JPH07134225A - スリーブ一体型レンズ及びこのレンズを用いた光結合素子モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各部品のコスト高を防止するとともに、高度
な組立精度を維持しつつ簡単に組立可能な光結合素子モ
ジュールを提供する。 【構成】 光結合素子モジュールにおける光学系を構成
するレンズ５０のエッジ部分５０ｂを、少なくとも光フ
ァイバ端部を当該モジュール内に導入べく、該光ファイ
バ端部に取り付けられるフェルールを所定位置に固定す
るスリーブとして、該レンズ５０の光軸に沿って光ファ
イバ側に突出した形状に成形され、かつその内周面に光
ファイバ端部とレンズ５０との距離を一定に保持するた
めの位置決め手段５４が一体成形されたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光結合素子モジュール
に関し、特に、光通信用機器において光ファイバと例え
ば、ＬＥＤ（Light-emitting diode）、ＬＤ（Laser-di
ode ）、ＰＤ（Photodiode）等の光学素子とを光学的に
結合させるモジュールの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光結合素子モジュールには、図１
１に示すように、スリーブ３とレンズホルダ４とが別々
の部品からなる構造と、図１２に示すように、スリーブ
３とレンズホルダ４とが一体化した構造の２種類が知ら
れている。

【０００３】図１１に示す従来の光結合素子モジュール
は、光ファイバ１を当該モジュール内に導入するため、
円筒形のスリーブ３の一方の開口部から該光ファイバ１
の先端部分に取り付けられたフェルール２（ステンレス
等の金属製）を挿入し、このフェルール２をスリーブ３
内で固定している。一方、このスリーブ３の他方の開口
部端面には、光学ガラスあるいは透明樹脂からなるレン
ズ５を一方の開口部で保持するレンズホルダ４が溶着さ
れ、このレンズホルダ４の他方の開口部端面には、さら
に円形のステム７が接着固定されている。このステム７
には、その裏面側（当該モジュールの内側）に、半導体
発光素子あるいは半導体受光素子からなる光学素子６が
所定部位に搭載されており、光学素子６と外部の電源回
路等とを電気的に接続するための複数のステムピン８が
モジュール外部から内部に貫通した状態で固定されてい
る。なお、上述のレンズホルダ４の内周面には、該内周
面に対して垂直に突出しかつ略リング状のレンズ保持用
の突起部４ａが設けられている。そして、ボールレンズ
からなるレンズ５がこの突起部４ａの中央部分で軸合せ
された後、接着剤や低融点ガラス等で突起部４ａに直接
固定されている。

【０００４】以上のように、図１１に示す従来の光結合
素子モジュールでは、フェルール２がステンレス等の金
属で構成され、かつレンズ５が光学ガラスあるいは透明
樹脂から構成されているのを考慮して、別部品であるス
リーブ３とレンズホルダ４とを組み合わせるようにして
いる。

【０００５】これに対し、図１２に示す従来の他の光結
合素子モジュールは、基本的には図１１に示す光結合素
子モジュールと同様であるが、スリーブ３とレンズホル
ダ４とを一体化した構造となっている。この構造の光結
合素子モジュールの場合にも、スリーブ３の内周面にレ
ンズ保持用の突起部４ａが形成されており、この突起部
４ａにボールレンズからなるレンズ５が接着剤や低融点
ガラス等で直接固定されている。

【０００６】このように、上記光学素子６が半導体発光
素子からなる場合には、この光学素子６の発光に伴い該
光がレンズ５に集光された後（光の拡散が防止され
る）、この光が光ファイバ１の端面（フェルール２が取
り付けられている光ファイバ１の一方の端面であって、
光学素子６とレンズ５を介して対向している面）に入射
することとなる。一方、この光学素子６が半導体受光素
子からなる場合には、光ファイバ１の端面から照射され
た光がレンズ５に集光された後、この光が高い集光率を
維持した状態で光学素子６に入射することとなる。

【０００７】ところで、上述した光結合素子モジュール
に関しては、光ファイバ１、レンズ５、及び光学素子６
の軸ずれを極めて少なくした状態で固定する必要があ
る。この点、図１１に示した従来の光結合素子モジュー
ルは、円筒形のスリーブ３とレンズ５とが別々の部品か
ら構成され、しかも、スリーブ３、レンズホルダ４、及
びレンズ５がほぼ積層構造あるいは重合構造をなすこと
から、これら各部品の整列度、特に同軸度（各部品の中
心軸とレンズの光軸とのずれの度合い）を著しく向上さ
せなければならない。

【０００８】上記スリーブ３とレンズ５の光軸との位置
ずれ（トレランス）を減少させるよう当該モジュールを
組み立てる場合には、製造工程数の増加、製造時間の遅
延、高度な技術、及び高度な部品精度を伴わざるを得な
かった。この点を表したものが図１３及び図１４であ
る。特に、図１３はマルチモードファイバ（コア径６
２．５μｍ）、ボールレンズ（φ１．５）、及びＬＥＤ
素子から構成された光結合素子モジュールにおける該光
ファイバのレンズに対する光軸方向（Ｚ方向）の軸ずれ
トレランスを示すグラフであり、図１４は光結合素子モ
ジュールを構成するマルチモードファイバ（コア径６
２．５μｍ）、ボールレンズ（φ１．５）、及びＬＥＤ
素子の各部品について、光軸に対する垂直方向（ＸＹ方
向）の軸ずれトレランスを示すグラフである。

【０００９】これら図１３及び図１４からも明白なよう
に、最適結合長さから０．１ｄＢ劣化する距離がＺ方向
の場合±３０μｍであるのに対し、ＸＹ方向の場合±５
μｍであり、特にＸＹ方向の組立精度は、高精度の調芯
及び光学部品でトレランス以内に軸ずれを収めるよう著
しく向上させなければならない。

【００１０】なお、この種の先行技術文献として特開平
４ー１６５３１３号公報等が存在する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の光結合素子モジ
ュールは以上のように、スリーブ３とレンズ５とが別々
の部品から構成され、しかも、当該モジュールを構成す
るスリーブ３、レンズホルダ４、及びレンズ５の各部品
がほぼ積層構造あるいは重合構造をなすことから、各部
品の整列度、特に同軸度を著しく向上させなければなら
ず、各部品のコストが高くなるという課題があった。

【００１２】さらに、スリーブ３とレンズ５とのトレラ
ンスを減少させるよう当該モジュールを組み立てる場合
には、製造工程数の増加、製造時間の遅延、高度な技
術、及び高度な部品精度を伴わざるを得ないという課題
があった。

【００１３】この発明は以上のような課題を解決するた
めになされたもので、光結合素子モジュールを構成する
各部品のコスト高を防止し、しかも製造工程数の維持・
減少、及び製造時間の維持・短縮、並びに、高度な技術
及び高度な部品精度の必要性を排除できる光結合素子モ
ジュールを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光結合素
子モジュールは、少なくとも光ファイバ端部を当該モジ
ュール内に導入すべく、該光ファイバ端部に取り付ける
フェルールと、この光ファイバと光学的に結合されるべ
き光学素子を所定部位に搭載したステム（例えば、円形
に加工した金属あるいは所定形状に容易に加工可能な樹
脂からなる光学素子パッケージ等）と、そのエッジ部分
が、一方の開口部から挿入された上記フェルールを所定
位置に固定するスリーブ機能を有するスリーブ一体型レ
ンズから構成されている。

【００１５】特に、このスリーブ一体型レンズは、光フ
ァイバ側レンズ面と光学素子側レンズ面で定義されるレ
ンズ本体と、このレンズ本体と同一材料からなり該レン
ズ本体の外周を密着して囲むエッジ部分から構成されて
いる。特に、このエッジ部分の形状は、少なくとも該レ
ンズ本体の光軸に対して並行に光ファイバ側に突出した
形状に一体成形されている。その変形例としては、さら
に上記レンズ本体の光軸に対して並行に光学素子側に突
出した形状に一体成形されている。また、スリーブ一体
型レンズを構成するための材料としては、例えば光学ガ
ラスや、加工の容易性から透明樹脂等が適している。

【００１６】スリーブ一体型レンズのレンズ本体に適し
た形状は、フェルールが挿入される側（光ファイバ側）
のレンズ面と光学素子側のレンズ面のうち、少なくとも
一方を所定の曲率に成形すればよく、その態様として
は、レンズ本体のレンズ面全面を所定の曲率に加工する
場合（球面レンズ）、レンズ面の中心部分と周辺部分と
でその曲率が異なる場合（非球面レンズ）、いずれか一
方のレンズ面のみ球面あるいは非球面に成形する場合が
ある。さらには、レンズ本体の中心部分の屈折率がエッ
ジ部分の屈折率よりも大きくなるよう屈折率分布を与え
ることによりレンズ機能を実現することもできる。

【００１７】一方、このスリーブ一体型レンズは、上記
フェルール及び／又は光学素子（上記光学素子を所定位
置に搭載した光学素子パッケージ等）を所望の組立精度
で固定するための位置決め手段が設けられている。すな
わち、上記フェルールを固定するため、該フェルール挿
入側のエッジ部内周面にフェルール当接面を設けてい
る。また、上記光学素子が搭載されたステムを固定する
ためには、特に当該レンズのエッジ部分が円筒形に成形
されている場合、当該エッジ部分のうち該光学素子側の
内周面にテーパー面を設け、このテーパー面にステムの
エッジを接触（押しあてる）させることにより位置決め
を行う。このときステム及びスリーブ一体型レンズの形
状は円筒形（中空の場合を含む）でなければならない。
また、該ステムが樹脂パッケージのように任意形状に成
形可能な場合（当該レンズのエッジ部分が円筒形以外に
成形される場合に特に有効）には、当該エッジ部分のう
ち該光学素子側の端部において該レンズの光軸に対して
並行に突出した位置決め用突起を一体成形する一方、該
突起をステム表面に設けられた位置決め用穴に収容する
ことにより行う。

【００１８】次に、この発明におけるスリーブ一体型レ
ンズの特徴的な構造を特定すべく、この明細書内で使用
している用語について、以下、図１を用いて説明する。

【００１９】この図１は、上記スリーブ一体型レンズの
断面形状を示した図であり、レンズ本体５０のエッジ部
分５５を特殊形状に一体成形している。ここでレンズの
光軸とは、図中Ａで示す線上で定義され、実質的に当該
レンズの中心軸に一致している。また、このレンズのエ
ッジ部分は光ファイバ側及び／又は光学素子側（図中、
左側を光ファイバ側、右側を光学素子側とする）に該光
軸に対して並行に突出しているが、特に、図中５０ａで
示されるエッジ部分を光ファイバ側エッジ部分、５０ｂ
で示されるエッジ部分を光学素子側エッジ部分と定義す
る。

【００２０】レンズ本体５０は、さらに２つのレンズ面
５１、５２により定義されるが、特に、この明細書中で
は５１を光ファイバ側レンズ面、５２を光学素子側レン
ズ面と定義する。さらに、図中５００は当該レンズにお
けるエッジ部分の内周面を示し、５０１は該エッジ部分
の端部を示している。

【００２１】

【作用】この発明における光結合素子モジュールは、そ
の構成部品として、従来のスリーブとレンズとが光学ガ
ラス等から一体的に成形されたスリーブ一体型レンズを
有するので、本来別部品であるスリーブ、レンズホル
ダ、及びレンズを使用する必要性も無く、また、これら
スリーブ、レンズホルダ、及びレンズを積層構造あるい
は重合構造に構成する必要が無い。

【００２２】また、上記スリーブ一体型レンズは、フェ
ルールの位置決め手段及び／又は光学素子（光学素子を
所定位置に搭載した光学素子パッケージ等）の位置決め
手段をエッジ部分同様に一体成形により構成することが
可能なので、組立て工程のうち軸調整等の高い組立て精
度が要求される工程を省略することを可能にする。

【００２３】さらに、透明樹脂を使用する場合には、接
着剤あるいは超音波溶着で接合し得るので、任意の形状
に成形することも可能になる。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図２及至図１０
を用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００２５】この発明に係る光結合素子モジュールは、
図２及び図３に示すように、光学ガラス（例えば、石英
ガラス、材料記号ＢＫ−７のホウケイ酸ガラス等）ある
いは透明樹脂（例えば、エポキシ等）を金型（図示せ
ず）でプレスして、従来のスリーブとして機能する特殊
形状のエッジ部分を有するスリーブ一体型レンズを備え
ている（スリーブとして機能する光ファイバ側エッジ部
分５０ａとレンズ本体５０とから一体的に成形）。な
お、この実施例では光学素子を所定位置に搭載したステ
ムを固定するための光学素子側エッジ部分も一体成形し
ている。

【００２６】上記スリーブ一体型レンズのエッジ部分の
形状は、図３にその外形を示すように、基本的には前後
面（光ファイバ側及び光学素子側）が開口した円筒形に
成形され、その内周面には、レンズ本体５０を保持する
エッジ部分が一体成形されている（特に、このエッジ部
分をレンズ保持部５５という）。このレンズ保持部５５
にはレンズ面と光ファイバ端面との距離Ｌを規定すべく
位置決め手段５４が設けられており（一体成形によ
る）、この位置決め手段の当接面５４ａと光ファイバ端
部に取り付けられたフェルールの端面とが接するように
該フェルールを光ファイバ側エッジ部分５０ａに挿入す
ることにより、組立て及び軸調整の一部工程が完了す
る。なお、上記フェルールは光ファイバを当該モジュー
ル内に導入するために、該光ファイバの先端部分に取り
付けられた支持部材である。

【００２７】具体的には、光ファイバ側エッジ部分５０
ａの内部は、光ファイバ端部の位置決めに寄与するフェ
ルールの外形（例えば、外径φ２．４９９ｍｍ）に比
べ、僅かに広い内径（例えば、内径φ２．５０２ｍｍ）
に成形されており、該フェルールの挿入経路にあたる光
ファイバ側エッジ部分５０ａの内周面は当接面５４ａに
至るまで高精度に連続した状態で一体成形されている。
また、レンズ保持部５５は、エッジ部分の内周面に対し
て垂直に、かつ略リング状に突出した状態で設けられて
おり、その中央には光ファイバ側レンズ面５１及び光学
素子側レンズ面５２によりボールレンズとして定義され
るレンズ本体５０が軸合わせされた状態で、該エッジ部
分とともに一体成形されている。このレンズ保持部５５
のフェルール挿入側に設けられた位置決め手段５４の該
フェルール端面と対向する環状面は、図２に示すよう
に、光ファイバ端面の位置決めに寄与すべく、フェルー
ルの端面と当接する当接面５４ａとして一体成形されて
いる。そして、この当接面５４ａと光ファイバ側レンズ
面５１との再短距離Ｌ（図１参照）は、予め調芯実験等
で最も光学結合が高い距離を求めておくことにより、当
該スリーブ一体型レンズの成形時に金型で高精度、かつ
容易に実現・確保されるようになっている。

【００２８】さらに、上述したスリーブ一体型レンズの
レンズ本体５０は、第１の実施例として図４に示すよう
に、光ファイバ側レンズ面５１の曲率半径をｒ₁ と光学
素子側レンズ面５２の曲率半径ｒ₂ とから構成されてい
る。このレンズ本体５０は、ｒ₁ ＝ｒ₂ ならば図１や図
２に示すボールレンズとなり、ｒ₁ ≠ｒ₂ とすることで
非球レンズで設計することもできる。また、第２の実施
例として図５に示すように均一な曲率では無く、レンズ
本体５０の周辺部と中心部の曲率が異なるような非球面
レンズ（ｒ₁ ≠ｒ₂ ）とすることも可能である。さら
に、第３の実施例としてこのレンズ本体５０は、球面で
はない平面でも良く、この場合、図６に示すような屈折
率分布を付けた（ＧＲＩＮ＝ｇｒａｄｅｄ ｉｎｄｅ
ｘ）ものを使用しても良いのは言うまでもない。

【００２９】したがって、光学ガラス製のスリーブ一体
型レンズを使用して光結合素子モジュールを製造する第
１の実施例では、図７に示すように、光学ガラスを金型
でプレスしてスリーブ一体型レンズ（この実施例では光
学素子側エッジ部分は成形されていない）を一体成形
し、ホルダ９の内部に装着すれば、光結合素子モジュー
ルを容易に製造することができる。

【００３０】なお、上記ホルダ９は、金属あるいは樹脂
等から両端部（図中、フェルール２が挿入される側及び
ステム７が接着される側）が開口した円筒形に構成さ
れ、その一方の開口端には塵埃の侵入等を防止する円形
のステム７（光学素子パッケージ等）が接着固定される
とともに、このステム７の裏面（当該モジュールの内
側）には、半導体発光素子あるいは半導体受光素子から
なる光学素子６が設けられている。また、このステム７
には、光学素子６と外部電源等（図示せず）とを電気的
に接続するための複数のステムピン８が挿入され、シー
ルチューブ６０（図９）を介してその所定部位が該ステ
ム７に固定されている。

【００３１】さらに、ホルダ９の内周面（スリーブ一体
型レンズと接する面）には、スリーブ一体型レンズを固
定するため、該内周面に対して垂直方向に突出した状態
で、略リング状のレンズ固定部１０が設けられており、
このレンズ固定部１０は、スリーブ一体型レンズをホル
ダ９の内部へ挿入した後（図面下側から挿入）、続けて
圧入等により挿入し所定位置に固定している。なお、ホ
ルダ９を使用するのは、光学ガラスを使用する場合、ス
リーブ一体型レンズとステム７とを直接接着することが
困難なので、金属あるいは樹脂製のホルダ９をステム７
に接合する必要があるという理由に基づくものである。

【００３２】一方、第２の実施例として透明樹脂製のス
リーブ一体型レンズを使用して光結合素子モジュールを
製造する場合には、図８に示すように、透明樹脂を金型
でプレスしてスリーブ一体型レンズを一体成形し、この
スリーブ一体型レンズの一方の開口端部とステム７の裏
面（当該モジュールの内側に位置する面であって、光学
素子６が搭載される面）に直接接着するか、あるいは溶
着することにより、光結合素子モジュールを容易に製造
することができる。しかもこの場合には、ホルダ９を省
略することができる。このようにスリーブ一体型レンズ
が透明樹脂製の場合には、ステム７にその一方の開口端
部を接着剤あるいは超音波溶着で容易に接合し得るの
で、図８に示すような形状に成形することも可能とな
る。

【００３３】このように、光学素子６が半導体発光素子
からなる場合には、光学素子６の発光に伴い該光がレン
ズ本体５０で集光された後（光の拡散が防止される）、
この光が光ファイバ１の端面（光ファイバ１の一方の端
面であって、光学素子６とレンズ本体５０を介して対向
している面）に入射することとなる。一方、光学素子６
が半導体受光素子からなる場合には、光ファイバの端面
から照射された光がレンズ本体５０で集光された後、こ
の光が高い集光率を維持した状態で光学素子６に入射す
ることとなる。

【００３４】以上の構成によれば、スリーブ一体型レン
ズは、レンズ本体５０の外周を密着して囲んだエッジ部
分の形状がフェルール２を固定するスリーブとして機能
するよう、該レンズ本体５０とともに一体的に成形され
ているいので、本来別部品であるスリーブ、レンズホル
ダ、及びレンズ本体が積層構造あるいは重合構造をなす
必要が全く無く、かつ調芯作業の省略等を通じて同軸度
を極めて容易に向上させることができる。各部品のコス
ト高を著しく抑制することが可能となる。また、当該モ
ジュールにおける各部品の固定位置を調整する際、その
調整精度のバラツキを著しく小さくできるので、製造工
程数の増加、製造時間の遅延、高度な技術、及び高度な
部品精度を伴わざるを得ないという問題を確実に解消す
ることができる。さらに、スリーブ一体型レンズの一体
化構造により、部品点数を大幅に削減でき、これを通じ
て著しいコストダウンの実現が期待できるのは明白であ
る。

【００３５】次に、上記第２実施例のスリーブ一体型レ
ンズ（透明樹脂で一体成形）の場合について、その一方
の開口端部でのステム７（光学素子パッケージ等）の位
置決め手段を図９及び図１０を用いて説明する。なお、
図９は半導体発光素子（ＬＥＤ６ｂ）が搭載された送信
側光結合素子モジュールを示し、図１０は半導体受光素
子（ＰＤ６０）が搭載された受信側光結合素子モジュー
ルを示している。

【００３６】図９に示す第１の実施例では、スリーブ一
体型レンズを透明樹脂（例えば、ポリカーネイド）を主
材料として一体成形したものであり、エッジ部分全体の
形状は円筒形に成形している。このスリーブ一体型レン
ズの光学素子側エッジ部分５０ｂの端部には、レンズの
光軸（図中、Ｂ線は該光軸を示す線Ａに並行な線）に対
して４５゜のテーパー角を持つテーパー面が該光学素子
側エッジ部分の内周面に設けている。円形のステム７の
裏面（当該モジュールの内側に相当する面）には、Ａｕ
Ｓｎ共晶半田を用いてＬＥＤ６が搭載されている。な
お、図中、６ａはＬＥＤチップ６ｂをステム７に良好に
実装するためのサブマウント、６ｂはＬＥＤチップ、６
ｃはＬＥＤチップ６ｂから出射される光を概略平行光に
コリメートするためのマイクロボールである。また、ス
テム７にＬＥＤを搭載する際は、画像認識技術を用い
て、該ステム７の中心軸（レンズの光軸Ａに一致した
軸）から±５μｍ以下の範囲に固定されており、レンズ
本体５０は収差軽減のため非球面レンズとしている。

【００３７】一方、図１０に示す第２の実施例では、上
述の第１の実施例と同様に透明樹脂を主材料に円筒形に
一体成形されたスリーブ一体型レンズであるが、その光
学素子側エッジ部分の端部においてレンズの光軸Ａに対
して並行に位置決め用突起１１ａが設けられている。ま
た、ＰＤ６０はステム７（Ｍｏｌｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎ
ｎｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅを用いて配線パターンが
形成されたプラスチックパッケージ）にＳｎＰｂ半田を
用いて固定されており、このステム７の裏面には上記位
置決め用突起１１ａを収納するための位置決め用穴１１
ｂが設けられている。また、ＰＤ６０をステム７上に実
装する際には、画像認識技術を用いて中心軸（ステム７
を光学素子側エッジ部分５０ｂの端部に装着した際に、
該ステム７の中心となる軸であって、この軸はレンズの
光軸Ａと一致している）から±５μｍ以下の範囲に固定
されており、レンズ本体５０には球面レンズが用いられ
ている。

【００３８】上述の第１の実施例の場合、当該スリーブ
一体型レンズは、光ファイバ１の先端部分に取り付けら
れたフェルール２が挿入される円筒形のエッジ部５０
ａ、５０ｂ、レンズ本体５０、及び位置決め用テーパー
面５３の各中心軸が一致するように一体成形されてい
る。したがって、一般に広く利用されているＣＤ型ステ
ム、ＴＯ−１８、ＴＯ−４６等の略円筒形のパッケージ
を、該スリーブ一体型レンズのテーパー面５３に押しあ
てるだけで位置決めが可能となる。また、光学素子６を
ステム７上に搭載する際は、例えば実施例のように画像
認識技術を利用することにより、容易に、しかも精度よ
くレンズの光軸Ａと一致するステム７上に配置すること
が可能となる。

【００３９】なお、上述の各実施例ではほぼ円筒形のス
リーブ一体型レンズ、円形のステム７、及びほぼ円筒形
のホルダ９等を使用した光結合素子モジュールを示した
が、同様の機能を奏するものであれば、これらの形状・
構造に何等限定されるものでないのは言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、別部品
であるスリーブ、レンズホルダ、及びレンズが積層構造
あるいは重合構造をとる必要が無いので、同軸度を容易
に向上させることができる。各部品のコスト高を抑制す
ることが可能になるという顕著な効果がある。また、当
該光結合素子モジュールを製造する際には各部品が一体
成形されているので、調芯作業が不要になり、製造設備
の簡素化のみならず製造工程の短縮が図れるという効果
がある。

【００４１】すなわち、当該モジュールにおける各部品
の調整精度のバラツキを小さくできるので、製造工程数
の増加、製造時間の遅延、高度な技術、及び高度な部品
精度が要求されるという問題を解消し得るという特有の
効果がある。さらに、部品点数の削減を通じてコストダ
ウンの実現が期待できるという格別の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光結合素子モジュールにおい
て、特にスリーブ一体型レンズの特徴的な構造を説明す
るために明細書中で使用した用語を補足説明するための
図である。

【図２】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズの一実施例による構造を説明す
るための断面図である。

【図３】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズの一実施例による構造を説明す
るための断面斜視図である。

【図４】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズのレンズ本体の第１の実施例を
示す断面図である。

【図５】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズのレンズ本体の第２の実施例を
示す断面図である。

【図６】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズのレンズ本体の第３の実施例を
示す断面図である。

【図７】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズであって、特に光学ガラスを主
材料とするスリーブ一体型レンズを用いて構成した光結
合素子モジュールの第１の実施例による構造を説明する
ための断面図である。

【図８】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズであって、特に透明樹脂を主材
料とするスリーブ一体型レンズを用いて構成した光結合
素子モジュールの第２の実施例による構造を説明するた
めの断面図である。

【図９】この発明に係る光結合素子モジュールを構成す
るスリーブ一体型レンズであって、特に光学素子を搭載
した基底部材の位置決め手段の第１の実施例を説明する
ための一部断面図である。

【図１０】この発明に係る光結合素子モジュールを構成
するスリーブ一体型レンズであって、特に光学素子を搭
載した基底部材の位置決め手段の第２の実施例を説明す
るための一部断面図である。

【図１１】従来の光結合素子モジュールの構造を示す断
面図である。

【図１２】従来の他の光結合素子モジュールの構造を示
す断面図である。

【図１３】スリーブとレンズのトレランスを示すグラフ
図である（その１）。

【図１４】スリーブとレンズのトレランスを示すグラフ
図である（その２）。

【符号の説明】

１…光ファイバ、２…フェルール、６…光学素子、７…
基底部材（ステム、樹脂パッケージ）、５０…レンズ本
体、５０ａ…光ファイバ側エッジ部、５０ｂ…光学素子
側エッジ部、５３…テーパー面、５４…フェルール位置
決め手段、１１ａ…位置決め用突起、１１ｂ…位置決め
用穴。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバと光学素子とを光学的に結合
   する光結合素子モジュール内において、該光ファイバ端
   部と該光学素子との間の光学系を構成するレンズであっ
   て、 前記レンズのエッジ部分は、少なくとも前記光ファイバ
   端部を当該モジュール内に導入するためのフェルールを
   固定するスリーブとして、該レンズの光軸に沿って前記
   光ファイバ側へ突出した形状に成形され、かつその内周
   面に前記光学素子と当該レンズを介して対向する前記光
   ファイバ端部の位置を規定する位置決め手段が一体成形
   されたことを特徴とするスリーブ一体型レンズ。
2. 【請求項２】 前記レンズのエッジ部分は、さらに該レ
   ンズの光軸に沿って前記光学素子側に突出した形状に一
   体成形され、かつ前記光ファイバ端部と当該レンズを介
   して対向する前記光学素子が所定位置に搭載されたステ
   ムの固定位置を規定する位置決め手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載のスリーブ一体型レンズ。
3. 【請求項３】 前記ステムの固定位置を規定する位置決
   め手段として、当該エッジ部分のうち該光学素子側の内
   周面にテーパー面を有することを特徴とする請求項２記
   載のスリーブ一体型レンズ。
4. 【請求項４】 前記ステムの固定位置を規定する位置決
   め手段として、当該エッジ部分のうち該光学素子側の端
   部において該レンズの光軸に沿って突出した位置決め用
   突起が一体成形されていることを特徴とする請求項２記
   載のスリーブ一体型レンズ。
5. 【請求項５】 光学ガラスか、あるいは透明樹脂のいず
   れか一方を主材料とすることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のスリーブ一体型レンズ。
6. 【請求項６】 光ファイバと光学素子とを光学的に結合
   する光結合素子モジュールにおいて、 前記光ファイバ端部を当該モジュール内に導入すべく、
   該光ファイバ端部に取り付けるフェルールと、 光学系を介して前記光ファイバ端部と対向して設置され
   る前記光学素子を所定位置に搭載したステムと、 前記光ファイバ端部と前記光学素子との間の光学系を構
   成するレンズであって、そのエッジ部分は、少なくとも
   挿入された前記フェルールを固定するスリーブとして、
   該レンズの光軸に沿って前記光ファイバ側へ突出した形
   状に成形され、かつその内周面に前記光学素子と当該レ
   ンズを介して対向する前記光ファイバ端部の位置を規定
   する位置決め手段が一体成形されたスリーブ一体型レン
   ズとを、 少なくとも備えたことを特徴とする光結合素子モジュー
   ル。
7. 【請求項７】 前記スリーブ一体型レンズは、そのエッ
   ジ部分がさらに該レンズの光軸に沿って前記光学素子側
   に突出した形状に一体成形され、かつ前記光ファイバ端
   部と当該レンズを介して対向する前記光学素子が所定位
   置に搭載されたステムの固定位置を規定する位置決め手
   段を備えたことを特徴とする請求項６記載の光結合素子
   モジュール。
8. 【請求項８】 前記ステムの固定位置を規定する位置決
   め手段として、当該エッジ部分のうち該光学素子側の内
   周面にテーパー面を有することを特徴とする請求項７記
   載の光結合素子モジュール。
9. 【請求項９】 前記ステムの固定位置を規定する位置決
   め手段として、当該エッジ部分のうち該光学素子側の端
   部において該レンズの光軸に対して並行に突出した位置
   決め用突起が一体成形されていることを特徴とする請求
   項７記載の光結合素子モジュール。
10. 【請求項１０】 前記スリーブ一体型レンズは、光学ガ
    ラスか、あるいは透明樹脂のいずれか一方を主材料とす
    ることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載
    の光結合素子モジュール。