力し、発光ユニット８２を駆動する。

ＬＤドライバ８１はデータ制御ユニット８７へバイアス検出信号Ｓ３を出力する。発光ユニット８２は、送信信号Ｓoutを光に変換したコリメート光（下り光）を相手方の受光ユニットに向けて出射する。もちろん、光ファイバケーブル８８を介して出射してもよい。発光ユニット８２はデータ制御ユニット８７にレーザ出力を示す出力検出信号Ｓ４を出力する。コリメート光は、空間を介して相手方の光通信装置の受光ユニットに伝送される。

また、光通信装置８００の受信側の動作例によれば、空間を介して相手方の光通信装置から伝送されてきたコリメート光は、受光ユニット８３により受光される。もちろん、上り光伝送用の光ファイバケーブル８９を介して相手方の光通信装置から伝送されてきたコリメート光でもよい。受光ユニット８３はコリメート光を光電変換して受信信号Ｓinを出力する。受信信号Ｓinは受光ユニット８３からＴＩＡ回路８４へ出力される。ＴＩＡ回路８４は、受光ユニット８３が光電変換した電流信号を一定の振幅を持った受信信号Ｓinに変換する。

受信信号Ｓinは、ＴＩＡ回路８４からリミッタアンプ８５へ出力される。リミッタアンプ８５は、受信信号Ｓinを入力し、当該受信信号Ｓinからクロック信号（以下ＣＬＫ信号という）や受信データＤinを分離して次段の信号処理系に出力するようになされる。この間、データ制御ユニット８７は、上位の制御系からデータ制御信号Ｓ７及びクロック信号Ｓ８を受信し、当該データ制御信号Ｓ７及びクロック信号Ｓ８に基づいてリミッタアンプ８５で分離されたＣＬＫ信号の同期を検出したり、データ制御信号Ｓ７及び温度検出信号Ｓ６に基づいてＬＤドライバ８１及び発光ユニット８２の出力制御及び受光ユニット８３の入力制御を実行する。データ制御ユニット８７は、上位の制御系へ光通信処理の終了時や、異常発生時に制御通知信号Ｓ７’を返信する。これにより、光通信装置８００と相手方の光通信装置との間で空間を介した光通信処理をできるようになる。光通信処理は、自機側（送信側）の光通信装置から相手側（受信側）の光通信装置へ光が届けば、媒体は空気に限らず、真空中でも、送受信可能である。もちろん、光ファイバケーブル８８，８９を介した光通信処理を行ってもよい。

このように第８の実施例としての光通信装置８００によれば、発光ユニット８２にはレンズ２に向けて発光するレーザダイオード５を有した本発明に係る光学装置１００が備えられ、部品組み立て及び実装校正時、発光ユニット８２において、ＣＡＮパッケージ１３に対するレンズユニット１１の自らの位置を自在に移動できるようになる。しかも、当該光学装置１００の外径形状は、ＣＡＮパッケージ１３の外径とレンズユニット１１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計されているので、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。

また、受光ユニット８３には集光レンズ２０を介して受光するフォトダイオード９を有した第７の光学装置７００が備えられるので、部品組み立て及び実装校正時、受光ユニット８３において、ＣＡＮパッケージ７３に対するレンズユニット７１の自らの位置を自在に移動できるようになる。しかも、当該光学装置７００の外径形状は、ＣＡＮパッケージ７３の外径φｃ”とレンズユニット１１の肉厚ｔの２倍とを加算した寸法に設計されているので、従来方式の光学装置に比べて極めて小型化を図ることができる。これらによって、１０Ｇbitイーサーネット用の同軸型光モジュール等を提供できるようになる。

本発明は、レーザダイオードを実装したレーザポインタ、レーザプリンタ、目標照準器、防犯センサ、レーザダイオード及びフォトダイオードを実装した光通信装置間で光通信処理を実行する光通信システムに適用して極めて好適である。

第１の実施例としての光学装置１００の構成例を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置１００の組立例を示す断面図である。 第２の実施例としての光学装置２００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、光学装置２００の組立例を示す分解断面図である。 第３の実施例としての光学装置３００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置３００の組立例を示す分解断面図である。 第４の実施例としての光学装置４００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置４００の組立例を示す分解断面図である。 レーザポインタ１０１の構成例を示すブロック図である。 第５の実施例としての光学装置５００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置５００の組立例を示す分解断面図である。 第６の実施例としての光学装置６００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置６００の組立例を示す分解断面図である。 第７の実施例としての光学装置７００の構成例を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光学装置７００の組立例を示す分解断面図である。 第８の実施例としての光通信装置８００の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１，１’，４２，５２，６２，７２・・・レンズハウジング、２・・・レンズ、１ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ・・・凹部、３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ・・・凸部、３ｂ，７３ｂ・・・ＣＡＮ筐体、３ｃ，４３ｃ，５３ｃ，７３ｃ・・・ＣＡＮベース部、５・・・レーザダイオード（光半導体素子）、６・・・引き出しピン、７，５３・・・筐体部品、８・・・コイルバネ（弾性部材）、９・・・フォトダイオード（光半導体素子）、１１，２１，４１，５１，６１，７１・・・レンズユニット、１３，１３’，２３，４３，７３・・・ＣＡＮパッケージ、１６・・・駆動電源、１７・・・バイアス回路、１８，８２・・・発光ユニット、１９・・・ＡＰＣ回路、２０・・・集光レンズ、４２ａ・・・ラッチ凹部、４３ａ・・・ラッチ凸部、４４，５４，７４・・・蓋部、５３，６３・・・筒体部品、５９・・・基板、８１・・・ＬＤドライバ、８２・・・発光ユニット（発光手段）、８３・・・受光ユニット（受光手段）、８４・・・ＴＩＡ回路、８５・・・リミッタアンプ、１００〜７００・・・光学装置、１０１・・・レーザポインタ、８００・・・光通信装置

Claims (11)

1. 所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、
   前記レンズから所定距離を隔てて設けられた光半導体素子を有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを備え、
   前記筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、
   前記筒状蓋体の凹凸部と前記鏡筒の凹凸部とが係合されてなることを特徴とする光学装置。
2. 前記光半導体素子は、
   前記レンズに向けて発光するレーザダイオード又は前記レンズを介して受光するフォトダイオードから構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 前記筒状蓋体の内周部に設けられた係合用の凹凸部がネジ構造を有し、かつ、前記鏡筒の外周部に設けられた係合用の凹凸部がネジ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
4. 前記筒状蓋体の凹凸部と前記鏡筒の凹凸部とが係合された密閉構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
5. 前記鏡筒がＣＡＮパッケージ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
6. 前記筒状蓋体は、
   前記レンズを収容するレンズハウジングを有し、
   前記レンズハウジング及びレンズが樹脂で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
7. 前記鏡筒と筒状蓋体との間に弾性部材が装着されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
8. 前記レンズには、
   コリメータレンズ又は集光レンズが実装されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
9. 前記筒状蓋体の内周部に設けられた係合用の凹凸部がラッチ構造を有し、かつ、前記鏡筒の外周部に設けられた係合用の凹凸部がラッチ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
10. 所定の位置に開口部を設け、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に係合用の凹凸部を設けて筒状蓋体を形成する工程と、
    前記レンズに向けて発光し又は当該レンズを介在して受光する光半導体素子を設け、かつ、外周部に係合用の凹凸部を設けて鏡筒を形成する工程と、
    前記筒状蓋体を鏡筒に覆い被ぶせるように組み立て、かつ、当該筒状蓋体の凹凸部と前記鏡筒の凹凸部とを係合する工程とを有することを特徴とする光学装置の製造方法。
11. 送信信号を光に変換して出射する発光手段と、
    入射光を光電変換して受信信号を出力する受光手段と、
    前記発光手段の出力制御及び前記受光手段の入力制御を実行する制御手段とを備え、
    前記発光手段は、
    所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、
    前記レンズに向けて発光するレーザダイオードを有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを含み、
    前記筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、
    前記筒状蓋体の凹凸部と前記鏡筒の凹凸部とが係合された密閉構造を有し、
    前記受光手段は、
    所定の位置に開口部を有し、かつ、焦点調整用のレンズを内包すると共に内周部に設けられた係合用の凹凸部を有する筒状蓋体と、
    前記レンズを介在して受光するフォトダイオードを有し、かつ、外周部に設けられた係合用の凹凸部を有する鏡筒とを含み、
    前記筒状蓋体が鏡筒に覆い被されるように組み立てられ、
    前記筒状蓋体の凹凸部と前記鏡筒の凹凸部とが係合された密閉構造を有することを特徴とする光通信装置。

Images