WO2015088032A1 - レンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュール - Google Patents

レンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュール Download PDF

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WO2015088032A1
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lens
glass
glass lens
mounting
molded body
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秀樹 篠原
康一 尾崎
鈴石　光信
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日立マクセル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a lens member, a lens member manufacturing method, a communication module, a lens array, and a light source module.
  • a lens for optical communication is surface-mounted on a substrate (for example, a silicon bench) on which a laser diode and an end of an optical fiber are mounted, and collects light output from the laser-diode into the optical fiber. Things that shine are known.
  • a glass lens is generally used instead of a resin lens (see, for example, Patent Document 1).
  • a square lens having a square outer peripheral shape of a glass lens is used.
  • a flat surface reference surface
  • the lens can be stably placed on the mounting surface of the substrate by placing the lens so that the outer peripheral surface of the lens is in contact with the mounting surface (plane on the substrate) on which the lens of the substrate is mounted. .
  • the distance from the substrate to the optical axis can be determined simply by bringing the reference plane into contact with the mounting surface. become. Therefore, the square lens can be easily bonded and fixed to the mounting surface of the substrate using, for example, an ultraviolet curable resin.
  • a reference surface is provided by post-processing such as dicing and polishing on an aspheric glass lens other than the above-described square lens.
  • a method of sealing the ball lens with a low-melting glass to a lens barrel provided by cutting stainless steel or a nickel alloy press processed can be known.
  • the ball lens is mounted on the substrate through the lens barrel and the can.
  • some glass materials for glass ball lenses have a high melting point, and depending on the glass material, it is difficult to form a glass lens only by molding, and a glass lens that requires polishing is required. There are also many. In the case of a glass ball lens that requires this polishing, it is difficult to provide a reference surface at the time of molding like the above-mentioned square lens because there is a reference surface for polishing to a spherical shape, Since the glass lens manufactured by polishing is provided with a reference surface by post-processing such as dicing or polishing described above, it is difficult to reduce costs. At present, there is no product on the market that is intended to be mounted on the surface of a glass ball lens, which is an optical component, as a glass ball lens. There are products with an AR coating film formed.
  • the AR coating when the AR coating is applied to the surface of the ball lens as described above, the surface on which the light is actually incident and the surface on which the light is emitted are not determined until they are mounted on the substrate. It is necessary to apply AR coating to the entire surface. In this case, since the ball lens is mounted on the substrate, when the ball lens is handled, it cannot be handled while avoiding the AR coating applied to the entire surface. For example, the AR coating may be damaged. In this case, if a scratch on the AR coating is disposed on a portion of the ball lens used for light incidence or emission, there is a risk that the yield may be reduced or the optical characteristics may be deteriorated.
  • the surface on which the AR coating is required is clear, and the AR coating may be applied before the glass lens is surface-mounted. It is possible to handle the lens avoiding that part. That is, it is not practical to use the ball lens alone without sealing the lens barrel or can from the viewpoints of handling at the time of mounting, handling of automatic mounting, handling at the time of bonding to the substrate, and the like.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a lens member in which a mounting portion (molded body) for attaching the glass lens is added to a ready-made glass lens, a manufacturing method of the lens member, a communication module, and a lens
  • An object is to provide an array and a light source module.
  • the lens member of the present invention is made of a glass lens that has already been formed, and the glass lens is made of a material different from the glass lens, and can flow into a mold in which the glass lens is disposed.
  • a mounting portion provided by inflowing and solidifying the material in a state, and the mounting portion is provided with a reference surface that comes into contact with the mounting surface when the glass lens is surface-mounted.
  • the glass lens is, for example, a spherical lens or an aspheric lens
  • the glass lens is basically manufactured as a glass lens by molding or polishing (including true sphere processing), and is subjected to dicing, polishing, or the like. Without post-processing, a lens designed and manufactured so as not to cost as much as possible can be used as a single glass lens.
  • the mounting portion for example, a state where the glass lens is fixed in a mold (mold) and manufactured by injection molding a resin, or a state where the glass lens is fixed in a mold Then, it is conceivable that a fluid material before or after solification is made to flow into a mold and manufactured as glass or ceramic by a sol-gel method.
  • the mounting portion is made of a material different from that of the glass lens.
  • the mounting portion is provided so as to cover the glass lens to the extent that it does not come off the glass lens in a state where the light incident and exit portions are exposed when the lens member is used.
  • the glass lens is provided in a columnar shape that is short in the axial direction with a part of the glass lens included therein, and a planar reference surface is provided on the outer peripheral surface of the substantially columnar mounting portion.
  • the material is made into a gel after being made into a sol.
  • the material may be gelled and the gel may be dried by heating at a relatively low temperature (for example, 100 degrees or less).
  • a mounting part having a reference surface can be provided integrally with the glass lens at low cost by glass or ceramic manufactured by a sol-gel method.
  • the glass lens is preferably circular when viewed from the optical axis direction.
  • the glass lens disposed in the cavity of the mold is pressed and molded in the cavity.
  • the molding accuracy can be improved.
  • a spherical glass lens (ball lens) described later or an aspheric lens can be used as the glass lens.
  • the spherical lens has a circular shape (outer shape) viewed from the optical axis direction regardless of where the optical axis is set.
  • the outer shape of the aspherical lens is not necessarily circular when viewed from the optical axis direction, but is preferably circular.
  • the glass lens is a glass ball lens made of a glass ball processed into a true sphere.
  • the manufacturing cost of the glass ball lens can be reduced. That is, although it depends on the roundness, for example, when a glass ball lens is manufactured by a general sphere processing for creating a ball or the like of a bearing, the cost of the glass ball lens can be reduced. . That is, even if the spherical processing is basically polishing processing, many glass balls can be processed at a time, and the manufacturing cost of the lens member can be reduced compared to the case where a molded aspheric lens or the like is used as a glass lens. Can be reduced.
  • the mounting portion is formed in a polygonal column shape including a part of the glass lens, and at least of three or more planes constituting an outer peripheral surface of a polygonal cross section of the mounting portion. It is preferable that a hole extending from the plane to the surface of the glass lens is formed in a portion where the thickness of the mounting portion is reduced by bringing the one plane and the surface of the glass lens close to each other.
  • the mounting portion is a square tube-shaped member having a square cross section
  • the length of each side of the square of the cross section is brought close to the diameter of the glass lens
  • the surface of the glass lens is close to each of the four outer peripheral surfaces of the outer periphery, and a portion with a reduced thickness is generated in the mounting portion. If the thickness of this part becomes too thin, the strength decreases, and the part where the thickness becomes thin may be broken, for example, to be broken and peeled off from the glass lens.
  • the mounting portion can be prevented from being broken at the portion where the thickness is reduced by providing a configuration in which there is no portion where the thickness is reduced.
  • this hole is preferably provided when the mounting portion is created instead of post-processing.
  • a convex portion reaching the surface of the glass lens is provided on the inner surface of the mold corresponding to the above-described plane, and the convex portion is formed. It is preferable that the hole is provided when the portion is removed.
  • At least one of the outer peripheral planes of the mounting portion described above is a portion that is fixed to the mounting surface of the substrate by adhesion or the like as a reference surface, for example, when the lens member is surface-mounted on the substrate. If the reference surface has a thin and fragile portion, the portion may be broken when the portion is bonded to the substrate, and the lens member may be peeled off from the substrate. Therefore, by adopting a structure in which this portion does not start from the beginning, it is possible to suppress the lens member from falling off the substrate.
  • an ultraviolet curable resin is used for bonding, the amount of the resin can be increased and the bonding can be strengthened by filling the hole with the ultraviolet effect resin. In this case, the ultraviolet curable resin filled in the holes is in contact with both the mounting surface of the substrate and the surface of the glass lens, thereby directly bonding the substrate and the glass lens. Thereby, adhesion can be made stronger.
  • the surface of the glass ball lens from the reference surface to a portion where the thickness of the mounting portion becomes thin due to the proximity of the reference surface of the mounting portion and the surface of the glass lens. It is preferable that a hole leading to is formed.
  • the mounting portion is broken at the reference surface fixed to the mounting surface of the substrate, and the lens member Can be prevented from falling off the substrate.
  • the amount of adhesive used can be increased and adhesion can be strengthened, and the glass lens and substrate can be directly bonded by the adhesive in the hole. become.
  • the adhesive is an ultraviolet curable resin, for example, a hole that reaches the glass lens is provided on the surface of the mounting portion that is opposed to the glass lens, and the hole in the reference surface is inserted through the glass lens. It is preferable that the ultraviolet curable resin is configured to be irradiated with ultraviolet rays.
  • the shortest distance between the outer surface of the glass lens disposed in the mounting portion and the outer surface of the mounting portion is 0.1 mm or more.
  • sufficient strength can be obtained by setting the thinnest portion of the mounting portion (the shortest distance between the outer surface of the glass lens and the mounting portion) to 0.1 mm or more.
  • a portion having a thickness less than 0.1 mm may be eliminated by providing a hole in the portion where the thickness is reduced between the glass lens of the mounting portion as described above.
  • the mounting portion is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a pair of outer surfaces parallel to each other are arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the glass lens, and in the optical axis direction of the glass lens
  • the thickness along the optical axis direction is D
  • the distance along the optical axis direction between the pair of outer surfaces orthogonal to the optical axis of the glass lens of the mounting portion is T
  • the value of T is equal to or greater than the value of D. It is preferable.
  • the glass lens can be substantially covered with the mounting portion, and for example, extra external light can be effectively suppressed by the mounting portion, which is effective as a countermeasure against stray light. It is.
  • the light incident surface and the light exit surface of the glass lens are exposed by providing holes in the mounting portion as described above.
  • the optical axis direction of the glass lens is determined in a state where the glass lens is held in the mounting portion.
  • the direction orthogonal to the pair of outer surfaces is spherical. It becomes the optical axis direction of the glass lens.
  • the mounting portion is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a pair of outer surfaces parallel to each other are arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the glass lens, and in the optical axis direction of the glass lens
  • the thickness along the optical axis direction between the pair of the outer surfaces perpendicular to the optical axis of the glass lens of the mounting portion D is D, and T, 0.2D ⁇ T ⁇ 2.0D It is preferable that
  • the distance T between the pair of outer surfaces orthogonal to the optical axis of the mounting portion is stable by setting the thickness D to 0.2 times or more of the thickness D along the optical axis direction of the glass lens.
  • the lens member can be configured not to easily fall before being bonded to the substrate.
  • the distance T less than twice the thickness D, a structure that can be easily handled can be obtained. If the mounting part is too long in the optical axis direction, for example, when the lens member is used in a communication module described later, the mounting part may be close to a semiconductor laser as a light emitting element or may be close to the end face of the optical communication cable. Therefore, workability may be deteriorated.
  • a material made of a material different from the glass lens and having fluidity is placed in a mold in which the glass lens already prepared is arranged.
  • a mounting portion having a reference surface that comes into contact with the mounting surface when the glass lens is surface-mounted is provided by inflowing and hardening.
  • a lens member having the above-described effects can be manufactured.
  • the lens member of the present invention includes a glass lens and a molded body (mounting portion) that is molded in a state in which at least a part of the glass lens is accommodated therein, and supports the glass lens, The entrance surface on which the light of the glass lens is incident and the exit surface from which the light of the glass lens exits are exposed from the molded body.
  • the molded body that supports the glass lens is molded without processing the glass lens for installation of the glass lens.
  • the glass lens can be easily installed at the installation position via the molded body.
  • the lens member of the present invention includes a glass lens, and a molded body that is molded in a state in which at least a part of the glass lens is housed therein, and supports the glass lens,
  • the molded body is provided with a mounting surface for attaching the molded body to another member, The entrance surface on which the light of the glass lens is incident and the exit surface from which the light of the glass lens exits are exposed from the molded body.
  • the glass lens is supported by the molded body, the glass lens is supported and the glass lens is supported by another member without performing processing for installing the glass lens on the glass lens. It is possible to form a molded body having an attachment surface to be attached to the glass lens, and to easily attach the glass lens to another member via the molded body. Moreover, the dimension of a molded object can be made into the substantially same level as the diameter of a glass lens, and can contribute to size reduction of the apparatus in which a lens member is used.
  • a part of the glass lens is inserted from the mounting surface of the molded body so as to be inserted into a recess or a through-hole provided on a mounting surface to which the molded body of the other member is mounted. It is preferable that it protrudes.
  • the distance from the mounted surface of another member to the optical axis of the glass lens can be made shorter than the radius of the glass lens.
  • the distance from the attachment surface to the optical axis of the glass lens is longer than the radius of the glass lens.
  • the lens member of the present invention includes a glass lens and a molded body that is molded in a state in which at least a part of the glass lens is accommodated therein, and supports the glass lens,
  • the molded body is provided with a mounting surface for attaching the molded body to another member, While the molded body is provided in a rectangular parallelepiped shape, the glass lens is provided in a spherical shape,
  • the outer surface of the glass lens is arranged inside at least two of the six outer surfaces of the molded body that are parallel to each other.
  • the spherical glass lens is supported by the rectangular parallelepiped shaped body.
  • the outer surface of a glass lens is arrange
  • the outer surfaces of the glass lens are arranged on the outer side, for example, on the two outer surfaces that are parallel to each other of the remaining outer surfaces except for the two outer surfaces on which the outer surface of the glass lens is arranged on the inner side. You may be made to do. That is, the glass lens may protrude from a pair of parallel outer surfaces.
  • the two portions protruding from the glass lens molded body can be used as a light incident surface and a light output surface. In this case, the distance between the two outer surfaces from which the glass lens is exposed is shorter than the diameter of the glass lens, and the lens member can be further miniaturized.
  • the lengths of the sides of the molded body having different directions are longer than the diameter of the glass lens
  • the outer surface of the glass lens is disposed inside the six outer surfaces of the molded body, It is preferable that at least two portions of the outer surface of the glass lens are exposed from the molded body by providing holes reaching the outer surface of the glass lens on at least a pair of the outer surfaces parallel to each other of the molded body. .
  • angular part of a molded object can ensure a certain amount of distance from the outer surface of a glass lens, and can raise the intensity
  • the communication module of the present invention includes the above-described lens member, a light emitting element, and a substrate on which the lens member and the light emitting element are mounted, and transmits light from the light emitting element through the lens member. It is characterized by being incident on.
  • the light of the light emitting element can be condensed on the end face of the optical communication cable using the lens member as described above, and can be incident on the optical communication cable. It can contribute to improvement of assembly and cost reduction.
  • the light emitting element is, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser.
  • the optical communication cable uses, for example, an optical fiber.
  • the lens array of the present invention is molded in a state where a plurality of spherical glass lenses and a plurality of the glass lenses are arranged in a predetermined arrangement, and at least a part of each glass lens is accommodated therein. And a molded body that supports the plurality of glass lenses.
  • the lens array is basically configured such that a plurality of glass lenses are supported by the molded body, and the same effect as that obtained when one glass lens is supported by the molded body is obtained. be able to.
  • a transparent resin as a molded body
  • light may be incident on or emitted from the glass lens through the molded body.
  • only one portion of each lens may be used.
  • the structure exposed from a molded object may be sufficient.
  • the light source module of the present invention includes the above-described lens array and a plurality of light emitting elements that emit light through the lens array.
  • a light source device for example, provided with a light emitting element to a lens array molded body in which glass lenses are arranged vertically and horizontally, the light of the light emitting element is irradiated through the lens array.
  • the cost can be reduced with respect to the lens array in which convex surfaces are arranged on plate-like glass.
  • the mounting part (molded body) having the reference surface (mounting surface) can be provided in a state fixed to the glass lens, and the glass member having the reference surface can be reduced in cost and size. it can.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part showing an outline of a mold for molding a lens member.
  • It is a principal part top view which shows the outline of the metal mold
  • It is principal part sectional drawing which shows the outline of the state which opened the metal mold
  • It is a principal part top view which shows the outline of the metal mold
  • FIG. 1 It is a figure which shows the lens member of the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (a) is a bottom view, (b) is a top view, (c) is a side view, (d) is a side view. It is a front view (back view). It is a side view which shows the modification in which the hole 1a of a lens member is not formed similarly. It is a side view which shows the lens member mounted in the board
  • the lens member 1 is molded in a state where a true ball processed glass ball lens (glass ball lens) 2 and a part of the ball lens 2 enter the inside.
  • a mounting portion (molded body) 13 made of resin is provided.
  • the ball lens 2 is processed so as to have a predetermined sphericity by, for example, a well-known sphere processing like a ball of a bearing.
  • a ball lens 2 may be an existing product as a glass ball that has been processed into a true sphere, or a lens for glass made of a specified glass material may be processed into a sphere.
  • the sphericity, glass material type, diameter, etc. of the glass ball lens 2 can be arbitrarily selected, and the use of the lens member 1, the required optical performance, the size and cost of the product using the lens member 1. Etc. are determined based on the above.
  • the glass material which can be used is not specifically limited, Various glass materials can be used.
  • Such a ball lens 2 is circular when viewed from the optical axis direction (diameter direction passing through the center of the ball lens 2).
  • the mounting portion 13 of the lens member 1 is basically a rectangular parallelepiped, and here is a rectangular parallelepiped having a square cross section.
  • the mounting portion 13 is a column having a square cross section that is short in the axial direction, and substantially includes the ball lens 2 inside.
  • the mounting portion 13 is viewed as a prismatic member having a square cross section, the four outer peripheral surfaces are rectangular with the same shape, and the remaining two surfaces are a front surface and a rear surface with respect to these four surfaces.
  • the front surface may be a surface on which light is incident, and the back surface may be a surface on which light is emitted.
  • one of the four outer peripheral surfaces described above is a reference surface (mounting surface) 3 serving as a bottom surface, and the right and left sides thereof are perpendicular to the reference surface 3.
  • the left and right side surfaces 5 are the left and right side surfaces 5, and the remaining surface parallel to the reference surface 3 is the top surface 4.
  • the mounting portion 13 is a rectangular parallelepiped having a square cross section, and the center of the ball lens 2 is disposed at the center thereof.
  • Any of the four surfaces (3, 4, 5) may be used as a reference surface (bottom surface: mounting surface), and any of them may be a top surface or a side surface.
  • a substantially cylindrical hole 1 a centering on the center of the rectangular surface is formed on each of the reference surface 3, the top surface 4, and the left and right side surfaces 5 of the mounting portion 13.
  • the lens member 1 is viewed from the side surface 5 side.
  • the length in the front-rear direction (direction from the front surface 6 to the rear surface 7) is shorter than the length in the vertical direction (direction from the reference surface (bottom surface) 3 to the top surface 4), but the length in the front-rear direction is The diameter of the ball lens 2 is slightly longer.
  • a line passing through the center of the ball lens 2 parallel to the axial direction of the mounting portion 13 is an optical axis.
  • the optical axis of the ball lens 2 basically passes through the center of the ball lens 2, but the optical axis along the axial direction of the mounting portion 13 is determined in a state where the ball lens 2 is supported by the mounting portion 13. It will be. Further, as shown in FIG. 3, the front surface 6 and the rear surface 7 as a pair of parallel outer surfaces of the rectangular parallelepiped mounting portion 13 are arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the ball lens 2.
  • the thickness along the optical axis direction of the ball lens 2 is D, and along the optical axis direction between the pair of outer surfaces (front surface 6 and back surface 7) perpendicular to the optical axis of the ball lens 2 of the mounting portion 13.
  • the distance the length along the optical axis direction of the mounting portion 13
  • the value of T is equal to or greater than the value of D. That is, 1.0D ⁇ T It has become.
  • the ball lens 2 is basically substantially covered with the mounting portion 13 as described above, and the ball lens 2 is hardly affected by external light. Thus, stray light can be suppressed.
  • the mounting portion 13 is for supporting the ball lens 2 and attaching the ball lens 2 to, for example, a substrate. However, if the mounting portion 13 is too long, the interval with other members on the substrate becomes narrower. Since it becomes difficult to handle, it is preferable that T ⁇ 2.0D. Further, the rear surface 7 (front surface 8) on the light exit side of the ball lens 2 of the mounting portion 13 is closer to the ball lens 2 than the focal point of the ball lens 2. It is preferable that it is on the side close to 2.
  • the ball lens 2 is completely buried in the mounting portion 13. That is, the outer surface of the ball lens 2 is disposed inside the six outer surfaces of the rectangular parallelepiped mounting portion 13.
  • the mounting portion 13 in addition to the hole 1 a described above, the front surface 6 and the rear surface 7 of the lens member 1 are exposed to the light incident surface and the light exit surface of the ball lens 2, respectively.
  • Hole 6a and hole 7a are provided. That is, at least two of the outer surfaces of the ball lens 2 are provided in the outer surfaces of the mounting portion 13 which are parallel to each other (front surface 6 and rear surface 7). The part is exposed from the mounting part 13.
  • the hole 6 a is provided from the front surface 6 of the mounting portion 13 of the lens member 1 to the surface (outer surface) of the ball lens 2, and the hole 7 a extends from the back surface 7 of the mounting portion 13 of the lens member 1 to the surface of the ball lens 2. It is provided as follows. The diameters of these holes 6 a and 7 a are larger than the above-described hole 1 a, but smaller than the diameter of the ball lens 2. In addition, a line segment connecting the center of the hole 6 a and the center of the hole 7 a passes through the center of the ball lens 2.
  • the front surface and the back surface of the mounting portion 13 have the same shape, and either of them may be the front surface or the back surface, and which of the two spherical surfaces of the ball lens 2 exposed from the front surface and the back surface is selected. It may be an entrance surface or an exit surface.
  • An AR coat film is formed on the surface (spherical surface) of the ball lens 2 exposed through the holes 6a and 7a of the mounting portion 13. Note that the center of the mounting portion 13 and the center of the ball lens 2 do not necessarily need to coincide with each other and may be shifted, but the distance between the reference surface 3 and the optical axis of the ball lens 2 is the set distance. It needs to be.
  • the synthetic resin which comprises the mounting part 13 is not specifically limited, A well-known thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used.
  • the resin of the mounting portion 13 needs to be a heat-resistant resin that can withstand the temperature during the reflow process. is there. Further, the color of the resin may be transparent or other colors, but may be black, for example.
  • the mounting portion 13 can be easily manufactured in a mold in which the ball lens 2 is arranged with a material different from that of the glass ball lens 2.
  • the mounting portion 13 has a reference surface 3 that allows the lens member 1 to be placed in contact with the mounting surface (attached surface) of the substrate (other member).
  • the lens member 1 in which the adhesive is applied to the set substrate can be automatically surface-mounted.
  • the lens member 1 does not roll like the ball lens 2 alone, and the lens member 1 can be surface-mounted on the substrate without providing the V-groove on the mounting surface.
  • the ball lens 2 does not necessarily have to be polished as a glass lens, and uses a method capable of processing a large number of balls at the same time by a true sphere process similar to that of a bearing ball.
  • a ball with high sphericity can be used.
  • the cost of each ball lens 2 is lower than when the lenses are formed by molding or when the lenses are polished one by one. Therefore, even if it is necessary to form the mounting portion 13 after the ball lens 2 is manufactured, the cost of the lens that is surface-mounted on the substrate can be reduced.
  • the mounting portion 13 is slightly longer than the diameter of the ball lens 2 in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction so that the ball lens 2 is completely embedded. It can be made much smaller than the one attached.
  • the lens member 1 when the lens member 1 is reduced in size, the length of one side of the square of the cross section of the mounting portion 13 approaches the diameter of the ball lens 2.
  • the distance between each surface (3, 4, 5) and the ball lens 2 is shortened, and each surface (3, 4, 5) of the mounting portion 13 and the ball lens 2 are closest to each other at the mounting portion.
  • the thickness of the resin constituting 13 is reduced, and there is a possibility that a necessary and sufficient strength cannot be maintained and a fragile state is caused.
  • the shortest distance (the thinnest thickness) between the outer surface disposed in the mounting portion 13 of the ball lens 2 and the outer surface of the mounting portion 13 is 0.1 mm or more. Preferably there is.
  • the lens member 1 in order to reduce the size of the lens member 1, by providing the holes 1a in the portions close to the ball lens 2 on each surface (3, 4, 5), it is possible to remove a portion that may become fragile. preferable. For example, by adopting a structure in which the hole 1a is provided in a portion where the thickness of the mounting portion 13 as the shortest distance is thinner than 0.1 mm, the thickness can be prevented from being thinner than 0.1 mm.
  • the lens member 1 can be reduced in size, the thinned portion of the mounting portion 13 can be prevented from being broken. As a result, the lens member 1 can be further reduced in size.
  • the hole 1a is provided in the reference surface 3 that comes into contact with the mounting surface, if the hole 1a is filled with, for example, an ultraviolet curable resin as an adhesive, the substrate is directly formed by the ultraviolet curable resin through the hole 1a. And the ball lens 2 can be bonded to each other, and the adhesive strength can be improved. At this time, by filling the hole 1a with an adhesive, the adhesive strength can be increased by increasing the amount of the adhesive depending on the type of the adhesive.
  • the adhesive is an ultraviolet curable resin
  • the hole 1a is formed in the top surface 4 together with the reference surface 3, so that the ultraviolet light passes from the hole 1a on the top surface 4 to the hole 1a on the reference surface 3 through the ball lens 2.
  • the lens member 1 can be easily adhered to the substrate.
  • the cross-sectional shape of the mounting portion 13 is not limited to a square.
  • the top surface 4 and the reference surface are larger than the distance between the left and right side surfaces 5.
  • the distance between the left and right side surfaces 5 may be shorter than the distance between the top surface 4 and the reference surface 3 in order to shorten the distance to 3 or to narrow the left and right width. In this case, it is good also as what provides the hole 1a only in the long surface of each surface (3, 4, 5).
  • a method for manufacturing the lens member 1 of the present invention will be described.
  • a glass ball which is a glass ball manufactured by well-known true sphere processing, is used as the ball lens 2.
  • a resin mounting portion 13 is manufactured on the outside of the glass ball by resin molding.
  • the resin molding for example, injection molding is used. In the injection molding at this time, a mold schematically shown in FIGS. 3 to 6 is used.
  • the mold is configured to form a cavity 22 as a space filled with resin and molded, and a pair of molds (a fixed mold 26 and a movable mold 27) and a slide core 21 disposed therebetween.
  • the slide core 21 is provided so as to reciprocate in one direction with respect to the fixed mold 26.
  • the slide core 21 may be provided so as to be reciprocally movable in the movable mold 27.
  • the cavity 22 is connected to a runner 24 that fills the cavity 22 with resin through a gate.
  • the runner 24 is provided on the slide core 21, for example, and is connected to one of the four corners on the outer periphery of the cavity 22.
  • the runner portion 24 a formed by the runner 24 after the molding is cut at the corner portion of the mounting portion 13 corresponding to the cavity 22, including the portion molded by the gate.
  • the resin molded by the gate is cut at the position of the cutting surface 25 shown in FIG. At this time, the gate mark (cutting mark) is prevented from coming out of the outer peripheral surface composed of the above-described four surfaces (3.4.5) of the mounting portion 13.
  • the fixed mold 26 is provided with a ball receiving portion 23 having a spherical surface corresponding to the ball lens 2, and the ball lens 2 is placed on the spherical surface of the ball receiving portion 23.
  • the ball lens 2 and the ball receiving portion 23 are in spherical contact with each other so that the resin filled in the cavity 22 does not enter between the ball receiving portion 23 and the ball lens 2.
  • the ball receiving portion 23 is formed so as to protrude from a portion constituting the bottom surface of the cavity 22 of the fixed mold 26, and the ball receiving portion 23 causes a hole on the front surface (or the back surface) of the mounting portion 13 of the lens member 1. 6a (hole 7a) is formed.
  • the tip of the slide core 21 has a tip surface 32 that constitutes one of the four wall surfaces around the cavity 22, and the tip surface 32 includes each surface (3 4 and 5) are provided with cylindrical convex portions 29 for forming the holes 1a.
  • the four slide cores 21 are close to each of the front end surfaces 32 so that the front end surfaces 32 form the four outer surfaces of the cavity 22, and the mounting portion 13 is molded after resin molding. When the formed lens member 1 is released and removed, the four slide cores 21 are retracted until the cylindrical convex portion 29 is completely removed from the hole 1a of the molded mounting portion 13.
  • the movable mold 27 has the same shape as that of the fixed mold 26 except for the slide core 21 and is symmetrical with respect to the plane.
  • the movable mold 27 includes a ball covering portion 28 with the ball receiving portion 23 turned upside down. .
  • the ball covering portion 28 has a spherical surface corresponding to the ball lens 2 like the ball receiving portion 23, and this spherical surface comes into surface contact with the spherical surface of the ball lens 2 with the movable mold 27 closed.
  • the resin filled in the cavity 22 does not enter between the ball covering portion 28 and the ball lens 2.
  • the ball covering portion 28 is formed so as to protrude from a portion constituting the bottom surface of the cavity 22 of the fixed mold 26, and the ball covering portion 28 causes a hole on the front surface (or the back surface) of the mounting portion 13 of the lens member 1. 6a (hole 7a) is formed.
  • each slide core 21 is retracted along the arrow, and the movable mold 27 is raised along the arrow to receive the ball.
  • the ball lens 2 is placed on the spherical surface of the portion 23.
  • the slide core 21 is advanced so that the periphery of the cavity 22 is surrounded by the four tip surfaces 32 of the slide core 21 as shown in FIGS.
  • the tip end surface of 29 is brought into contact with the ball lens 2 held by the ball receiving portion 23.
  • the movable mold 27 is lowered and brought closer to the fixed mold 26.
  • the upper side of the cavity 22 is closed by the movable mold 27, and the ball covering portion 28 is covered with the ball lens 2.
  • the surface on which the light of the ball lens 2 enters or exits is covered with the spherical surface of the ball receiving portion 23 and the spherical surface of the ball covering portion 28 so as not to come into contact with the flowable resin.
  • the resin having fluidity does not enter the contact surface between the cylindrical convex portion 29 of the slide core 21 and the ball lens 2.
  • the movable mold 27 is raised and the slide core 21 is retracted to take out the lens member 1 on which the mounting portion 13 is molded.
  • the mounting portion 13 having the reference surface 3 is formed by resin molding around the ball lens 2 manufactured by a relatively inexpensive sphere processing as a glass lens. Therefore, it can be manufactured relatively inexpensively. That is, the cost can be reduced compared to a square lens that is a conventional molded lens made of glass or a lens member in which a ball lens is sealed in a housing or a can.
  • the mounting portion 13 can be downsized to a size close to the diameter of the ball lens 2, and can respond to a request for downsizing of a device for optical communication, for example.
  • the length of each side of the square of the cross section of the mounting portion 13 can be set to 1 mm, 2 mm, 3 mm, etc., for example.
  • the diameter of the ball lens 2 is set in accordance with the size of the mounting portion 13. Note that the size of the mounting portion 13 is not limited to that described above, and may be 1 mm or less or 3 mm or more.
  • each lens member 101, 41, 51, 62, 71, 81 is a ball lens 2 (or an aspheric lens described later) as in the lens member 1 of the first embodiment. 72) and resin mounting portions 113, 49, 59, 69, 79, 89.
  • the ball lens 2 is the same as that of the first embodiment, and the mounting portions 113, 49, 59, The shapes of 69, 79, and 89 are different from those of the first embodiment.
  • a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description of the structure similar to 1st Embodiment is abbreviate
  • the mounting portion 113 of the lens member 101 is basically a rectangular parallelepiped like the first embodiment, and here is a rectangular column that is short in the axial direction of a square cross section.
  • the mounting portion 113 is mounted on the mounting surface 108 (attached surface: illustrated in FIG. 9) of the substrate 109 (illustrated in FIG. 9), one of the four outer peripheral surfaces described above serves as a bottom surface.
  • the left and right side surfaces 105 are the right and left side surfaces 105
  • the remaining surface parallel to the reference surface 103 is the top surface 104.
  • FIG. 7A is a bottom view
  • FIG. 7B is a plan view
  • FIG. 7C is a side view
  • FIG. 7D is a front view (or rear view).
  • the mounting portion 113 is a three-dimensionally symmetric solid when rotated around the axis of a square column having a square cross section. Any of the four surfaces (103, 1044, 105) may be the reference surface (bottom surface), and any of the four surfaces (103, 1044, 105) may be the top surface or the side surface.
  • a substantially cylindrical hole 101a centering on the center of a rectangular surface is formed on each of the reference surface 103, the top surface 104, and the left and right side surfaces 105 of the mounting portion 113. ing. As shown in FIG. 8, the hole 101a may not be provided in the reference surface 103, the top surface 104, and the left and right side surfaces 105. The hole 101a may be provided only on the reference surface 103, may be provided only on the reference surface 103 and the top surface 104, or may be provided only on the left and right side surfaces 105. 103 is preferably provided on the reference surface 103 and the top surface 104.
  • the axial length of the mounting portion 113 is shorter than the diameter of the ball lens 2, for example, about the radius of the ball lens 2 or shorter than the radius. Therefore, when the center of the ball lens 2 is arranged at the center of the mounting portion 113, the ball lens 2 is exposed from the front surface 106 and the back surface 107 of the mounting portion 113.
  • the spherical surface of the ball lens 2 that protrudes from the mounting portion 113 and is exposed serves as a light incident surface or light exit surface.
  • the mounting portion 113 is disposed inside the four outer surfaces.
  • the outer surface of the ball lens 2 protrudes outward with respect to the front surface 106 and the rear surface 107 which are the remaining outer surfaces.
  • the length of the mounting portion 113 along the optical axis direction of the ball lens 2, that is, the distance between the front surface 106 and the back surface 107 is shorter than the length along the optical axis direction of the ball lens 2, that is, the diameter. become.
  • the thickness along the optical axis direction of the ball lens 2 is D, and the distance along the optical axis direction between the front surface 106 and the rear surface 107 as a pair of outer surfaces orthogonal to the optical axis of the ball lens 2 of the mounting portion 113.
  • T is T 0.2D ⁇ T It is preferable that That is, if the distance T is too short with respect to the diameter D of the ball lens 2, the lens member 101 becomes unstable when the lens member 101 is mounted, and the possibility that the lens member 101 falls down is increased.
  • the length of the portion 113 along the optical axis direction is preferably longer than 0.2 times the diameter of the ball lens 2.
  • the front surface 106 and the back surface 107 of the mounting portion 113 have the same shape, and either one may be the front surface 106 or the back surface 107, and the two ball lenses 2 exposed from the front surface 106 and the back surface 107 may be used. Either of the spherical surfaces may be used as the entrance surface or the exit surface. An AR coat film is formed on the surface (spherical surface) of the ball lens 2 exposed from the mounting portion 113.
  • such a lens member 101 is mounted on the mounting surface 108 after being mounted on the mounting surface 108 of the substrate 109, for example.
  • an automatic surface mounting apparatus is used, and the lens member 101 is placed and fixed in a direction set to a set position (a predetermined coordinate position in the XY coordinate system) of the mounting surface 108 of the substrate 109. Is done.
  • the reference surface 103 is in contact with the mounting surface 108 and is placed on the substrate 109 in a stable state.
  • the mounting portion 113 is bonded by, for example, an ultraviolet curable resin 110 as an adhesive.
  • Reference numerals 111 and 112 indicate incident light or outgoing light of the ball lens 2.
  • the lens member 41 of the third embodiment is a lens member 41 corresponding to light in two directions.
  • the front surface 46 and the rear surface 47 of the mounting portion 49 have the same shape, and the left and right side surfaces of the mounting portion 49. 45 has the same shape as the front face 46 and the rear face 47. That is, on the left and right side surfaces 45, as with the front surface 46 and the back surface 47, the ball lens 2 protrudes and is exposed.
  • the spherical surface of the ball lens 2 exposed from the front surface 46 and the back surface 47 can be used as the light incident surface or the light exit surface, and the spherical surface of the ball lens 2 exposed from the left and right side surfaces is incident on the light.
  • Surface or exit surface the lens member 41 can function as a lens with respect to two light beams that are substantially orthogonal to each other. For example, light in two directions can be simultaneously collected or converted into parallel light. In a substrate on which a plurality of light paths that require the ball lens 2 are set, the cost can be reduced.
  • the mounting portion 49 of the lens member 41 includes a reference surface 43, a top surface 44, a side surface 45, a front surface 46, and a back surface 47, as in the first embodiment.
  • the lens member 51 of the fourth embodiment will be described.
  • the lens member 51 is configured such that the ball lens 2 is decentered downward with respect to the mounting portion 59.
  • the centers of the mounting portions 13, 112, and 49 of the lens members 1, 101, and 41 mounted on the substrate 109 and the center of the ball lens 2 substantially coincide with each other.
  • a part of the surface of the ball lens 2 protrudes from a reference surface 53 as a bottom surface.
  • the concave portion 61 is provided on the surface (attached surface) of the substrate 60, and a part of the ball lens 2 protruding from the reference surface 53 of the lens member 51 is formed.
  • the reference surface 53 of the lens member 51 is brought into contact with the surface of the substrate 60 in the state of being accommodated in the recess 61.
  • a through hole may be used instead of the recess 61.
  • the concave portion 61 is provided on the surface (mounting surface) of the substrate 60 as described above, and the lens member 51 is mounted in a state in which a part of the ball lens 2 protruding downward is accommodated, thereby changing the position of the optical axis. It becomes possible to dispose at a position where the distance from the surface of the substrate 60 is equal to or less than the radius of the ball lens 2.
  • the mounting portion 59 of the lens member 51 includes a reference surface 53, a top surface 54, a side surface 55, a front surface 56, and a back surface 57, as in the first embodiment.
  • this lens member 62 is provided with a convex portion 70 projecting upward on the top surface 64 of the mounting portion 69 of the lens member 62 that is substantially the same as the lens member 101 of the second embodiment. It is.
  • the convex portion 70 is provided with a portion to be gripped when the lens member 62 is moved to the mounting surface in an automatic surface mounting apparatus, for example, and protrudes from the mounting portion 69 by gripping the convex portion 70. It is possible to prevent the gripping device from coming into contact with the ball lens 2.
  • the mounting portion 69 of the lens member 62 includes a reference surface 63, a top surface 64, a side surface 65, a front surface 66, and a back surface 67, as in the first embodiment.
  • the lens member 71 uses an aspheric lens 72 that has already been manufactured in place of the ball lens 2, and the aspheric lens 72 is set in a mold.
  • the mounting portion 79 is formed of resin.
  • the cost of the lens member 71 differs depending on the aspherical lens 72.
  • the aspherical lens 72 is provided with a reference surface for surface mounting, it can be provided at a low cost.
  • the lens member 71 includes a reference surface 73, a top surface 74, a side surface 75, a front surface 76, and a back surface 77, as in the first embodiment.
  • the aspheric lens 72 has a circular shape when viewed from the optical axis direction.
  • the aspherical lens disposed in the cavity of the mold is molded by pressing in the cavity, so that the molding accuracy is improved when the outer shape is circular in rotation. be able to.
  • the outer diameter of the aspherical lens may be elliptical, but it seems that the molding accuracy is higher when it is circular.
  • the aspherical lens 72 includes an optical function part 72a having an optical function and a flange part 72b provided around the optical function part 72a and used for attaching the lens.
  • the front surface and the back surface of the optical function portion 72 a of the aspheric lens 72 are exposed from the holes provided in the front surface 76 and the back surface 77 of the mounting portion 79.
  • the mounting portion 13 is formed so that the front surface of the flange portion 72b is exposed on the incident surface (front surface 76) side and the flange portion 72b is covered on the emission (back surface 77) side.
  • the flange part 72b may or may not be exposed.
  • a lens member that is a modification of the sixth embodiment will be described.
  • a split-type mounting part 200 including a lower part 202 and an upper part 201 is used in place of the integrated mounting part 79.
  • the lens supported by the mounting unit 200 is the aspheric lens 72 described above.
  • the bottom surface of the lower portion 202 of the mounting unit 200 serves as a reference surface.
  • the exit surface and the entrance surface of the aspheric lens 72 are exposed between the upper part 201 and the lower part 202 of the mounting part 200.
  • this lens member 81 is manufactured so as to take a large number of a plurality of lens members 81.
  • a portion that becomes a plurality of mounting portions 89 is formed as a single plate-shaped molded portion.
  • a plurality of ball lenses 2 are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions.
  • the ball lenses 2 are arranged in two horizontal rows and four vertical rows in the molded portion 82, but the number of vertical and horizontal rows can be arbitrarily set.
  • the shape of the mounting portion 89 is a shape in which the hole 1a is not provided on each surface (103, 104, 105) of the mounting portion 113 in the second embodiment.
  • the manufacturing of the mounting portion 89 requires a cutting process after molding. However, many lens members 81 can be molded by one molding, and the cost can be reduced.
  • the mounting portions 13, 113, 49, 59, 69, 79, and 89 (82) are manufactured by molding a synthetic resin.
  • the mounting portions are manufactured by glass (ceramic) by a sol-gel method. It is good also as what to do.
  • the solification and the gel are performed. Or gelation. Thereafter, the mounting parts 13, 49, 59, 69, 79, 89 (82) are manufactured by heating and drying.
  • the lens member of each embodiment can be effectively used for a projector, a head-up display, or the like in addition to being used for a device related to optical communication as described above.
  • a lens member can be used for data transmission in the electronic circuit board.
  • the surface-mounted output-side lens member is converted into parallel light by irradiating laser light from a laser diode serving as a light source, and this laser light is incident on the input-side lens member to be condensed and received by a light receiving element. It is good also as a structure which irradiates to.
  • the electronic circuit board has a structure capable of transmitting data by the laser light described above. That is, since the lens member is miniaturized, optical communication can be performed within the electronic circuit board without using an optical fiber.
  • the communication module of the present embodiment uses the lens member 1, 41.51, 62, 71, 81, 101 of any of the above-described examples.
  • the lens member 101 of the second embodiment is used.
  • a light emitting element 331, a lens member 101, and a housing 332 that covers them are provided on a substrate 330, and a fiber fixing portion 333 that protrudes from one side surface of the housing 332 is formed.
  • the end of the optical fiber (optical communication cable) is fixed to the fiber fixing portion 333.
  • the light emitting element 331 includes, for example, a semiconductor laser, and has a light emitting point 331a at the upper end, and laser light is oscillated from the light emitting point 331a.
  • the lens member 101 is disposed so that the center position of the ball lens 2 is at the same height as the light emitting point 331 a of the light emitting element 331.
  • the laser light oscillated from the light emitting point 331a of the light emitting element 331 is divergent light, which is incident on the ball lens 2 of the lens member 101 and is emitted as convergent light.
  • the emitted light is coupled to the end face of the optical fiber 334.
  • the use of the lens member 1, 41.51, 62, 71, 81, 101 as described above facilitates miniaturization.
  • the lens array 401 according to the present embodiment has a single molded body (mounting part) 402 that supports the ball lenses 2 in a row. That is, the molded body 402 of the lens array 401 is integrally molded so as to support a plurality of ball lenses 2 in a row.
  • the shape of the lens array 401 is basically the same as the shape in which the lens members 1, 41.51, 62, 71, 81, 101 of the above-described embodiments are arranged in a row and integrated. .
  • the shape is substantially the same as the case where the three lens members 101 are connected in a state where the hole 101a is removed from the lens member 101 of the second embodiment. That is, the length of the molded body 402 along the optical axis direction of the ball lens 2 is shorter than the diameter of the ball lens 2, and the ball lens 2 is exposed at the front surface 406 and the back surface 407 of the molded body 402, One of the two exposed portions of these ball lenses 2 is the entrance surface and the other is the exit surface.
  • the lens array 401 includes a front surface 406, a back surface 407, left and right side surfaces 405, a reference surface (bottom surface) 403, and a top surface 404 on the molded body 402.
  • Such a lens array 401 is used in a communication module as described above, for example, when a laser is simultaneously incident on a plurality of optical communication cables.
  • lasers can be simultaneously coupled to three optical communication cables.
  • the lens array 401 basically has a shape similar to the shape in which the lens members 1, 41.51, 62, 71, 81, 101 of the present invention such as the lens member 101 are connected in a row. The same effects as those of the members 1, 41.51, 62, 71, 81, 101 can be obtained.
  • n lenses (n is an integer of 2 or more) are supported by the molded body 502 in a row.
  • the molded body 502 is made of a transparent resin.
  • each ball lens 2 for example, only a portion that becomes an incident surface is exposed from the molded body 502, and the exit surface side is not exposed from the molded body 502 and is inside the molded body 502. The exit surface side may be exposed, and the entrance surface side may be covered with the molded body 50.
  • the outer surface on the side where the ball lens 2 is exposed becomes the front surface 506, and the outer surface which is parallel to the front surface 506 and does not expose the ball lens 2 becomes the rear surface 507.
  • a pair of long outer surfaces along the alignment direction of the ball lenses 2 out of the outer surfaces orthogonal to the front surface 506 and the rear surface 507 are a top surface and a reference surface 504.
  • the front surface of the molded body 502 is a reference surface 504.
  • the remaining pair of narrow outer surfaces becomes the side surface 405.
  • a lens array 601 shown in FIG. 21 is an array of n ⁇ m (n and m are integers of 2 or more), and a plurality of ball lenses 2 are arranged in rows and columns and supported by a molded body 602.
  • the molded body 602 is formed of a transparent resin, and each of the ball lenses 2 is exposed at one place, for example, only the incident surface is exposed. Only the exit surface may be exposed.
  • the reference surface of the lens array 601 may be any of the four outer surfaces orthogonal to the outer surface from which the ball lens 2 is exposed. Further, any of the four outer surfaces described above may be used as the reference surface, and the reference surface may be selectable according to the usage pattern or situation. In this modification, an outer surface facing downward in the drawing is used as a reference surface 604.
  • the lens array 601 is different from the lens array 501 in which the ball lenses 2 are arranged in only one row, but the ball lenses 2 are arranged in a plurality of rows, but the basic configuration is substantially the same as the lens array 501. It is.
  • the Napo lens array 601 can be used, for example, as a lens array for a light source module, which will be described later.
  • the surface parallel to the surface from which the ball lens 2 is exposed is, for example, light emission, which will be described later. It is good also as a reference plane with respect to the light source part provided with an element. That is, when the lens array 601 and a light source unit (for example, a light emitting element substrate) on which a plurality of light emitting elements are mounted are arranged in an overlapping state, the lens array 601 and the light source unit are positioned (aligned) on the reference plane. ) May be possible.
  • the light source module includes a lens array 601 in which the above-described ball lenses 2 are arranged vertically and horizontally, and a light source unit 603 in which a plurality of optical elements such as light emitting diodes and semiconductor lasers are similarly arranged vertically and horizontally. It is what has.
  • the light source module is used as a backlight, other illumination, or the like, or used as a display device in combination with a liquid crystal display or the like.
  • the reference surfaces (mounting surfaces) 3, 43, 53, 63, 73, 103, 403, 504, 604 are mounted on the mounting portions 13, 49, 59, 69, 79, 89, 113 and the molded body. You may cut and provide in 402,502,602. That is, the reference surfaces 3, 43, 53, 63, 73, 103, 403, 504, and 604 are formed by cutting after the mounting portions 13, 49, 59, 69, 79, 89, and 113 and the molded bodies 402, 502, and 602 are formed. May be provided.
  • the reference surfaces 3, 43, 53, 63, 73, 103, 403, 504, and 604 may have a concave portion or a convex portion that serves as a positioning reference when attached to another member such as a substrate.
  • the reference surfaces 3, 43, 53, 63, 73, 103, 403, 504, and 604 are connected to other members and the optical axis of the lens such as the ball lens 2 when attached to other members such as a substrate. It regulates the distance (height on the substrate).

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Abstract

　既製のガラスレンズに、このガラスレンズを基板に実装する際に基準となる平面である基準面を有する実装部を付加したレンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュールを提供する。　レンズ部材１は、既に真球加工されたガラスボールレンズ２と、このガラスボールレンズ２に設けられた樹脂からなる実装部１３とを備える。実装部１３は、ガラスボールレンズ２が配置された金型内に流動可能な状態の樹脂を流入させて成形されている。この実装部１３には、ガラスボールレンズ２を表面実装する場合に、実装面に当接する基準面３が設けられている。

Description

レンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュール
　本発明は、レンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュールに関する。
　光通信用のレンズには、例えば、レーザダイオードと、光ファイバの端部が搭載された基板（例えば、シリコンベンチ）上に表面実装されて、レーザ－ダイオードから出力される光を光ファイバに集光するものなどが知られている。
　このようなレンズには、一般的に樹脂レンズではなく、ガラスレンズが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１では、ガラスレンズの外周形状が四角となるスクエアレンズを用いている。基板（例えば、シリコンベンチ等）上に表面実装する上では、レンズの外周に平面（基準面）があることが好ましい。すなわち、基板のレンズを搭載する搭載面（基板上の平面）に、レンズの外周の平面を当接させるように載置することにより、レンズを基板の搭載面に安定して配置することができる。また、レンズの光軸と平面との配置関係が決まっていて、平面が基準面となっていれば、搭載面に基準面を当接させるだけで、光軸の基板からの距離などが決まることになる。したがって、基板の搭載面にスクエアレンズを、例えば、紫外線硬化樹脂等を用いて容易に接着固定することができる。
　また、既に成形された上述のスクエアレンズ以外の非球面ガラスレンズに、ダイシング、ポリッシング等の後加工により基準面を設けることも行われている。
　また、研磨加工のボールレンズを用いる場合に、ステンレス材を切削加工することにより設けられた鏡筒や、ニッケル合金をプレス加工した缶等に当該ボールレンズを低融点ガラスで封止する方法が知られており、この場合に、これら鏡筒や缶を介してボールレンズを基板に実装することになる。
特開２００８－１５０２６５号公報
　ところで、上述のような光通信用装置では、コストダウンと、ダウンサイジングとが求められている。成形だけでガラススクエアレンズを製造する場合の方が、研磨を必要とするガラスレンズを製造する場合に比較して、基準面の作成まで含めて、コスト的に有利であるが、更なるコストの低減が求められている。
　ここで、ガラスボールレンズ用途のガラス材料には、高融点のものがあり、ガラス材料によっては、成形だけでガラスレンズとすることが困難であり、ガラスレンズとするのに研磨を必要とするものも多い。この研磨を必要とするガラスボールレンズの場合には、真球状に研磨するのに基準面があると邪魔になるので、上述のスクエアレンズのように成形時に基準面を設けることが困難であり、研磨されて製造されたガラスレンズに、上述のダイシングやポリッシング等の後加工により基準面を設けることになり、コストの低減が困難であった。現状では、成形ではなく、真球加工されたガラスボールを、光学部品であるガラスボールレンズとして、基板に表面実装することを意図した製品は市場にないが、暫定評価目的として、ガラスボール全体にＡＲコート膜を成膜した製品が存在する。
　また、ダウンサイジングにおいては、上述の鏡筒や缶を用いるガラスボールレンズの場合に、鏡筒や缶がダウンサイジングの邪魔になり、小型化が困難である。現状でも、サイズ上の問題で鏡筒や缶にガラスボールレンズを取り付けたレンズ部材を用いることが困難な小型化された製品がある。
　この場合に、鏡筒や缶を用いずに、基板に断面Ｖ字状のＶ溝を設けて、真球状の球面レンズ（ボールレンズ）を直接表面実装することも可能だが、ボールレンズのように完全回転対象形となっていると、基板に設置して固定されるまで、光学的指向性が定まらない状態となり、柔軟にボールレンズを利用する事が困難であった。
　例えば、上述のようにＡＲコートをボールレンズの表面に施す場合に、ボールレンズの実際に光が入射される面と出射される面とが基板に実装するまで確定していないので、ボールレンズの全面にＡＲコートを施す必要がある。この場合、ボールレンズを基板に実装するために、ボールレンズを取り扱う際に、全面に施されたＡＲコートを避けて取り扱うことができないので、例えば、ＡＲコートを傷つける虞がある。この場合に、ボールレンズの光の入射や出射に使われる部分にＡＲコートの傷が配置されてしまうと、歩留まりの低下を招いたり、光学特性の劣化を招いたりする虞がある。なお、例えば、上述のガラススクエアレンズや、鏡筒や缶を用いる場合には、ＡＲコートが必要とされる面が明らかであり、かつ、ガラスレンズを表面実装する前にＡＲコートを施しても、その部分を避けてレンズを取り扱うことが可能である。
　すなわち、ボールレンズを鏡筒や缶に封止しないで単体で用いることは、実装時のハンドリング、自動実装への対応、基板への接着時のハンドリング等の観点から実用的ではない。
　本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、既製のガラスレンズに、このガラスレンズを取り付けるための実装部（成形体）を付加したレンズ部材、レンズ部材の製造方法、通信モジュール、レンズアレイおよび光源モジュールを提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明のレンズ部材は、既に作成されたガラスレンズと、当該ガラスレンズに当該ガラスレンズとは異なる材料からなり、前記ガラスレンズが配置された型内に流動可能な状態の前記材料を流入させて固めることにより設けられた実装部とを備え、前記実装部には、前記ガラスレンズを表面実装する場合に、実装面に当接する基準面が設けられていることを特徴とする。
　このような構成によれば、ガラスレンズは、例えば、球面レンズや非球面レンズであっても、基本的にガラスレンズとして成形や研磨（真球加工を含む）等により製造され、ダイシングやポリッシング等の後加工を行わずに、ガラスレンズ単体として、できるだけコストがかからないように設計や製造されたレンズを用いることができる。
　また、実装部としては、例えば、金型（型）内に上述のガラスレンズを固定した状態で、樹脂を射出成形することにより製造されたものや、型内に上述のガラスレンズを固定した状態で、流動性のあるゾル化前またはゾル化後の材料を型内に流入させて、ゾル－ゲル法によりガラスやセラミックとして製造されるものが考えられる。これらの場合に、実装部は、ガラスレンズと異なる材料からなる。実装部は、レンズ部材使用時に、光が入射、および出射する部分を露出した状態で、ガラスレンズから外れない程度にガラスレンズを覆うように設けられる。例えば、ガラスレンズの一部が内部に含まれた状態の軸方向に短い柱状に設けられ、ほぼ柱状の実装部の外周面に平面状の基準面が設けられる。
　ゾルーゲル法では、型内に例えば溶液状または溶液からゾル化したゾル状の材料を注入した後に、材料が溶液状の場合には、材料をゾル化した後にゲル化させ、また、材料がゾル状の場合には、材料をゲル化させ、さらに比較的低温（例えば１００度以下）での加熱によりゲルを乾燥させるものであってもよい。この場合も、例えば、ゾル－ゲル法で製造されたガラスやセラミックにより低コストに基準面を有する実装部をガラスレンズと一体に設けることが可能になる。
　本発明の前記構成において、前記ガラスレンズを光軸方向から見た場合に円形となっていることが好ましい。
　このような構成によれば、例えば、実装部をプレスモールディングで製造する場合、金型のキャビティ内に配置されたガラスレンズをキャビティ内で加圧して成形するので、回転対照で外形が円形状である方が、成形精度を向上することができる。ガラスレンズとしては、例えば、後述の球状のガラスレンズ（ボールレンズ）や、非球面レンズを用いることができる。球状レンズは、光軸をどこに設定しても、光軸方向から見た形状（外形）は円となる。非球面レンズは、光軸方向から見て外形が円形となるとは限らないが、円形とすることが好ましい。
　本発明の前記構成において、前記ガラスレンズが真球加工されたガラスボールからなるガラスボールレンズであることが好ましい。
　このような構成によれば、ガラスボールレンズの製造コストの低減を図ることができる。すなわち、真円度にもよるが、例えば、ベアリングのボール等を作成するための一般的な真球加工により、ガラスボールレンズを製造した場合に、ガラスボールレンズに係るコストを低減することができる。すなわち、真球加工が基本的に研磨加工であっても、一度に多くのガラスボールを加工可能であり、成形された非球面レンズなどをガラスレンズとして用いた場合より、レンズ部材の製造コストを低減することができる。
　また、本発明の前記構成において、前記実装部が前記ガラスレンズの一部を含む多角形柱状に形成され、前記実装部の断面多角形状の外周面を構成する３つ以上の平面のうちの少なくとも１つの前記平面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に当該平面から前記ガラスレンズの表面に至る孔が形成されていることが好ましい。
　このような構成によれば、例えば、実装部を断面正方形状の四角筒状の部材とした場合に、断面の正方形の各辺の長さをガラスレンズの直径に近づけた場合に、実装部の外周の４つの外周面となる平面のそれぞれにガラスレンズの表面が近接して、実装部に肉厚が薄くなる部分が生じる。この部分の肉厚が薄くなりすぎると、強度が低下し、肉厚が薄くなった部分が、例えば、破れるように壊れて、ガラスレンズから剥がれてしまう虞がある。
　そこで、肉厚が薄くなった部分に孔を設けることで、肉厚が薄くなる部分が無い構成とすることにより、実装部が、肉厚が薄くなった部分で壊れるのを防止できる。なお、この孔は、後加工ではなく、実装部を作成する際に設けておくことが好ましく、例えば、上述の平面に対応する型の内面にガラスレンズの表面に至る凸部を設け、前記凸部を取り除いた際に、孔が設けられる構造であることが好ましい。
　また、上述の実装部の外周の平面の少なくとも１つは、基準面として、例えば、基板にレンズ部材を表面実装する際に基板の実装面に接着等により固定される部分である。この基準面に肉厚が薄く脆弱な部分があると、この部分を基板に接着した際にこの部分が壊れる虞があり、レンズ部材が基板から剥がれる原因になる虞がある。したがって、この部分が始めから無い構造とすることにより、レンズ部材が基板から脱落するのを抑制することができる。また、接着に際し、紫外線硬化樹脂を用いる場合に、孔内に紫外線効果樹脂を充填することで、樹脂量を増やして接着を強固にすることができる。また、この場合に、孔に充填された紫外線硬化樹脂が、基板の実装面と、ガラスレンズの表面との両方に接触した状態とすることで、基板とガラスレンズとを直接接着する構造とすることにより、接着をより強固なものにすることができる。
　また、本発明の前記構成において、前記実装部の前記基準面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に前記基準面から前記ガラスボールレンズの表面に至る孔が形成されていることが好ましい。
　このような構成によれば、上述のように孔が形成される前記平面が前記基準面であった場合と同様に、基板の実装面に固定された基準面で実装部が壊れて、レンズ部材が基板から脱落するのを防止することができる。また、孔に接着剤を注入することで、使用する接着剤の量を多くして、接着を強固にできるとともに、孔内の接着剤により、ガラスレンズと、基板とを直接接着することが可能になる。なお、接着剤を紫外線硬化樹脂とした場合に、例えば、実装部のガラスレンズを介して対向する位置にある面にもガラスレンズに至る孔を設け、ガラスレンズを介して基準面の孔内の紫外線硬化樹脂に紫外線を当てられる構成となっていることが好ましい。
　また、本発明の前記構成において、前記ガラスレンズの前記実装部内に配置される外面と、前記実装部の外面との間の最短距離が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
　このような構成によれば、実装部の肉厚（ガラスレンズ外面と実装部外面との最短距離）の最も薄い部分を０．１ｍｍ以上とすることにより、十分な強度を得ることができる。なお、上述のように実装部のガラスレンズとの間で肉厚が薄くなる部分に上述のように孔を設けることにより、肉厚が０．１ｍｍより薄い部分がなくなるようにしてもよい。
　また、本発明の前記構成において、前記実装部が直方体状に形成されるとともに、互いに平行な一対の外面が前記ガラスレンズの光軸に直交するように配置され、前記ガラスレンズの光軸方向に沿った厚さをＤ、前記実装部の前記ガラスレンズの光軸に直交する一対の前記外面間の光軸方向に沿った距離をＴとした場合に、Ｔの値がＤの値以上となっていることが好ましい。
　このような構成によれば、ガラスレンズが実装部に略覆われた構造とすることができ、例えば、余計な外光の入射を実装部により効果的に抑止することができ、迷光対策として有効である。なお、ガラスレンズの光の入射面と出射面とは、実装部に上述のように孔を設けて露出させることが好ましい。なお、ガラスレンズを球状とした場合に、実装部にガラスレンズが保持された状態でガラスレンズの光軸方向が決まることになるが、ここでは、上述の一対の外面に直交する方向が球状のガラスレンズの光軸方向となる。
　また、本発明の前記構成において、前記実装部が直方体状に形成されるとともに、互いに平行な一対の外面が前記ガラスレンズの光軸に直交するように配置され、前記ガラスレンズの光軸方向に沿った厚さをＤ、前記実装部の前記ガラスレンズの光軸に直交する一対の前記外面間の光軸方向に沿った距離をＴとした場合に、
　０．２Ｄ≦Ｔ≦２．０Ｄ
となっていることが好ましい。
　このような構成によれば、実装部の光軸に直交する一対の外面間の距離Ｔを、ガラスレンズの光軸方向に沿った厚さＤの０．２倍以上とすることにより、安定的に基板に配置可能となる。例えば、レンズ部材を基板に実装する場合に、レンズ部材が基板に接着される前に倒れづらい構造とすることができる。また、距離Ｔを厚さＤの２倍以下とすることにより、取扱い易い構造とすることができる。実装部が光軸方向に長すぎると、例えば、レンズ部材を後述の通信モジュールに利用する場合に、実装部が発光素子としての半導体レーザと近接したり、光通信ケーブルの端面に近接したりして、作業性が悪くなる可能性がある。
　これら本発明のレンズ部材の製造に用いられるレンズ部材の製造方法において、既に作成された前記ガラスレンズが配置された型内に、前記ガラスレンズと異なる材料からなり、かつ、流動性を有する材料を流入させて固めることにより、前記ガラスレンズを表面実装する際に実装面に当接する基準面を有する実装部を設けることを特徴とする。
　このような構成によれば、上述のような作用効果を有するレンズ部材を製造することができる。
　また、本発明のレンズ部材は、ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体（実装部）とを備え、
　前記ガラスレンズの光が入射する入射面と、前記ガラスレンズの光が出射する出射面が前記成形体から露出していることを特徴とする。
　このような構成によれば、ガラスレンズが成形体に支持されているので、ガラスレンズに当該ガラスレンズの設置のための加工を施すことなく、ガラスレンズを支持する成形体を成形して、この成形体を介してガラスレンズをその設置位置に容易に設置することができる。
　また、本発明のレンズ部材は、ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体とを備え、
　前記成形体には、当該成形体を他の部材に取り付ける取付面が設けられ、
　前記ガラスレンズの光が入射する入射面と、前記ガラスレンズの光が出射する出射面が前記成形体から露出していることを特徴とする。
　このような構成によれば、ガラスレンズが成形体に支持されているので、ガラスレンズに当該ガラスレンズの設置のための加工を施すことなく、ガラスレンズを支持するとともに、ガラスレンズを他の部材に取り付けるための取付面を有する成形体を成形して、この成形体を介してガラスレンズを他の部材に容易に取り付けることができる。また、成形体の寸法は、ガラスレンズの径と略同レベルとすることが可能であり、レンズ部材が使われる装置の小型化に寄与することができる。
　本発明の前記構成において前記他の部材の前記成形体が取り付けられる被取付面に設けられた凹部または貫通孔に挿入されるように、前記成形体の前記取付面から前記ガラスレンズの一部が突出していることが好ましい。
　このような構成によれば、他の部材の被取付面からガラスレンズの光軸までの距離をガラスレンズの半径より短くすることができる。取付面上に成形体を介してガラスレンズを他の部材に取り付けた場合には、被取付面からガラスレンズの光軸までの距離が、ガラスレンズの半径より長くなってしまうが、取付面から突出したガラスレンズの一部を被取付面の凹部や貫通孔に挿入した状態とすることで、被取付面から光軸までの距離をガラスレンズの半径より短くすることができ、レンズ部材を用いた装置の小型化を図ることができる。
　本発明のレンズ部材は、ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体とを備え、
　前記成形体には、当該成形体を他の部材に取り付ける取付面が設けられ、
　前記成形体が直方体状に設けられるとともに、前記ガラスレンズが球状に設けられ、
　前記成形体の６つの外面のうちの互いに平行な少なくとも２つの前記外面の内側に前記ガラスレンズの外面が配置されていることを特徴とする。
　このような構成によれば、球状のガラスレンズが直方体状の成形体に支持された状態となる。また、成形体の６つの外面のうちの少なくとも互いに平行な２つの外面の内側にガラスレンズの外面が配置される。この場合に、６つの外面のうち、ガラスレンズの外面が内側に配置される２つの外面を除いた残りの外面のうちの互いに平行な２つの外面では、例えば、ガラスレンズの外面が外側に配置されるようにしてもよい。すなわち、互いに平行な一対の外面からそれぞれからガラスレンズが突出した状態としてもよい。この場合には、ガラスレンズの成形体から突出する２つの部分を光の入射面と光の出射面とすることができる。この場合に、ガラスレンズが露出する２つの外面間の距離は、ガラスレンズの直径より短くなり、レンズ部材のさらなる小型化を図ることができる。
　本発明の前記構成において、前記成形体の互いに方向が異なる各辺の長さが前記ガラスレンズの直径より長くされ、
　前記ガラスレンズの外面が前記成形体の６つの外面より内側に配置され、
　前記成形体の互いに平行な少なくとも一対の前記外面に、前記ガラスレンズの前記外面に至る孔が設けられることにより、前記ガラスレンズの外面の少なくとも２箇所が前記成形体から露出していることが好ましい。
　このような構成によれば、ガラスレンズを成形体の６つの外面の内側に配置しても、ガラスレンズの入射面および出射面となる部分を成形体から露出させることができる。また、成形体の角部は、ガラスレンズの外面からある程度の距離を確保でき、成形体の強度を高めることができる。
　また、本発明の通信モジュールは、上述のレンズ部材と、発光素子と、これらレンズ部材および発光素子が実装される基板とを備え、前記発光素子の光を、前記レンズ部材を介して光通信ケーブルに入射することを特徴とする。
　このような構成によれば、上述のようなレンズ部材を用いて発光素子の光を光通信ケーブルの端面に集光して、光通信ケーブルに入射させることができるので、光通信モジュールの小型化や組立性の向上やコストダウンに寄与することができる。
　なお、発光素子は、例えば、発光ダイオードや半導体レーザである。また、光通信ケーブルは、例えば、光ファイバを用いたものである。
　また、本発明のレンズアレイは、複数の球状のガラスレンズと、複数の前記ガラスレンズを所定の配列で並べた状態で、かつ、各ガラスレンそれぞれの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、複数の前記ガラスレンズを支持する成形体とを備えることを特徴とする。
　このような構成によれば、レンズアレイは、基本的に複数のガラスレンズを成形体で支持するようにしたものであり、１つのガラスレンズを成形体で支持する場合と同様の作用効果を得ることができる。なお、成形体として例えば透明樹脂を用いることで、ガラスレンズへの光の入射またはガラスレンズからの光の出射を、成形体を介して行うものとしてもよく、例えば、各レンズの一個所だけが成形体から露出する構造であってもよい。例えば、板状のガラスに凸面を並べたレンズアレイと略同様の形状で略同様の機能を有するものとすることが可能であり、このようなレンズアレイに対してコストダウンを図ることができる。すなわち、板状のレンズアレイをガラスで成形したり、研磨したりする場合よりも、複数のガラスレンズを成形体で支持するようにしたレンズアレイの方が低コストに製造することができる。
　また、本発明の光源モジュールは、上述のレンズアレイと、前記レンズアレイを介して光を照射する複数の発光素子とを備えることを特徴とする。
　このような構成によれば、例えば、ガラスレンズが縦横に並べて配列されたレンズアレイの成形体に発光素子を備える例えば光源装置を取り付けることにより、レンズアレイを介して発光素子の光を照射することができる。この場合にも上述のように例えば板状のガラスに凸面を並べたレンズアレイに対して、コストの低減を図ることができる。
　本発明によれば、基板に表面実装する際に、実装面に当接する基準面を有するレンズ部材において、型内に既に作成されたガラスレンズを配置するとともに、ガラスレンズと異なる材料を型内で固めることで、基準面（取付面）を有する実装部（成形体）を前記ガラスレンズに固定された状態に設けることができ、基準面を有するガラス部材の低コスト化と小型化を図ることができる。
本発明の第１の実施の形態のレンズ部材を示す正面図である。 同、レンズ部材を示す側面図である。 同、レンズ部材を成形するための金型の概略を示す要部断面図である。 同、可動金型を取り除いた状態の金型の概略を示す要部平面図である。 同、金型を開いた状態の概略を示す要部断面図である。 同、可動金型を取り除いた状態で、かつ開いた状態の金型の概略を示す要部平面図である。 本発明の第２の実施の形態のレンズ部材を示す図であって、（ａ）が底面図であり、（ｂ）が平面図であり、（ｃ）が側面図であり、（ｄ）が正面図（背面図）である。 同、レンズ部材の孔１ａが形成されていない変形例を示す側面図である。 同、基板に実装されたレンズ部材を示す側面図である。 本発明の第３の実施の形態のレンズ部材を示す側面図である。 本発明の第４の実施の形態のレンズ部材を示す側面図である。 本発明の第５の実施の形態のレンズ部材を示す側面図である。 本発明の第６の実施の形態のレンズ部材を示す正面図（背面図）である。 同、レンズ部材を示す側面図である。 同、実装部が二分された変形例を示す側面図である。 同、実装部が二分された変形例を示す正面図である。 本発明の第７の実施の形態のレンズ部材を説明するための図である。 本発明の第８の実施の形態の通信モジュールを示す概略図である。 本発明の第９の実施の形態のレンズアレイを示す図であって、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が正面図（背面図）である。 同、変形例となるレンズアレイを示す概略図である。 同、別の変形例となるレンズアレイを示す概略図である。 本発明の第１０の実施の形態の光源モジュールを示す側面図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
　まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
　図１および図２に示すように、レンズ部材１は、真球加工されたガラス製のボールレンズ（ガラスボールレンズ）２と、このボールレンズ２の一部が内部に入り込んだ状態で成形された樹脂製の実装部（成形体）１３とを備える。
　ボールレンズ２は、例えば、ベアリングのボールなどと同様に周知の真球加工により、所定の真球度となるように加工されたものである。このような真球加工したガラスボールとしての既成品をボールレンズ２としてもよいし、指定した硝材からなるレンズ用ガラスを真球加工してボールレンズを製作するものとしてもよい。
　また、ガラス製のボールレンズ２の真球度、硝材の種類、直径等は、任意に選択可能であり、レンズ部材１の用途、要求される光学性能、レンズ部材１を用いる製品のサイズ、コスト等に基づいて決定される。また、使用可能な硝材は、特に限定されず、各種硝材を使用可能である。このようなボールレンズ２は、光軸方向（ボールレンズ２の中心を通る直径方向）から見て円形である。
　レンズ部材１の実装部１３は、基本的に直方体であり、ここでは、断面正方形の直方体である。言い方を変えれば、実装部１３は、断面正方形の軸方向に短い柱状であり、内部にボールレンズ２を略含むものである。実装部１３を、断面正方形の角柱状の部材として見た場合に、４つの外周面が同じ形状の長方形となり、これら４面に対して残りの２面が正面と背面となる。なお、正面を光が入射する面とし、背面を光が出射する面としてもよい。
　この実装部１３を基板の実装面に実装する場合に、上述の外周の４つの面のうちの１つが底面となる基準面（取付面）３であり、その左右に基準面３に対して直角に配置される面が左右の側面５であり、残りの基準面３に平行な面が天面４となる。
　また、この実施の形態では、実装部１３は、断面正方形の直方体であり、その中心にボールレンズ２の中心が配置されているので、柱の軸回りに回転させた際に４回対称の立体であり、４つの面（３、４、５）のいずれを基準面（底面：取付面）としてもよいし、いずれを天面としても側面としてもよい。
　また、実装部１３の基準面３、天面４、左右の側面５のいずれにも、長方形の面の中心を中心とする略円柱状の孔１ａが形成されている。
　また、実装部１３の軸方向（正面６の中央から背面７の中央を通る軸）の長さが、ボールレンズ２の直径より少し長くなっており、レンズ部材１を側面５側から見た場合に、その前後方向（正面６から背面７に至る方向）の長さが、その上下方向の（基準面（底面）３から天面４に至る方向）長さより短いが、前後方向の長さは、ボールレンズ２の直径より少し長くなっている。
　実装部１３の上述の軸方向と平行で、ボールレンズ２の中心を通る線が光軸となる。ボールレンズ２の光軸は、基本的にボールレンズ２の中心を通るものであるが、実装部１３にボールレンズ２が支持された状態で上述の実装部１３の軸方向に沿う光軸が定まることになる。また、図３に示すように、直方体状の実装部１３の互いに平行な一対の外面としての正面６と背面７がボールレンズ２の光軸に直交するように配置される。ここで、ボールレンズ２の光軸方向に沿った厚さをＤ、実装部１３のボールレンズ２の光軸に直交する一対の前記外面（正面６および背面７）の間の光軸方向に沿った距離（実装部１３の光軸方向に沿った長さ）をＴとした場合に、Ｔの値がＤの値以上となっている。すなわち、
　１．０Ｄ≦Ｔ
　となっている。
　この場合に、ボールレンズ２は、上述のように基本的に実装部１３に略覆われた状態となり、ボールレンズ２が外光の影響を受け辛いものとなっている。これにおり迷光を抑制することができる。また、実装部１３は、ボールレンズ２を支持してボールレンズ２を例えば基板に取り付けるためのものであるが、ボールレンズ２より長すぎると、基板上の他の部材との間隔が狭くなり、取扱いが難しくなるので、Ｔ≦２．０Ｄとなっていることが好ましい、また、実装部１３のボールレンズ２の光の出射側となる背面７（正面８）はボールレンズ２の焦点よりボールレンズ２に近い側にあることが好ましい。
　実装部１３内にボールレンズ２が完全に埋まった状態とする。すなわち、ボールレンズ２の外面は、直方体状の実装部１３の６つの外面の内側に配置されることになる。実装部１３には、上述の孔１ａに加えて、レンズ部材１の正面６と背面７とには、それぞれ、ボールレンズ２の光が入射する面と、光が出射する面とを露出させるための孔６ａおよび孔７ａが設けられている。
　すなわち、実装部１３の外面のうちの互いに平行な少なくとも２つの外面（正面６と背面７）に、ボールレンズ２の外面に至る孔が設けられていることにより、ボールレンズ２の外面の少なくとも２箇所が実装部１３から露出している。
００
　孔６ａはレンズ部材１の実装部１３の正面６からボールレンズ２の表面（外面）に至るように設けられ、孔７ａはレンズ部材１の実装部１３の背面７からボールレンズ２の表面に至るように設けられている。これら孔６ａ、７ａの直径は、上述の孔１ａより大きいが、ボールレンズ２の直径よりは小さい。また、孔６ａの中心と、孔７ａの中心を結ぶ線分がボールレンズ２の中心を通るように配置されている。
　本実施の形態において、実装部１３の正面と背面とは同じ形状となっており、どちらを正面または背面としてもよく、これら正面および背面から露出するボールレンズ２の二つの球面のうちのどちらを入射面としても出射面としてもよい。
　実装部１３の孔６ａおよび孔７ａで露出するボールレンズ２の表面（球面）には、ＡＲコート膜が成膜されている。なお、実装部１３の中心と、ボールレンズ２の中心は、必ずしも一致する必要はなく、ずれていても良いが、基準面３とボールレンズ２の光軸との距離は、設定された距離となっている必要がある。また、実装部１３を構成する合成樹脂は、特に限定されるものではなく、周知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、レンズ部材１が表面実装される基板を有する製品の製造において、半田のリフロー工程がある場合に、実装部１３の樹脂は、リフロー工程時の温度に耐える耐熱性を有する樹脂である必要がある。また、樹脂の色も、透明やその他の色であってもよいが、例えば、黒であってもよい。
　このようなレンズ部材１によれば、実装部１３をガラス製のボールレンズ２と異なる材料でボールレンズ２が配置された型内で容易に製造することができる。また、実装部１３には、基板（他の部材）の実装面（被取付面）に当接させてレンズ部材１を載置可能とする基準面３があるので、例えば、自動表面実装装置にセットされた基板に接着剤が塗布されたレンズ部材１を自動で表面実装することができる。ボールレンズ２単体のように転がるようなことがなく、Ｖ溝を実装面に設けなくとも、レンズ部材１を基板に表面実装することができる。
　また、ボールレンズ２は、必ずしもガラスレンズとして研磨する必要はなく、ベアリングのボールと同様の真球加工等により、多数のボールを一度に加工可能な方法を用いるので、低コストでガラス製の真球度の高いボールを用いることができる。この場合に、ボールレンズ２一つ一つのコストは、レンズを成形により形成する場合や、１つずつ研磨する場合に比較して低いものとなる。したがって、ボールレンズ２を製造した後に実装部１３の成形が必要であっても、基板に表面実装するレンズのコストダウンを図ることができる。
　また、実装部１３は、ボールレンズ２が完全に埋め込まれるように、前後方向、左右方向、上下方向とも、ボールレンズ２の直径より少しだけ長くなるが、上述の鏡筒や缶にボールレンズを取り付けたものよりもかなり小型にすることが可能である。
　また、レンズ部材１の小型化を図る際に、上述の実装部１３の断面の正方形の一辺の長さがボールレンズ２の直径に近づくことになるが、この際に、実装部１３の外周の各面（３、４、５）と、ボールレンズ２との間の距離が短くなり、実装部１３の各面（３、４、５）と、ボールレンズ２とが最も近づく部分で、実装部１３を構成する樹脂の厚みが薄くなってしまい、必要十分な強度が保てずに、脆弱な状態となる虞がある。例えば、強度的には、実装部１３において、ボールレンズ２の実装部１３内に配置される外面と、実装部１３の外面との間の最短距離（最も薄い肉厚）が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
　そこで、レンズ部材１の小型化を進める上では、各面（３、４、５）のボールレンズ２に近接する部分に、孔１ａを設けることにより、脆弱になる虞のある部分を取り除くことが好ましい。例えば、上述の最短距離としての実装部１３の肉厚が０．１ｍｍより薄くなる部分に孔１ａが設けられる構造とすることで、肉厚が０．１ｍｍより薄くならないようにできる。
　これにより、レンズ部材１の小型化を図っても、実装部１３の薄くなった部分が壊れるのを防止できる。これにより、レンズ部材１の更なる小型化を図ることが可能になる。
　また、実装面に当接する基準面３に孔１ａを設けた場合に、この孔１ａに例えば接着剤として紫外線硬化樹脂を充填するようにすれば、紫外線硬化樹脂により、孔１ａを介して直接基板とボールレンズ２とを接着することが可能になり、接着強度の向上を図ることができる。また、この際には、孔１ａ内に接着剤を充填することにより、接着剤の種類にもよるが、接着剤の量を増やして接着強度を高めることができる。
　また、接着剤が紫外線硬化樹脂の場合に、基準面３とともに天面４にも孔１ａを形成することで、天面４の孔１ａから基準面３の孔１ａにボールレンズ２を介して紫外線を照射することが可能になり、レンズ部材１の基板への接着が容易になる。
　なお、実装部１３の断面形状は、正方形に限られるものではなく、例えば、実装面からの天面４までの距離を短くするために、左右の側面５間の距離より天面４と基準面３との距離を短くしたり、左右幅を狭くするために、左右の側面５間の距離を天面４と基準面３との距離より短くしたりしてもよい。この場合に、各面（３、４、５）のうちの長い方の面だけに孔１ａを設けるものとしてもよい。
　次に、本発明のレンズ部材１の製造方法を説明する。レンズ部材１の製造は、ボールレンズ２として、周知の真球加工により製造されたガラス製のボールであるガラスボールが用いられる。このガラスボールの外側に樹脂製の実装部１３を樹脂成形により製造する。樹脂成形としては、例えば、射出成形が用いられる。この際の射出成形においては、図３～図６に概略を示す金型が用いられる。
　金型は、樹脂が充填されて成形される空間としてキャビティ２２を構成するようになっており、一対の金型（固定金型２６．可動金型２７）と、その間に配置されるスライドコア２１とを備える。なお、スライドコア２１は、固定金型２６に対して、一方向に往復移動するように設けられているが、可動金型２７に往復移動自在に設けてもよい。
　また、キャビティ２２は、キャビティ２２に樹脂を充填するランナ２４がゲートを介して接続されている。ランナ２４は、例えば、スライドコア２１に設けられており、キャビティ２２の外周の４つの角部のうちの１つの角部に接続されている。成形後にランナ２４で成形されたランナ部２４ａは、ゲートで成形性された部分を含めて、キャビティ２２に対応する実装部１３の角部で切断される。例えば、本実施の形態では、図１に示す切断面２５の位置でゲートにより成形された樹脂が切断される。この際に、ゲート痕（切断痕）が実装部１３の上述の４つの面（３．４．５）からなる外周面より外側に出ないようになっている。
　また、固定金型２６には、ボールレンズ２に対応する球面を備えたボール受部２３が設けられ、このボール受部２３の球面上にボールレンズ２が載置される。ボールレンズ２とボール受部２３とは、球面で面接触し、ボール受部２３とボールレンズ２との間にキャビティ２２に充填された樹脂が入り込まないようになっている。このボール受部２３は、固定金型２６のキャビティ２２の底面を構成する部分から突出して形成されており、このボール受部２３により、レンズ部材１の実装部１３の正面（または背面）の孔６ａ（孔７ａ）を成形するようになっている。
　また、スライドコア２１は、上述の実装部１３の４つの面（３、４、５）に対応して、４つ備えられ、それぞれ９０度ずつ異なる４つの方向に沿って往復動自在となっている。また、スライドコア２１の先端には、キャビティ２２の周囲の４つの壁面のうちの１つずつを構成する先端面３２を有するとともに、先端面３２には、実装部１３の外周の各面（３、４、５）の孔１ａを形成するための円柱凸部２９が設けられている。また、４つのスライドコア２１は、それぞれの先端面３２を近づけてこれら先端面３２によりキャビティ２２の４つの外面を構成するように最も前進させた閉じた位置と、樹脂成形後に実装部１３が成形されたレンズ部材１を離型して取り出す際に、成形された実装部１３の孔１ａから円柱凸部２９が完全に抜けた状態となるまで、４つのスライドコア２１が後退することになる。
　可動金型２７は、スライドコア２１の部分を除いて、固定金型２６と、面対称となる同様の形状を有するもので、ボール受部２３を上下逆さにした形状のボール被覆部２８を備える。ボール被覆部２８は、ボール受部２３と同様にボールレンズ２に対応する球面を備え、この球面が可動金型２７を閉じた状態で、ボールレンズ２の球面に面接触するようになっており、ボール被覆部２８とボールレンズ２との間にキャビティ２２に充填された樹脂が入り込まないようになっている。このボール被覆部２８は、固定金型２６のキャビティ２２の底面を構成する部分から突出して形成されており、このボール被覆部２８により、レンズ部材１の実装部１３の正面（または背面）の孔６ａ（孔７ａ）を成形するようになっている。
　このような金型による成形においては、まず、図５、図６に示すように、各スライドコア２１を矢印に沿って後退させるとともに、可動金型２７を矢印に沿って上昇させて、ボール受部２３の球面上にボールレンズ２を載せる。次に、スライドコア２１を前進させて、図３および図４に示すように、キャビティ２２の周囲をスライドコア２１の４つの先端面３２で囲んだ状態とするとともに、スライドコア２１の円柱凸部２９の先端面をボール受部２３に保持されたボールレンズ２に当接させる。
　また、この際に可動金型２７を降下させて固定金型２６に近づける。この際に、キャビティ２２の上側が可動金型２７により閉じられるとともに、ボールレンズ２にボール被覆部２８が被せられた状態となる。これにより、ボールレンズ２の光が入射または出射する面がボール受部２３の球面と、ボール被覆部２８の球面とにより覆われ、流動可能な状態の樹脂に接触しないようになっている。同様に、スライドコア２１の円柱凸部２９とボールレンズ２との接触面にも流動性を有する樹脂が入り込まないようになっている。
　固定金型２６、可動金型２７および４つのスライドコア２１を閉じた状態で、樹脂をランナ２４からゲートを介してキャビティ２２に充填する。
　これにより、ボールレンズ２の周囲に直方体状の実装部１３が成形される。
　次に、上述の場合と逆に、可動金型２７を上昇させるとともに、スライドコア２１を後退させて、実装部１３が成形されたレンズ部材１を取り出すことになる。
　このようなレンズ部材１の製造方法によれは、ガラスレンズとして比較的安価な真球加工により製造されたボールレンズ２を用い、その周囲に樹脂成形で基準面３を有する実装部１３を成形するだけなので、比較的安価に製造できる。すなわち、従来のガラス製の成形レンズであるスクエアレンズや、ボールレンズを筐体や缶に封止したレンズ部材よりコストを低減できる。また、実装部１３は、ボールレンズ２の直径に近いサイズまで小型化可能であり、例えば、光通信用のデバイスの小型化要求に答えることができる。例えば、実装部１３の断面の正方形の各辺の長さを、例えば、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ等に設定することができる。なお、この際に実装部１３のサイズに対応してボールレンズ２の直径が設定されることになる。なお、実装部１３のサイズは、上述のものに限定されるものではなく、１ｍｍ以下であっても、３ｍｍ以上であってもよい。
　次に、第２の実施の形態のレンズ部材１０１について説明する。
　なお、以下の各実施の形態において、各レンズ部材１０１、４１、５１、６２、７１、８１は、第１の実施の形態のレンズ部材１と同様にボールレンズ２（または、後述の非球面レンズ７２等）と樹脂製の実装部１１３、４９、５９、６９、７９、８９とからなるもので、ボールレンズ２は、第１の実施の形態と同様であり、実装部１１３、４９、５９、６９、７９、８９の形状が第１の実施の形態と異なるものとなっている。以下の説明では、第１の実施の形態と異なる部分を説明し、第１の実施の形態と同様の構成の説明を省略するか簡略化する。
　図７に示すように、レンズ部材１０１の実装部１１３は、第１の実施の形態と同様に基本的に直方体であり、ここでは、断面正方形の軸方向に短い四角柱である。
　この実装部１１３を基板１０９（図９に図示）の実装面１０８（被取付面：図９に図示）に実装する場合に、上述の外周の４つの面のうちの１つが底面となる基準面１０３であり、その左右に基準面１０３に対して直角に配置される面が左右の側面１０５であり、残りの基準面１０３に平行な面が天面１０４となる。
　なお、図７において（ａ）が底面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が正面図（または背面図）である。
　また、この実施の形態では、実装部１１３は、その中心にボールレンズ２の中心が配置されているので、断面正方形の四角柱の軸回りに回転させた際に４回対称の立体であり、４つの面（１０３、１０４４、１０５）のいずれを基準面（底面）としてもよいし、いずれを天面としても側面としてもよい。
　また、第１の実施の形態と同様に実装部１１３の基準面１０３、天面１０４、左右の側面１０５のいずれにも、長方形の面の中心を中心とする略円柱状の孔１０１ａが形成されている。なお、図８に示すように、孔１０１ａを基準面１０３、天面１０４、左右の側面１０５に設けないものとしてよい。また、孔１０１ａを基準面１０３だけに設けるものとしての良いし、基準面１０３と天面１０４とだけに設けるものとしてもよいし、左右の側面１０５だけに設けるものとしてもよいが、少なくとも基準面１０３に設けること、または、基準面１０３と天面１０４とに設けることが好ましい。
　また、実装部１１３の軸方向の長さが、ボールレンズ２の直径より短くなっており、例えば、ボールレンズ２の半径程度か、半径より短くなっている。したがって、実装部１１３の中心にボールレンズ２の中心を配置した場合に、実装部１１３の正面１０６および背面１０７からボールレンズ２が露出した状態となっている。この実装部１１３から突出して露出するボールレンズ２の球面が光の入射面または出射面になる。
　したがって、実装部１１３の６つの外面（正面１０６、背面１０７、基準面１０３、天面１０４、左右の側面１０５）のうちの互いに平行な少なくとも２つ、ここでは４つの外面の内側にボールレンズ２の外面が配置されていることになるが、残りの外面である正面１０６および背面１０７に対しては、ボールレンズ２の外面が外側に突出して配置されることになる。なお、ボールレンズ２の光軸方向に沿った実装部１１３の長さ、すなわち、正面１０６と背面１０７との距離は、ボールレンズ２の光軸方向に沿った長さ、すなわち、直径より短いことになる。ここで、ボールレンズ２の光軸方向に沿った厚さをＤ、実装部１１３のボールレンズ２の光軸に直交する一対の外面としての正面１０６と背面１０７との光軸方向に沿った距離をＴとした場合に、
　０．２Ｄ≦Ｔ
　となっていることが好ましい。すなわち、ボールレンズ２の直径Ｄに対して、距離Ｔが短すぎると、レンズ部材１０１を実装する際にレンズ部材１０１が不安定となって、レンズ部材１０１が倒れる可能性が高くなるので、実装部１１３の光軸方向に沿った長さは、ボールレンズ２の直径の０．２倍より長いことが好ましい。
　本実施の形態において、実装部１１３の正面１０６と背面１０７とは同じ形状となっており、どちらを正面１０６または背面１０７としてもよく、これら正面１０６および背面１０７から露出するボールレンズ２の二つの球面のうちのどちらを入射面としても出射面としてもよい。実装部１１３から露出するボールレンズ２の表面（球面）には、ＡＲコート膜が成膜されている。
　図９に示すように、このようなレンズ部材１０１は、基板１０９の実装面１０８に載置された後に、実装面１０８に例えば接着固定される。この際には、例えば、自動表面実装装置が用いられ、基板１０９の実装面１０８の設定された位置（ＸＹ座標系の所定座標位置）に設定された向きでレンズ部材１０１が載置されて固定される。この際には、基準面１０３が実装面１０８に当接した状態となり、安定した状態で基板１０９上に配置されることになる。また、実装部１１３は、接着剤としての例えば紫外線硬化樹脂１１０により接着される。符号１１１および符号１１２がボールレンズ２の入射光または出射光を示す。
　次に、第３の実施の形態のレンズ部材４１について説明する。
　図１０に示すように、このレンズ部材４１は、２方向の光に対応したレンズ部材４１であり、実装部４９の正面４６および背面４７が同形状とされるとともに、実装部４９の左右の側面４５がこれら正面４６および背面４７と同形状とされている。すなわち、左右の側面４５においても、正面４６および背面４７と同様に、ボールレンズ２が突出して露出した状態となっている。
　したがって、レンズ部材４１において、正面４６および背面４７から露出するボールレンズ２の球面を光の入射面または出射面とすることができるとともに、左右の側面から露出するボールレンズ２の球面を光の入射面または出射面とすることができる。
　すなわち、互いに略直交する二つの光に対して、レンズ部材４１をレンズとして機能させることが可能であり、例えば、同時に２方向の光を集光または平行光に変換することが可能になる。ボールレンズ２を必要とする光の経路が複数設定されている基板において、コストの低減を図ることができる。なお、レンズ部材４１の実装部４９は、第１の実施の形態と同様に、基準面４３、天面４４、側面４５、正面４６、背面４７を備える。
　次に、第４の実施の形態のレンズ部材５１について説明する。
　図１１に示すように、このレンズ部材５１は、実装部５９に対してボールレンズ２を下側に偏心して配置したものである。第１～第３の実施の形態では、基板１０９に実装されるレンズ部材１、１０１、４１の実装部１３、１１２、４９の中心と、ボールレンズ２の中心が略一致しているが、第４の実施の形態では、ボールレンズ２の中心を下方に下げることにより、ボールレンズ２の表面の一部が底面としての基準面５３から突出した状態となっている。
　したがって、レンズ部材５１をそのまま基板６０に配置することが困難なので、基板６０の表面（被取付面）に凹部６１が設けられ、レンズ部材５１の基準面５３から突出するボールレンズ２の一部が凹部６１に収納された状態で、レンズ部材５１の基準面５３が基板６０の表面に当接するようになっている。なお、凹部６１に代えて貫通孔としてよい。
　基本的にレンズ部材１においては、ボールレンズ２の光軸を基板の実装面と平行とする場合に、光軸の実装面からの距離をボールレンズ２の半径以下とすることができない。そこで、上述のように基板６０の表面（実装面）に凹部６１を設け、下側に突出するボールレンズ２の一部を収容した状態でレンズ部材５１を実装することにより、光軸の位置を基板６０の表面からボールレンズ２の半径以下の距離となる位置に配置することが可能になる。なお、レンズ部材５１の実装部５９は、第１の実施の形態と同様に、基準面５３、天面５４、側面５５、正面５６、背面５７を備える。
　次に、第５の実施の形態のレンズ部材６２について説明する。
　図１２に示すように、このレンズ部材６２は、第２の実施の形態のレンズ部材１０１と略同様のレンズ部材６２の実装部６９の天面６４に上方に突出する凸部７０を設けたものである。凸部７０は、例えば、自動表面実装装置で、レンズ部材６２を実装面に移動させる際に把持する部分を設けたものであり、この凸部７０を把持することにより、実装部６９より突出するボールレンズ２に把持装置が接触するのを防止することができる。なお、レンズ部材６２の実装部６９は、第１の実施の形態と同様に、基準面６３、天面６４、側面６５、正面６６、背面６７を備える。
　次に、第６の実施の形態のレンズ部材７１について説明する。
　図１３および図１４に示すように、このレンズ部材７１は、ボールレンズ２に代えて既に製造されている非球面レンズ７２を用いたものであり、金型に非球面レンズ７２をセットした状態で実装部７９を樹脂により成形したものである。この場合に、レンズ部材７１のコストは、非球面レンズ７２により異なることになるが、非球面レンズ７２に表面実装用の基準面を設けるものとした場合に、低コストで設けることが可能である。
　なお、レンズ部材７１は、第１の実施の形態と同様に、基準面７３、天面７４、側面７５、正面７６、背面７７を備える。
　また、非球面レンズ７２は、その光軸方向から見て円形となっている。実装部１３をプレスモールディングで製造する場合、金型のキャビティ内に配置された非球面レンズをキャビティ内で加圧して成形するので、回転対照で外形が円形状であるほうが、成形精度を向上することができる。なお、非球面レンズの外径を楕円形としてもよいが、成形精度は円形とした方が高くなると思われる。
　非球面レンズ７２は、光学的機能を有する光学機能部７２ａと、その周囲に設けられ、レンズの取付等に用いられるフランジ部７２ｂとを備える。非球面レンズ７２の光学機能部７２ａの正面と背面とが実装部７９の正面７６と背面７７に設けられた孔から露出している。本実施の形態では、実装部７９において、入射面（正面７６）側ではフランジ部７２ｂの正面が露出し、出射（背面７７）側ではフランジ部７２ｂを覆うように実装部１３を成形しているが、光学機能部７２ａが露出していれば、フランジ部７２ｂは、露出してもしなくてもよい。
　次に、第６の実施の形態の変形例となるレンズ部材について説明する。図１５および図１６に示すように、この変形例は、一体型の実装部７９に代えて、下部２０２と、上部２０１とからなる分割型の実装部２００を用いたものである。実装部２００に支持されるレンズは、上述の非球面レンズ７２である。また、実装部２００の下部２０２の底面が基準面となる。また、非球面レンズ７２の出射面および入射面は、実装部２００の上部２０１と、下部２０２との間で露出している。
　次に、第７の実施の形態のレンズ部材８１について説明する。
　図１７に示すように、このレンズ部材８１は、複数のレンズ部材８１を多数個取りするように製造されるもので、例えば、複数の実装部８９となる部分を一枚の板状の成形部８２として成形するものとし、成形に際し、金型内に複数のボールレンズ２を縦横にマトリックス状に配列している。本実施の形態では、成形された成形部８２にボールレンズ２が横２列、縦４列に並んで配置されているが、縦横の列数は、任意に設定可能である。
　成形時の状態から各ボールレンズ２を分離するように縦横の列に従って切断することにより、個々のレンズ部材８１に分けて使用することになる。実装部８９の形状は、第２の実施の形態における実装部１１３の各面（１０３、１０４、１０５）に孔１ａを設けなかった形状になる。実装部８９の製造には、成形後に切断加工を必要とするが、一度の成形で多くのレンズ部材８１を成形可能となり、コストの低減を図ることができる。
　上述の各実施の形態では、実装部１３、１１３、４９、５９、６９、７９、８９（８２）を合成樹脂の成形により製造するものとしたが、ゾル－ゲル法によりガラス（セラミック）により製造するものとしてもよい。この場合に実装部１３、４９、５９、６９、７９、８９（８２）を形成するための型内にゾル化前またはゾル化後の流動性を有するガラス材料を充填した後に、ゾル化とゲル化またはゲル化を行う。その後に加熱して乾燥させることにより実装部１３、４９、５９、６９、７９、８９（８２）を製造する。
　また、各実施の形態のレンズ部材は、上述のように光通信関係のデバイスに用いられる以外に、プロジェクタやヘッドアップディスプレイ等に有効に用いることができる。また、電子回路基板内でデータ伝送にレンズ部材を用いることができる。例えば、表面実装された出力側のレンズ部材に光源となるレーザダイオードからレーザ光を照射することにより平行光に変換し、このレーザ光を入力側のレンズ部材に入射させて集光して受光素子に照射する構造としてもよい。電子回路基板において、上述のレーザ光によりデータの伝送が可能な構造となる。すなわち、レンズ部材が小型化されているため、電子回路基板内で光通信が光ファイバを介さずに可能になる。
　次に、本発明の第８の実施の形態の通信モジュールについて説明する。
　本実施の形態の通信モジュールは、上述の各実施例のいずれかのレンズ部材１、４１．５１、６２、７１、８１、１０１を用いたものである。ここでは、第２の実施の形態のレンズ部材１０１が用いられている。
　図１８に示すように、光通信モジュールでは、基板３３０上に発光素子３３１とレンズ部材１０１およびこれらを覆うハウジング３３２が設けられ、ハウジング３３２にはその一側面から突出したファイバ固定部３３３が形成されると共に、ファイバ固定部３３３には光ファイバ（光通信ケーブル）の端部が固定されている。
　発光素子３３１は、例えば、半導体レーザを備えるもので、上端部に発光点３３１ａを有しており、この発光点３３１ａからレーザ光が発振される。レンズ部材１０１は、ボールレンズ２の中心位置が、発光素子３３１の発光点３３１ａと同じ高さとなるように配置される。発光素子３３１の発光点３３１ａから発振されたレーザ光は発散光であり、これがレンズ部材１０１のボールレンズ２に入射し、収束光とされて出射される。そして出射された光は、光ファイバ３３４の端面に結合される。
　このような通信モジュールにおいては、上述のようなレンズ部材１、４１．５１、６２、７１、８１、１０１を用いることにより、小型化が容易になる。
　次に、本発明の第９の実施の形態のレンズアレイについて説明する。
　図１９に示すように、本実施の形態のレンズアレイ４０１は、１つの成形体（実装部）４０２に一列にボールレンズ２を支持させたものである。すなわち、このレンズアレイ４０１の成形体４０２は、複数のボールレンズ２を一列に支持するように一体に成形されたものである。そのレンズアレイ４０１の形状は、基本的に上述の各実施の形態のレンズ部材１、４１．５１、６２、７１、８１、１０１を一列に並べて一体にした形状と同様の形状を有するものである。本実施の形態では、第２の実施の形態のレンズ部材１０１から孔１０１ａを除いた状態で、３つのレンズ部材１０１を繋げた場合と略同様の形状となっている。すなわち、成形体４０２のボールレンズ２の光軸方向に沿う長さが、ボールレンズ２の直径より短くなっており、ボールレンズ２が成形体４０２の正面４０６と、背面４０７で露出しており、これらのボールレンズ２の２箇所の露出部分の一方が入射面で他方が出射面となる。
　このレンズアレイ４０１は、その成形体４０２に、正面４０６、背面４０７、左右の側面４０５、基準面（底面）４０３、天面４０４を備える。
　このようなレンズアレイ４０１は、上述のような通信モジュールにおいて、例えば、複数の光通信ケーブルに同時にレーザを入射する場合に用いられる。例えば、本実施の形態のレンズアレイ４０１では、３つの光通信ケーブルに同時にレーザを結合させることができる。
　レンズアレイ４０１は、基本的に、レンズ部材１０１等の本発明のレンズ部材１、４１．５１、６２、７１、８１、１０１を一列に繋げた形状と同様の形状を有するものであり、各レンズ部材１、４１．５１、６２、７１、８１、１０１と同様の作用効果を得ることができる。
　次に、本発明の第９の実施の形態の変形例について説明する。図２０に示すように、変形例のレンズアレイ５０１は、例えば、一列にｎ個（ｎは２以上の整数）のボールレンズ２が成形体５０２に支持されている。成形体５０２は、透明な樹脂からなっている。各ボールレンズ２は、成形体５０２から例えば入射面となる部分だけが露出し、出射面側は成形体５０２から露出せずに、成形体５０２の内部にある。なお、出射面側を露出し、入射面側を成形体５０に覆われた状態としてもよい。
　成形体５０２は、例えば、ボールレンズ２が露出する側の外面が正面５０６となり、正面５０６に平行で、ボールレンズ２が露出していない外面が背面５０７となる。また、これら正面５０６と背面５０７に直交する外面のうちのボールレンズ２の並び方向に沿って長い一対の外面が天面と基準面５０４となる。図中成形体５０２の手前側の面が基準面５０４となっている。残りの一対の狭い外面が側面４０５となる。
　第８の実施の形態の別の変形例を説明する。図２１に示すレンズアレイ６０１は、ｎ×ｍ（ｎとｍは、２以上の整数）の配列でボールレンズ２が縦横に複数ずつ並んで成形体６０２に支持されたものである。このレンズアレイ６０１においてもレンズアレイ５０１と同様に成形体６０２が透明樹脂から形成されおり、ボールレンズ２は、それぞれ、一個所だけ露出しており、例えば、入射面だけが露出している。なお、出射面だけが露出するものとしてもよい。
　レンズアレイ６０１の基準面は、ボールレンズ２が露出する外面と直交する４つの外面のいずれでよい。また、上述の４つの外面のいずれも基準面として使用可能とし、使用形態や状況に応じて基準面を選択可能としてもよい。この変形例では、図中下側を向く外面を基準面６０４としている。レンズアレイ６０１は、レンズアレイ５０１で一列だけボールレンズ２が配置されていたのに対して、複数列にボールレンズ２が配置されていることが異なるが、基本構成は、レンズアレイ５０１と略同様である。
　なぽ、レンズアレイ６０１は、例えば、後述の光源モジュール用のレンズアレイとして使用可能であり、光源モジュールで使用する場合に、ボールレンズ２が露出する面と平行な面を、例えば、後述の発光素子を備える光源部に対する基準面としてもよい。すなわち、レンズアレイ６０１と発光素子が複数搭載された光源部（例えば、発光素子用基板）とを重ねた状態に配置する際に、基準面でレンズアレイ６０１と、光源部との位置決め（位置合わせ）が可能となっていてもよい。
　次に、本発明の第１０の実施の形態の光源モジュールについて説明する。
　図２２に示すように、光源モジュールは、上述のボールレンズ２が縦横に配列されたレンズアレイ６０１と、同様に複数の発光ダイオードや半導体レーザ等の光学素子が縦横に配列された光源部６０３とを有するものである。
　光源モジュールは、バックライトやその他の照明等として用いられたり、液晶ディスプレイ等と組み合わされて表示装置として用いられたりするものである。
　上述の各実施の形態において、基準面（取付面）３、４３、５３、６３、７３、１０３、４０３、５０４、６０４を実装部１３、４９、５９、６９、７９、８９、１１３や成形体４０２，５０２，６０２に削って設けてもよい。すなわち、実装部１３、４９、５９、６９、７９、８９、１１３や成形体４０２，５０２，６０２の成形後に切削加工により基準面３、４３、５３、６３、７３、１０３、４０３、５０４、６０４を設けてもよい。また、基準面３、４３、５３、６３、７３、１０３、４０３、５０４，６０４は、基板等の他の部材への取り付け時に位置決め基準となる凹部または凸部を有するものとしても良い。上述のように基準面３、４３、５３、６３、７３、１０３、４０３、５０４、６０４は、基板等の他の部材に取り付けた際に他の部材とボールレンズ２等のレンズの光軸との間の距離（基板上の高さ）を規制するものである。
１　　　レンズ部材
１ａ　　孔
２　　　ガラスボールレンズ（ガラスレンズ：ボールレンズ：ガラスボール）
３　　　基準面（底面：取り付け面）
１３　　実装部（成形体）
４１　　レンズ部材
４３　　基準面（底面：取り付け面）
４９　　実装部（成形体）
５１　　レンズ部材
５３　　基準面（底面：取り付け面）
５９　　実装部（成形体）
６２　　レンズ部材
６３　　基準面（底面：取り付け面）
６９　　実装部（成形体）
７１　　レンズ部材
７３　　基準面（底面：取り付け面）
７９　　実装部（成形体）
８１　　レンズ部材
８９　　実装部（成形体）
１０１　レンズ部材
１０３　基準面（底面：取り付け面）
１０８　実装面（被取付面）
１１３　実装部（成形体）
３３０　基板
３３１　光学素子
４０１　レンズアレイ
４０２　成形体（実装部）
４０３　基準面（取付面）
５０１　レンズアレイ
５０２　成形体（実装部）
５０４　基準面（実装面）
６０１　レンズアレイ
６０２　成形体（実装部）
６０３　光源部（光学素子）

Claims (19)

  1. 　既に作成されたガラスレンズと、当該ガラスレンズに当該ガラスレンズとは異なる材料からなり、前記ガラスレンズが配置された型内に流動可能な状態の前記材料を流入させて固めることにより設けられた実装部とを備え、前記実装部には、前記ガラスレンズを表面実装する場合に、実装面に当接する基準面が設けられていることを特徴とするレンズ部材。
  2. 　前記ガラスレンズを光軸方向から見た場合に円形となっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  3. 　前記ガラスレンズが真球加工されたガラスボールからなるガラスボールレンズであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  4. 　前記実装部が前記ガラスレンズの一部を含む多角形柱状に形成され、前記実装部の断面多角形状の外周面を構成する３つ以上の平面のうちの少なくとも１つの前記平面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に当該平面から前記ガラスレンズの表面に至る孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  5. 　前記実装部が前記ガラスレンズの一部を含む多角形柱状に形成され、前記実装部の断面多角形状の外周面を構成する３つ以上の平面のうちの少なくとも１つの前記平面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に当該平面から前記ガラスレンズの表面に至る孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ部材。
  6. 　前記実装部の前記基準面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に前記基準面から前記ガラスレンズの表面に至る孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  7. 　前記実装部の前記基準面と前記ガラスレンズの表面とが近接することにより、前記実装部の肉厚が薄くなる部分に前記基準面から前記ガラスレンズの表面に至る孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ部材。
  8. 　前記ガラスレンズの前記実装部内に配置される外面と、前記実装部の外面との間の最短距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  9. 　前記実装部が直方体状に形成されるとともに、互いに平行な一対の外面が前記ガラスレンズの光軸に直交するように配置され、前記ガラスレンズの光軸方向に沿った厚さをＤ、前記実装部の前記ガラスレンズの光軸に直交する一対の前記外面間の光軸方向に沿った距離をＴとした場合に、Ｔの値がＤの値以上となっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  10. 　前記実装部が直方体状に形成されるとともに、互いに平行な一対の外面が前記ガラスレンズの光軸に直交するように配置され、前記ガラスレンズの光軸方向に沿った厚さをＤ、前記実装部の前記ガラスレンズの光軸に直交する一対の前記外面間の光軸方向に沿った距離をＴとした場合に、
    　０．２Ｄ≦Ｔ≦２．０Ｄ
    となっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ部材。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載されたレンズ部材の製造に用いられるレンズ部材の製造方法において、
    　既に作成された前記ガラスレンズが配置された型内に、前記ガラスレンズと異なる材料からなり、かつ、流動性を有する材料を前記型に流入させて固めることにより、前記ガラスレンズを表面実装する際に実装面に当接する基準面を有する実装部を設けることを特徴とするレンズ部材の製造方法。
  12. 　ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体とを備え、
    　前記ガラスレンズの光が入射する入射面と、前記ガラスレンズの光が出射する出射面が前記成形体から露出していることを特徴とするレンズ部材。
  13. 　ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体とを備え、
    　前記成形体には、当該成形体を他の部材に取り付ける取付面が設けられ、
    　前記ガラスレンズの光が入射する入射面と、前記ガラスレンズの光が出射する出射面が前記成形体から露出していることを特徴とするレンズ部材。
  14. 　前記他の部材の前記成形体が取り付けられる被取付面に設けられた凹部または貫通孔に挿入されるように、前記成形体の前記取付面から前記ガラスレンズの一部が突出していることを特徴とする請求項１３に記載のレンズ部材。
  15. 　ガラスレンズと、前記ガラスレンズの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、前記ガラスレンズを支持する成形体とを備え、
    　前記成形体には、当該成形体を他の部材に取り付ける取付面が設けられ、
    　前記成形体が直方体状に設けられるとともに、前記ガラスレンズが球状に設けられ、
    　前記成形体の６つの外面のうちの互いに平行な少なくとも２つの前記外面の内側に前記ガラスレンズの外面が配置されていることを特徴とするレンズ部材。
  16. 　前記成形体の６つの前記外面の内側に前記ガラスレンズの前記外面が配置され、前記成形体の前記外面のうちの互いに平行な少なくとも２つの前記外面に、前記ガラスレンズの前記外面に至る孔が設けられていることにより、前記ガラスレンズの前記外面の少なくとも２箇所が前記成形体から露出していることを特徴とする請求項１５に記載のレンズ部材。
  17. 　請求項１から請求項１０または請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載のレンズ部材と、発光素子と、これらレンズ部材および発光素子が実装される基板とを備え、前記発光素子の光を、前記レンズ部材を介して光通信ケーブルに入射することを特徴とする通信モジュール。
  18. 　複数の球状のガラスレンズと、複数の前記ガラスレンズを所定の配列で並べた状態で、かつ、各ガラスレンそれぞれの少なくとも一部が内部に収容された状態で成形され、複数の前記ガラスレンズを支持する成形体とを備えることを特徴とするレンズアレイ。
  19. 　請求項１８に記載のレンズアレイと、前記レンズアレイを介して光を照射する複数の発光素子とを備えることを特徴とする光源モジュール。
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