JPH10319213A

JPH10319213A - ボールレンズ及び該ボールレンズを用いた光モジュール及びボールレンズのコーティング方法

Info

Publication number: JPH10319213A
Application number: JP9133523A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ogusu; 誠小楠
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】容易に保持可能なボールレンズを実現する。【解決手段】ボールレンズに突起を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールレンズの構造
に関する。特に光通信又は光伝送システムに用いられる
光モジュールにおいて用いられるボールレンズの構造に
関する。又ボールレンズを用いた光モジュールに関す
る。又ボールレンズにコーティングを施す方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザ（以下ＬＤと称する）等の
光半導体の出射光を光伝送路としての光ファイバに光学
的に結合するための光半導体モジュールにおいては、そ
の構成部品間の光結合効率を高めるために、レンズ等が
配設されビームの整形が行われる。一方、ＬＤは反射戻
り光に弱く、反射戻り光があると発振が不安定となり信
号波形の劣化を招く。このため、光ファイバを光伝送路
とする光通信システムにおいては、光源から光ファイバ
に入射した光が光ファイバ同士の接続部等で反射して一
部光源に帰還することを防ぐために、反射帰還光の影響
を除去することのできる光アイソレータが搭載されるこ
とが通例である。

【０００３】従来、光アイソレータが搭載された光モジ
ュールとしては図５に示す構成がある。図中５０はモジ
ュールケース、５１は半導体レーザ、５２はボールレン
ズ、５３はアイソレータ、５４は半田、５５はロッドレ
ンズ、５６はフェルール、５７は光ファイバ、５８はス
テム、５９はペルチェ素子、６０はボールレンズホル
ダ、６１はアイソレータ搭載部、６２は第２レンズ部ホ
ルダである。図５はアイソレータ５３が組み込まれた光
モジュールの内部を示すために、モジュールケース５０
のみを断面として表したものである。本従来例において
はＬＤ５１から出射した光は２つのレンズによって整形
し、光ファイバ５７へと結合する。アイソレータ５３は
第１レンズであるボールレンズ５２と第２レンズである
ロッドレンズ５５の間に配置され、第２レンズ以降で反
射してくる戻り光をカットする。しかし従来技術におい
てはボールレンズ５２からの反射はアイソレータ５３に
よって防ぐことが不可能である。とくにボールレンズ５
２には光結合効率を最適にするために屈折率の高い材質
でかつ焦点距離が短く、ＬＤ５１単面までの距離は数十
μｍと極く近接しているために表面での反射は無視する
ことができない。したがってボールレンズ５２には必然
的に無反射コーティングが要求される。

【０００４】図６に従来技術における第１レンズの構造
を示す。図において６３は接着剤である。図６はホール
レンズホルダ６０に納められたボールレンズ５２の断面
を示している。図６から分かるとおり、ボールレンズホ
ルダ６０はハンドリングの要求からボールレンズ５２よ
りの大きく、結果としてボールレンズ５２はボールレン
ズホルダ６０の片面に寄った位置に組み立てられ、接着
剤によりボールレンズホルダ６０に固定されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては以下の問題点があった。

【０００６】第１レンズには屈折率の高い材質が使わ
れ、表面反射が大きくなり種々の問題を起こすため、無
反射コーティングを施す必要があることは既に述べた。
その形状からボールレンズ全面に無反射コーティングを
施すことは困難であるため、通常はホルダなどに組立た
後にコーティング作業をする。従来技術ではボールレン
ズホルダの構造から分かるとおり、ボールレンズを金属
ホルダに組み立ててからコーティングを施す場合、ＬＤ
側の表面はコーティングが可能であるが、ＬＤから見て
反対側の表面にはコーティングが不可能であった。ま
た、接着剤がボールレンズ表面に登り有効径を遮る心配
があった。

【０００７】つまり、ボールレンズの形状が組立作業工
程には不向きな形状であり、・保持が困難・面（向き）が特定できない等の問題を発生させていた。

【０００８】本発明の目的は作業性が良好で、組立作業
の信頼性を向上させる形状のボールレンズを提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のボールレンズ
は、突起を設けた事を特徴とするボールレンズである。
該突起を保持する事により容易にボールレンズを保持す
る事が可能となる。又面向きの特定も容易になる。また
突起を固定してボールレンズを固定することにより、接
着剤などの固定材料により開口を遮るトラブルを減らす
ことができる。また固定後のレンズに応力が発生しにく
くなる。

【００１０】前記突起を、ボールレンズの断面の円周に
沿う複数点で保持できるように設けると保持が容易にな
る。確実に保持、及び／もしくは固定する為には、３点
以上で保持及び／もしくは固定できるようにする事が望
ましい。

【００１１】また前記突起が、ボールレンズの断面の円
周に沿って、該円周を取り巻くように設けた突起であっ
たり、ボールレンズの断面の円周に沿って設けた複数の
突起から成るものであってもよい。

【００１２】また前述の断面としては、ボールレンズの
光軸と垂直な断面であったり、ボールレンズの断面のう
ちの直径が最大の断面であると、ボールレンズの有効径
を最大に活用することができる。すなわち突起はなるべ
くボールレンズの開口をふさがない位置に設けるとよ
い。

【００１３】前記突起は、ボールレンズを成形する祭に
一体で同時に成形するものであっても、突起を有さない
ボールレンズにあとから付加するものであってもよい。

【００１４】また上記のボールレンズは突起を用いて容
易に固定できるので、光モジュールを容易に作成できる
ようになる。具体的には、半導体レーザ、ボールレン
ズ、アイソレータ、ロッドレンズ、光ファイバをこの順
序で配置し、光学的に結合させる光モジュールにおいて
用いる事ができる。ボールレンズはモジュールケース、
もしくはモジュールケース内に設けた溝構造などの保持
部に直接配置しても、ボールレンズを保持するホルダを
介して配置してもよい。ボールレンズを固定するホルダ
としては具体的には金属ホルダを用いればよい。

【００１５】また突起を保持する事により容易にボール
レンズにコーティングを施す事ができる。断面円周に沿
う複数点で保持できるように設けた突起で分割されたボ
ールレンズの両表面にコーティングを行う事も容易であ
り、特に突起をボールレンズの光軸と垂直な断面の最大
幅部に設けておくことにより、コーティングできない部
分をなくす、もしくは極めて少なくする事ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明をもっともよく表す
図面であり、１はつば付きボールレンズ、２は金属ホル
ダ、３は接着剤である。図では金属ホルダ２は断面で表
されている。図２はつば付きボールレンズ１の正面図、
図３はつば付きボールレンズの側面図である。また図４
はボールレンズ表面にコーティングをする際の治具の概
略を示している。本実施によれば、ボールレンズ１はそ
の直径よりも大きな直径のつばを光軸を中心としたとき
の最大幅部に光軸とは直交する向きで有している。コー
ティング作業ではボールレンズを図４に示すようなボー
ルレンズの直径とは僅かに大きな穴を持った治具４に置
き、つばを境に分割された２つの表面を別々にコーティ
ングする。コーティングが終わったボールレンズ１は開
口を有する金属ホルダ２に落とし込まれ、金属ホルダ２
に接触しているつばの部分を接着剤３によって金属ホル
ダ２に固定する。

【００１７】以上説明した様に、円形突起によってボー
ルレンズの向きの特定が可能となり、作業上の保持部位
を提供した。

【００１８】また、突起部分でホルダに接触させ接着す
ることで、接着剤による開口を遮るトラブルが無くなっ
た。同時に固定後のレンズに応力が発生する心配が無く
なった。

【００１９】また、面（向き）が特定され、ホルダへの
組立工程以前にコーティングを施す為、入射出射面、両
面にコーティングを施すことが可能となり、反射光の低
減、透過光量の増加を達成した。

【００２０】上述した実施形態では、円板状の突起を用
いたが、突起の形状は様々なものを採用しうる。また突
起は、ボールレンズを成形する際に設けたものであって
も、突起を有さないボールレンズを作っておき、あとか
ら突起を付加したものであってもよい。あとから付加す
るのであれば、突起は断面の円周を連続的に取り巻く形
状のものである方が作成が容易である。また突起の形状
としては、ハンドリングしやすいように、外形が四角や
短冊状や六角形などの多角形であったりしてもよい。ま
た不連続に続けてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明において
は、ボールレンズに突起を設けているので、保持固定が
容易であり、更に、突起形状や突起の位置を適宜設定す
ることにより、更に保持固定が容易になったり、透過す
る光を妨げないようにしたり、コーティングを効率よ
く、また広い範囲に施すことができるなどの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図である。

【図２】本発明の実施例の部分的構造を説明するための
図である。

【図３】本発明の実施例の部分的構造を説明するための
図である。

【図４】本発明の実施例のコーティング工程を説明する
ための図である。

【図５】従来例を説明するための図である。

【図６】従来例を説明するための図である。

【符号の説明】

１つば付きボールレンズ２金属ホルダ３接着剤４コーティング用治具５０モジュールケース５１半導体レーザ５２ボールレンズ５３アイソレータ５４半田５５ロッドレンズ５６フェルール５７光ファイバ５８ステム５９ペルチェ素子６０ボールレンズホルダ６１アイソレータ搭載部６２第２レンズ部ホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】突起を設けた事を特徴とするボールレン
ズ。
【請求項２】前記突起は、ボールレンズの断面の円周
に沿う複数点で保持できるように設けた請求項１に記載
のボールレンズ。
【請求項３】前記突起は、ボールレンズの断面の円周
に沿って、該円周を取り巻くように設けた突起である請
求項１もしくは２に記載のボールレンズ。
【請求項４】前記突起は、ボールレンズの断面の円周
に沿って設けた複数の突起から成る請求項１もしくは２
に記載のボールレンズ。
【請求項５】前記断面は、ボールレンズの光軸と垂直
な断面である請求項２乃至４いずれかに記載のボールレ
ンズ。
【請求項６】前記断面は、ボールレンズの断面のうち
の直径が最大の断面である請求項２乃至５いずれかに記
載のボールレンズ。
【請求項７】前記突起は、ボールレンズと一体で成形
したものである請求項１乃至６いずれかに記載のボール
レンズ。
【請求項８】前記突起は、ボールレンズに後付けで付
加したものである請求項１乃至６いずれかに記載のボー
ルレンズ。
【請求項９】請求項１乃至８いずれかに記載のボール
レンズを含む光モジュールであって、光モジュール内
で、前記突起を固定する事によりボールレンズを固定し
た事を特徴とする光モジュール。
【請求項１０】ボールレンズにコーティングを施す方
法であって、突起を有するボールレンズを準備し、該突
起を保持した状態でボールレンズにコーティングを施す
ボールレンズのコーティング方法。
【請求項１１】前記突起を有するボールレンズの準備
は、ボールレンズと前記突起を一体で成形したボールレ
ンズを準備する事によって行う請求項１０に記載のボー
ルレンズのコーティング方法。
【請求項１２】前記突起を有するボールレンズの準備
は、ボールレンズに前記突起を後付けで付加したボール
レンズを準備する事によって行う請求項１０に記載のボ
ールレンズのコーティング方法。
【請求項１３】前記突起は、ボールレンズの断面の円
周に沿う複数点で保持できるように設けられており、前
記コーティングは、前記円周で分割されたボールレンズ
の両表面に行う請求項１０乃至１２いずれかに記載のボ
ールレンズのコーティング方法。