透镜部件、透镜部件的制造方法、通信模块、透镜阵列以及光源模块技术

本发明专利技术提供透镜部件、透镜部件的制造方法、通信模块、透镜阵列以及光源模块，该透镜部件在已经制成的玻璃透镜上附加有具有在将该玻璃透镜装配于基板时作为基准的平面的基准面的装配部。透镜部件(1)具备已进行了正球形加工的玻璃球透镜(2)和设于该玻璃球透镜(2)的、由树脂形成的装配部(13)。装配部(13)是使能够流动的状态的树脂流入配置有玻璃球透镜(2)的金属模具内而成形的。在该装配部(13)设有在对玻璃球透镜(2)进行表面装配的情况下与装配面抵接的基准面(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透镜部件、透镜部件的制造方法、通信模块、透镜阵列以及光源模块
本专利技术涉及透镜部件、透镜部件的制造方法、通信模块、透镜阵列以及光源模块。
技术介绍
对于光通信用透镜，已知例如表面装配于激光二极管和搭载于光纤端部基板(例如，硅座)上来将从激光二极管输出的光聚光至光纤的透镜等。对于这样的透镜，通常不是树脂透镜，而使用玻璃透镜(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，使用玻璃透镜的外周形状为四边形的方形透镜。在表面装配于基板(例如，硅座等)上的基础上，优选在透镜的外周具有平面(基准面)。即，以使基板的搭载透镜的搭载面(基板上的平面)与透镜的外周的平面抵接的方式进行载置，从而能够将透镜稳定地配置于基板的搭载面。另外，若确定了透镜的光轴与平面的配置关系，并将平面作为基准面，则仅通过使搭载面抵接于基准面，即可确定光轴距基板的距离。因此，能够使用例如紫外线固化树脂等将方形透镜容易地粘结固定于基板的搭载面。另外，也可以对已成形的上述方形透镜以外的非球面玻璃透镜进行通过切割、抛光等后加工设置基准面的操作。另外，在使用研磨加工的球透镜的情况下，已知将该球透镜通过低熔点玻璃密封于通过对不锈钢材料进行切削加工而设置的镜筒、对镍合金进行冲压加工而得到的壳等的方法，在该情况下，经由这些镜筒、壳而将球透镜装配于基板。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-150265号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，对于上述那种光通信用装置，寻求低成本化和小型化。相比制造需要研磨的玻璃透镜的情况，仅通过成形而制造玻璃方形透镜的情况虽然具有制成基准面和成本的优势，但是寻求进一步降低成本。在此，用于玻璃球透镜的玻璃材料的熔点高，难以由玻璃材料仅通过成形而形成玻璃透镜，为了形成玻璃透镜，多需要进行研磨。在需要进行该研磨的玻璃球透镜的情况下，为了研磨成球形，若存在基准面，则该基准面成为障碍，因此难以如上述的方形透镜那样地在成形时设置基准面，从而便在研磨后制造的玻璃透镜上通过上述的切割、抛光等后加工设置基准面，难以降低成本。在现实情况中，在市场上没有想要不是通过成形，而将球形加工得到的玻璃球作为光学零件玻璃球透镜表面装配于基板的产品，但是出于临时评价目的，存在在玻璃球整体上形成AR涂膜的产品。另外，在小型化中，在使用上述的镜筒、壳的玻璃球透镜的情况下，镜筒、壳成为小型化的障碍，难以小型化。在现实情况中，也存在由于尺寸上的问题而难以使用将玻璃球透镜装配于镜筒、壳的透镜部件的、小型化的产品。该情况下，也能够不使用镜筒、壳，而在基板上设置剖面为V字状的V槽，从而将球形的球面透镜(球透镜)直接表面装配，但是，在如球透镜地形成为全旋转对称形时，在设置于基板进行固定前处于不能确定光学指向性的状态，难以灵活使用球透镜。例如，在如上所述地在球透镜的表面施加AR涂层的情况下，由于在装配至基板前未确定球透镜实际上入射光的面和射出光的面，因此需要对球透镜的整体施加AR涂层。该情况下，为了将球透镜装配于基板，在对球透镜进行处理时，不能避开整体施加的AR涂层进行处理，因此，例如，存在破损AR涂层的可能性。该情况下，若在球透镜的光的入射或射出所使用的部分配置了受损的AR涂层，则存在导致出品率降低、导致光学特性变差的可能性。此外，例如，在使用上述的玻璃方形透镜、镜筒、壳的情况下，需要施加AR涂层的面明亮、且在对玻璃透镜进行表面装配前施加AR涂层，也能够避开该部分对透镜进行处理。即，对于将球透镜不密封于镜筒、壳而作为单体使用，从装配时的操作、向自动装配进行的对应、向基板粘结时的操作等观点考虑，不实用。本专利技术是鉴于上述情况而形成的，其目的在于提供一种在已制的玻璃透镜上附加有用于装配该玻璃透镜的装配部(成形体)的透镜部件、透镜部件的制造方法、通信模块、透镜阵列以及光源模块。用于解决课题的方案为了实现上述目的，本专利技术的透镜部件的特征在于，具备：已制的玻璃透镜；以及装配部，其由与该玻璃透镜不同的材料形成，而且通过使能够流动的状态的上述材料流入配置有上述玻璃透镜的模具内并凝固而设置于该玻璃透镜，在上述装配部设有在对上述玻璃透镜进行表面装配的情况下与装配面抵接的基准面。根据这样的结构，即使玻璃透镜为例如球面透镜或非球面透镜，也能够基本上作为玻璃透镜，通过成形、研磨(包括球形加工)等来制造，无需进行切割、抛光等后加工，而作为玻璃透镜单体，使用以尽可能降低成本的方式进行设计及制造的透镜。另外，作为装配部，例如，考虑以在将上述玻璃透镜固定于金属模具(模具)内的状态下通过对树脂进行射出成形而制造，或在将上述玻璃透镜固定于模具内的状态下，使具有流动性的、溶胶化前或溶胶化后的材料流入模具内，并通过溶胶—凝胶法作为玻璃、陶瓷来制造。在这些情况下，装配部由与玻璃透镜不同的材料形成。装配部在作为透镜部件使用时，设置成在露出光入射及射出的部分的状态下覆盖玻璃透镜使其不能从玻璃透镜脱离。例如，设置为在将玻璃透镜的一部分包含在内部的状态的在轴向短的柱状，并大致在柱状的装配部的外周面设置平面状的基准面。在溶胶—凝胶法中，在向模具内注入例如溶液状或从溶液溶胶化的溶胶状的材料后，在材料为溶液状的情况下，在将材料溶胶化后使其凝胶化，另外，在材料为溶胶状的情况下，使材料凝胶化，也可以进一步通过相对较低的温度(例如100度以下)的加热使凝胶干燥。该情况下，也能够例如，利用通过溶胶—凝胶法制造的玻璃、陶瓷，以低成本将具有基准面的装配部与玻璃透镜一体设置。本专利技术的上述结构中，优选上述玻璃透镜在从光轴方向观察的情况下为圆形。根据这样的结构，例如，在通过冲压成形制造装配部的情况下，将配置于金属模具的腔体内的玻璃透镜在腔体内加压而成形，因此通过旋转对照外形为圆形更能够提高成形精度。作为玻璃透镜，例如能够使用后面叙述的球状的玻璃透镜(球透镜)、非球面透镜。球状透镜无论将光轴设定于何处，从光轴方向观察的形状(外形)都是圆。对于非球面透镜，虽然不限于从光轴方向观察外形为圆形，但是优选为圆形。在本专利技术的上述结构中，优选上述玻璃透镜为由进行正球形加工所得的玻璃球构成的玻璃球透镜。根据这样的结构，能够实现玻璃球透镜的制造成本的降低。即，虽然也根据圆度而有所不同，但是，例如，在通过用于制作轴承的球等的通常的正球形加工制造玻璃球透镜的情况下，能够降低玻璃球透镜的成本。即，即使正球形加工通常是研磨加工，也能够一次加工多个玻璃球，相比使用成形的非球面透镜等作为玻璃透镜的情况，能够降低透镜部件的制造成本。另外，在本专利技术的上述结构中，优选上述装配部形成为包含上述玻璃透镜的一部分的多边形柱状，并由于构成上述装配部的剖面的多边形的外周面的三个以上的平面中的至少一个上述平面和上述玻璃透镜的表面接近，因此，在上述装配部的厚度变薄的部分形成有从该平面达到上述玻璃透镜的表面的孔。根据这样的结构，例如，在将装配部设置成剖面为正方形的四边筒状的部件的情况下，在剖面的正方形的各边的长度接近玻璃透镜的直径的情况下，构成装配部的外周的四个外周面的平面分别与玻璃透镜的表面接近，从而在装配部产生厚度变薄的部分。当该部分的厚度变得过于薄时，强度降低，存在厚度变薄的部分，例如，以破裂的方式破损而从玻璃透镜剥离的可能性。因此，通过在厚度变薄的部分设置孔，形成不存在厚度变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜部件，其特征在于，具备：已经制成的玻璃透镜；以及装配部，其由与该玻璃透镜不同的材料形成，通过使能够流动的状态的上述材料流入配置有上述玻璃透镜的模具内凝固而设置于该玻璃透镜，在上述装配部设有在对上述玻璃透镜进行表面装配的情况下与装配面抵接的基准面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.12 JP 2013-2572331.一种透镜部件，其表面安装于基板，该透镜部件的特征在于，具备：已经制成的状态的玻璃透镜；以及装配部，其为树脂材料被多个平面包围的多边形柱状且为与上述玻璃透镜一体成型的状态，上述玻璃透镜在被该装配部包围周围且至少一部分埋在该装配部内的状态下被支撑于上述装配部，上述装配部的上述平面的一个平面为成形为在表面安装于上述基板的情况下与装配面抵接的基准面的状态的平面，上述装配部配置成相互平行的一对外面与上述玻璃透镜的光轴正交，在将上述玻璃透镜的沿光轴方向的厚度设为D、将上述装配部的与上述玻璃透镜的光轴正交的一对上述外面间的沿光轴方向的距离设为T的情况下，满足：0.2D≤T≤2.0D。2.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，在从光轴方向观察的情况下，上述玻璃透镜为圆形。3.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述玻璃透镜为由正球形加工得到的玻璃球构成的玻璃球透镜。4.根据权利要求1或3所述的透镜部件，其特征在于，上述装配部形成为包含上述玻璃透镜的一部分的多边形柱状，通过构成上述装配部的剖面为多边形的外周面的三个以上的平面中的至少一个上述平面与上述玻璃透镜的表面接近，从而在上述装配部的厚度变薄的部分形成有从该平面至上述玻璃透镜的表面的孔。5.根据权利要求1或3所述的透镜部件，其特征在于，通过上述装配部的上述基准面与上述玻璃透镜的表面接近，从而在上述装配部的厚度变薄的部分形成有从上述基准面至上述玻璃透镜的表面的孔。6.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述玻璃透镜的配置在上述装配部内的表面与上述装配部的多个上述平面之间的最短距离为0.1mm以上。7.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述装配部形成为长方体状，并且配置成相互平行的一对外面与上述玻璃透镜的光轴正交，在将上述玻璃透镜的沿光轴方向的厚度设为D、将上述装配部的与上述玻璃透镜的光轴正交的一对上述外面间的沿光轴方向的距离设为T的情况下，T的值为D的值以上。8.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述玻璃透镜的光入射的入射面和上述玻璃透镜的光射出的射出面从上述装配部露出。9.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述玻璃透镜从成形为上述装配部的上述基准面的状态的平面露出。10.根据权利要求1所述的透镜部件，其特征在于，上述装配部设置为长方体状，并且上述玻璃透镜设置为球状，上述玻璃透镜的外面配置于上述装配部的六个外面中的相互平行的至少两个上述外面的内侧。11.根据权利要求10所述的透镜部件，其特征在于，上述玻璃透镜的上述外面配置于上述装配部的六个上述外面的内侧，通过在上述装配部的上述外面中的相互平行的至少两个上述外面设有至上述玻璃透镜的上述外面的孔，从而上述玻璃透镜的上述外面的至少两处从上述装配部露出。12.一种透镜部件模块，其将多边形柱状且与上述玻璃透镜一体成型的状态的装配部透镜部件表面安装于基板，该透镜部件模块的特征在于，上述透镜部件具备：已经制成的状态的玻璃透镜；以及装配部，其为树脂材料被多个平面包围的多边形柱状且为与上述玻璃透镜一体成型的状态，上述玻璃透镜在被该装配部包围周围且至少一部分埋在该装配部内的状态下被支撑于上述装配部，上述装配部的上述平面的一个平面为成形为在表面安装于上述基板的情况下与装配面抵接的基准面的状态的平面，上述装配部配置成相互平行的一对上述平面与上述玻璃透镜的光轴正交，在将上述玻璃透镜的沿光轴方向的厚度设为D、将上述装配部的与上述玻璃透镜的光轴正交的一对上述外面...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱原秀树，尾崎康一，铃石光信，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP