KR20150033530A - 광 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

광 모듈 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150033530A
KR20150033530A KR20140115947A KR20140115947A KR20150033530A KR 20150033530 A KR20150033530 A KR 20150033530A KR 20140115947 A KR20140115947 A KR 20140115947A KR 20140115947 A KR20140115947 A KR 20140115947A KR 20150033530 A KR20150033530 A KR 20150033530A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
barrel
lens holder
holder
linear expansion
Prior art date
Application number
KR20140115947A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101694129B1 (ko
Inventor
아키히로 마쓰수에
코이치 나카무라
히데카즈 코데라
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20150033530A publication Critical patent/KR20150033530A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101694129B1 publication Critical patent/KR101694129B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

높은 기밀성을 확보하면서 렌즈의 위치 격차를 억제할 수 있는 광 모듈의 제조방법을 제공한다. 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있는 광 모듈 및 그 제조방법을 제공한다. 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)를 준비하고, 경통(30)의 플랜지부(35)측으로부터 렌즈 홀더(40)를 통부(32) 내부에 끼워넣어, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립한다. 이때, 경통(30)과 렌즈 홀더(40) 사이에 납땜재(70)를 끼우면서, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립한다. 조립한 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)를 가열하여, 납땜재(70)를 용융시킴으로써, 납땜을 실시한다. 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈(48)를 프레스 성형한다. 이때, 프레스 성형의 위치 결정은, 선팽창계수를 작게 설정한 경통(30)을 기준으로 해서 행한다.

Description

광 모듈 및 그 제조방법{OPTICAL MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 광 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 일본국 특개평 5-127050호에 개시되어 있는 것과 같이, 서로 다른 선팽창계수를 갖는 복수의 부품을 조합한 렌즈 캡을 구비한 광 모듈이 알려져 있다. 렌즈 캡은, 렌즈를 유지하는 부품이다. 이 문헌에서는, 열 피로대책으로서, 렌즈와 접하는 렌즈 홀더를 순철로 형성하고, 이 렌즈 홀더를 유지하는 유지 부품을 Kovar(등록상표)로 형성하고, 이것들을 납땜해서 1개의 렌즈 캡으로 하고 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 렌즈 홀더의 쪽이, 유지 부품보다도 큰 선팽창계수를 갖는다. 이와 같이 렌즈 캡을 2분할 구조로 하여 2개의 부품으로 구성하고, 이 2개의 부품을 서로 다른 재료로 형성하고 있다. 패키지 접합 부품에는 패키지 재료와 동일한 재료를, 렌즈 접합 부품에는 렌즈의 열팽창계수에 근사한 재료를, 각각 채용하고 있다.
일본국 특개평 5-127050호 공보 일본국 특개 2009-37055호 공보 일본국 특개 2003-322755호 공보 일본국 특개평 8-241933호 공보
렌즈 캡에 렌즈를 부착하는 방법에는, 렌즈를 렌즈 캡에 납땜하는 방법, 혹은 렌즈를 렌즈 캡에 가압 프레스 성형하는 방법이 있다. 특히, 후자의 가압 프레스 성형방법에서는, 렌즈 캡의 선팽창계수와 렌즈용 글래스의 선팽창계수의 차이를 이용한 열코킹(thermal caulking)에 의해, 렌즈 캡과 렌즈 사이의 기밀성을 높게 할 수 있다.
렌즈 캡의 제조공정에는, 고온분위기에서 행해지는 공정이 포함되어 있고, 렌즈의 가압 프레스 성형도 그것의 한 개이다. 상기 종래의 기술과 같이 서로 다른 선팽창계수를 갖는 복수의 부품을 조합해서 1개의 렌즈 캡으로 하는 경우, 고온분위기에서의 부품 사이의 열팽창량이 달라지는 것에 주의하지 않으면 안된다. 종래의 제조방법에는 이 점을 중요시한 것이 없고, 열팽창량의 차이에 기인해서 렌즈의 위치 격차가 커질 우려가 있었다.
본 발명은, 전술한 것과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 높은 기밀성을 확보하면서 렌즈의 위치 격차를 억제할 수 있는 광 모듈의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 종래의 기술과 같이 서로 다른 선팽창계수를 갖는 복수의 부품을 조합해서 1개의 렌즈 캡으로 하는 경우, 열팽창량이 다르므로 복수의 부품 사이에 있는 틈의 크기가 변화한다. 따라서, 본원 발명자는, 렌즈 캡의 구성부품 사이의 선팽창계수의 관계 및 각 구성부품의 형상에 연구를 실시함으로써, 고온분위기에서의 부품 사이의 열팽창량의 차이를 이용해서 위치 결정 정밀도를 향상시키는 기술을 발견하였다.
본 발명의 다른 목적은, 부품 사이의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있는 광 모듈의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 부품 사이의 위치 결정 정밀도가 향상된 광 모듈을 제공하는 것이다.
제1 발명에 관한 광 모듈의 제조방법은,
통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립한 후에 상기 경통을 사용해서 위치 결정하면서 상기 렌즈 부착구멍 내부에 상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스를 프레스 성형하고, 냉각함으로써, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
제2 발명에 관한 광 모듈의 제조방법은,
통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
상기 조립공정의 앞 또는 뒤에, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비하고,
상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리를 따라 볼록부를 구비하고,
상기 관통구멍에 상기 볼록부가 끼워넣어지는 것을 특징으로 한다.
제3 발명에 관한 광 모듈의 제조방법은,
통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
상기 조립공정의 앞 또는 뒤에, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비하고,
상기 덮개부에 오목부가 설치되고,
상기 렌즈 홀더의 일부 또는 전부가 상기 오목부에 끼워넣어지는 것을 특징으로 한다.
제4 발명에 관한 광 모듈은,
통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고, 상기 통부의 타단이 개구하고, 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과,
렌즈 부착구멍을 구비하고, 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더와,
상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스가 상기 렌즈 부착구멍 내부에 프레스 성형됨으로써 설치된 렌즈와,
윗면 및 상기 윗면에 설치된 광소자를 구비하고, 상기 광소자에 경통이 씌워지고 상기 타단이 상기 윗면에 접합한 스템을 구비하고,
상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리를 따라 볼록부를 구비하고,
상기 관통구멍에 상기 볼록부가 끼워넣어진 것을 특징으로 한다.
제5 발명에 관한 광 모듈은,
통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고, 상기 통부의 타단이 개구하고, 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과,
렌즈 부착구멍을 구비하고, 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더와,
상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스가 상기 렌즈 부착구멍 내부에 프레스 성형됨으로써 설치된 렌즈와,
윗면 및 상기 윗면에 설치된 광소자를 구비하고, 상기 광소자에 경통이 씌워지고 상기 타단이 상기 윗면에 접합한 스템을 구비하고,
상기 덮개부에 오목부가 설치되고,
상기 렌즈 홀더의 일부 또는 전부가 상기 오목부에 끼워넣어진 것을 특징으로 한다.
제1 발명에 따르면, 선팽창계수의 차이를 고려해서 조립, 렌즈 성형의 순서 및 기준을 적절히 정함으로써, 높은 기밀성을 확보하면서 렌즈의 위치 격차를 억제할 수 있는 광 모듈의 제조방법이 제공된다.
제2 및 제3 발명에 따르면, 선팽창계수의 차이를 고려해서 제조공정을 적절히 정함으로써, 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있는 광 모듈의 제조방법이 제공된다.
제4 및 제5 발명에 따르면, 다른 선팽창계수를 갖는 경통과 렌즈 홀더를 끼워맞춤으로써, 선팽창계수의 차이를 이용해서 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킨 광 모듈이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈을 나타낸 단면도다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 3에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 10은 본 발명의 실시형태 4에 관한 광 모듈을 나타낸 단면도다.
도 11은 본 발명의 실시형태 4에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 13은 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈을 나타낸 단면도다.
도 14는 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 15는 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 16은 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 6에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 18은 본 발명의 실시형태 6에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시형태 7에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 20은 본 발명의 실시형태 7에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 21은 본 발명의 실시형태 8에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 22는 본 발명의 실시형태 8에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 23은 본 발명의 실시형태 9에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 24는 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 25는 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
도 26은 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 27은 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시형태 11에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다.
도 29는 본 발명의 실시형태 11에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 30은 본 발명의 실시형태 12에 관한 광 모듈용 렌즈 캡을 나타낸 단면도다.
실시형태 1.
[실시형태 1의 장치의 구성]
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)을 나타낸 단면도다. 광 모듈(10)은, 스템(12)과, 이 스템(12)에 씌워진 광 모듈용 렌즈 캡(20)과, 렌즈 캡(20)에 고정되는 리셉터클용 홀더(18)와, 리셉터클(19)을 구비하고 있다. 이하, 설명의 편의상, 광 모듈용 렌즈 캡을, 간단히 「렌즈 캡」으로도 칭한다.
렌즈 캡(20)은, 경통(30)에 대하여 렌즈 홀더(40)가 끼워넣어진 것이다. 렌즈 홀더(40)의 중앙에는 렌즈(48)가 고정되어 있다. 경통(30)은 전체로서 원통형이고 그것의 내부는 공동이다. 렌즈 홀더(40)의 아래쪽에는, 경통(30)의 내면 및 스템(12)의 윗면(12a)으로 공동(37)이 형성되어 있다.
스템(12)의 윗면(12a)에는, 펠티에 모듈(15)이 설치되어 있다. 펠티에 모듈(15) 위에는 금속 블록(14)이 설치되어 있다. 금속 블록(14)의 측면에는 서브마운트(16)가 설치되어 있고, 이 서브마운트(16) 위에 광소자인 레이저 다이오드(17)가 부착되어 있다. 도 1에서는 도시를 생략하지만, 리드 핀(13)에 대하여 레이저 다이오드(17)의 전극이 적절히 금속 와이어로 접속된다.
도 2 및 도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(20)을 나타낸 단면도다. 도 2는, 렌즈 캡(20)의 완성도이고, 도 3은, 렌즈 캡(20)의 분해도다.
도 2에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(20)은, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)가 조립된 것이다. 경통(30)과 렌즈 홀더(40)는, 납땜층(22)에 의해 납땜되어 있다. 경통(30)은, 덮개부(31) 및 통부(32)를 구비하고 있다.
덮개부(31)는, 통부(32)의 일단에 설치되어 있다. 덮개부(31)는, 두꺼운 부분(33)과, 이 두꺼운 부분(33)의 중앙에 설치된 관통구멍(31c, 31d)을 구비하고 있다. 덮개부(31)는, 서로 반대를 향한 윗면(31a) 및 밑면(31b)을 구비하고 있고, 밑면(31b)은 통부(32)의 내측을 향하고 있다. 관통구멍 31d는 일정한 직경을 갖는 원형의 구멍이고, 관통구멍 31c는 관통구멍 31d의 일단으로부터 덮개부(31)의 윗면(31a)에 걸쳐서 서서히 직경이 증대하도록 설치된 구멍이다.
경통(30)은, 금속제이며, 철, 니켈, 및 코발트의 합금, 구체적으로는 Kovar(등록상표)로 형성한 경통이다. 경통(30)의 재료로서는, 후술하는 렌즈 홀더(40)의 재료보다도 작은 선팽창계수의 재료가 바람직하고, 구체적으로는 8×10-6[1/K] 이하의 선팽창계수를 갖는 재료가 바람직하고, 42Ni-Fe 등을 사용할 수도 있다.
통부(32)는 원통형의 통이며, 그것의 내부는 공동(37)이다. 통부(32)의 측벽(34)은 얇게 만들어져 있고, 그 내부에 공동(37)이 설치되어 있다. 측벽(34)은 외표면(34a) 및 내표면(34b)을 구비하고 있다. 통부(32)의 타단은 개구하고 있고, 그 타단에는 플랜지부(35)가 설치되어 있다. 플랜지부(35)의 저면(36)이, 스템(12)의 윗면(12a)에 고정되어서, 기밀봉지된다.
렌즈 홀더(40)는, 렌즈 부착구멍(44)을 구비한 링 형상의 부재이다. 렌즈 홀더(40)는, 금속제이며, 구체적으로는 SUS430으로 형성되어 있다. 렌즈 홀더(40)의 재료로서는, 경통(30)의 재료보다도 선팽창계수가 큰 재료가 바람직하고, 구체적으로는 10×10-6[1/K ]이상의 선팽창계수를 갖는 재료가 바람직하고, 페라이트계 스테인레스강, 구체적으로는 SF-20T(시모무라특수정공) 등을 사용할 수도 있다.
렌즈 부착구멍(44)은, 일정한 직경을 갖는 원형의 구멍이다. 렌즈 부착구멍(44)의 선단에는 외측을 향해서 서서히 직경이 증대하도록 개구(43)가 접속되어 있다.
렌즈 부착구멍(44)에는, 렌즈(48)가 설치되어 있다. 렌즈(48)는, 렌즈용 글래스가 렌즈 부착구멍(44) 내부에 프레스 성형됨으로써 설치된 것이다. 여기에서 사용하는 프레스 렌즈용 글래스의 선팽창계수는 6×10-6[1/K]∼8×10-6[1/K] 정도이며, 렌즈 홀더(40)의 재료보다도 선팽창계수가 작은 것이 선택된다.
이에 따라, 600∼800℃에서 렌즈 성형을 행한 후의 냉각 과정에서, 렌즈용 글래스와 경통(30) 사이의 선팽창계수차이에 의해, 경통(30)이 렌즈(48)를 체결함으로써 렌즈(48)와 경통(30) 사이의 기밀성 향상을 실현할 수 있다.
렌즈 홀더(40)는, 평면 형상이 직경 φ41의 원형이며 두께를 갖는 원주형의 본체부(41)를 구비하고 있다. 본체부(41)는, 윗면(41a)과 밑면(41b), 및 이것들을 연결하는 측면(41c)을 구비하고 있다. 본체부(41)의 윗면(41a)에서는, 볼록부(42)가 돌출되어 있다. 볼록부(42)는, 직경 φ42의 렌즈 부착구멍(44)의 가장자리를 따라 설치되고, 그것의 직경은 φ43이다. 볼록부(42)는, 렌즈 부착구멍(44)이 뻗는 방향으로 평행하게 돌출되어 있고, 윗면(42a) 및 측면(42b)을 구비하고 있다.
경통(30)은, 그것의 외형이 직경 φ31의 원주이다. 통부(32)의 내경이 φ32이고, 관통구멍 31d의 직경은 φ34이며, 관통구멍 31d의 최대 직경이 φ33으로 되어 있다.
관통구멍 31d에 볼록부(42)가 끼워넣어짐으로써, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)가 조립되어 있다. 관통구멍 31d에 볼록부(42)가 끼워넣어졌을 때, 덮개부(31)의 밑면(31b)이, 렌즈 홀더(40)에 있어서의 본체부(41)의 윗면(41a)에 맞닿는다. 이 밑면(31b)과 윗면(41a)이 납땜으로 접속됨으로써 납땜층(22)이 설치되어 있다.
구체적으로는, 밑면(31b)과 윗면(41a) 사이에 납땜재를 넣은 상태에서 가열함으로써 납땜접속이 행해져, 납땜층(22)이 형성된다. 이 납땜재는, 그것의 외형이 직경 φ41보다는 작고, 중앙에는 직경 φ43 이상의 크기의 관통구멍이 설치되어 있다.
볼록부(42)는, 덮개부(31)와 렌즈 홀더(40) 사이의 납땜 부위와 렌즈 부착구멍(44)의 가장자리(더욱 정확하게는 개구(43)의 가장자리) 사이에, 이 가장자리의 측에서 볼록해지는 단차를 형성한다. 이 단차가 존재하므로, 녹은 납땜재가 렌즈 부착구멍(44) 및 렌즈(48)측으로 흘러가는 것을 저지할 수 있다.
렌즈 캡(20)의 표면에는, 도금층이 설치되어 있다. 이 도금층은, 납땜층(22)을 덮도록 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)에 설치되어 있다.
렌즈 캡(20)은, 선팽창계수가 큰 쪽의 렌즈 홀더(40)가, 경통(30)의 내측에 부착되어 있다. 이 때문에, 고온분위기에 있어서는 경통(30)의 열팽창(수축)보다도 렌즈 홀더(40)가 크게 열팽창(수축)해서 렌즈 홀더(40)가 경통(30)의 내측 표면과 당접해서 부품 사이의 위치 관계가 조정되어, 렌즈(48)의 위치 어긋남이 억제된다.
[실시형태 1의 제조방법]
도 4는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 5는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
(스텝 S101)
도 4의 흐름도에 나타낸 것과 같이, 우선, 부품 준비공정을 행한다. 부품 준비공정은, 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)를 준비하고, 경통(30)의 플랜지부(35)측으로부터 렌즈 홀더(40)를 통부(32) 내부에 끼워 넣고, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립하는 공정이다. 이때, 도 5a에 나타낸 것과 같이, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)의 사이에 납땜재(70)를 끼우면서, 관통구멍(31c, 31d)과 렌즈 부착구멍(44)의 중심이 일치하도록 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립한다. 납땜재(70)는 예를 들면 은 땜납이다.
이때, 관통구멍 31d의 직경 φ34와 볼록부(42)의 직경 φ42 사이의 클리어런스는, 다음과 같이 정하는 것이 바람직하다. 즉, 이 클리어런스가 납땜재(70)의 용융 온도에서 최소가 되도록, 상온에서는, 관통구멍 31d의 직경 φ34의 최소값을 볼록부(42)의 직경 φ42의 최대값보다도 5㎛ 정도 크게 해 두는 것이 바람직하다.
(스텝 S102)
조립한 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)를 가열하여, 납땜재(70)를 용융시킴으로써, 납땜을 실시한다. 이에 따라, 경통(30) 및 렌즈 홀더(40)가 일체화되어, 렌즈(48) 장착전의 렌즈 캡(20)이 완성된다. 납땜재(70)가 용융하는 온도에서는 경통(30)보다도 렌즈 홀더(40)의 쪽이 크게 팽창한다. 이때, 끼워맞추어진 경통(30) 및 렌즈 홀더(40) 사이의 클리어런스가 좁아져, 이들 부품간의 위치가 수정된다고 하는 효과가 있다.
(스텝 S103)
납땜후의 렌즈 캡(20)에는, 도금(Ni, Au 등)을 실시해 둔다. 이때, 도금은 렌즈를 형성한 후(즉 후술하는 스텝 S105의 후)이어도 된다.
(스텝 S104)
다음에, 도 5c에 나타낸 것과 같이, 렌즈용 글래스(47)를 렌즈 부착구멍(44)에 설치한다.
(스텝 S105)
다음에, 도 5d에 나타낸 것과 같이, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈(48)를 프레스 성형한다. 이때, 프레스 성형의 위치 결정은, 경통(30)을 기준으로 해서 행한다.
600℃∼800℃의 고온에서 렌즈 성형을 행한 후, 냉각한다. 이에 따라, 렌즈 홀더(40)에 렌즈(48)가 설치되어, 도 5e에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(20)이 완성된다. 렌즈용 글래스(47)와 렌즈 홀더(40)의 재료 사이의 열수축량의 차이에 의한 열코킹으로, 렌즈(48)가 고정된다. 렌즈 홀더(40)에 선팽창계수의 큰 재료를 사용함으로써 렌즈용 글래스(47)를 형성한 후의 열코킹 효과를 얻을 수 있다.
(스텝 S106)
그후, 지금까지의 공정에서 제조한 렌즈 캡(20)을, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12)에 씌워서 고정한다. 더구나, 리셉터클용 홀더(18) 및 리셉터클(19)을 부착함으로써 광 모듈(10)이 완성된다.
이상에서 설명한 것과 같이, 실시형태 1에 따르면, 선팽창계수가 다른 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립한 후에, 작은 선팽창계수를 갖는 경통(30)을 기준으로 위치 결정하면서, 높은 열팽창율을 갖는 렌즈 홀더(40)에 렌즈용 글래스를 프레스 성형할 수 있다.
경통(30)과 렌즈 홀더(40) 중 선팽창계수를 낮게 설정한 경통(30)을 기준으로 해서 프레스 성형의 위치 결정을 행하므로, 렌즈(48)의 위치 격차를 억제할 수 있다. 또한, 경통(30)에 저선팽창계수 재료를 사용함으로써 열변형을 억제할 수도 있다. 렌즈용 글래스와 렌즈 홀더(40)의 열팽창율 차이에 의한 열코킹 효과로 생기는 체결력으로, 렌즈(48)와 렌즈 홀더(40) 사이에 높은 기밀성을 확보할 수도 있다. 그 결과, 높은 기밀성을 확보하면서, 렌즈(48)의 위치 격차를 억제할 수 있다.
더구나, 렌즈 홀더(40)와 경통(30)을 끼워맞추고 이들 선팽창계수의 차이를 이용함으로써, 이들 부품간의 클리어런스를 좁혀, 이들 부품간의 위치를 수정한다고 하는 효과도 있다.
또한, 납땜층(22)이 외기에 노출되면, 고온 고습 환경하에서 납땜재의 변색이 발생할 우려가 있다. 또한, He를 사용한 캡 기밀시험에서 He가 납땜층(22)의 표면에 흡착되어, 기밀성의 판단에 영향을 미칠 우려가 있다. 이 점에서, 실시형태 1과 같이 도금층으로 납땜재를 덮는 것에 의해, 이와 같은 납땜재의 변색이나 He 흡착의 문제를 억제할 수 있다.
실시형태 2.
실시형태 2에 관한 렌즈 캡 및 이것을 구비한 광 모듈은, 실시형태 1에 관한 렌즈 캡(20) 및 광 모듈(10)과 동일한 형상 및 재료의 부품을 구비하고 있다. 실시형태 2와 실시형태 1의 차이는, 렌즈 캡(20)의 제조방법에 있다.
도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 7은, 본 발명의 실시형태 2에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
실시형태 1에서는, 경통(30)과 렌즈 홀더(40)의 조립 및 납땜 후에, 렌즈 성형을 행하였다. 이에 대하여, 실시형태 2에서는, 렌즈 홀더(40)에 먼저 렌즈 성형을 행해 두고, 렌즈(48)를 설치한 렌즈 홀더(40)를 경통(30)에 납땜한다.
우선, 도 7a에 나타낸 것과 같이, 부품인 렌즈 홀더(40)의 준비(스텝 S112) 및 실시형태 1과 마찬가지로 렌즈용 글래스의 준비(스텝 S104)를 행한다. 다음에, 도 7b에 나타낸 것과 같이, 프레스 성형에 의해 렌즈(48)를 형성한다(스텝 S114). 이와 같이, 렌즈(48)의 프레스 성형을 렌즈 홀더(40) 및 경통(30)의 조립전에 행하는 점이, 실시형태 1과 다르다.
이어서, 별도로, 또 한개의 부품인 경통(30)을 준비하는 동시에(스텝 S113), 도 7c에 나타낸 것과 같이, 납땜재(70)를 끼우면서 경통(30)과 렌즈 홀더(40)를 조립한다. 그후, 실시형태 1과 마찬가지로 납땜을 행하고(스텝 S102), 납땜후에 완성된 렌즈 캡(20)의 표면에 도금 공정을 행한다(스텝 S103). 이상에 의해, 렌즈 캡(20)이 완성된다.
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
실시형태 2에 따르면, 작은 선팽창계수의 경통(30)에 큰 선팽창계수의 렌즈 홀더(40)를 끼워넣어 가열함으로써 이와 같은 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있어, 렌즈(48)의 위치 정밀도를 높일 수 있다.
실시형태 3.
[실시형태 3의 장치의 구성]
도 8 및 도 9는, 본 발명의 실시형태 3에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(80)을 나타낸 단면도다. 실시형태 3에 관한 광 모듈은, 렌즈 캡 20을 렌즈 캡 80으로 치환한 점을 제외하고, 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)과 같은 형상 및 재료의 부품을 구비하고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 실시형태 1과 동일 또는 해당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 행하는 동시에, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통 사항은 설명을 간략화 또는 생략한다.
도 9는, 렌즈 캡(80)의 단면도이고, 도 8은 렌즈 캡(80)을 분해한 단면도다. 도 9에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(80)은, 경통(50) 및 렌즈 홀더(60)를 구비하고 있다. 경통 50의 재료는 경통 30과 같으며, 렌즈 홀더 60의 재료는 렌즈 홀더 40과 같다.
경통 50은, 실시형태 1의 경통 30과 같이 통부(32)를 구비하고 있어, 통부(32)의 일단에 덮개부(51)를 구비하고, 통부(32)의 타단은 개방되어 있다. 덮개부(51)는, 윗면(51a), 밑면(51b), 및 이것들을 관통하는 직경 φ54의 관통구멍(51c)을 구비하고 있다.
도 8에 나타낸 것과 같이, 렌즈 홀더(60)는, 윗면(61a) 및 밑면(61b)을 구비한 본체부(61)와, 이 밑면(61b)으로부터 원주 형상으로 돌출한 볼록부(62)를 구비하고 있다. 볼록부(62)는 밑면(62a) 및 측면(62b)을 구비하고 있다.
렌즈 홀더(60)의 중앙에는 렌즈 부착구멍(64)이 설치되어 있고, 이 렌즈 부착구멍(64)의 일단으로부터 본체부(61)의 윗면(61a)을 향해서 서서히 직경이 증대하는 개구부(63)가 설치되어 있다. 볼록부(62)는 렌즈 부착구멍(64)의 가장자리를 따라 뻗어 있다. 렌즈 부착구멍(64)은 직경 φ63을 갖고, 볼록부(62)는 이것보다도 약간 큰 직경 φ62를 갖는다.
도 8에 나타낸 것과 같이, 볼록부(62)가 관통구멍(51c)에 끼워넣어지고, 렌즈 홀더(60)의 밑면(61b)이 경통(50)의 윗면(51a)에 접촉하여 이들 사이가 납땜됨으로써, 렌즈 캡(80)으로서 일체화되고 있다. 렌즈 홀더(60)의 밑면(61b)과 경통(50)의 윗면(51a) 사이에는 납땜층(22)이 설치되어 있다. 볼록부(62)의 측면(62b)이, 관통구멍(51c)의 벽면과 소정의 클리어런스를 두고 인접한다.
실시형태 3에 있어서도, 작은 선팽창계수의 경통(30)에 큰 선팽창계수의 렌즈 홀더(40)를 끼워넣음으로써 이들 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있어, 렌즈(48)의 위치 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 볼록부(62)의 측면(62b)이 납땜층(22)의 유출을 멈출 수 있다.
[실시형태 3의 장치의 제조방법]
실시형태 3에 관한 렌즈 캡(80) 및 이것을 구비한 광 모듈의 제조방법은, 전술한 실시형태 1에 관한 제조방법이어도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(60)와 경통(50)을 납땜재(70)를 끼우면서 조립해서 납땜한다. 그후, 경통(50)을 위치 결정 기준으로 해서 렌즈 홀더(60)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행해도 된다.
또는, 전술한 실시형태 2에 관한 제조방법에 따라서, 렌즈 캡(80) 및 이것을 구비한 광 모듈을 제조해도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(60)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행한다. 그후, 렌즈(48) 성형후의 렌즈 홀더(60)와 경통(50)을 납땜재(70)를 끼우면서 조립해서 납땜해도 된다.
또한, 실시형태 1에서 서술한 것 같이, 납땜후에 도금 공정을 행하여, 납땜층(22)을 도금층으로 덮어도 된다.
실시형태 4.
[실시형태 4의 장치의 구성]
도 10은, 본 발명의 실시형태 4에 관한 광 모듈(110)을 나타낸 단면도다. 실시형태 4에 관한 광 모듈(110)은, 렌즈 캡 20을 렌즈 캡 120으로 치환한 점을 제외하고, 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)과 같은 구성부품을 구비하고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 실시형태 1과 동일 또는 해당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 행하는 동시에, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통 사항은 설명을 간략화 또는 생략한다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 실시형태 4에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(120)을 나타낸 단면도다. 도 11은, 렌즈 캡(120)의 단면도이고, 도 12는 렌즈 캡(120)을 분해한 단면도다. 렌즈 캡(120)은, 경통(130)과 렌즈 홀더(140)를 구비하고 있다. 경통(130)의 재료는 실시형태 1에 관한 경통(30)과 같으며, 렌즈 홀더(140)의 재료는 실시형태 1에 관한 렌즈 홀더(40)와 같다.
렌즈 홀더(140)는, 전체가 직경 φ141인 원주 형상이며, 그것의 중앙에 직경 φ142의 렌즈 부착구멍(144)을 구비한 링 형상의 부재이다. 렌즈 홀더(140)는, 서로 반대를 향하는 윗면(141) 및 밑면(142)과, 이것들을 연결하는 측면(143)을 구비하고 있다. 렌즈 홀더 140은, 렌즈 홀더 40의 볼록부(42)에 해당하는 볼록부를 구비하지 않고 있다.
경통 130은, 실시형태 1의 경통 30과 같이 통부(32)를 구비하고 있고, 통부(32)의 일단에 덮개부(131)를 구비하고, 통부(32)의 타단은 개방되어 있다. 덮개부(131)는, 윗면(131a), 밑면(131b), 및 이것들을 관통하는 직경 φ133의 관통구멍(131c)을 구비하고 있다.
덮개부(131)의 밑면(131b) 측에는, 오목부(131d)가 설치되어 있다. 오목부(131d)는, 밑면(131f)과 측면(131e)으로 이루어진 원주형의 홈이며, 그것의 직경은 렌즈 홀더(140)의 직경 φ141에 소정의 클리어런스를 더한 값이다.
오목부(131d)에, 렌즈 홀더(140)가 끼워넣어져 있다. 오목부(131d)의 깊이가 렌즈 홀더(140)의 높이와 거의 일치하고 있다. 단, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 오목부(131d)의 깊이는, 렌즈 홀더(140)의 높이보다도 커도 되고, 반대로 작아도 된다. 렌즈 홀더(140)의 적어도 일부가 오목부(131d)에 끼워넣어지도록 하면 되기 때문이다.
실시형태 4에 있어서도, 작은 선팽창계수의 경통(130)에 큰 선팽창계수의 렌즈 홀더(140)를 끼워넣음으로써 이들의 부품간의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있어, 렌즈(48)의 위치 정밀도를 높일 수 있다.
[실시형태 4의 장치의 제조방법]
실시형태 4에 관한 렌즈 캡(120) 및 이것을 구비한 광 모듈의 제조방법은, 전술한 실시형태 1에 관한 제조방법이어도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(140)와 경통(130)을 납땜재(70)를 끼우면서 조립해서 납땜한다. 그후, 경통(130)을 위치 결정 기준으로 해서 렌즈 홀더(140)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행해도 된다.
또는, 전술한 실시형태 2에 관한 제조방법에 따라서, 렌즈 캡(120) 및 이것을 구비한 광 모듈을 제조해도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(140)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행한다. 그후, 렌즈(48)를 형성한 후의 렌즈 홀더(140)와 경통(130)을 납땜재(70)를 끼우면서 조립하여, 납땜해도 된다.
이때, 실시형태 1에서 서술한 것 같이, 납땜후에 도금 공정을 행하여, 납땜층(22)을 도금층으로 덮어도 된다.
이때, 실시형태 4에서는, 덮개부(131)의 밑면(131b) 측에 오목부(131d)를 설치했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 덮개부(131)의 윗면(131a) 측에 오목부(131d)와 동일한 직경의 오목부를 설치하고, 이 오목부에 렌즈 홀더(140)를 끼워넣어도 된다.
실시형태 5.
[실시형태 5의 장치의 구성]
도 13은, 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈(210)을 나타낸 단면도다. 실시형태 5에 관한 광 모듈(210)은, 렌즈 캡 20을 렌즈 캡 220으로 치환한 점을 제외하고, 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)과 같은 구성부품을 구비하고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 실시형태 1과 동일 또는 해당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 행하는 동시에, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통 사항은 설명을 간략화 또는 생략한다.
도 14는, 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(220)을 나타낸 단면도다. 렌즈 캡(220)은, 경통(230)과, 실시형태 4에 관한 렌즈 홀더(140)를 조립하여, 관통 레이저 용접에 의해 고정한 것이다. 렌즈 홀더 140은 실시형태 4에서 서술한 것과 같이 렌즈 홀더 40과 같은 재료이며, 경통 230의 재료는 실시형태 1에 관한 경통 30과 같다.
경통 230은, 실시형태 1의 경통 30과 같이 통부(32)를 구비하고 있고, 통부(32)의 일단에 덮개부(231)를 구비하고, 통부(32)의 타단은 개방되어 있다.
덮개부(231)는, 윗면(231a), 밑면(231b), 및 이것들을 관통하는 직경 φ233의 관통구멍(231c)을 구비하고 있다. 관통구멍(231c)의 도중에는, 저부(237)가 설치되어 있다. 저부(237)는, 관통구멍(231c)의 벽면으로부터 내측으로 돌출한 링 형상의 부분이다. 저부(237)에는 그것의 중앙에 직경 φ235(단 φ233>φ235)의 관통구멍(237c)이 설치되어 있다. 저부(237)의 윗면(237a)과 관통구멍(231c)의 벽면에 의해 형성되는 오목부에, 렌즈 홀더(140)가 끼워넣어진다
저부(237)의 밑면(237b)에는, 평판 글래스(250)가 부착되어 있다. 평판 글래스(250)는, 글래스 본체(252)의 표면에, 글래스 본체(252)의 외주를 따라 링 형상으로 저융점 글래스(251)가 설치된 것이다. 링 형상이므로 글래스 본체(252)의 중앙부에는 저융점 글래스(251)가 설치되어 있지 않고, 빛이 투과하도록 되어 있다. 저융점 글래스(251)에 의해 저부(237)와 글래스 본체(252)가 접속됨으로써, 기밀성을 확보할 수 있다.
덮개부(231)는, 그것의 측면(231d)에, 육박부(thin-walled portion)(238)를 구비하고 있다. 육박부(238)는, 즉, 측면(231d)의 중앙에 설치된 홈이며, 이 홈이 덮개부(231)의 측면(231d)을 따라 한번의 둘레만큼 뻗은 링 형상의 홈이다.
이 육박부(238)의 단면 형상은, 도 14에 나타낸 것과 같이, 내측면(238a, 238c) 및 내부 저면(238b)으로 이루어진 홈이다. 내부 저면(238b)과 관통구멍(231c)의 벽면의 두께는, 관통 레이저 용접에 의해 렌즈 홀더(140)를 관통구멍(231c)의 벽면에 용접가능한 두께로 설계하고 있다.
이때, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 육박부(238)와 같이 링 형상의 홈이 아니고, 육박부를 측면(231d)의 일부에만 설치해도 된다. 관통 레이저 용접을 실시해야 할 부위에만 육박부를 설치해도 되기 때문이다.
[실시형태 5의 장치의 제조방법]
도 15는, 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 16은, 본 발명의 실시형태 5에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 15에 나타낸 흐름도에서는, 우선, 도 16a에 나타낸 것과 같이, 부품 준비공정, 즉 경통(230) 및 렌즈 홀더(140)를 준비해서 조립하는 공정을 행한다(스텝 S300). 즉, 경통(230)의 관통구멍(231c)의 벽면 및 저부(237)로 형성되는 오목부에, 렌즈 홀더(140)를 끼워넣는다. 이 시점에서는, 렌즈 홀더(140)에는 렌즈(48)는 설치되어 있지 않다.
다음에, 도 16b에 나타낸 것과 같이, 관통 레이저 용접을 행한다(스텝 S301). 육박부(238)에, YAG 레이저 광 YA가 조사되고 있다. 다음에, 도 16c에 나타낸 것과 같이, 렌즈용 글래스(47)를 렌즈 부착구멍(144)에 세트한다(스텝 S302). 다음에, 도 16d에 나타낸 것과 같이, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈 성형을 행한다(스텝 S303). 그 결과, 도 16e에 나타낸 것과 같이, 렌즈(48)가 형성된다.
다음에, 평판 글래스(250)를 준비한다(스텝 S304). 저부(237)의 밑면(237b)에 고정하고, 저융점 글래스(251)를 용융시킨다(스텝 S305). 이에 따라, 도 16f에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(220)이 완성된다.
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
이때, 렌즈 성형 앞 또는 뒤에, 도금 공정을 행해도 된다.
실시형태 6.
실시형태 6은, 실시형태 5에 관한 광 모듈(210)을 실시형태 5와는 다른 제조방법으로 제조하는 것이다. 실시형태 5에서는, 렌즈 홀더(140)와 경통(230)을 조립해서 관통 레이저 용접하고, 그후, 렌즈(48)를 프레스 성형하였다. 이에 대하여, 실시형태 6에서는, 우선 렌즈 홀더(140)에 렌즈(48)를 프레스 성형한다. 그후, 렌즈(48)를 설치한 렌즈 홀더(140)를, 경통(230)에 관통 레이저 용접한다.
도 17은, 본 발명의 실시형태 6에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 18은, 본 발명의 실시형태 6에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다.
도 17의 흐름도에서는, 우선, 부품으로서의 렌즈 홀더(140)를 준비하고(스텝 S351), 이것에 렌즈용 글래스(47)를 세트한다(스텝 S302). 이에 따라, 도 18a의 상태가 된다.
다음에, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈 성형을 행한다(스텝 S352).
다음에, 또 한 개의 부품인 경통(230)을 준비하여(스텝 S353), 경통(230)에 렌즈 홀더(140)를 끼워넣고, 실시형태 5의 스텝 S301과 같이 관통 레이저 용접을 행한다. 도 18c에 나타낸 것과 같이, YAG 레이저 광 YA가 육박부(238)에 조사되어서, 용접이 행해진다.
그후, 실시형태 5의 스텝 S304와 같이 평판 글래스(250)가 준비되고, 실시형태 5의 스텝 S305와 같이 저융점 글래스의 용융 공정이 행해져, 도 18d에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(220)이 완성된다.
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
실시형태 7.
[실시형태 7의 장치의 구성]
실시형태 7에 관한 광 모듈은, 렌즈 캡 20을 렌즈 캡 221로 치환한 점을 제외하고, 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)과 같은 구성부품을 구비하고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 실시형태 1과 동일 또는 해당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 행하는 동시에, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통 사항은 설명을 간략화 또는 생략한다.
도 19는, 본 발명의 실시형태 7에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(221)을 나타낸 단면도다. 도 20은, 본 발명의 실시형태 7에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(221)을 분해해서 나타낸 단면도다.
도 19를 도 14와 비교하면 알 수 있는 것과 같이, 렌즈 캡 220과 렌즈 캡 221은, 렌즈 홀더(140)와 평판 글래스(250)의 장착 위치가 역전되어 있다. 즉, 렌즈 캡 221에서는, 렌즈 홀더(140)를, 통부(32)의 내측에 수납하도록 하고 있다.
렌즈 캡 221은, 렌즈 캡 220과 마찬가지로 렌즈 홀더(140), 평판 글래스(250)를 구비하고 있다. 그러나, 렌즈 캡 221은, 경통 230이 아니고 경통 260을 구비하고 있는 점이 렌즈 캡 220과 다르다.
경통 260은, 통부(32)를 구비한 점에서는 경통 230과 같다. 그러나, 덮개부 261의 구조가, 덮개부 231과 다르다. 덮개부(261)는, 윗면(261a), 밑면(261b), 관통구멍(261c) 및 측면(261d)을 구비하고 있다. 덮개부(261)에 있어서의 통부(32)의 내측에는, 관통구멍(261c)이 설치되어 있다. 이 관통구멍(261c)의 벽면에서는, 실시형태 6의 저부 237과 동일한 저부 267이 돌출되어 있다. 저부(267)에는 관통구멍(267c)이 형성되어 있다. 저부(267)의 밑면(267b)과 관통구멍(261c)의 벽면에 의해 구성되는 오목부에, 렌즈 홀더(140)가 끼워넣어진다.
저부(267)의 윗면(267a)에는, 평판 글래스(250)가 그것의 저융점 글래스(251)로 고정되어 있어, 기밀성이 확보되어 있다.
경통(260)의 측면(261d)에는, 실시형태 6에 나타낸 경통 230과 같은 육박부(238)가 설치되어 있다.
[실시형태 7의 장치의 제조방법]
실시형태 7에 관한 렌즈 캡(221) 및 이것을 구비한 광 모듈의 제조방법은, 전술한 실시형태 5에 관한 제조방법과 동일해도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(140)와 경통(260)을 관통 레이저 용접해서 일체화한다. 그후, 경통(260)을 위치 결정 기준으로 해서 렌즈 홀더(140)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행해도 된다.
또는, 전술한 실시형태 6과 같은 제조방법에 따라서, 렌즈 캡(221) 및 이것을 구비한 광 모듈을 제조해도 된다. 즉, 미리 렌즈 홀더(140)에 가압 프레스로 렌즈 성형을 행한다. 그후, 렌즈(48)를 형성한 후의 렌즈 홀더(140)와 경통(260)을 관통 레이저 용접해서 일체화해도 된다.
실시형태 8.
실시형태 8은, 프로젝션 용접을 실시한 렌즈 캡, 이것을 구비한 광 모듈, 및 그것들의 제조방법에 관한 것이다. 실시형태 8에 관한 렌즈 캡 및 광 모듈은, 전술한 각 실시형태와 동일한 형상 및 재료로 이루어진 부품을 구비한다. 단, 렌즈 캡을 조립하기 위해서 프로젝션 용접을 사용하는 점이, 전술한 각 실시형태와 다르다.
도 21a 및 도 21b는, 본 발명의 실시형태 8에 관한 제조방법으로 제조한 광 모듈용 렌즈 캡 80, 120을 나타낸 단면도다. 실시형태 3에 있어서는 렌즈 캡 80을 납땜하고, 실시형태 4에 있어서는 렌즈 캡 120을 납땜하고 있다. 이에 대하여, 실시형태 8에서는, 그것의 고정수단으로서, 납땜 대신에, 프로젝션 용접을 사용한다. 도 21a 및 도 21B에 나타낸 것과 같이, 납땜층(22) 대신에 프로젝션 용접부(410, 420)가 각각 설치되어 있다.
도 22는, 본 발명의 실시형태 8에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 22의 흐름도는, 스텝 S403을 제외하고, 실시형태 1에 관한 도 4의 흐름도와 같다.
실시형태 1의 스텝 S101과 마찬가지로 경통(50)과 렌즈 홀더(60)의 조립을 행하고 나서, 이것들을 프로젝션 용접한다(스텝 S403). 용접에 의한 고정은 납땜과 마찬가지로 높은 기밀성과 접합 신뢰성을 확보할 수 있다. 더구나, 용접에 따르면, 납땜시에 염려되는 변색이나 He 흡착의 문제가 발생하지 않기 때문에, 접합부를 도금으로 덮을 필요가 없어진다. 또한, 링 프로젝션 용접은, 한번의 전압인가로 홀더와 경통 사이의 접점부를 용접가능하기 때문에, YAG 용접보다도 생산성이 좋다고 하는 특징도 있다.
그후, 실시형태 1과 마찬가지로 스텝 S104에 관한 렌즈용 글래스 준비 및 스텝 S105에 관한 렌즈 성형이 행해진다. 최후에, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
이때, 전술한 실시형태 8에서는, 렌즈 캡 80, 120을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 렌즈 캡 20, 220, 221에 있어서, 각각의 렌즈 홀더와 경통 사이의 접속을 프로젝션 용접으로 해도 된다.
실시형태 9.
도 23은, 본 발명의 실시형태 9에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 23의 흐름도는, 스텝 S102를 스텝 S404로 치환한 점 및 스텝 S103을 삭제한 점을 제외하고, 실시형태 2에 관한 도 6의 흐름도와 같다.
실시형태 1의 스텝 S104, S112, 및 S114와 동일한 공정을 행하여, 렌즈 홀더(60)에 미리 렌즈(48)를 설치한다. 그후, 렌즈(48)를 설치한 렌즈 홀더(60)를, 스텝 S113에서 준비한 부품인 경통(50)에 프로젝션 용접한다(스텝 S404).
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
실시형태 10.
[실시형태 10의 장치의 구성]
도 24는, 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈용 렌즈 캡(520)을 나타낸 단면도다. 실시형태 10에 관한 광 모듈은, 렌즈 캡 20을 렌즈 캡 520으로 치환한 점을 제외하고, 실시형태 1에 관한 광 모듈(10)과 같은 구성부품을 구비하고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 실시형태 1과 동일 또는 해당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 행하는 동시에, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 공통 사항은 설명을 간략화 또는 생략한다.
도 25는, 렌즈 캡(520)의 분해도다. 렌즈 캡(520)은, 경통(530), 렌즈 홀더(540), 및 평판 글래스(250)를 구비하고 있다. 렌즈 캡(520)은, 경통(530) 및 렌즈 홀더(540)가 열코킹으로 고정되어 있는 점이, 전술한 각 실시형태와는 다르다.
경통 530은, 실시형태 1에 관한 경통 30과 같은 재료로 형성되어 있다. 렌즈 홀더 540은, 실시형태 1에 관한 렌즈 홀더 40과 같은 재료로 형성되어 있다.
경통 530은, 실시형태 1에 관한 경통 30과 같이 통부(32)를 구비하고 있고, 이 통부(32)의 일단에 덮개부(531)를 구비하고 있다. 덮개부(531)는, 윗면(531a) 및 밑면(531b)을 구비하고, 이것들을 관통하는 관통구멍(531c)을 구비하고 있다. 덮개부(531)의 외주측에는, 그것의 외주를 따라 1층 낮게 된 단차(538)가 설치되어 있다. 단차(538)는, 측면(538a) 및 저면(538b)으로 이루어진다.
렌즈 홀더(540)는, 평면 형상이 원형인 평판형의 본체부(541)를 구비하고 있다. 본체부(541)는, 서로 반대 방향인 윗면(541a) 및 밑면(541b)을 구비하고, 이것들을 관통하는 렌즈 부착구멍(544)을 구비하고 있다. 윗면(541a) 및 밑면(541b)은, 외주측에 있어서 측면(541c)으로 연결되어 있다.
밑면(541b)에는, 내측 볼록부(542) 및 외측 볼록부(543)가 설치되어 있다. 내측 볼록부(542)는, 렌즈 부착구멍(544)의 가장자리를 따라 돌출한 부분이다. 외측 볼록부(543)는, 내측 볼록부(542)로부터 이격되고, 본체부(541)의 외주 단부로부터 내측 볼록부(542)와 같은 방향으로 돌출한 부분이다. 도 25는 단면도이지만, 내측 볼록부(542) 및 외측 볼록부(543)는 평면에서 볼 때에는 각각 링 형상의 볼록부이다.
덮개부(531)는, 통부(32)의 내측의 밑면(531b)에 단차(539)를 구비하고 있다. 이 단차(539)는, 평판 글래스(250)를 부착하기 위해 설치되어 있다.
내측 볼록부(542)가 관통구멍(531c)에 끼워넣어지고, 외측 볼록부(543)가 단차(538)에 끼워넣어짐으로써, 렌즈 홀더(540)가 경통(530)에 끼워넣어진다.
실시형태 10에서는, 선팽창계수 차이를 사용한 열코킹에 의해, 렌즈 홀더(540)를 경통(530)에 고정한다. 렌즈 홀더(540)의 재료의 선팽창계수는, 경통(530)의 재료의 선팽창계수보다도 크다. 따라서, 렌즈 홀더(540)가 냉각되는 과정에서 열코킹이 행해지도록 하기 위해, 외측 볼록부(543)를 설치해서 경통(530)의 외주에 렌즈 홀더(540)가 덮이도록 하고 있다. 이때, 열코킹에서는 기밀성이 저하하는 것을 고려하여, 경통(530)측에 평판 글래스(250)를 저융점 글래스(251)로 부착한다.
[실시형태 10의 장치의 제조방법]
도 26은, 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 27은, 본 발명의 실시형태 10에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다. 도 26의 흐름도는, 실시형태 5에 관한 도 15의 흐름도에 있어서의 스텝 S301을, 스텝 S505로 치환한 것이다. 그 이외의 스텝의 작업 내용은, 경통 230 및 렌즈 홀더 140 대신에 렌즈 홀더 540 및 경통 530을 조립하는 점을 제외하고는, 도 15의 흐름도와 같다.
도 26에 나타낸 흐름도에서는, 우선, 도 27a 및 도 27b에 나타낸 것과 같이, 경통(530) 및 렌즈 홀더(540)를 준비한다(스텝 S300).
(스텝 S505)
이때, 렌즈 홀더(540)와 경통(530)을 함께 가열하여, 내측 볼록부(542)를 관통구멍(531c)에 끼워넣고, 외측 볼록부(543)를 단차(538)에 끼워넣음으로써, 렌즈 홀더(540)와 경통(530)을 조립한다. 가열온도는, 본 실시형태에서는 800℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 끼워넣은 후, 냉각함으로써 열코킹 효과를 얻는다. 이 시점에서는, 렌즈 홀더(540)에 렌즈(48)는 설치되어 있지 않다.
다음에, 도 27c에 나타낸 것과 같이, 렌즈용 글래스(47)를 렌즈 부착구멍(544)에 세트한다(스텝 S302). 다음에, 도 27d에 나타낸 것과 같이, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈 성형을 행한다(스텝 S303). 그 결과, 도 27e에 나타낸 것과 같이, 렌즈(48)가 형성된다.
다음에, 평판 글래스(250)를 준비한다(스텝 S304). 덮개부(531)의 밑면(531b)에 고정하고, 저융점 글래스(251)를 용융시킨다(스텝 S305). 이에 따라, 도 27f에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(520)이 완성된다.
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18), 및 리셉터클(19)과의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
이상에서 설명한 실시형태 10에 관한 렌즈 캡(520) 및 이것을 구비한 광 모듈의 제조방법에 따르면, 부품간의 선팽창계수의 차이를 이용해서 열코킹을 행하여, 렌즈 홀더(540)를 경통(530)에 고정할 수 있다. 더구나, 열코킹만으로는 기밀성이 불충분해질 우려가 있으므로, 평판 글래스(250)를 저융점 글래스(251)로 고정해서 기밀성을 확보할 수도 있다.
또한, 열코킹은 글래스 용융로를 활용함으로써 실현할 수 있다. 이 때문에, 열코킹이라면, YAG 용접기나 프로젝션 용접기라고 하는 새로운 설비를 준비하지 않아도 된다고 하는 이점이 있다.
실시형태 11.
실시형태 11은, 경통(530) 및 렌즈 홀더(540)를 구비한 렌즈 캡(520)을 제조하고, 이것을 광 모듈에 설치하는 점에서는, 실시형태 10과 같다. 그렇지만, 렌즈 캡(520)의 제조방법이, 실시형태 10과는 다르다.
도 28은, 본 발명의 실시형태 11에 관한 광 모듈의 제조방법을 나타낸 흐름도다. 도 29는, 본 발명의 실시형태 11에 관한 광 모듈의 제조 프로세스를 시계열로 도시한 도면이다. 도 28의 흐름도는, 실시형태 6에 관한 도 17의 흐름도에 있어서의 스텝 S301을 변경한 것이다. 그 이외의 스텝의 작업 내용은, 경통 230 및 렌즈 홀더 140의 대신에 렌즈 홀더 540 및 경통 530을 조립하는 점을 제외하고는, 도 17의 흐름도와 같다.
도 28의 흐름도에 따르면, 우선, 렌즈 홀더(540)를 준비하고(스텝 S351), 이것에 렌즈용 글래스(47)를 세트한다(스텝 S302). 이에 따라, 도 29a의 상태가 된다. 다음에, 도 29b에 나타낸 것과 같이, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈 성형을 행한다(스텝 S352).
다음에, 도 29c에 나타낸 것과 같이, 경통(530)을 준비하고(스텝 S353), 경통(530)에 렌즈 홀더(540)를 끼워넣는다. 평판 글래스(250)의 구성부품인 글래스 본체(252) 및 이것을 고정하기 위한 저융점 글래스(251)도 준비되어, 경통(530)에 부착된다(스텝 S304).
여기에서, 열코킹을 행한다(스텝 S505). 구체적으로는, 조합된 경통(530), 렌즈 홀더(540) 및 경통(530)을, 저융점 글래스 용융 온도까지 상승시킨다. 글래스 용융시의 온도상승에 의해 렌즈 홀더(540)와 경통(530)이 각각 열팽창한다. 그후, 냉각되고, 냉각의 과정에서 열코킹 효과에 의해 렌즈 홀더(540)와 경통(530)이 견고하게 고정된다. 그 결과, 도 29d에 나타낸 것과 같이, 렌즈 캡(520)이 완성된다.
그후, 실시형태 1의 스텝 S106과 마찬가지로, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12), 리셉터클용 홀더(18) 및 리셉터클(19)과의 조립이 행해져, 광 모듈이 완성된다.
이상에서 설명한 실시형태 11에 관한 렌즈 캡(520) 및 이것을 구비한 광 모듈의 제조방법에 따르면, 실시형태 10과 마찬가지로 열코킹을 행해서 렌즈 홀더(540)를 경통(530)에 고정할 수 있다.
실시형태 12.
이때, 실시형태 1∼11에서는, 실시형태마다 렌즈 홀더의 일부 또는 전부를 경통에 끼워넣고, 이것들의 선팽창계수의 차이를 이용함으로써, 렌즈 홀더 및 경통 사이의 클리어런스를 좁혀서 이들 부품간의 위치를 수정하고 있다. 그렇지만 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 렌즈 홀더의 일부 또는 전부를 경통에 끼워넣지 않는 실시형태이어도 된다.
도 30은, 본 발명의 실시형태 12에 관한 광 모듈의 제조방법에 의해 제조되는 광 모듈용 렌즈 캡(620)을 나타낸 단면도다. 렌즈 캡(620)은, 경통(630) 및 렌즈 홀더(640)를 구비하고 있다. 경통 630은 실시형태 1에 관한 경통 30과 같은 재료로 형성되고, 렌즈 홀더 640은 실시형태 1에 관한 렌즈 홀더 40과 같은 재료로 형성되어 있다.
경통 630은, 실시형태 1의 경통 30과 같이 통부(32)를 구비하고, 이 통부(32)의 일단에 덮개부(631)를 구비한 동시에 통부(32)의 타단은 개방되어 있다. 덮개부(631)에는 관통구멍(633)이 설치되어 있다.
실시형태 12에 관한 렌즈 캡(620)은, 실시형태 1∼11에서 렌즈 홀더와 경통이 끼워넣어져 있었던 것과는 달리, 렌즈 홀더(640)의 저면(642)이, 경통(630)에 있어서 덮개부(631)의 윗면(631a)에 놓여 납땜되어 있다. 저면(642) 및 윗면(631a)은 모두 평탄하며, 단차는 설치되어 있지 않다.
렌즈 캡(620)은, 실시형태 1에 관한 광 모듈의 제조방법(도 4 참조)을 따라서 제조된다. 즉, 도 4의 흐름도의 스텝 S101과 마찬가지로, 경통(630) 및 렌즈 홀더(640)를 준비한다. 경통(630)에 있어서 덮개부(631)의 윗면(631a)과, 렌즈 홀더(640)의 저면(642) 사이에 도시하지 않은 납땜재(70)를 끼우면서, 경통(630)에 렌즈 홀더(640)를 놓는다.
다음에, 스텝 S102와 마찬가지로, 조립한 경통(630) 및 렌즈 홀더(640)를 가열하여, 납땜재(70)를 용융시킴으로써, 납땜을 실시한다. 이에 따라, 경통(630) 및 렌즈 홀더(640)가 일체화되어, 렌즈(48) 장착전의 렌즈 캡(620)이 완성된다.
또한, 스텝 S103과 마찬가지로, 납땜후의 렌즈 캡(620)에는, 도금(Ni, Au 등)을 실시해도 된다. 도금은 렌즈(48)를 형성한 후(즉 후술하는 스텝 S105의 후)이어도 된다.
다음에, 스텝 S104와 마찬가지로, 렌즈용 글래스(47)를 렌즈 부착구멍(44)에 설치한다.
다음에, 스텝 S105와 마찬가지로, 프레스 장치를 사용하여, 렌즈용 글래스(47)를 금형에 끼워서 렌즈(48)를 프레스 성형한다. 이때, 프레스 성형의 위치 결정은, 경통(630)을 기준으로 해서 행한다.
600℃∼800℃의 고온에서 렌즈 성형을 행한 후, 냉각한다. 이에 따라, 렌즈 홀더(640)에 렌즈(48)가 설치되어, 렌즈 캡(620)이 완성된다. 렌즈용 글래스(47)와 렌즈 홀더(640)의 재료 사이의 열수축량의 차이에 의한 열코킹으로, 렌즈(48)가 고정된다. 렌즈 홀더(640)에 선팽창계수가 큰 재료를 사용함으로써, 렌즈용 글래스(47)를 형성한 후의 열코킹 효과를 얻을 수 있다.
그후, 스텝 S106과 마찬가지로, 지금까지의 공정에서 제조한 렌즈 캡(620)을, 레이저 다이오드(17) 등을 이미 실장해 둔 스템(12)에 씌워서 고정한다. 더구나, 리셉터클용 홀더(18) 및 리셉터클(19)을 부착함으로써 광 모듈이 완성된다.
이상에서 설명한 것과 같이, 실시형태 12에 따르면, 선팽창계수가 다른 경통(630)과 렌즈 홀더(640)를 조립한 후에, 작은 선팽창계수를 갖는 경통(630)을 기준으로 위치 결정하면서, 높은 열팽창율을 갖는 렌즈 홀더(640)에 렌즈용 글래스를 프레스 성형할 수 있다.
10, 110, 210 광 모듈, 12 스템, 12a 윗면, 13 리드 핀, 14 금속 블록, 15 펠티에 모듈, 16 서브마운트, 17 레이저 다이오드, 18 리셉터클용 홀더, 19 리셉터클, 20, 80, 120, 220, 221, 520 렌즈 캡(광 모듈용 렌즈 캡), 22 납땜층, 30, 50, 130, 230, 260, 530 경통, 31, 51, 131, 231, 261, 531 덮개부, 31a, 41a, 42a, 51a, 61a, 131a, 141, 231a, 237a, 267a, 531a, 541a 윗면, 31b, 41b, 51b, 61b, 62a, 131b, 142, 231b, 237b, 267b, 531b, 541b 밑면, 31c, 31d, 131c, 231c, 237c, 261c, 267c, 531c 관통구멍, 32 통부, 33 두꺼운 부분, 34 측벽, 34a 외표면, 34b 내표면, 35 플랜지부, 36 저면, 37 공동, 40, 60, 140, 540 렌즈 홀더, 41 본체부, 41c, 42b, 62b, 131e, 143, 231d, 538a, 541c 측면, 42 볼록부, 43개구, 44, 64, 144, 544 렌즈 부착구멍, 47 렌즈용 글래스, 48 렌즈, 61 본체부, 62 볼록부, 63 개구부, 70 납땜재, 131d 오목부, 237 저부, 238 육박부, 238a, 238c 내측면, 238b 내부 저면, 250 평판 글래스, 251 저융점 글래스, 252 글래스 본체, 267 저부, 410 프로젝션 용접부, 538 단차, 538a 측면, 538b 저면, 541 본체부, 542 내측 볼록부, 543 외측 볼록부

Claims (23)

  1. 통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
    상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
    상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립한 후에 상기 경통을 사용해서 위치 결정하면서 상기 렌즈 부착구멍 내부에 상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스를 프레스 성형하고, 냉각함으로써, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  2. 통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
    상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
    상기 조립공정의 앞 또는 뒤에, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비하고,
    상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리를 따라 볼록부를 구비하고,
    상기 관통구멍에 상기 볼록부가 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  3. 통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고 상기 통부의 타단이 개구하고 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과, 렌즈 부착구멍을 구비하고 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더를 준비하는 준비 공정과,
    상기 관통구멍과 상기 렌즈 부착구멍의 위치가 맞도록 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 조립하는 조립공정과,
    상기 조립공정의 앞 또는 뒤에, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 렌즈 성형공정을 구비하고,
    상기 덮개부에 오목부가 설치되고,
    상기 렌즈 홀더의 일부 또는 전부가 상기 오목부에 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍이 뻗는 방향으로 돌출하는 볼록부를 구비하고,
    상기 볼록부가 상기 오목부에 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 성형공정은, 상기 조립공정의 후에 상기 경통을 사용해서 위치 결정하면서 상기 렌즈 부착구멍 내부에 상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스를 프레스 성형하고, 냉각함으로써, 상기 렌즈 홀더에 렌즈를 설치하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조립공정은, 상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더 사이를 납땜하는 납땜층을 설치하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더 사이의 납땜 부위와 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리의 사이에, 상기 가장자리의 측에서 볼록해지는 단차가 설치된 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 조립공정의 후에, 상기 납땜층을 덮도록 상기 경통 및 상기 렌즈 홀더에 도금층을 설치하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조립공정은, 상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더를 프로젝션 용접하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조립공정은, 상기 경통과 상기 렌즈 홀더를 열코킹하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더가, 상기 경통의 통부 내에 끼워넣어진 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경통과 상기 렌즈 홀더의 적어도 한쪽은, 상기 경통과 상기 렌즈 홀더가 접하는 부분에 육박부를 갖고,
    상기 조립공정은, 상기 육박부에 관통 레이저 용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 광 모듈의 제조방법.
  13. 통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고, 상기 통부의 타단이 개구하고, 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과,
    렌즈 부착구멍을 구비하고, 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더와,
    상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스가 상기 렌즈 부착구멍 내부에 프레스 성형됨으로써 설치된 렌즈와,
    윗면 및 상기 윗면에 설치된 광소자를 구비하고, 상기 광소자에 경통이 씌워지고 상기 타단이 상기 윗면에 접합한 스템을 구비하고,
    상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리를 따라 볼록부를 구비하고,
    상기 관통구멍에 상기 볼록부가 끼워넣어진 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  14. 통부 및 상기 통부의 일단에 설치되고 관통구멍을 구비한 덮개부를 구비하고, 상기 통부의 타단이 개구하고, 제1선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 경통과,
    렌즈 부착구멍을 구비하고, 상기 제1선팽창계수보다도 큰 제2선팽창계수를 갖는 재료로 형성된 렌즈 홀더와,
    상기 제2선팽창계수보다도 작은 제3선팽창계수를 갖는 렌즈용 글래스가 상기 렌즈 부착구멍 내부에 프레스 성형됨으로써 설치된 렌즈와,
    윗면 및 상기 윗면에 설치된 광소자를 구비하고, 상기 광소자에 경통이 씌워지고 상기 타단이 상기 윗면에 접합한 스템을 구비하고,
    상기 덮개부에 오목부가 설치되고,
    상기 렌즈 홀더의 일부 또는 전부가 상기 오목부에 끼워넣어진 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는, 상기 렌즈 부착구멍이 뻗는 방향으로 돌출하는 볼록부를 구비하고,
    상기 볼록부가 상기 오목부에 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 덮개부는, 상기 통부의 외측을 향하는 외측면과, 상기 통부의 내측을 향하는 내측면을 구비하고,
    상기 오목부는 상기 내측면에 설치되고,
    상기 볼록부가 상기 오목부에 끼워넣어지도록 상기 렌즈 홀더가 상기 통부 내에 끼워넣어진 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 덮개부의 단부에 설치되고,
    상기 볼록부는, 상기 렌즈 홀더의 외주측에 설치된 상기 오목부에 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  18. 제 13항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더를 납땜한 납땜층을 구비한 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더 사이의 납땜 부위와 상기 렌즈 부착구멍의 가장자리의 사이에, 상기 가장자리의 측에서 볼록해지는 단차가 설치된 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 납땜층을 덮도록 상기 경통 및 상기 렌즈 홀더에 도금층이 설치된 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  21. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 덮개부와 상기 렌즈 홀더를 접속하는 프로젝션 용접부를 구비한 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  22. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 경통과 상기 렌즈 홀더가 열코킹된 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  23. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 경통과 상기 렌즈 홀더의 적어도 한쪽은, 상기 경통과 상기 렌즈 홀더가 접하는 부분에 육박부를 갖고,
    상기 육박부에 관통 레이저 용접이 실시된 것을 특징으로 하는 광 모듈.
KR1020140115947A 2013-09-24 2014-09-02 광 모듈 및 그 제조방법 KR101694129B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013197214A JP6268856B2 (ja) 2013-09-24 2013-09-24 光モジュールおよびその製造方法
JPJP-P-2013-197214 2013-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150033530A true KR20150033530A (ko) 2015-04-01
KR101694129B1 KR101694129B1 (ko) 2017-01-09

Family

ID=52690715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140115947A KR101694129B1 (ko) 2013-09-24 2014-09-02 광 모듈 및 그 제조방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9223108B2 (ko)
JP (1) JP6268856B2 (ko)
KR (1) KR101694129B1 (ko)
CN (1) CN104459928A (ko)
TW (1) TWI536065B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015169818A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 ウシオ電機株式会社 レンズユニット及びレーザ光源装置
JP6350403B2 (ja) * 2015-06-15 2018-07-04 三菱電機株式会社 ガラスレンズ付きめっき製品の製造方法
JP6296024B2 (ja) 2015-08-28 2018-03-20 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ装置
CN105572820A (zh) * 2016-02-02 2016-05-11 山东科技大学 一种光学次组件及其制备方法
JP6578976B2 (ja) * 2016-02-05 2019-09-25 三菱電機株式会社 光モジュール
CN107102416A (zh) * 2016-02-19 2017-08-29 英济股份有限公司 光学装置
CN106597628A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 莱特巴斯光学仪器（镇江）有限公司 一种非球面透镜组件
US11125645B2 (en) * 2017-09-12 2021-09-21 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing optical module
DE102018106504B4 (de) * 2018-03-20 2020-03-12 Schott Ag Anordnung mit einem TO-Gehäuse, Verfahren zu dessen Herstellung sowie optisches Datenübertragungssystem
KR102597146B1 (ko) * 2018-11-28 2023-11-02 삼성전기주식회사 렌즈 조립체 및 이를 포함하는 카메라 모듈
TWI718647B (zh) * 2019-08-29 2021-02-11 華信光電科技股份有限公司 微小型之雷射線型模組
JP7060830B2 (ja) * 2020-03-23 2022-04-27 日亜化学工業株式会社 発光装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129729A (ja) * 1991-11-06 1993-05-25 Ricoh Co Ltd レーザ光源装置
JPH05127050A (ja) 1991-10-30 1993-05-25 Hitachi Ltd 半導体レーザモジユール
JPH08241933A (ja) 1995-03-02 1996-09-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光透過窓を備えた半導体用パッケージ及びその製造方法
JP2003322755A (ja) 2002-05-07 2003-11-14 Seiko Instruments Inc 光ファイバコリメータ
JP2005208330A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd ホルダ付き成形光学部品およびその製造方法
JP2009037055A (ja) 2007-08-02 2009-02-19 Hitachi Maxell Ltd 鏡筒付光学素子及び光学素子成形用金型
JP2011090250A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Canon Inc 光学装置、それを用いた露光装置及びデバイスの製造方法
US20120293880A1 (en) * 2010-02-25 2012-11-22 Alps Electric Co., Ltd. Lens unit and method of making the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2878372B2 (ja) * 1990-02-14 1999-04-05 アルプス電気株式会社 光学装置の製造方法
JP2000056184A (ja) * 1998-08-07 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp 光素子モジュール
CN1164085C (zh) * 1999-08-19 2004-08-25 三菱电机株式会社 摄象装置和摄象机
JP3490694B2 (ja) * 2001-03-28 2004-01-26 三菱電機株式会社 撮像装置及びその製造方法
JP2002313973A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 光通信用パッケージ
JP4695313B2 (ja) * 2001-09-27 2011-06-08 富士フイルム株式会社 鏡筒付き光学素子の成形型
CN1723408A (zh) * 2003-07-08 2006-01-18 松下电器产业株式会社 光束整形光学装置、光学头以及光信息介质驱动装置
EP1662292A2 (en) * 2003-07-08 2006-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Beam shaping optical device, optical head, and optical information medium drive device
JP4233536B2 (ja) * 2005-03-31 2009-03-04 シャープ株式会社 光学装置用モジュール
JP2007010719A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Enplas Corp 光学装置
JP2008001568A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Fujinon Corp ガラス成形装置およびガラス成形方法
DE102006031358A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-17 Schott Ag Verfahren zur Gehäusung optischer oder optoelektronischer Bauteile, sowie verfahrensgemäß herstellbares optisches oder optoelektronisches Gehäuseelement
JP5223447B2 (ja) * 2008-05-12 2013-06-26 日亜化学工業株式会社 半導体発光装置
JP2010027650A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Hitachi Maxell Ltd キャップ、レンズユニット、光モジュール、及び光通信モジュール
JP2012079827A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp 半導体発光装置及び光源装置
WO2012117755A1 (ja) * 2011-03-03 2012-09-07 アルプス電気株式会社 鏡筒付きレンズ及び鏡筒付きレンズの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05127050A (ja) 1991-10-30 1993-05-25 Hitachi Ltd 半導体レーザモジユール
JPH05129729A (ja) * 1991-11-06 1993-05-25 Ricoh Co Ltd レーザ光源装置
JPH08241933A (ja) 1995-03-02 1996-09-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光透過窓を備えた半導体用パッケージ及びその製造方法
JP2003322755A (ja) 2002-05-07 2003-11-14 Seiko Instruments Inc 光ファイバコリメータ
JP2005208330A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd ホルダ付き成形光学部品およびその製造方法
JP2009037055A (ja) 2007-08-02 2009-02-19 Hitachi Maxell Ltd 鏡筒付光学素子及び光学素子成形用金型
JP2011090250A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Canon Inc 光学装置、それを用いた露光装置及びデバイスの製造方法
US20120293880A1 (en) * 2010-02-25 2012-11-22 Alps Electric Co., Ltd. Lens unit and method of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP6268856B2 (ja) 2018-01-31
US20150085388A1 (en) 2015-03-26
TW201523056A (zh) 2015-06-16
US9223108B2 (en) 2015-12-29
CN104459928A (zh) 2015-03-25
JP2015065231A (ja) 2015-04-09
KR101694129B1 (ko) 2017-01-09
TWI536065B (zh) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101694129B1 (ko) 광 모듈 및 그 제조방법
KR101611893B1 (ko) 반도체 광 장치
US20160178866A1 (en) Optical module and optical module lens cap
JP2878372B2 (ja) 光学装置の製造方法
JP6511807B2 (ja) 半導体レーザ装置、光源装置、半導体レーザ装置の製造方法、及び光源装置の製造方法
JP6197606B2 (ja) 化合物半導体発光デバイスの製造方法及びこの製造方法によって製造された化合物半導体発光デバイス
JP2007193270A (ja) レンズ付きキャップ及びその製造方法
JP6558259B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
US10411167B2 (en) Semiconductor light emitting apparatus, stem part
JP7013298B2 (ja) 圧力センサとその製造方法
US8537867B2 (en) Method for fabricating optical device
JP4583662B2 (ja) 光モジュールパッケージおよびその製造方法
JPH01226189A (ja) 半導体レーザー素子パッケージ用キャップ
JP2014211470A (ja) 鏡筒一体成形レンズおよびその製造方法
JP2022126893A (ja) 光モジュール及びその製造方法
JP2019046829A (ja) 光モジュールおよびその製造方法
CN217507924U (zh) 激光器
JP4223491B2 (ja) 光ファイバ固定部材及びその製造方法並びに光モジュール及びその製造方法
JP2009014935A (ja) 光通信用パッケージ
JP2005158874A (ja) 光受信装置及びその製造方法
JP4308049B2 (ja) 半導体素子モジュール
CN115967004A (zh) 激光半导体器件及其制备方法
JPH1031143A (ja) レンズ部品
JP2020001946A (ja) レンズキャップ製造方法、レンズキャップ製造装置及びレンズキャップ
JP2014075536A (ja) 光モジュール及び光モジュール用キャップ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant