JP2019009236A - Optical module - Google Patents

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Abstract

To provide an optical module capable of welding a barrel and an optical component by irradiation with a laser beam from an outer periphery of the barrel while checking from the outside.SOLUTION: An optical module includes a barrel and an optical component inserted from an end part of the barrel. The barrel is provided with one or more openings in an area where a side surface of the optical component is in contact with the inner wall of the barrel. Some area of the optical component exposed from the openings is welded to the barrel in contact with the some area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発光素子やレンズ等の光学部品を鏡筒内に保持した光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module in which optical components such as a light emitting element and a lens are held in a lens barrel.

発光素子から発せられた光を、レンズや光ファイバ等の光学部品に高効率で入射させるために、光学部品を位置合わせして鏡筒内に固定し、光モジュールの形態として用いられることがある。光モジュール構造にすることにより、他の装置への取り付け等が容易になり、利便性が向上する。   In order to make light emitted from a light emitting element enter an optical component such as a lens or an optical fiber with high efficiency, the optical component may be aligned and fixed in a lens barrel and used as an optical module. . By adopting an optical module structure, attachment to other devices becomes easy, and convenience is improved.

例えば、特許文献1には、発光素子等が内部に配置されたパッケージの光入出射窓の枠部の端面を、光ファイバ結合レンズのホルダの端面と突合せ、突き合わせた部分の周囲から外周に、YAGレーザー光を照射して溶接した光モジュールが開示されている。また、溶接する部位に金メッキ処理が施されていると、溶接により溶解した合金中に金が溶け込み、取り付け強度不足となるという問題が発生するため、予め切削加工や化学エッチング等により、金メッキを除去することも開示されている。   For example, in Patent Document 1, the end surface of the light incident / exit window frame of the package in which the light emitting element or the like is disposed is abutted with the end surface of the holder of the optical fiber coupling lens, and the periphery of the butted portion is changed from the periphery to the outer periphery. An optical module welded by irradiating YAG laser light is disclosed. Also, if the part to be welded is gold-plated, the gold melts into the alloy melted by welding and the mounting strength becomes insufficient, so the gold plating is removed by cutting or chemical etching in advance. It is also disclosed to do.

特開2005−49588号公報(特に、段落0045、0079、図1(c))Japanese Patent Laying-Open No. 2005-49588 (particularly, paragraphs 0045 and 0079, FIG. 1C)

特許文献1の技術では、光入出射窓の枠部の端面を、光ファイバ結合レンズのホルダの端面と突き合わせて溶接する構成であるため、突合せ部位を外観から確認できる。また、突合せ部位に外周からYAGレーザーを照射して溶接するため、溶接部位も外部から確認できる。   In the technique of Patent Document 1, since the end surface of the frame portion of the light incident / exit window is abutted with the end surface of the holder of the optical fiber coupling lens and welded, the abutting portion can be confirmed from the appearance. Moreover, since the welding part is welded by irradiating the YAG laser from the outer periphery, the welding part can also be confirmed from the outside.

しかしながら、光モジュールの構造は、特許文献1のように接合部位が突合せ部位であるとは限らず、例えば、パッケージ化された発光素子と、レンズとを鏡筒内の両端からそれぞれ挿入して、それぞれ鏡筒に対して位置合わせして固定する構造の光モジュールがある。この場合、挿入した発光素子やレンズの鏡筒内の位置を外周面から確認することが難しく、鏡筒の端部から鏡筒内を覗いて把握できる情報で、発光素子やレンズの位置を確認することになる。また、挿入した発光素子パッケージとレンズを鏡筒にそれぞれ溶接する場合、鏡筒の端部において、発光素子パッケージやレンズと鏡筒の端面とをYAGレーザーで隅肉溶接することが考えられる。レーザー溶接は、鏡筒の端部をYAGレーザーに向けて治具等を用いて保持し、レーザー光を照射する必要がある。鏡筒の両端の発光素子パッケージとレンズをそれぞれ隅肉溶接するためには、鏡筒の一方の端部をYAGレーザーに向けて配置して溶接を行った後、鏡筒を反転させて、他方の端部をYAGレーザーに向けるように保持し直す必要があり、工数がかかる。   However, the structure of the optical module is not limited to the joint part as in Patent Document 1, for example, by inserting a packaged light emitting element and a lens from both ends in the lens barrel, There are optical modules that are structured to be aligned and fixed with respect to the lens barrel. In this case, it is difficult to confirm the position of the inserted light-emitting element or lens in the lens barrel from the outer peripheral surface, and the position of the light-emitting element or lens can be confirmed with information that can be grasped from the end of the lens barrel. Will do. In addition, when the inserted light emitting element package and the lens are welded to the lens barrel, it is conceivable that the light emitting element package or lens and the end surface of the lens barrel are fillet welded with a YAG laser at the end of the lens barrel. In laser welding, it is necessary to irradiate the laser beam by holding the end of the lens barrel toward the YAG laser using a jig or the like. In order to weld fillet between the light emitting element package and the lens at both ends of the lens barrel, after placing one end of the lens barrel facing the YAG laser and performing welding, the lens barrel is inverted and the other It is necessary to re-hold the end of the laser beam so that it faces the YAG laser.

また、鏡筒の外周面から重ね貫通溶接を行うことにより、外周面からのYAGレーザー照射によって、鏡筒と発光素子パッケージとを溶接することも可能であるが、重ね貫通溶接は、内部の溶接部位がどのような状態になっているかを外周から観察できない。このため、溶接品質の検査を行うのが難しい。また、光モジュールを他の装置に取り付ける際等に、鏡筒と発光素子パッケージとに軸方向に互いに逆向きの力が加わると、重ね貫通溶接部にせん断応力が加わり、溶接個所への負荷が大きくなる。   In addition, by performing lap through welding from the outer peripheral surface of the lens barrel, it is possible to weld the lens barrel and the light emitting element package by YAG laser irradiation from the outer peripheral surface. The state of the part cannot be observed from the outer periphery. For this reason, it is difficult to inspect the welding quality. In addition, when the optical module is attached to another device, if forces opposite to each other in the axial direction are applied to the lens barrel and the light emitting device package, a shear stress is applied to the lap through weld and the load on the welded portion is reduced. growing.

さらに、溶接部への金メッキの混入を防ぐために、予め切削加工や化学エッチングで金メッキを除去すると、工程数が増加するため、製造時間が長くなり、製造コストも増大する。   Further, if the gold plating is previously removed by cutting or chemical etching in order to prevent the gold plating from being mixed into the welded portion, the number of steps increases, resulting in a longer manufacturing time and a higher manufacturing cost.

本発明の目的は、外部から確認しながら、かつ、鏡筒の外周からのレーザー光を照射して鏡筒と光学部品とを溶接できる光モジュールを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical module capable of welding a lens barrel and an optical component by irradiating a laser beam from the outer periphery of the lens barrel while confirming from the outside.

本発明は上記目的を達成するために、本発明の光モジュールは、鏡筒と、鏡筒の端部から挿入された光学部品とを有する。鏡筒には、光学部品の側面が鏡筒の内壁に接している領域に1以上の開口が設けられている。開口から露出された光学部品の一部領域は、当該一部領域に接している鏡筒に溶接されている。   In order to achieve the above object, the optical module of the present invention includes a lens barrel and an optical component inserted from the end of the lens barrel. The lens barrel is provided with one or more openings in a region where the side surface of the optical component is in contact with the inner wall of the lens barrel. A partial region of the optical component exposed from the opening is welded to a lens barrel in contact with the partial region.

本発明によれば、鏡筒の開口を通して光学部品にレーザー光を照射できるため、外部から確認しながら、かつ、鏡筒の外周からのレーザー光照射により鏡筒と光学部品とを溶接できる。   According to the present invention, the optical component can be irradiated with the laser beam through the opening of the lens barrel, so that the lens barrel and the optical component can be welded by laser light irradiation from the outer periphery of the lens barrel while confirming from the outside.

(a)、(b)および(c)は、それぞれ、第1の実施形態の光モジュールの断面図、側面図、下面図である。(A), (b) and (c) are respectively a sectional view, a side view and a bottom view of the optical module of the first embodiment. (a),(b)および(c)はそれぞれ、光モジュールの鏡筒の断面図、側面図、下面図である。(A), (b) and (c) are respectively a sectional view, a side view and a bottom view of a lens barrel of the optical module. 第1の実施形態の光学部品20の側面図である。It is a side view of the optical component 20 of 1st Embodiment. (a)、(b)は、第1の実施形態の鏡筒形状および溶接位置のバリエーションを示す一部断面図である。(A), (b) is a partial cross section figure which shows the variation of the lens-barrel shape and welding position of 1st Embodiment. 比較例の光モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the optical module of a comparative example. (a)、(b)、(c)および(d)は、第2の実施形態の光モジュールの断面図、上面図、側面図および下面図である。(A), (b), (c) and (d) is sectional drawing, the top view, the side view, and the bottom view of the optical module of 2nd Embodiment. (a)、(b)および(c)は、第3の実施形態の光モジュールの断面図、上面図および側面図である。(A), (b) and (c) are sectional drawing, the top view, and the side view of the optical module of 3rd Embodiment. (a)、(b)および(c)は、第4の実施形態の光モジュールの断面図、上面図および側面図である。(A), (b) and (c) is sectional drawing, the top view, and the side view of the optical module of 4th Embodiment. (a)および(b)はそれぞれ、第5の実施形態の光モジュールの断面図および一部の側面図、(c)は、第5の実施形態の光モジュールの鏡筒の側面図および下面図である。(A) And (b) is sectional drawing and a partial side view of the optical module of 5th Embodiment, respectively, (c) is the side view and bottom view of the lens-barrel of the optical module of 5th Embodiment, respectively. It is. (a)、(b)および(c)は、第5の実施形態の光モジュールの別の形態の鏡筒の断面図、上面図および側面図である。(A), (b) and (c) are sectional views, top views, and side views of a lens barrel of another form of the optical module of the fifth embodiment.

本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<<第1の実施形態>>
第1の実施形態の光モジュールについて図面を用いて説明する。図1(a)、(b)および(c)はそれぞれ、第1の実施形態の光モジュールの断面図、側面図、下面図である。図2(a),(b)および(c)はそれぞれ、光モジュールの鏡筒の断面図、側面図、下面図である。図3は、光学部品20の側面図である。図4(a)、(b)は、鏡筒形状および溶接位置のバリエーションを示す一部断面図である。
<< First Embodiment >>
The optical module of the first embodiment will be described with reference to the drawings. 1A, 1B, and 1C are a cross-sectional view, a side view, and a bottom view, respectively, of an optical module according to the first embodiment. 2A, 2B, and 2C are a cross-sectional view, a side view, and a bottom view of a lens barrel of the optical module, respectively. FIG. 3 is a side view of the optical component 20. 4A and 4B are partial cross-sectional views showing variations of the lens barrel shape and the welding position.

図1に示すように、本実施形態の光モジュールは、鏡筒10と、鏡筒10の端部から挿入(圧入)された光学部品20とを備えて構成されている。光学部品20の側面の少なくとも一部は、鏡筒10の内壁に接することにより、鏡筒10に対する光学部品20を、軸方向に垂直な方向(直径方向)に位置決めしている。   As shown in FIG. 1, the optical module of this embodiment includes a lens barrel 10 and an optical component 20 that is inserted (press-fitted) from the end of the lens barrel 10. At least a part of the side surface of the optical component 20 is in contact with the inner wall of the lens barrel 10, thereby positioning the optical component 20 with respect to the lens barrel 10 in a direction perpendicular to the axial direction (diameter direction).

鏡筒10には、光学部品20の側面が鏡筒10の内壁に接している領域に、1以上(ここでは3つ)の開口30が周方向に所定の間隔で設けられ、開口30から露出された光学部品20の一部領域と、この一部領域に接している鏡筒とが溶接され、溶接部40が形成されている。   In the lens barrel 10, one or more (three in this case) openings 30 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction in a region where the side surface of the optical component 20 is in contact with the inner wall of the lens barrel 10. A partial region of the optical component 20 and the lens barrel in contact with the partial region are welded to form a welded portion 40.

このように、本実施形態では、鏡筒10の外周に開口30を設け、開口30から露出された光学部品20と鏡筒10とが接している領域を溶接する。これにより、開口30から光学部品20が露出され、光学部品20の鏡筒10内での位置を外部から確認できる。よって、比較例である図5のように、光学部品20の挿入(圧入)不足により、鏡筒10の軸方向において光学部品20が所定の位置まで達していない、大きな隙間のある状態のまま溶接を行う恐れがない。光学部品20における光学部品20の位置の確認は、目視で行うことも可能であるし、開口30内の画像を撮影し、画像処理により自動で検査することも可能である。   Thus, in this embodiment, the opening 30 is provided in the outer periphery of the lens barrel 10, and the region where the optical component 20 exposed from the opening 30 is in contact with the lens barrel 10 is welded. Thereby, the optical component 20 is exposed from the opening 30, and the position of the optical component 20 in the lens barrel 10 can be confirmed from the outside. Therefore, as shown in FIG. 5 which is a comparative example, welding is performed with a large gap in which the optical component 20 does not reach a predetermined position in the axial direction of the lens barrel 10 due to insufficient insertion (press-fit) of the optical component 20. There is no fear of doing. The position of the optical component 20 in the optical component 20 can be confirmed by visual observation, or an image in the opening 30 can be taken and automatically inspected by image processing.

また、鏡筒10の外周から開口30を通して光学部品20と鏡筒10とが接する位置にYAGレーザー等のレーザー光を照射することにより、溶接部40を形成できるため、外部から鏡筒10の外周へのレーザー光照射により溶接を行うことができる。よって、鏡筒10に挿入されている光学部品が複数ある場合でも、いずれの光学部品に対しても外周からのアクセスによって溶接を行うことができるため、従来技術のように鏡筒の端面をレーザー光源に向けて保持し直す必要がなく、工数を低減できる。   Further, since the welded portion 40 can be formed by irradiating a laser beam such as a YAG laser from the outer periphery of the lens barrel 10 through the opening 30 to the position where the optical component 20 and the lens barrel 10 are in contact, the outer periphery of the lens barrel 10 is externally provided. Welding can be performed by irradiating with laser light. Therefore, even when there are a plurality of optical components inserted into the lens barrel 10, any one of the optical components can be welded by accessing from the outer periphery. There is no need to hold it again toward the light source, and man-hours can be reduced.

また、図1(c)のように、鏡筒10の周方向に沿って複数(3つ)の開口30が備えられている場合でも、光学部品20が圧入された鏡筒10を、鏡筒10の軸を中心に、レーザー光源に対して相対的に回転させることにより、複数の開口30にそれぞれレーザー光を照射して溶接を行うことができる。また3つのレーザー光源を用意し、3つの開口30に向かって同時にレーザー光を照射して溶接を行ってもよい。同時照射の場合、溶接による歪により、光学部品20が軸ずれを生じるのを抑制できる。   Further, as shown in FIG. 1C, even when a plurality (three) of openings 30 are provided along the circumferential direction of the lens barrel 10, the lens barrel 10 into which the optical component 20 is press-fitted is used as the lens barrel. By rotating relative to the laser light source about the 10 axis, it is possible to perform welding by irradiating each of the plurality of openings 30 with laser light. Alternatively, three laser light sources may be prepared, and welding may be performed by simultaneously irradiating laser beams toward the three openings 30. In the case of simultaneous irradiation, the optical component 20 can be prevented from being displaced due to welding distortion.

さらに、本実施形態の光学部品20は、パッケージ化されたレーザーダイオードである。具体的には例えば、メタル缶(can)パッケージされたレーザーダイオードを用いる。そのため、図1(a)および図3のように、光学部品20は、サブマウント基板が内部に配置された台座部21と、台座部21の上に搭載され、半導体発光チップが内部に配置された発光部22とを備えている。台座部21は、発光部22よりも径が大きく、フランジ状に発光部22よりも張り出して、その外周面21aが鏡筒10の内壁に接している。開口30は、台座部21のフランジ状に張り出した外周面21aと上面21bとが交わる角部を露出する位置に設けられている。   Furthermore, the optical component 20 of the present embodiment is a packaged laser diode. Specifically, for example, a laser diode packaged in a metal can is used. Therefore, as shown in FIGS. 1A and 3, the optical component 20 is mounted on the pedestal portion 21 in which the submount substrate is disposed, and on the pedestal portion 21, and the semiconductor light emitting chip is disposed in the interior. The light emitting unit 22 is provided. The pedestal portion 21 has a diameter larger than that of the light emitting portion 22, protrudes in a flange shape from the light emitting portion 22, and an outer peripheral surface 21 a is in contact with the inner wall of the lens barrel 10. The opening 30 is provided at a position where a corner portion where the outer peripheral surface 21a and the upper surface 21b project in a flange shape of the pedestal portion 21 intersect is exposed.

一方、鏡筒10の内壁には、光学部品20の台座21の角部21cに対応する位置に、図2(a)のように段差11が設けられている。鏡筒10の内壁の段差11の内周面11aは、光学部品20の台座部21の外周面21aと接し、段差11の下面11bは、台座部21のフランジ状に張り出した部分の上面21bに対して当接している。すなわち、本実施形態では、光学部品20の台座部21のフランジ部の上面21bを、鏡筒10の段差11の下面11bに突き当てることにより、鏡筒10の軸方向における光学部品20の位置決めを行っている。このとき、本実施形態の構成では、開口30が備えられているため、開口30を通して、鏡筒10の段差11の下面11bと光学部品20の台座部21の上面21bとが突き当たっているかどうかを、外部から確認することができる。なお、ここでいう突き当て状態とは、下面11bと上面21bとの間隔が溶接部40を形成するのに適した値になっていることをいう。具体的には、下面11bと上面21bとの間隔が0〜20μmであることが好ましく、特に10μm前後であることが好ましい。   On the other hand, a step 11 is provided on the inner wall of the barrel 10 at a position corresponding to the corner 21c of the base 21 of the optical component 20 as shown in FIG. The inner peripheral surface 11a of the step 11 on the inner wall of the lens barrel 10 is in contact with the outer peripheral surface 21a of the pedestal portion 21 of the optical component 20, and the lower surface 11b of the step 11 is on the upper surface 21b of the portion of the pedestal portion 21 that protrudes in a flange shape. They are in contact with each other. In other words, in this embodiment, the upper surface 21b of the flange portion of the pedestal portion 21 of the optical component 20 is abutted against the lower surface 11b of the step 11 of the lens barrel 10, thereby positioning the optical component 20 in the axial direction of the lens barrel 10. Is going. At this time, since the opening 30 is provided in the configuration of the present embodiment, whether or not the lower surface 11b of the step 11 of the lens barrel 10 and the upper surface 21b of the pedestal portion 21 of the optical component 20 are abutted through the opening 30. Can be confirmed from the outside. The abutting state here means that the distance between the lower surface 11 b and the upper surface 21 b is a value suitable for forming the welded portion 40. Specifically, the distance between the lower surface 11b and the upper surface 21b is preferably 0 to 20 μm, and particularly preferably around 10 μm.

このような構成において、図1(a)、図2(a)のように、開口30の領域Aは、台座部21が露出される貫通穴であり、開口30の領域Bは、深さ(径方向)が設計された底面30aを有する穴である。これにより、開口30から、台座部21の周縁部の上面21bが一部露出されるため、台座部21の上面21bと、開口30の底面30a(鏡筒10)とが接する「位置a」を隅肉溶接により溶接し、溶接部40を形成することができる。   In such a configuration, as shown in FIGS. 1A and 2A, the region A of the opening 30 is a through hole through which the pedestal portion 21 is exposed, and the region B of the opening 30 has a depth ( (The radial direction) is a hole having a designed bottom surface 30a. As a result, the upper surface 21b of the peripheral portion of the pedestal portion 21 is partially exposed from the opening 30, so that the "position a" where the upper surface 21b of the pedestal portion 21 and the bottom surface 30a (lens barrel 10) of the opening 30 are in contact with each other. The weld 40 can be formed by fillet welding.

また、図4(a)のように、開口30の領域Aは、台座部21が露出される貫通穴であり、開口30の領域Bは、開口30の底面30aが、台座部21の外周面21aに一致する深さ(径方向)である。この場合、台座部21の角部21cと、開口30の底面30a(鏡筒10)とが接する「位置b」を突合せ継手溶接により溶接し、溶接部40を形成することができる。   4A, the region A of the opening 30 is a through hole in which the pedestal portion 21 is exposed, and the region B of the opening 30 is the bottom surface 30a of the opening 30 and the outer peripheral surface of the pedestal portion 21. It is the depth (radial direction) that matches 21a. In this case, the “position b” where the corner portion 21 c of the pedestal portion 21 and the bottom surface 30 a (lens barrel 10) of the opening 30 are in contact can be welded by butt joint welding to form the welded portion 40.

なお、図1(a)、図4(a)、(b)の溶接において、レーザー光の光軸が、鏡筒10と光学部品20との接合面に対して、10度以上45度以下の角度αをなすように設定して、レーザー光を照射できる大きさであることが望ましい。このような角度に設定することにより、接合面における溶接範囲が広くなり、強固な溶接部40を形成できる。   In the welding shown in FIGS. 1A, 4A, and 4B, the optical axis of the laser beam is not less than 10 degrees and not more than 45 degrees with respect to the joint surface between the lens barrel 10 and the optical component 20. It is desirable that the angle α be set so that the laser beam can be irradiated. By setting to such an angle, the welding range in a joint surface becomes wide, and the strong welding part 40 can be formed.

これら図1(a)および図4(a)の構造においては、光モジュールを他の装置に固定する際に、鏡筒10を軸方向下方に押し下げ、光学部品20を軸方向上方に押し上げる力が働いた場合、光学部品20のフランジ状の台座部21の上面21bを、当接している鏡筒10の段差11の下面11bに押し付ける方向の力が、溶接部40に働く。この力は、溶接部40を圧縮する方向の応力であるため、溶接部40が破断しにくく、光学部品20を鏡筒10に対して強固に固定することができる。   In the structures shown in FIGS. 1A and 4A, when the optical module is fixed to another device, the lens barrel 10 is pushed down in the axial direction, and the optical component 20 is pushed up in the axial direction. When it works, the force in the direction of pressing the upper surface 21 b of the flange-shaped pedestal portion 21 of the optical component 20 against the lower surface 11 b of the step 11 of the lens barrel 10 that is in contact acts on the welded portion 40. Since this force is a stress in a direction in which the welded portion 40 is compressed, the welded portion 40 is hardly broken and the optical component 20 can be firmly fixed to the lens barrel 10.

また、図4(b)のように、鏡筒10の開口30の下端と、光学部品20の台座部21の外周面21aとが接する「位置c」を隅肉溶接により溶接して溶接部40を形成してもよい。   Further, as shown in FIG. 4B, the “position c” where the lower end of the opening 30 of the lens barrel 10 and the outer peripheral surface 21 a of the pedestal portion 21 of the optical component 20 are in contact is welded by fillet welding to be a welded portion 40. May be formed.

<<第2の実施形態>>
第2の実施形態の光モジュールについて、図6を用いて説明する。図6(a)、(b)、(c)および(d)は、本実施形態の光モジュールの断面図、上面図、側面図および下面図である。
<< Second Embodiment >>
The optical module according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 6A, 6B, 6C, and 6D are a cross-sectional view, a top view, a side view, and a bottom view of the optical module of the present embodiment.

本実施形態の光モジュールは、開口30が鏡筒10の端部まで達した切り欠き形状に形成されている。台座部21の上面と、開口30の底面(鏡筒10)とが接する部分を隅肉溶接により溶接し、溶接部40が形成されている。他の構成は、第1の実施形態の図1(a)の構成と同様である。   The optical module of the present embodiment is formed in a notch shape in which the opening 30 reaches the end of the lens barrel 10. A portion where the upper surface of the pedestal portion 21 is in contact with the bottom surface of the opening 30 (lens barrel 10) is welded by fillet welding to form a welded portion 40. Other configurations are the same as the configuration of FIG. 1A of the first embodiment.

本実施形態の開口30は、切り欠き形状であるため、光学部品20を鏡筒10に圧入する際に、光学部品20へ掛かる圧力が、第1の実施形態の構成よりも低減される。よって、圧入時の圧力に対する強度が小さい光学部品20を用いる場合に特に適している。   Since the opening 30 of the present embodiment has a notch shape, the pressure applied to the optical component 20 when the optical component 20 is press-fitted into the lens barrel 10 is reduced as compared with the configuration of the first embodiment. Therefore, it is particularly suitable for the case where the optical component 20 having a small strength against the pressure at the time of press fitting is used.

なお、図6の構成において、図4(a)のように、開口30の深さを変え、突合せ継手溶接により溶接部40を形成することも可能である。   In the configuration of FIG. 6, it is also possible to change the depth of the opening 30 and form the weld 40 by butt joint welding, as shown in FIG.

<<第3の実施形態>>
第3の実施形態の光モジュールについて、図7を用いて説明する。図7(a)、(b)および(c)は、本実施形態の光モジュールの断面図、上面図および側面図である。
<< Third Embodiment >>
An optical module according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 7A, 7B, and 7C are a cross-sectional view, a top view, and a side view of the optical module of the present embodiment.

本実施形態の光モジュールは、開口30が鏡筒10の外周面に設けられた肩部71まで達する切り欠き形状に形成されている。台座部21の上面と、開口30の底面(鏡筒10)とが接する部分を隅肉溶接により溶接し、溶接部40が形成されている。他の構成は、第1の実施形態の図1(a)と同様である。   The optical module of the present embodiment is formed in a notch shape in which the opening 30 reaches the shoulder 71 provided on the outer peripheral surface of the lens barrel 10. A portion where the upper surface of the pedestal portion 21 is in contact with the bottom surface of the opening 30 (lens barrel 10) is welded by fillet welding to form a welded portion 40. Other configurations are the same as those in FIG. 1A of the first embodiment.

なお、本実施形態の構成においては、図4(a)のように、開口30の深さを変え、突合せ継手溶接により溶接部40を形成することも可能であるし、図4(b)のように、開口30の下端部で隅肉溶接により溶接部40を形成することも可能である。   In the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the depth of the opening 30 can be changed, and the weld 40 can be formed by butt joint welding, as shown in FIG. Thus, it is also possible to form the weld 40 by fillet welding at the lower end of the opening 30.

<<第4の実施形態>>
第4の実施形態の光モジュールについて、図8を用いて説明する。図8(a)、(b)および(c)は、本実施形態の光モジュールの断面図、上面図および側面図である。
<< Fourth Embodiment >>
The optical module of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 8A, 8B, and 8C are a cross-sectional view, a top view, and a side view of the optical module of the present embodiment.

本実施形態の光モジュールは、第1の実施形態の図1の構造に、さらに第2の光学部品として、レンズ51と金属製の枠52からなるレンズ50が鏡筒10の上端から挿入(圧入)されている。鏡筒10の上部には、レンズ50の枠52を露出させるために開口60が所定の角度をあけて周方向に3つ設けられている。開口60の下端は、枠52と接する位置dにおいて、隅肉溶接により溶接され、溶接部70が形成されている。   In the optical module of this embodiment, a lens 50 including a lens 51 and a metal frame 52 is inserted into the structure of FIG. 1 of the first embodiment as a second optical component from the upper end of the lens barrel 10 (press-fit). ) Three openings 60 are provided in the circumferential direction at a predetermined angle in the upper part of the lens barrel 10 so as to expose the frame 52 of the lens 50. The lower end of the opening 60 is welded by fillet welding at a position d in contact with the frame 52 to form a welded portion 70.

図8の例では、開口60は、鏡筒10の上端に達する切り欠き状に設けられているが、切り欠き形状ではなく、開口30と同様の形状にしてもよい。   In the example of FIG. 8, the opening 60 is provided in a notch shape that reaches the upper end of the lens barrel 10, but it may have a shape similar to the opening 30 instead of the notch shape.

このように、一つの鏡筒に、複数の光学部品20,50が搭載された構成であっても、鏡筒10の外周に開口30,60が設けられているため、外周からのレーザー光の照射により両者に対してそれぞれ溶接部40,70を形成できる。よって、鏡筒10を保持し直す必要がなく、複数の光学部品20,50が搭載されている場合も、溶接工程を短時間で行うことができる。   As described above, even when the plurality of optical components 20 and 50 are mounted on one lens barrel, since the openings 30 and 60 are provided on the outer periphery of the lens barrel 10, the laser light from the outer periphery can be obtained. The welded portions 40 and 70 can be formed on both by irradiation. Therefore, it is not necessary to hold the lens barrel 10 again, and the welding process can be performed in a short time even when the plurality of optical components 20 and 50 are mounted.

<<第5の実施形態>>
第5の実施形態の光モジュールについて、図9を用いて説明する。図9(a)および(b)はそれぞれ、第5の実施形態の光モジュールの断面図および一部の側面図、(c)は、第5の実施形態の光モジュールの鏡筒の側面図および下面図である。
<< Fifth Embodiment >>
The optical module of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 9A and 9B are a cross-sectional view and a partial side view of the optical module of the fifth embodiment, respectively, and FIG. 9C is a side view of a lens barrel of the optical module of the fifth embodiment. It is a bottom view.

本実施形態では、鏡筒10の開口30の下部の内壁に突起80を設けている。これにより、光学部品20を鏡筒10に圧入する際に、突起80が光学部品20の外周面に当たるため、光学部品20の移動に伴い突起80が光学部品20の外周面の表面を削り落とす。よって、光学部品20の外周面に金メッキが施されている場合には、金メッキを削り落とされた領域81が形成される。   In the present embodiment, a protrusion 80 is provided on the inner wall below the opening 30 of the lens barrel 10. Accordingly, when the optical component 20 is press-fitted into the lens barrel 10, the protrusion 80 hits the outer peripheral surface of the optical component 20, so that the protrusion 80 scrapes off the surface of the outer peripheral surface of the optical component 20 as the optical component 20 moves. Therefore, when the outer peripheral surface of the optical component 20 is gold-plated, a region 81 from which the gold plating has been removed is formed.

溶接時には、光学部品20の金メッキが削り落とされた領域81と鏡筒10の内壁とを溶接することにより、金が溶接による溶融金属に混入しない。よって、強度な溶接部90を形成することができる。   At the time of welding, the region 81 where the gold plating of the optical component 20 is scraped off and the inner wall of the lens barrel 10 are welded so that gold does not enter the molten metal by welding. Therefore, a strong weld 90 can be formed.

なお、突起80は、突出高さは、光学部品20の外周面に施されている金メッキの厚さよりも大きく、光学部品20の圧入に支障のない高さに設計する。例えば、金メッキの厚さが、3μm以下である場合、突起80の突出高さを5〜20μm程度、特に、10μm程度であることが望ましい。   The protrusion 80 is designed to have a protrusion height that is greater than the thickness of the gold plating applied to the outer peripheral surface of the optical component 20 and that does not hinder the press-fitting of the optical component 20. For example, when the thickness of the gold plating is 3 μm or less, it is desirable that the protrusion height of the protrusion 80 is about 5 to 20 μm, particularly about 10 μm.

また、溶接に用いるレーザー光の光軸が、鏡筒10と光学部品20の外周面との接合面に対して、10度以上45度以下の角度αをなすように設定することが望ましい。特に、本実施形態では、金メッキが削り落とされた領域81は、鏡筒10の内壁に対して、突起80の高さ分だけ離間し隙間を生じているため、レーザー光がこの隙間に侵入し、溶接される面積が大きくなり、溶接部90の強度がさらに強固になる。   Further, it is desirable to set the optical axis of the laser beam used for welding so as to make an angle α of 10 degrees or more and 45 degrees or less with respect to the joint surface between the lens barrel 10 and the outer peripheral surface of the optical component 20. In particular, in the present embodiment, the region 81 where the gold plating has been scraped is spaced apart from the inner wall of the lens barrel 10 by the height of the projection 80, so that a laser beam enters the gap. The area to be welded is increased, and the strength of the welded portion 90 is further increased.

図10(a)、(b)および(c)は、第5の実施形態の光モジュールの別の形態の鏡筒の断面図、上面図および側面図である。開口30の形状は、図9の形状に限られるものではなく、図10のように上方に延びた切り欠き形状にすることも可能である。   10A, 10B, and 10C are a cross-sectional view, a top view, and a side view of a barrel of another form of the optical module according to the fifth embodiment. The shape of the opening 30 is not limited to the shape shown in FIG. 9, but may be a notch shape extending upward as shown in FIG.

また、一つの開口30に対し、図10のように、2以上の突起80を設け、それぞれ溶接部90を形成することも可能である。   Further, as shown in FIG. 10, two or more protrusions 80 may be provided for one opening 30, and a welded portion 90 may be formed respectively.

10…鏡筒、20…光学部品、21…台座部、22…発光部、30…開口、40…溶接部、80…突起、81…金メッキが削り落とされた領域、90…溶接部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lens tube, 20 ... Optical component, 21 ... Base part, 22 ... Light emission part, 30 ... Opening, 40 ... Welding part, 80 ... Protrusion, 81 ... Area where gold plating was scraped off, 90 ... Welding part

Claims (10)

鏡筒と、前記鏡筒の端部から挿入された光学部品とを有し、
前記光学部品の側面の少なくとも一部は、前記鏡筒の内壁に接しており、前記鏡筒には、前記光学部品の側面が前記鏡筒の内壁に接している領域に1以上の開口が設けられ、前記開口から露出された前記光学部品の一部領域と、当該一部領域に接している前記鏡筒とが溶接されていることを特徴とする光モジュール。
A lens barrel and an optical component inserted from an end of the lens barrel;
At least a part of the side surface of the optical component is in contact with the inner wall of the lens barrel, and the lens barrel has one or more openings in a region where the side surface of the optical component is in contact with the inner wall of the lens barrel. An optical module, wherein a partial region of the optical component exposed from the opening and the lens barrel in contact with the partial region are welded.
請求項1に記載の光モジュールであって、前記開口よりも前記鏡筒の端部側の内壁には、前記端部から挿入される前記光学部品の側面と接触して、前記光学部品の側面の表面の一部を削る突起が設けられ、
前記開口から露出された前記光学部品の側面の前記突起により削られた一部領域と、当該一部領域に対向する前記鏡筒の内壁とが溶接されていることを特徴とする光モジュール。
2. The optical module according to claim 1, wherein the inner wall closer to the end of the barrel than the opening is in contact with the side of the optical component inserted from the end, and the side of the optical component Protrusions that scrape part of the surface of
An optical module, wherein a partial area shaved by the protrusion on a side surface of the optical component exposed from the opening and an inner wall of the barrel facing the partial area are welded.
請求項1または2に記載の光モジュールであって、前記溶接は、レーザー光を照射して行われたものであり、前記開口の大きさは、前記レーザー光の光軸が、前記鏡筒と前記光学部品との接合面に対して、10度以上45度以下の角度をなすように設定して前記レーザー光を照射できる大きさであることを特徴とする光モジュール。   3. The optical module according to claim 1, wherein the welding is performed by irradiating a laser beam, and the size of the opening is such that the optical axis of the laser beam is the same as that of the lens barrel. An optical module characterized in that the laser beam is sized so as to be set at an angle of not less than 10 degrees and not more than 45 degrees with respect to a joint surface with the optical component. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光モジュールであって、前記光学部品は、パッケージ化されたレーザーダイオードであることを特徴とする光モジュール。   4. The optical module according to claim 1, wherein the optical component is a packaged laser diode. 5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光モジュールであって、前記光学部品は、サブマウント基板が内部に配置された台座部と、前記台座部の上に搭載され半導体発光チップが内部に配置された発光部とを含み、
前記台座部は、前記発光部よりも径が大きく、フランジ状に前記発光部よりも張り出して、その外周面が前記鏡筒の内壁に接し、
前記開口は、前記台座部のフランジ状に張り出した外周面と上面とが交わる角部を露出する位置に設けられていることを特徴とする光モジュール。
5. The optical module according to claim 1, wherein the optical component includes a pedestal portion in which a submount substrate is disposed, and a semiconductor light emitting chip mounted on the pedestal portion. And a light emitting unit arranged in
The pedestal portion has a larger diameter than the light emitting portion, protrudes in a flange shape from the light emitting portion, and an outer peripheral surface thereof is in contact with an inner wall of the lens barrel,
The optical module is characterized in that the opening is provided at a position where a corner portion where an outer peripheral surface and an upper surface projecting in a flange shape of the base portion intersect is exposed.
請求項5に記載の光モジュールであって、前記台座部は、前記角部で前記鏡筒と溶接されていることを特徴とする光モジュール。   The optical module according to claim 5, wherein the pedestal portion is welded to the lens barrel at the corner portion. 請求項5に記載の光モジュールであって、前記鏡筒の内壁には、前記光学部品の前記台座部の前記角部に対応する位置に段差が設けられ、当該鏡筒の内壁の前記段差は、前記台座部の前記フランジ状に張り出した部分の前記上面に対して当接していることを特徴とする光モジュール。   6. The optical module according to claim 5, wherein a step is provided on the inner wall of the barrel at a position corresponding to the corner of the pedestal portion of the optical component, and the step on the inner wall of the barrel is The optical module is in contact with the upper surface of the flange-like portion of the pedestal portion. 請求項7に記載の光モジュールであって、前記台座部の前記フランジ状に張り出した部分の前記上面は、当接している前記鏡筒の内壁の前記段差と溶接されていることを特徴とする光モジュール。   8. The optical module according to claim 7, wherein the upper surface of the flange-like portion of the pedestal portion is welded to the step of the inner wall of the barrel that is in contact. Optical module. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光モジュールであって、前記開口は、前記鏡筒の端部まで達した切り欠き形状であることを特徴とする光モジュール。   9. The optical module according to claim 1, wherein the opening has a notch shape reaching an end of the lens barrel. 10. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の光モジュールであって、前記開口は、複数であり、複数の前記開口は、前記鏡筒の周方向に所定の間隔をあけて配置されていることを特徴とする光モジュール。   10. The optical module according to claim 1, wherein there are a plurality of openings, and the plurality of openings are arranged at a predetermined interval in a circumferential direction of the lens barrel. An optical module characterized by that.
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