JP2014149465A - 光学部品及びこれを備える光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の成形品であってもファイバー側部材等の組み付け精度を簡易に確保できる光学部品及びこれを組み込んだ光学装置を提供すること。
【解決手段】ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さいので、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲に接着剤９１がはみ出しても、ホルダー部１２の最大外径Ｄ１を超えることがなければ、はみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、ホルダー部１２の最大外径Ｄ１の部分を利用すれば、カバー７１の芯出しに関する位置決め精度は確保される。また、脚状のホルダー部１２を一様に薄くする場合のようにホルダー部１２の強度が低下することは回避される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光や受光のような光学的動作を行う光学素子とともに使用される光通信用の光学部品及びこれを組み込んだ光学装置に関する。

光学装置として、例えば発光素子とレンズとを組み合わせて一体化した発光装置が存在する。具体的な発光装置は、基板であるヘッダー上にセラミックサブマウントを介してレーザーダイオードやフィルタを固定し、これらのレーザーダイオード等を覆うようにレンズ付きの封止キャップ（光学部品）をヘッダー上に気密に固定した構造を有する（例えば特許文献１参照）。なお、封止キャップは、円柱状の外観を有し、光ファイバーを取り付けるためのスリーブに接続する円筒状の形状をした金属製のカバー（例えば、ステンレス等）内に収納されて固定され、結果的にレンズやレーザーダイオードがファイバーに対してアライメントされる。

ところで、従来の光通信用のレンズでは、精度に対する要求が厳しいということもあって、主にガラスレンズをステンレス製のホルダーで支持する構成が、比較的信頼性が高いと信じられ広く用いられている。しかるに、非球面を有するガラスレンズは一般的に高価であり、更に素材が異なるホルダーと組み立てる工程を経ることで、顕著なコスト高を招くという問題がある。そこで、生産性の観点から、レンズと円筒状のホルダーとからなる光学部品（封止キャップ）を樹脂で成形するということが考えられるが、このようなホルダーは、ある程度長くなるため、成形の際（特に離型の際）にホルダーが変形し或いは破損する可能性もある。また、樹脂製の光学部品の場合、これを基板に溶接することができなくなり、樹脂製の光学部品を基板に接着剤等で固定する必要が生じる。このように接着剤を用いた場合、光学部品の脚部下端の周囲に接着剤が漏れ出し、漏れ出した接着剤が光学部品の外側にカバー（ファイバー側部材）を固定する際の妨げとなって、ファイバー側部材であるカバーの組み付け精度が低下するという問題がある。また、接着剤が漏れ出してしまうと、カバーを基板と電気的に溶着する場合に困難となってしまう。

なお、レンズを含む光学部品の外径を十分小さくすることにより、接着剤が光学部品の周囲に漏れ出しても、ファイバー側部材であるカバーの組み付けの妨げにならなくなるが、光学部品の強度を維持できなくなる。つまり、光学部品については光学素子や電極ピンを配置するための空間や接着剤の漏れ出しに対する許容や芯出しのための調整代のための空間等を確保するため脚部内径の下限値が定まっているため、外径を小さくしてしまうとホルダー部が薄肉になってしまい強度が低下してしまう。また、通常、光通信用の光学部品は、その外側面とファイバー側部材の内側面とを嵌合させて位置決めを行っているが、外径を小さくしてしまうと、嵌合による位置決めができなくなってしまい、工数が増大してしまう。

国際公開ＷＯ０１／１６６３７号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、樹脂の成形品であってもファイバー側部材等の組み付け精度を簡易に確保できる光学部品及びこれを組み込んだ光学装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る光通信用の光学部品は、光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用の光学部品であって、前記光学部品は樹脂製であり、レンズ部と、前記レンズ部の周辺から前記レンズ部の略光軸方向に延在するホルダー部とを一体的に成形してなり、前記ホルダー部の端面における外径は、前記ホルダー部の最大外径より小さい。

上記光学部品では、ホルダー部の端面の外径がホルダー部の最大外径より小さいので、光学部品を基板に固定する際に端面の周囲に接着剤がはみ出しても、ホルダー部の最大外径を超えることがなければ、はみ出した接着剤が基板にファイバー側部材であるカバーを固定する際の妨げとなることを防止でき、カバーの組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、ホルダー部の最大外径の部分を利用すれば、カバーの芯出しに関する位置決め精度は確保される。また、上記のように端面側を小径とすることで、脚状のホルダー部を一様に薄くする場合のようにホルダー部の強度が低下することは回避される。

本発明の具体的な側面によれば、上記光学部品において、ホルダー部の外周側面は、少なくとも一部において粗面化されている。この場合、脚状のホルダー部を一定以上の輝度で通過する光を低減でき、迷光の発生を抑制できる。

本発明の別の側面によれば、ホルダー部は、端面に向けて外径が減少する円錐側面を有し、一端側で最大外径を与え、他端側で最小外径を与える。この場合、光学部品の形状が簡単なものとなり、光学部品を射出成形によって形成する場合、金型の加工が容易になるとともに、円錐側面が抜きテーパーとなって金型からの安定した離型性を確保することが容易になる。

本発明のさらに別の側面によれば、円錐側面のテーパー角度は、０°より大きく１０°以下である。テーパー角度が過度に大きくなると、端面の外径が小さくなって接着強度が低下したり、ホルダー部の下端側の強度が低下したりする。

本発明のさらに別の側面によれば、ホルダー部は、レンズ部に隣接して略円筒の側面を有する第１部分と、レンズ部から離れて端面側に配置され第１部分よりも外径が小さい部分を有する第２部分とを備え、第１部分は、最大外径を与え、第２部分は、端面側で最小外径を与える。この場合、ホルダー部とカバーとを嵌合させて位置決めを行う際に、第１部分の分だけ嵌合代が確保され、カバーの安定した位置決めが可能になる。

本発明のさらに別の側面によれば、第２部分は、端面に向けて外径が減少する円錐側面を有する。

本発明のさらに別の側面によれば、第１部分の径方向厚みは、略一様であり、第２部分の径方向厚みは、端面に向けて減少する。この場合、ホルダー部の内径は一様に維持される。

本発明のさらに別の側面によれば、第１部分の光軸方向の長さは、ホルダー部の全長の５０％以下である。第１部分の長さが過度に大きくなると、光学素子を金型から離型する際の離型抵抗が大きくなるので、第１部分の長さをホルダー部の全長の５０％以下とすることが望ましい。

本発明のさらに別の側面によれば、第１部分の外側面と第２部分の外側面との境界には、第２部分で径を減少させるような段差が形成されている。この場合、段差分だけ端面の幅を狭くできる。

上記目的を達成するため、本発明に係る光学装置は、発光及び受光の少なくとも一方を行なう光学素子と、表面側に光学素子を支持する基板と、基板上の表面側に光学素子を覆うように配置され、基板上の表面側に接着剤により固定されている光通信用の光学部品と、光学部品の最大外径と略等しい内径を有し、光学部品を覆うように配され、基板上の表面側に接合するカバーとを備える。

上記光学装置では、ホルダー部の端面の外径がホルダー部の最大外径より小さいので、記端面の周囲にはみ出した接着剤が基板にファイバー側部材であるカバーを固定する際の妨げとなることを防止でき、カバーの組み付け精度を簡易に確保することができる。

本発明の別の側面によれば、接着剤は前記光学部品の最大外径よりも外側には漏れ出ていない。

（Ａ）は、本発明の第１実施形態である光学部品を備える光学装置の側方断面図であり、（Ｂ）は、光学装置の平面図である。 （Ａ）は、光学装置のうち光学部品の側方断面図であり、（Ｂ）は、光学部品の平面図であり、（Ｃ）は、光学部品の裏面図である。 （Ａ）は、光学装置のうち光学素子及び基板の組立体の側方断面図であり、（Ｂ）は、光学素子及び基板の組立体の平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、実施形態の光学部品の製造工程を概念的に説明する側方断面図である。 光学装置を他の部品に組み付けた使用状態を説明する側方断面図である。 第２実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。 第３実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。 第４実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。 第５実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。 第６実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。 第７実施形態である光学部品の形状を概念的に説明する側方断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る光学部品及びこれを組み込んだ光学装置の具体的な実施形態について説明する。

〔第１実施形態〕
図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示すように、組立体としての光学装置１００は、光学部品１０と光学素子２０と基板３０とを有する。光学部品１０は、円筒容器状の部材であり、光学素子２０は、光学部品１０内に収まる電子部品のチップであり、基板３０は、ステムとも呼ばれる円板状の部材である。

図２（Ａ）等にも示すように、光学部品１０は、樹脂の射出成形によって形成された一体成形品であり、天板状のレンズ部１１と、円筒状のホルダー部１２とを有する。レンズ部１１は、例えば両凸の光学レンズであり、第１光学面１１ａと第２光学面１１ｂとを有する。ホルダー部１２は、レンズ部１１から光軸方向の一方に延在している。ホルダー部１２はレンズ部１１から光軸方向に延在していることが好ましいが、略光軸方向であってもよい。また、ホルダー部１２は、上端部でレンズ部１１を周囲から支持しており、円筒外側面１２ａと円筒内側面１２ｂとを有する。ホルダー部１２は、樹脂の流入性や離型性等の成形性の観点から略筒状であることが好ましく、更に好ましくは略円筒状であるものとする。一方、ホルダー部１２にスリットや切り欠け部が存在している場合には、その部分を接着剤だまりとすることができる。ホルダー部１２のうちレンズ部１１の反対側すなわち下端側は、円形の開口端部１５となっている。ホルダー部１２の開口端部１５の下端面１５ａは、光軸ＡＸに垂直な輪帯状の平面であり、光学部品１０を基板３０に接着する際の接着基準面となる端面１２ｃとなっている。通常、端面１２ｃはホルダー部１２においてレンズ部１４から光軸方向に最も遠い面（底面）のことを指すが、接着基準面を端面とみなしてもよい。また、端面１２ｃの表面に微視的に凹凸が形成されている場合も巨視的に平面であれば端面とみなすことは勿論である。なお、ホルダー部１２を形成する樹脂の材料としては、赤外線の透過率が良好な樹脂であれば特に制限はなく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも特に、吸湿による光学性能の変化が生じにくいという観点から、シクロオレフィン樹脂が好ましい。

ホルダー部１２の円筒外側面１２ａは、開口端部１５に向かって直径が減少するテーパー面となっている。つまり、ホルダー部１２の根元側の最大外径Ｄ１は、先端側の最小外径である端面１２ｃの外径Ｄ２よりも大きくなっている。円筒外側面１２ａのテーパー角θは、１０°以下で下向きに狭まるものであり、具体的な実施例では、例えば０．２°、３°、６°、９°等に設定される。一方、ホルダー部１２の円筒内側面１２ｂは、内径Ｄ２１が一定の円筒面となっている。つまり、ホルダー部１２の端面１２ｃの幅は、（Ｄ２−Ｄ２１）／２となっている。なお、端面１２ｃは、平坦面に限らず、基板３０の接着領域３０ｆ（図３（Ｂ）参照）との間に嵌合構造等を設けることもできる。

ホルダー部１２の円筒外側面１２ａ又は円筒内側面１２ｂは、巨視的には、上記のようにテーパー面であるが、微視的には、微小な凹凸を有する粗面となっている。円筒外側面１２ａの表面粗さは、例えばＪＩＳ ０６０１−１９７６（表面粗さの規格）に準拠した十点平均粗さが１〜５０μｍであることが好ましい。１．０μｍ以上であると、ホルダー部１２の離型性を確保でき、また反射光の迷光ノイズを抑制できる。一方、脚部であるホルダー部１２の円筒内側面（内周面）１２等の十点平均粗さＲｚが５０μｍ以下であると、円筒内側面１２の凹凸が金型の表面に引っかかることによる離型性の悪化を抑制できる。より好ましくは、十点平均粗さＲｚが５．０μｍ以上、４０μｍ以下である。本実施形態における円筒内側面（内周面）１２等の具体的な表面粗さは８μｍである。本実施形態においてはコストや工数の観点からレンズ部１１とホルダー部１２とを樹脂により一体的に成形している。本光学部品１０は光通信用であるため光学素子２０が脚部と近い位置にあり、円筒内側面１２ｂを透過した光が円筒外側面１２ａにあたり迷光となってしまうが、円筒外側面１２ａが粗面であることにより、ホルダー部１２の内側に高輝度の光線が入射してもこの光線を散乱させる効果が高まり、問題となるレベルの迷光の発生を抑制できる。円筒外側面１２ａ又は円筒内側面１２ｂは、成形時の転写面に起因して形成される粗面とすることができるが、成形後の追加加工によって粗面化することもできる。成形時の転写面に起因して形成される粗面とする際には、金型からの離型性も向上するため好ましい。なお、円筒外側面１２ａ又は円筒内側面１２ｂは、全体に亘って一様な粗面とすることもできるが、局所的な粗面とすることもできる。

以上の光学部品１０において、レンズ脚部の長さＨは通常１〜４ｍｍとなっている。レンズ脚部の長さとは、図２（Ａ）に示すように、窪んだレンズ内面のうち、第１光学面１１ａを除いて端面１２ｃから最も遠い箇所Ｐから端面１２ｃまでの光軸ＡＸ方向の距離をいう。具体的な作製例では、光学部品１０の光軸ＡＸ方向の全長は、３．５ｍｍであり、その外径Ｄ１は４．７ｍｍであり、レンズ脚部の長さＴは２ｍｍである。

図３（Ａ）等にも示すように、光学素子２０は、発光や光検出といった光学的動作を行う部分（電気光学素子）であり、本実施形態の場合、レーザー光ＬＢを発生するレーザーダイオードとなっている。なお、光学素子２０がレーザーダイオードである場合、光学素子２０の上部２１は、レーザー光ＬＢを射出する発光部となる。光学素子２０に対向して光学部品１０に設けられたレンズ部１１は、例えばレーザー光ＬＢを光ファイバー等に入射させるためのカップリングレンズとすることができる。

基板３０は、一様な厚みを有するセラミック材料で形成されており、表面は金メッキが施され、光学素子２０側の表面３１と、光学素子２０から離れた裏面３２とを有するものとなっている。基板３０の外径は、ホルダー部１２の外径よりも十分大きくなっている（図１（Ａ）参照）。つまり、基板３０は、光学部品１０を光軸ＡＸ方向から見た外形より十分大きな外形を有する。基板３０には、複数の貫通孔３０ａが形成されており、これら複数の貫通孔３０ａには、複数のピン２６をそれぞれ挿通させている。各ピン２６の上端は、不図示のワイヤーを介して光学素子２０に電気的に接続されている。各ピン２６は、基板３０に対して気密になるように半田等を隙間に充填するようにして固定されている。

図３（Ａ）に示すように、基板３０の表面３１のうち、光学素子２０を中心とする輪帯状の接着領域３０ｆは、図１（Ａ）等に示す光学部品１０を気密に固定するための部分となっている。つまり、接着剤９１を介して基板３０の接着領域３０ｆと光学部品１０の端面１２ｃとが気密に接合される。なお、接着剤９１は、接着領域３０ｆの周囲に僅かにはみ出す場合もある。接着剤としては、熱硬化性接着剤、熱溶融性接着剤、UV硬化性接着剤、嫌気性感圧性接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられるが、接着時のレンズへの影響が小さいUV硬化性接着剤やエポキシ系接着剤を用いることが好ましく、また、金属系と樹脂系に十分な接着力があり、低粘度かつ液体が広がらないチクソ性の高い接着剤を用いることが望ましい。

以下、図２（Ａ）等に示す光学部品１０の製造方法について説明する。光学部品１０は、例えば射出成形によって形成される。図４（Ａ）に示すように、光学部品１０を成形するための金型装置５０は、第１転写面５１ａを有する第１金型５１と、第２転写面５２ａを有する第２金型５２とを有する。第１金型５１と第２金型５２とをパーティング面ＰＬで型合わせして締め付けることで、第１転写面５１ａと第２転写面５２ａとの間に型空間ＣＶが形成される。この型空間ＣＶに不図示のランナー等を介して溶融樹脂を供給することで、型空間ＣＶが溶融樹脂で充填される。型空間ＣＶ中の溶融樹脂は、徐々に放熱によって冷却され硬化して光学部品１０となる。その後、図４（Ｂ）に示すように、第１金型５１と第２金型５２とを互いに離間させる型開きを行うことで、第２金型５２側に光学部品１０が残って第１金型５１と光学部品１０との離型が行われる。次に、図４（Ｃ）に示すように、第２金型５２に設けた不図示のエジェクターピンによって光学部品１０を突き出して光学部品１０を第２金型５２から離型させる。これにより、成形品である光学部品１０を金型装置５０外に取り出すことができる。この際、光学部品１０の円筒外側面１２ａは、先細りのテーパー角を有するものとなっており、第２転写面５２ａの対応箇所は、抜きテーパーを有するものとなっている。これにより、金型装置５０から光学部品１０を安定して離型させることができ、光学部品１０の変形等の劣化を抑制できる。

図５を参照して、光学装置１００を他の部品に組み付けた使用状態を説明する。光学装置１００の周囲には、金属製で円筒状のカバー７１が光学部品１０を周囲から覆うように固定されている。このように光学装置１００にカバー７１を付加したものも光学装置である。カバー７１はホルダー部の最大外径と略等しい内径を有している。カバー７１の根元部分７１ｂは、光学部品１０ではなく基板３０の外縁部３７に直接固定されている。カバー７１は、接着剤によって基板３０の表面３１に固定することもできるが、表面３１に金属をコートしている場合、溶接や溶着によって固定することもできる。カバー７１の先端部分７１ａには芯出し用の座が形成されており、光ファイバー７３の先端にフェルール７６を介して固定されたスリーブ７５に対してアライメントされた状態で溶接されている。なお、カバー７１の内側面７１ｉの直径Ｄ３１は、光学部品１０を構成するホルダー部１２の根元側の最大外径Ｄ１よりも僅かに大きくなっており、カバー７１内に光学部品１０を収納させることができ、かつ、ホルダー部１２の上端の最大外径Ｄ１の部分を利用して、カバー７１と光学部品１０との芯出しのアライメントを可能にしている。カバー７１の下端と光学部品１０の下端との間に形成されるクリアランス部８１は、光学部品１０の下端からはみ出す接着剤の広がりが許容される部分となっている。

図５の装置において、光学装置１００の光学素子２０から射出された光は、光学部品１０のレンズ部１１に入射して集光され、光ファイバー７３の先端のコア７３ａに入射する。なお、本願において、集光とは光束を厳密に１点に集光させる必要はなく、光束が収束していれば集光しているとみなす。

本実施形態の光学部品１０又は光学装置１００によれば、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さいので、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲に接着剤９１がはみ出しても、ホルダー部１２の最大外径Ｄ１を超えることがなければ、はみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、ホルダー部１２の最大外径Ｄ１の部分を利用すれば、カバー７１の芯出しに関する位置決め精度は確保される。また、脚状のホルダー部１２を一様に薄くする場合のようにホルダー部１２の強度が低下することは回避される。
本実施形態の光学部品１０又は光学装置１００は、射出成形によって形成される。この際、ホルダー部１２の部分（すなわち光学部品１０の脚部）が長いと、一般的には脚部が抜きにくくなって壊れやすいが、本実施形態の場合、ホルダー部１２の外周にテーパーを設けているため、金型から抜き易く、光学部品１０の精度や歩留まりを高く維持することができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の光学部品等について説明する。第２実施形態の光学部品等は、第１実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図６に示すように、第２実施形態の光学部品１０の場合、ホルダー部１２がレンズ部１１に隣接して一端側に配置される第１部分１１０ａと、レンズ部１１から離れて他端側に配置される第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂも、径方向厚みが一様な円筒である。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有し、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差１６が形成されている。段差１６の径方向の幅は、（Ｄ１−Ｄ２）／２となっている。

本実施形態の光学部品１０等においても、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さいので、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の光学部品等について説明する。第３実施形態の光学部品等は、第１実施形態又は第２実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図７に示すように、第３実施形態の光学部品１０の場合、ホルダー部１２がレンズ部１１に隣接した第１部分１１０ａと、レンズ部１１から離れた第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、開口端部１５側で最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂは、開口端部１５又は端面１２ｃに向けて直径が減少するテーパー部となっている。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有する。また、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃ側で端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有し、第１部分１１０ａ側で外径Ｄ１，Ｄ２中間に対応する直径Ｄ５を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差１６が形成されている。段差１６の径方向の幅は、（Ｄ１−Ｄ５）／２となっている。

本実施形態の光学部品１０等においても、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さいので、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。また、第２部分１１０ｂがテーパー部となっているため、金型から離型する際の離型性が良い。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の光学部品等について説明する。第４実施形態の光学部品等は、第１実施形態又は第２実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図８に示すように、第４実施形態の光学部品１０の場合、ホルダー部１２がレンズ部１１に隣接した第１部分１１０ａと、レンズ部１１から離れた第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、開口端部１５側で最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂは、開口端部１５又は端面１２ｃに向けて直径が減少するテーパー部となっている。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有する。また、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃ側で端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有し、第１部分１１０ａ側で第１部分１１０ａの外径Ｄ１に対応する直径を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差が形成されず、連続している。

本実施形態の光学部品１０等では、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さくなっており、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態の光学部品等について説明する。第５実施形態の光学部品等は、第１実施形態又は第２実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図９に示すように、第５実施形態の光学部品１０は、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂも、径方向厚みが一様な円筒である。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有し、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差１６が形成されている。段差１６の径方向の幅は、（Ｄ１−Ｄ２）／２となっている。

第１部分１１０ａの光軸ＡＸ方向の長さＬ１は、ホルダー部１２の全長Ｌ２の５０％以下となっている。具体的な実施例では、第１部分１１０ａの光軸ＡＸ方向の長さＬ１は、ホルダー部１２の全長Ｌ２の３９％、４４％等に設定された。第１部分１１０ａの長さがホルダー部１２の全長Ｌ２の５０％を超えて大きくなると、光学部品１０を金型装置５０から離型する際の離型抵抗が大きくなるが、上記のように第１部分１１０ａの長さをホルダー部１２の全長Ｌ２の５０％以下とすることで、光学部品１０の離型性を確保することができる。なお、ホルダー部の全長L２とは通常光学部品外面のうち、光学面を除いて、取り付け基準面から最も遠いところから端面までの光軸方向の距離を指す。

本実施形態の光学部品１０等では、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さくなっており、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、本実施形態のように、第１部分１１０ａが短い場合、光学部品１０を基板３０に固定する際の接合面積は第２実施形態と同様であるが、薄い第２部分１１０ｂが長くなる分だけ第２実施形態と比較して光学部品１０としての強度は低下する。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態の光学部品等について説明する。第６実施形態の光学部品等は、第１実施形態又は第３実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図１０に示すように、第６実施形態の光学部品１０は、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、開口端部１５側で最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂは、開口端部１５又は端面１２ｃに向けて直径が減少するテーパー部となっている。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有する。また、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃ側で端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有し、第１部分１１０ａ側で外径Ｄ１，Ｄ２中間に対応する直径Ｄ５を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差１６が形成されている。段差１６の径方向の幅は、（Ｄ１−Ｄ５）／２となっている。

本実施形態の光学部品１０等では、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さくなっており、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、本実施形態のように、第１部分１１０ａが短い場合、光学部品１０を基板３０に固定する際の接合面積は第３実施形態と同様であるが、テーパー部である第２部分１１０ｂが長くなる分だけ離型性が向上する。一方、本実施形態の光学部品１０は、第２部分１１０ｂが全体としてある程度の厚みを有するものとなっており、第３実施形態と比較して光学部品１０としての強度が僅かに低下するだけである。

〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態の光学部品等について説明する。第７実施形態の光学部品等は、第１実施形態又は第４実施形態の光学部品等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の光学部品等と同様であるものとする。

図１１に示すように、第７実施形態の光学部品１０の場合、ホルダー部１２が第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとを備える。第１部分１１０ａは、ホルダー部１２の最大外径を与え、第２部分１１０ｂは、開口端部１５側で最小外径を与える。第１部分１１０ａは、径方向厚みが一様な円筒であり、第２部分１１０ｂは、開口端部１５又は端面１２ｃに向けて直径が減少するテーパー部となっている。第１部分１１０ａの円筒外側面１２ａａは、最大外径Ｄ１に対応する直径を有する。また、第２部分１１０ｂの円筒外側面１２ａｂは、端面１２ｃ側で端面１２ｃの外径Ｄ２に対応する直径を有し、第１部分１１０ａ側で第１部分１１０ａの外径Ｄ１に対応する直径を有する。つまり、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの境界、すなわち円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとの間には、段差が形成されず、連続している。

本実施形態の光学部品１０等では、ホルダー部１２の端面１２ｃの外径Ｄ２がホルダー部１２の最大外径Ｄ１より小さくなっており、光学部品１０を基板３０に固定する際に端面１２ｃの周囲にはみ出した接着剤９１が基板３０にカバー７１を固定する際の妨げとなることを防止でき、カバー７１の組み付け精度を簡易に確保することができる。なお、本実施形態のように、第１部分１１０ａが短い場合、光学部品１０を基板３０に固定する際の接合面積は第４実施形態と同様であるが、テーパー部である第２部分１１０ｂが長くなる分だけ離型性が向上する。一方、本実施形態の光学部品１０は、第２部分１１０ｂが全体としてある程度の厚みを有するものとなっており、第３実施形態と比較して光学部品１０としての強度が実施的に低下しないといえる。

以上、実施形態に係る光学装置等について説明したが、本発明に係る光学装置等は上記のものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、光学部品１０は、全体を一体成形する必要は必ずしもなく、レンズ部１１とホルダー部１２とを個別に射出成形し、これらを後から溶着によって一体することもできる。また、レンズ部１１とホルダー部１２とを二色成形によって一括して形成することもできる。また、開口端部や段差部やテーパー部が曲率を有していてもよい。

光学部品１０のホルダー部１２は、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとを備えるものに限らず、第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとの間に中間的な外形の又は傾斜面を有する第３部分を設けることもできる。

また、光学部品１０のホルダー部１２の外形を形成する円筒外側面１２ａａと円筒外側面１２ａｂとは、断面が直線状の傾斜面又はテーパー面としているが、断面が湾曲した傾斜面又はテーパー面とすることもできる。
また、上記実施形態において、光学素子２０をレーザーダイオードとしているが、これをＬＥＤやＶＣＳＥＬやフォトダイオード等に置き換えることができる。

また、光学部品１０に設けたレンズ部１１の形状は単なる例示であり、光学装置１００の用途や仕様に応じてレンズ部１１の光学面の形状等を適宜変更することができる。

ホルダー部１２の円筒外側面１２ａは、完全な円筒に限らず、一部に平坦な切欠きを有するもの（光軸方向から見て側面の一部が弦状となっているもの）であってもよい。

１０…光学部品、 １１…レンズ部、 １１ａ…第１光学面、 １１ｂ…第２光学面、 １２…ホルダー部、 １２ａ…円筒外側面、 １２ａａ…円筒外側面、 １２ａｂ…円筒外側面、 １２ｂ…円筒内側面、 １２ｃ…端面、 １５…開口端部、 １５ａ…下端面、 １６…段差、 ２０…光学素子、 ２６…ピン、 ３０…基板、 ３０ｆ…接着領域、 ３１…表面、 ３２…裏面、 ３７…外縁部、 ５０…金型装置、 ５１，５２…金型、 ５１ａ，５２ａ…転写面、 ７１…カバー、 ７１ｉ…内側面、 ７３…光ファイバー、 ７５…スリーブ、 ７６…フェルール、 ９１…接着剤、 １００…光学装置、 １１０ａ…第１部分、 １１０ｂ…第２部分、 ＡＸ…光軸、 ＣＶ…型空間、 ＬＢ…レーザー光、 ＰＬ…パーティング面

Claims (11)

1. 光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用の光学部品であって、
   前記光学部品は樹脂製であり、レンズ部と、前記レンズ部の周辺から前記レンズ部の略光軸方向に延在するホルダー部とを一体的に成形してなり、
   前記ホルダー部の端面における外径は、前記ホルダー部の最大外径より小さいことを特徴とする光通信用の光学部品。
2. 前記ホルダー部の外周側面は、少なくとも一部において粗面化されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
3. 前記ホルダー部は、前記端面に向けて外径が減少する円錐側面を有し、前記一端側で最大外径を与え、前記他端側で最小外径を与えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
4. 前記円錐側面のテーパー角度は、０°より大きく１０°以下であることを特徴とする請求項３に記載の光学部品。
5. 前記ホルダー部は、前記レンズ部に隣接して略円筒の側面を有する第１部分と、前記レンズ部から離れて前記端面側に配置され前記第１部分よりも外径が小さい部分を有する第２部分とを備え、前記第１部分は、最大外径を与え、前記第２部分は、前記端面側で最小外径を与えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
6. 前記第２部分は、前記端面に向けて外径が減少する円錐側面を有する請求項５に記載の光学部品。
7. 前記第１部分の径方向厚みは、略一様であり、前記第２部分の径方向厚みは、前記端面に向けて減少することを特徴とする請求項６に記載の光学部品。
8. 前記第１部分の光軸方向の長さは、前記ホルダー部の全長の５０％以下であることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の光学部品。
9. 前記第１部分の外側面と前記第２部分の外側面との境界には、前記第２部分で径を減少させるような段差が形成されている請求項５から８のいずれか一項に記載の光学部品。
10. 発光及び受光の少なくとも一方を行なう光学素子と、
    表面側に前記光学素子を支持する基板と、
    前記基板上の表面側に前記光学素子を覆うように配置され、前記基板上の表面側に接着剤により固定されている請求項１から９のいずれか一項に記載の光通信用の光学部品と、
    前記光学部品の最大外径と略等しい内径を有し、前記光学部品を覆うように配され、前記基板上の表面側に接合するカバーと を備える光学装置。
11. 前記接着剤は前記光学部品の最大外径よりも外側には漏れ出ていないことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。

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