JPH02281201A - 集束性ロッドレンズの固定構造 - Google Patents
集束性ロッドレンズの固定構造Info
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- JPH02281201A JPH02281201A JP10181689A JP10181689A JPH02281201A JP H02281201 A JPH02281201 A JP H02281201A JP 10181689 A JP10181689 A JP 10181689A JP 10181689 A JP10181689 A JP 10181689A JP H02281201 A JPH02281201 A JP H02281201A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光フアイバ通信、光計測機器等の光学系に用い
る集束性ロッドレンズの固定構造に関する。
る集束性ロッドレンズの固定構造に関する。
一般に、半導体発光素子と光ファイバとの光学的な結合
には、実装が容易で結合効率の高い集束性ロッドレンズ
が広く採用されている。
には、実装が容易で結合効率の高い集束性ロッドレンズ
が広く採用されている。
従来、この種の集束性ロッドレンズを固定する場合には
、接着剤を用いる方法と、鉛と錫の合金半田を用いる方
法とが知られている。
、接着剤を用いる方法と、鉛と錫の合金半田を用いる方
法とが知られている。
第２図は鉛と錫の合金半田を用いた場合の固定構造の縦
断面図である。集束性ロッドレンズ１は、内面に金属膜
２を設けた中空の金属あるいはセラミックからなる保持
部材３に挿入されて、鉛と錫の合金半田４で隙間を埋め
るように固定されている。この場合、集束性ロッドレン
ズ１の側面には、蒸着等の方法により金属膜５を設けて
いる。
断面図である。集束性ロッドレンズ１は、内面に金属膜
２を設けた中空の金属あるいはセラミックからなる保持
部材３に挿入されて、鉛と錫の合金半田４で隙間を埋め
るように固定されている。この場合、集束性ロッドレン
ズ１の側面には、蒸着等の方法により金属膜５を設けて
いる。
一方、接着剤で固定する場合も同様で、合金半田４の代
わりに接着剤を用いている。この場合には、保持部材３
の内面の金属膜２と集束性ロッドレンズ１側面の金属膜
５は不要となる。
わりに接着剤を用いている。この場合には、保持部材３
の内面の金属膜２と集束性ロッドレンズ１側面の金属膜
５は不要となる。
ところで、このように接着剤を使用する場合、接着剤は
一般に吸湿性が高いため、環境条件ニよっては脆くなり
易い。しかも、ガラス転移点温度が低いため、接着剤を
用いた光部品の使用温度範囲は相対的に狭くなる。また
、アウトガフが生じるという問題もあることから、長期
的な信頼性に欠けるという問題もある。
一般に吸湿性が高いため、環境条件ニよっては脆くなり
易い。しかも、ガラス転移点温度が低いため、接着剤を
用いた光部品の使用温度範囲は相対的に狭くなる。また
、アウトガフが生じるという問題もあることから、長期
的な信頼性に欠けるという問題もある。
一般に、広く使用されている鉛と錫の合金半田は、電子
通信学会所載１９８６年第６９巻第３号第２９７頁から
第３０３頁に記載された「半田固定光回路部品のスクリ
ーニング法に関する一考察」という題名の論文に示され
ているように、相対的１ご融点が低い。このため、特に
半田接合部に重力等の荷重が常にかかる場合には、半田
が時間と共に歪んでいくというクリープ現象を生じ易い
。
通信学会所載１９８６年第６９巻第３号第２９７頁から
第３０３頁に記載された「半田固定光回路部品のスクリ
ーニング法に関する一考察」という題名の論文に示され
ているように、相対的１ご融点が低い。このため、特に
半田接合部に重力等の荷重が常にかかる場合には、半田
が時間と共に歪んでいくというクリープ現象を生じ易い
。
このため、集束性ロッドレンズをこの半田で固定した場
合、集束性ロッドレンズの位置が時間と共に変化してい
くことになり、長期にわたる光学系の安定性が確保でき
ないという問題がある。
合、集束性ロッドレンズの位置が時間と共に変化してい
くことになり、長期にわたる光学系の安定性が確保でき
ないという問題がある。
更に、鉛と錫の合金半田の熱膨張係数は２５０Ｘ １０
−７／°Ｃであり、集束性ロッドレンズの熱膨張係数１
２０Ｘ１０−７／’Ｃに比較して大きな差がある。した
がって、集束性ロッドレンズとこの半田で固定する場合
、熱膨張係数の違いにより、半田の冷却時に集束性ロッ
ドレンズに応力が加わり、亀裂や複屈折化等の問題が生
ずることがある。
−７／°Ｃであり、集束性ロッドレンズの熱膨張係数１
２０Ｘ１０−７／’Ｃに比較して大きな差がある。した
がって、集束性ロッドレンズとこの半田で固定する場合
、熱膨張係数の違いにより、半田の冷却時に集束性ロッ
ドレンズに応力が加わり、亀裂や複屈折化等の問題が生
ずることがある。
また、環境温度や電子回路の発熱等に、よる周囲温度の
変化があると、半田接合部に引張と圧縮の応力が繰り返
しかかる。この熱的疲労により半田に亀裂が生じて集束
性ロッドレンズの位置が変位し、光軸がずれるという問
題がある。
変化があると、半田接合部に引張と圧縮の応力が繰り返
しかかる。この熱的疲労により半田に亀裂が生じて集束
性ロッドレンズの位置が変位し、光軸がずれるという問
題がある。
本発明の目的は上述した問題に鑑みてなされたもので、
長期にわたる光学系の安定性を確保できると共に、集束
性ロッドレンズの亀裂等の発生を防止でき、更に光軸ず
れを防止し得る集束性ロッドレンズの固定構造を提供す
ることにある。
長期にわたる光学系の安定性を確保できると共に、集束
性ロッドレンズの亀裂等の発生を防止でき、更に光軸ず
れを防止し得る集束性ロッドレンズの固定構造を提供す
ることにある。
上述した目的を達成するために本発明は、中心軸からの
距離に対して屈折率がほぼ２乗分布で減少する集束性ロ
ッドレンズの固定構造において、この集束性ロッドレン
ズの側面を、金属あるいはセラミックからなる中空の保
持部材に低融点ガラスを用いて固定した構成としたもの
である。
距離に対して屈折率がほぼ２乗分布で減少する集束性ロ
ッドレンズの固定構造において、この集束性ロッドレン
ズの側面を、金属あるいはセラミックからなる中空の保
持部材に低融点ガラスを用いて固定した構成としたもの
である。
このように本発明は、集束性ロッドレンズを固定する方
法として、低融点ガラスを用いており、この低融点ガラ
スは凝固後の硬度が高いので、クリープ現象を発生させ
ない。また、低融点ガラスと集束性ロッドレンズの熱膨
張係数の差が極めて小さいことにより、集束性ロッドレ
ンズ自身と、低融点ガラス接合部にかかる応力を大幅に
低減することが可能となる。したがって、集束性ロッド
レンズと低融点ガラスの亀裂の発生を防ぐことができる
。よって、集束性ロッドレンズの位置が変位し、光軸が
ずれるようなこともない。
法として、低融点ガラスを用いており、この低融点ガラ
スは凝固後の硬度が高いので、クリープ現象を発生させ
ない。また、低融点ガラスと集束性ロッドレンズの熱膨
張係数の差が極めて小さいことにより、集束性ロッドレ
ンズ自身と、低融点ガラス接合部にかかる応力を大幅に
低減することが可能となる。したがって、集束性ロッド
レンズと低融点ガラスの亀裂の発生を防ぐことができる
。よって、集束性ロッドレンズの位置が変位し、光軸が
ずれるようなこともない。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係わる集束性ロッドレンズの固定構造
の一実施例を示す縦断面図である。集束性ロッドレンズ
６は、中心軸からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分布
で減少するように構成されており、パイプ状の保持部材
７に挿入されていると共に、その側面を低融点ガラス８
によって保持部材７に固定されている。集束性ロッドレ
ンズ６は熱膨張係数１２０Ｘ１０−７／°Ｃのレンズ部
材により作製されていると共に、保持部材７は熱膨張係
数１７０ＸＩ Ｏ−７／°Ｃのステンレス鋼からなって
おり、更に低融点ガラス８は軟化点３５０°Ｃで熱膨張
係数１１０×１０−７／°Ｃの鉛ガラスを主成分として
作製されている。
の一実施例を示す縦断面図である。集束性ロッドレンズ
６は、中心軸からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分布
で減少するように構成されており、パイプ状の保持部材
７に挿入されていると共に、その側面を低融点ガラス８
によって保持部材７に固定されている。集束性ロッドレ
ンズ６は熱膨張係数１２０Ｘ１０−７／°Ｃのレンズ部
材により作製されていると共に、保持部材７は熱膨張係
数１７０ＸＩ Ｏ−７／°Ｃのステンレス鋼からなって
おり、更に低融点ガラス８は軟化点３５０°Ｃで熱膨張
係数１１０×１０−７／°Ｃの鉛ガラスを主成分として
作製されている。
なお、本発明は以上の実施例の他にいくつかの変形例が
考えられる。本実施例では保持部材７としてパイプ状の
ものを用いたが、これに限るものでなく、また素材もス
テンレス鋼を用いたが、低融点ガラス８の熱膨張係数に
近ければ、他の金属やセラミックであっても差し支えな
い。また、本実施例では軟化点３５０°Ｃで熱膨張係数
１１０Ｘ １０−’／’ Ｃの鉛ガラスを主成分とする
低融点ガラス８を用いたが、別にこれに限定されるもの
ではなく、軟化点２５０〜４００°Ｃで熱膨張係数８０
〜１３０Ｘ１０−’／’Ｃの範囲にある低融点ガラスで
あれば構わない。
考えられる。本実施例では保持部材７としてパイプ状の
ものを用いたが、これに限るものでなく、また素材もス
テンレス鋼を用いたが、低融点ガラス８の熱膨張係数に
近ければ、他の金属やセラミックであっても差し支えな
い。また、本実施例では軟化点３５０°Ｃで熱膨張係数
１１０Ｘ １０−’／’ Ｃの鉛ガラスを主成分とする
低融点ガラス８を用いたが、別にこれに限定されるもの
ではなく、軟化点２５０〜４００°Ｃで熱膨張係数８０
〜１３０Ｘ１０−’／’Ｃの範囲にある低融点ガラスで
あれば構わない。
更に、以上の実施例では両端面が平坦面の集束性ロッド
レンズ６を便宜上使用したが、少なくとも一方の端面が
凸曲面状になった集束性ロッドレンズを用いてもよい。
レンズ６を便宜上使用したが、少なくとも一方の端面が
凸曲面状になった集束性ロッドレンズを用いてもよい。
以上説明したように本発明は、集束性ロッドレンズを固
定する方法として、低融点ガラスを用いた構成としたこ
とにより、以下に示す効果を有する。まず、低融点ガラ
スは凝固後の硬度が高く、クリープ現象を発生させない
。また、低融点ガラスと集束性ロッドレンズの熱膨張係
数の差が極めて小さいことにより、集束性ロッドレンズ
自身と、低融点ガラス接合部にかかる応力を大幅に低減
することが可能になり、集束性ロッドレンズと低融点ガ
ラスの亀裂の発生を防ぐことができる。よって、集束性
ロッドレンズの光軸ずれを防止できる。
定する方法として、低融点ガラスを用いた構成としたこ
とにより、以下に示す効果を有する。まず、低融点ガラ
スは凝固後の硬度が高く、クリープ現象を発生させない
。また、低融点ガラスと集束性ロッドレンズの熱膨張係
数の差が極めて小さいことにより、集束性ロッドレンズ
自身と、低融点ガラス接合部にかかる応力を大幅に低減
することが可能になり、集束性ロッドレンズと低融点ガ
ラスの亀裂の発生を防ぐことができる。よって、集束性
ロッドレンズの光軸ずれを防止できる。
以上の点から、集束性ロッドレンズを用いた光部品の信
頼性を向上することができるという効果を有する。
頼性を向上することができるという効果を有する。
更に、従来の合金半田を用いる場合に必要であった集束
性ロッドレンズ側面と保持部材内面に蒸着等の方法によ
って設けられていた金属膜が不要となるため、製造上の
能率向上およびコストの低減を図ることができるという
利点も有する。
性ロッドレンズ側面と保持部材内面に蒸着等の方法によ
って設けられていた金属膜が不要となるため、製造上の
能率向上およびコストの低減を図ることができるという
利点も有する。
第１図は本発明に係わる集束性ロッドレンズの固定構造
の一実施例を示す縦断面図、第２図は従来の集束性ロン
ドの固定構造の縦断面図である。 ６・・・・・・集束性ロッドレンズ、７・・・・・・保
持部材、８・・・・・・低融点ガラス。
の一実施例を示す縦断面図、第２図は従来の集束性ロン
ドの固定構造の縦断面図である。 ６・・・・・・集束性ロッドレンズ、７・・・・・・保
持部材、８・・・・・・低融点ガラス。
Claims (1)
- 中心軸からの距離に対して屈折率がほぼ２乗分布で減少
する集束性ロッドレンズの固定構造において、この集束
性ロッドレンズの側面を、金属あるいはセラミックから
なる中空の保持部材に低融点ガラスを用いて固定したこ
とを特徴とする集束性ロッドレンズの固定構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181689A JPH02281201A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 集束性ロッドレンズの固定構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181689A JPH02281201A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 集束性ロッドレンズの固定構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281201A true JPH02281201A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14310651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10181689A Pending JPH02281201A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 集束性ロッドレンズの固定構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281201A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001343576A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-12-14 | Canon Inc | 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| US7313292B2 (en) | 2003-09-19 | 2007-12-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical component using optical transmission element joining metal holder |
| JP2011145688A (ja) * | 2000-03-30 | 2011-07-28 | Canon Inc | 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| CN103547206A (zh) * | 2011-06-07 | 2014-01-29 | 富士胶片株式会社 | 电子内窥镜装置及其制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62100708A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Fujitsu Ltd | 光部品及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP10181689A patent/JPH02281201A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62100708A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Fujitsu Ltd | 光部品及びその製造方法 |
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| EP2719315A1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-04-16 | FUJIFILM Corporation | Electronic endoscope device and manufacturing method therefor |
| EP2719315A4 (en) * | 2011-06-07 | 2014-11-05 | Fujifilm Corp | ELECTRONIC ENDOSCOPE DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
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