，从光轴方向观察时呈圆板状的形状，但也可以具有厚度不同的部分，也可以是多边形状、椭圆形状等。另夕卜，从光轴方向观察时，芯柱12的大小大于支架30的外径，此外，芯柱12的表面被实施了镀金。
[0034]脚部21的内周面21a为从透镜部22向脚部21侧的透镜端面扩大形成的锥面且是粗糙面。锥面相对于光轴的锥角Θ为2°以上40°，在此Θ为5°。而且，粗糙面的十点平均粗糙度Rz为1.0 μ m以上50 μ m以下，在此Rz为8 μ m。虽然脚部21与芯柱12通过焊接等进行接合即可，但是在通常情况下大多使用粘接剂进行接合。作为粘接剂，可以举出热固性粘接剂、热熔融性粘接剂、UV固化粘接剂、厌氧压敏性粘接剂、环氧类粘接剂等，但优选使用粘接时对透镜影响较小的UV固化粘接剂或者环氧类粘接剂，而且期待使用对金属类与树脂类具有足够的粘接力，低粘度且液体不会蔓延的触变性较高的粘接剂。需要说明的是，具有脚部21的透镜20为树脂制，基板12通常被实施有镀金，所以脚部21的底面使用粘接剂而非焊接等安装。
[0035]实施方式的透镜20在光轴方向上的全长H为3.5mm，其外径D为4.7mm，脚部21在光轴方向上的长度为2_。透镜可以通过普遍采用的注塑成型来成型。作为光通信用透镜所使用的树脂，只要是红外线透射率良好的树脂即可，不进行特别的限制，可以举出丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、环烯烃树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂，聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚甲基戊烯树脂、硅树脂、环氧树脂等。其中，从难以因吸湿而光学性能的变化这一观点出发，特别优选使用环烯烃树脂。另外，虽然优选从光轴方向观察时透镜20的形状为圆形，但也可以是四边形等多边形状或者椭圆形状。此外，光通信用透镜的外形大小通常为2?6mm，光轴方向上的全长为3?7mm。需要说明的是，在本说明书中，光轴是指在透镜部22中通过最厚部分或最薄部分，或者透镜部22中心的直线。
[0036]而且，在本说明书中记载为“大致〇〇”的情况下，也包括“〇〇”自身。例如，大致光轴方向也包括光轴方向。另外，大致光轴方向是指从光轴倾斜的倾斜度为2度以下的方向。
[0037]在透镜20的光轴正交方向的外侧，与该透镜20隔着间隙而将圆筒状不锈钢制的支架30通过焊接安装在芯柱12上。在支架30的前端固定直径更小的圆筒状的套筒31，在其内部插入插有光纤FB的套圈32，光纤FB的端部与透镜部22相对。优选的是，支架30的内周与透镜20的外周在光轴周方向上的距离为0.002mm?0.020mm之间。通过使该距离为0.002mm以上，能够将支架30顺利地套在透镜20上，通过使该距离为0.020mm以下，能够使支架30与透镜20大致嵌合。
[0038]说明本实施方式的光通信模块10的动作。如果经由端子11进行供电，则激光芯片15发光，该射出光束通过透镜部22在折射面上发生折射，集聚在光纤32的端面，之后向光纤32内传播。需要说明的是，从激光芯片15射出并射入脚部21的内周面21a的光在粗糙面上发生扩散，所以抑制光返回到激光芯片15以及杂散光进入光纤FB内，从而能够抑制杂散光噪声。
[0039]图2是表示本实施方式的透镜的制造工序的示意图。首先，在图2(a)中，通过放电加工，从模具的原材料M中形成脚部转印面Ma。更具体地说，使用具有与加工结束后的脚部转印面Ma类似形状的电极ET，对模具的原材料M进行放电加工。此时，在与脚部21的内周面21a对应的电极ET表面形成微小凹凸等，能够使脚部转印面Ma的对应部位成为粗糙面。粗糙面的粗糙度可以通过电极ET的速度、电压等进行调整。另外，与透镜部22对应的光学面转印面Mb通过切割加工而形成。
[0040]如图2(b)所示，将按照上述方式形成的模具Ml与平板状模具M2夹紧，经由未图示的浇口向内部的型腔内注入熔融的塑料(丙烯酸塑料、PC等)。进而，如图2(c)所示，在原材料冷却后使透镜20脱模。此时，脚部21的内周面21a为相对于透镜部22的光轴倾斜的锥面，所以能够提高成型时的脱模性。而且，因为使脚部转印面Ma的对应部位适当成为粗糖面，所以脱t旲性进一步提尚。
[0041]此外，如图1所示，在将透镜20组装在芯柱12上时，因为脚部21的内周面21a为相对于透镜部22的光轴倾斜的锥面，所以能够抑制与设置于脚部21内部的芯片搭载部13等的干涉。而且，在将透镜20粘接在芯柱12上时，在向光轴正交方向位移来进行芯对准的情况下，即使确保较大的该调整余量，也能够抑制与芯片搭载部13等的干涉，所以能够实现高精度的光耦合。
[0042]下面，与比较例进行比较来说明本实施方式的实施例。图3是比较例的透镜20'的剖面图，图4是实施例的透镜20的剖面图。比较例与实施例的不同之处只在于脚部的结构。
[0043]在图3所示的比较例中，从透镜部22沿光轴方向延伸的脚部2P的内周面与光轴平行。在使该透镜20'成型时，发生了只有脚部21'残留在模具中的现象(在透镜部与脚部的边界部分断开)。即使在只有脚部21'不残留在模具中的情况下，在打开模具取出成型品时，脚部21'也被模具卡住而发生变形。于是，对是否改变成型条件可改善脱模性进行了研宄。最初尝试了提高保压来增加透镜部与脚部的强度。虽然将保压提高至基本条件的1.5倍，但只起到了脚部被切断的频率降低少许程度的效果。接着，尝试了减慢取出成型品时模具的顶出速度。模具由在光轴方向上前后滑动的透镜部与由独立部件形成的脚部构成，构成为通过顶出构成透镜部的模具来使脚部脱模的结构。尝试将速度降低至可设定的最大速度的5%，但一旦顶出模具，透镜部与脚部的边界就断开，脚部残留在模具侧。然后，尝试了延长周期，待透镜完全冷却固化后再取出。周期延长至基本条件的2倍长，其结果，虽然只有脚部21'残留在模具中的情况大幅减少，但却没有完全杜绝。因此，判定为存在成型品的光学性能恶化，不能连续成型的问题。
[0044]另一方面，在图4所示的实施例中，从透镜部22沿光轴方向延长的脚部21的内周面21a相对于光轴具有Θ =5°锥角。在使该透镜20成型时，即使不改变延长周期等成型条件，在基本条件下成型后取出成型品时，脚部21也不会被卡住而能够脱模。而且，也不会只有脚部21断开而残留在模具中，能够稳定地连续成型。进而，对脚部21的内周面21a而言，通过放电加工形成对应的模具的部位，使成型面成为粗糙的面(十点平均粗糙度Rz约为8μπι)。因此，从发光元件射出的光不在内周面反射进入受光元件而成为杂散光噪声。并且，实施例的透镜20与比较例的透镜相比，脚部前端侧的开口口径较大，所以在设有发光元件/受光元件的芯柱上实际安装时，即使涂布于安装基准面的粘接剂向内侧溢出，也不会与元件、配线接触，所以不会因粘接剂而产生坏影响。
[0045]本发明不限于说明书所述的实施方式及实施例，本领域的技术人员从本说明书所述的实施方式、实施例、技术思想出发，显然会想到也包括其他的实施例、变形例。例如，为了在受光元件上会聚从光纤射出的光，可以使用本发明的透镜，而且，在本发明的目的范围内锥面也可以形成为具有台阶部或R的形状。
[0046]符号说明
[0047]10光通信模块
[0048]11 端子
[0049]12 芯柱
[0050]13芯片搭载部
[0051]14散热片
[0052]15激光芯片
[0053]20 透镜
[0054]21 脚部
[0055]21a内周面
[0056]21b 前端
[0057]22透镜部
[0058]30 支架
[0059]31 套筒
[0060]32 光纤
[0061]M 模具的原材料
[0062]Ml 模具
[0063]M2 模具
[0064]Ma脚部转印面
[0065]Mb光学面转印面
[0066]FB 光纤
【主权项】
1.一种光通信用透镜，其将由光学元件或光纤射出的光束会聚，其特征在于， 使用塑料原材料形成，将筒状的脚部和与所述脚部连接的透镜部一体地成型而成，所述脚部的内周面成为相对于所述透镜部的光轴倾斜的锥面，所述锥面形成为从所述透镜部向所述脚部侧的透镜端面扩展且是非镜面。
2.如权利要求1所述的光通信用透镜，其特征在于，所述内周面相对于所述透镜部的光轴的锥角为2°以上40°以下。
3.如权利要求1或2所述的光通信用透镜，其特征在于，所述脚部的内周面的十点平均粗糙度Rz为1.0 μ m以上50 μ m以下。
4.如权利要求1?3中任一项所述的光通信用透镜，其特征在于，所述脚部的长度为1mm以上4mm以下。
5.如权利要求1?4中任一项所述的光通信用透镜，其特征在于，所述脚部的长度L与所述透镜的外径D之比(L/D)为0.2以上2以下。
6.如权利要求1?5中任一项所述的光通信用透镜，其特征在于，所述光学元件为LED、LD、VCSEL、PD0
7.—种光通信模块，其特征在于，在支承光学元件的基板上组装权利要求1?6中任一项所述的光通信用透镜而成。
【专利摘要】提供一种光通信用透镜及光通信模块，既能够进行高精度的光通信，又能够谋求小型化且提高成型性及组装性，结果能够实现成本的大幅降低。因为脚部(21)的内周面(21a)成为相对于透镜部(22)的光轴倾斜的锥面，所以能够提高成型时的脱模性，而且能够避免与设置于脚部内部的发光元件、受光元件等部件的干涉，能够确保通过向光轴正交方向的位移来进行对准的调整余量，因此能够实现高精度的光耦合。此外，稍微抑制锥面的锥角，确保所述脚部的强度和小型化，并且另一方面，通过使脚部(21a)的内周面(21a)设为非镜面，从而使成型时模具与塑料原材料的紧密接触面积减小，从而提高脱模性，并且通过使脚部(21)的内周面(21a)设为非镜面，能够有效抑制内表面反射引起的杂散光噪声。
【IPC分类】H01S5-022, H01L31-0232, H01L33-58, G02B6-42, G02B7-02
【公开号】CN104662462
【申请号】CN201380048386
【发明人】正木义治, 中塚雄三
【申请人】柯尼卡美能达株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月2日
【公告号】WO2014045850A1