(57)【要約】【課題】本発明は、気密性を確保するとともに、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することが可能な鏡筒付きレンズ及びこれを用いた光モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、開口部３２を有する鏡筒３０と、鏡筒３０に保持されるレンズ２０とを含む鏡筒付きレンズ１０において、レンズ１０は、光学機能面であるレンズ面２１とレンズ面２１の光軸２５方向に対して直交する方向に延びる鍔部２４とを含み、鍔部２４は鏡筒３０の外周面よりも、光軸２５方向に直交する方向に突出しており、鍔部２５の前記直交する方向の端面が光軸基準面２３として形成されており、レンズ２０は、鏡筒３０よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、レンズ２０は鏡筒３０に成型固定されてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する鏡筒と、前記鏡筒に保持されるレンズとを含む鏡筒付きレンズにおいて、
前記レンズは、光学機能面であるレンズ面と前記レンズ面の光軸方向に対して直交する方向に延びる鍔部とを含み、
前記鍔部は鏡筒の外周面よりも、前記光軸方向に直交する方向に突出しており、
前記鍔部の前記光軸方向に直交する方向 の端面が光軸基準面として形成されており、
前記レンズは、前記鏡筒よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、前記レンズは前記鏡筒に成型固定されてなることを特徴とする鏡筒付きレンズ。
【請求項２】
前記 鍔部が前記鏡筒の外周面の全周から前記光軸方向に直交する方向に突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒付きレンズ。
【請求項３】
前記鏡筒の前記開口部には、前記鏡筒の内側に向けて湾曲した湾曲部が形成されており、
前記湾曲部は、前記光軸方向と同一方向に形成された上面と、前記上面とは反対側の下面と、前記光軸方向と直交する方向に形成され前記上面と下面に連接された側面とを含み、
前記レンズは、前記上面と前記下面と前記側面とに当接するように前記鏡筒に保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鏡筒付きレンズ。
【請求項４】
請求項１から請求項３いずれか１項に記載の鏡筒付きレンズと、半導体光学素子が搭載された基板とを有し、
前記鏡筒には前記基板に接合するための接合部が形成されており、
前記鏡筒付きレンズと前記基板とが、前記接合部で固定されていることを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズが鏡筒に保持されて形成された鏡筒付きレンズ及びこれを用いた光モジュールに関し、特に、光軸ずれを抑制することが可能な鏡筒付きレンズ及びこれを用いた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信などの分野において、筒状の鏡筒内にレンズが保持されて構成された鏡筒付きレンズが知られている。このような鏡筒付きレンズは、半導体レーザ等の半導体光学素子が設けられた基板と接合されて用いられる。この場合において、半導体光学素子が酸化により劣化することを防止するために、鏡筒付きレンズと基板とを気密状態で封止してその内部を気密構造とすることが知られている。
【０００３】
図７は、従来例の鏡筒付きレンズ１１０について、鏡筒付きレンズ１１０と基板１４０とを接合する方法を示す断面図である。図７に示すように、従来例の鏡筒付きレンズ１１０は、鏡筒１３０と、レンズ１２０とを有して構成されており、鏡筒１３０の上部に設けられた開口部１３２においてレンズ１２０は保持されている。そして、半導体光学素子１４１が搭載された基板１４０と鏡筒付きレンズ１１０とを接合する際には、基板１４０をガイド１５２により位置決めして下部電極１５１と当接させる。また、鏡筒付きレンズ１１０は、筒状の上部電極１５０によって鏡筒１３０の外周面 が把持された状態で、鏡筒１３０の下端に設けられた接合部１３５が基板１４０に押し当てられる。このとき、鏡筒付きレンズ１１０の外周面を光軸基準面として上部電極１５０によって機械的に把持されて、レンズ１２０の光軸と半導体光学素子１４１の光軸とが一致するように位置決めされる。
【０００４】
そして、上部電極１５０と下部電極１５１との間に所定の電流を流すことにより接合部１３５と基板１４０とが溶接により接合される。これにより、鏡筒付きレンズ１１０と基板１４０とは気密に接合される。特許文献１には、鏡筒と基板との接合における気密封止の不具合を低減することが可能な光モジュールについて開示されている。
【０００５】
鏡筒１３０の内部を気密構造とするために、鏡筒１３０と基板１４０との接合を気密状態とするとともに、レンズ１２０が鏡筒１３０に保持された部分についても気密にする必要がある。図８（ａ）には、鏡筒１３０とレンズ１２０とを一体成形する製造方法の断面図を、図８（ｂ）には、鏡筒１３０及び下金型１６２の部分拡大断面図を示す。
【０００６】
図８（ａ）に示すように、鏡筒１３０は下金型１６２の嵌合部１６２ａに嵌合されて胴型１６０内にセットされる。そして、鏡筒１３０の開口部１３２に位置するようにレンズ素材が配置される。その後、レンズ素材が軟化点以上に加熱されて、下金型１６２と上金型１６１によってプレス成形される。このようにして、鏡筒１３０とレンズ１２０とが一体に成形される。また、鏡筒１３０は一般的に、レンズ１２０よりも熱膨張係数の大きい材料が用いられる。これにより、鏡筒１３０とレンズ１２０とをプレス成形する際の高温状態から常温に戻ったときに、鏡筒１３０によってレンズ１２０の外周面を締め付ける方向に力が加えられて、確実にレンズを固定するとともに、レンズ１２０と鏡筒１３０との気密状態を保つことが可能となる。特許文献２には、鏡筒とレンズとを一体に形成する金型について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３２８２６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１０４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、鏡筒１３０とレンズ１２０とを一体に形成する工程において、鏡筒１３０を下金型１６２にセットする際、または、成形後に取り外す際の不具合を防止するために、図８（ｂ）に示すように、外径Ｌ１と内径Ｌ２はＬ１＜Ｌ２の関係であり、外径Ｌ１と内径Ｌ２の間にはクリアランスがある。また、プレス成形時において、鏡筒１３０に加えられる圧力や鏡筒１３０の熱膨張による寸法変化による不具合を防止するために、下金型１６２と鏡筒１３０との間のクリアランスとして２０〜５０μｍ程度の大きさが必要となる。
【０００９】
レンズ１２０の形状は上金型１６１及び下金型１６２によって精度良く形成されて、レンズ１２０の光軸は各金型に対して位置ずれなく形成される。これに対して、鏡筒１３０は、上金型１６１及び下金型１６２に対してクリアランス分だけ位置ずれした状態でレンズ１２０と一体成形される場合が発生する。すなわち、鏡筒１３０は、レンズ１２０の光軸に対して、２０〜５０μｍ程度の位置ずれを有して成形される。
【００１０】
このような鏡筒付きレンズ１１０を用いて、図７に示したように鏡筒１３０の外周面を光軸基準面として機械的に位置合わせして基板１４０と接合する場合、鏡筒１３０とレンズ１２０の光軸との位置ずれに起因して、レンズ１２０と半導体光学素子１４１との光軸ずれが発生する。また、鏡筒付きレンズ１１０と基板１４０とを接合した光モジュールを光通信装置に組み込んだときには、上述の光軸ずれによって、半導体光学素子１４１と外部の光ファイバやアイソレータとの光軸合わせが困難になり、結合効率が低下するという課題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決して、気密性を確保するとともに、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することが可能な鏡筒付きレンズ及びこれを用いた光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、開口部を有する鏡筒と、前記鏡筒に保持されるレンズとを含む鏡筒付きレンズにおいて、前記レンズは、光学機能面であるレンズ面と前記レンズ面の光軸方向に対して直交する方向に延びる鍔部とを含み、前記鍔部は鏡筒の外周面よりも、前記光軸方向に直交する方向に突出しており、前記鍔部の前記光軸方向に直交する方向の端面が光軸基準面として形成されており、前記レンズは、前記鏡筒よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、前記レンズは前記鏡筒に成形固定されてなることを特徴とする。
【００１３】
従来例の鏡筒付きレンズにおいて、鏡筒の外周面を光軸基準面とした場合には、金型の寸法精度による誤差と、鏡筒と金型とのクリアランスによる誤差が合計されて光軸基準面とレンズ面の光軸との位置ずれが発生していた。これに対し、本発明によれば、光軸基準面が鍔部の端面に形成されているため、光軸基準面とレンズ面の光軸との位置ずれは、レンズを成形する金型の寸法精度のみに依存して決定される。つまり、鏡筒と金型とのクリアランスによる誤差は、光軸基準面とレンズ面の光軸との位置ずれの要因から除外することができる。したがって、鍔部の端面に光軸基準面を形成することにより、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することができる。
【００１４】
そして、鍔部は鏡筒の外周面よりも、光軸方向に直交する方向に突出しており、直交方向の端面が光軸基準面として形成されているため、鏡筒と金型とのクリアランスに起因して鏡筒とレンズとで位置ずれが生じた場合であっても、鏡筒の外周面に阻害されずに光軸基準面を機械的に保持することが可能となる。したがって、外部の半導体光学素子等の光軸とレンズ面の光軸とを位置合わせする際に、光軸基準面を基準として機械的に保持して位置合わせ可能であるため、容易な方法によって光軸ずれを抑制して位置合わせすることができる。
【００１５】
また、前記レンズは、前記鏡筒よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、前記レンズは前記鏡筒に成形固定されてなる。これにより、レンズは確実に保持されるとともに、レンズと鏡筒との間の気密構造を得ることができる。
【００１６】
したがって、本発明の鏡筒付きレンズによれば、気密性を確保するとともに、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することが可能である。
【００１７】
本発明の鏡筒付きレンズにおいて、前記 鍔部が前記鏡筒の外周面の全周から前記光軸方向に直交する方向に突出して形成されてていることが好ましい。これによれば、鏡筒付きレンズと外部の半導体光学素子等とを位置合わせする際に、鏡筒付きレンズの光軸基準面を保持する部材の形状や、レンズ外周の保持する位置に依存せずに、容易に位置合わせすることが可能となる。
【００１８】
本発明の鏡筒付きレンズは、前記鏡筒の開口部には、前記鏡筒の内側に向けて湾曲した湾曲部が形成されており、前記湾曲部は、前記光軸方向と同一方向に形成された上面と、前記上面とは反対側の下面と、前記光軸方向と直交する方向に形成され前記上面と下面に連接された側面とを含み、前記レンズは、前記上面と前記下面と前記側面とに当接するように前記鏡筒に保持されていることをが好適である。これによれば、鏡筒とレンズとの接合面積を大きくすることができるため、より確実に鏡筒内の気密性を得ることができる。
【００１９】
本発明の光モジュールは、上記のいずれかの鏡筒付きレンズと、半導体光学素子が搭載された基板とを有し、前記鏡筒には前記基板に接合するための接合部が形成されており、前記鏡筒付きレンズと前記基板とが、前記接合部で固定されていることを特徴とする。これによれば、外部の保持部材によって光軸基準面を保持して、鏡筒付きレンズと基板とを接合部で固定できる。したがって、鏡筒の位置ずれによる影響を受けることなく、半導体光学素子の光軸とレンズ面の光軸とを一致させることが可能であり、また、機械的な位置合わせ方法によって容易に接合することが可能である。さらに、光モジュールを光通信装置に組み込む際には、半導体光学素子と外部の光ファイバやアイソレータとの光軸合わせを確実に行うことができ、結合効率の低下を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の鏡筒付きレンズ及びこれを用いた光モジュールによれば、気密性を確保するとともに、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における鏡筒付きレンズの断面図である。
【図２】第１の実施形態における鏡筒付きレンズの製造方法を示す工程図である。
【図３】鏡筒付きレンズを基板と接合する方法を示す断面図である。
【図４】本実施形態の鏡筒付きレンズを用いた光モジュールを示す断面図である。
【図５】本実施形態のの変形例を示す鏡筒付きレンズの断面図である。
【図６】第２の実施形態における鏡筒付きレンズの断面図である。
【図７】従来例の鏡筒付きレンズを基板と接合する方法を示す断面図である。
【図８】従来例の鏡筒付きレンズにおいて、（ａ）鏡筒とレンズとを一体成形する製造工程を示す断面図、（ｂ）鏡筒と金型とのクリアランスを示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態における鏡筒付きレンズについて、図面に沿って説明する。なお、各図面の寸法比率は、説明のために適宜変更して示している。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における鏡筒付きレンズ１０の断面図である。なお、本明細書の各断面図は、レンズ面の光軸２５を含む平面で切断したときの断面図を示す。図１に示すように、鏡筒付きレンズ１０は、筒状の鏡筒３０と、鏡筒３０に保持されるレンズ２０とを有し構成されている。レンズ面の光軸２５方向において、鏡筒３０の上部及び下部には開口部３２、３３が形成されている。そして、外部の基板と接合するための接合部３５が、鏡筒３０の下端において外周面から外方に延出して形成されている。また、鏡筒３０の開口部３２には、鏡筒３０の内側に向けて湾曲した湾曲部３４が形成されている。
【００２４】
図１に示すように、レンズ２０は、湾曲部側面３４ａにおいて光軸２５方向と直交する方向に保持されている。レンズ２０は、鏡筒３０よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、レンズ２０は鏡筒３０に成形固定されている。鏡筒３０はフェライト系のステンレス鋼などにより、またレンズ２０は酸化鉛系ガラス材料などの光学ガラス材料によって形成される。鏡筒３０とレンズ２０との熱膨張係数の差によって、湾曲部側面３４ａにおいて、レンズ２０は鏡筒３０によって締め付けられる方向に力が加えられる。これにより、レンズ２０は確実に保持されるとともに、レンズ２０と鏡筒３０との間の気密構造を得ることができる。さらに、湾曲部３４は、光軸２５方向と同一方向に形成された上面と、上面とは反対側の下面と、光軸２５方向と直交する方向に形成され上面と下面に連接された側面３４ａとを含み、レンズ２０は、上面と下面と側面３４ａとに当接するように鏡筒３０に保持されている。つまり、レンズ２０は、湾曲部３４の上下面を挟むように形成されている。これによれば、鏡筒３０とレンズ２０との接合面積を大きくすることができるため、より確実に鏡筒３０内の気密性を得ることができる。
【００２５】
レンズ２０の上面には、光軸２５の方向から見て開口部３２と重なる位置に第１のレンズ面２１が形成されており、レンズ２０の下面には同様に第２のレンズ面２２が形成されている。第１のレンズ面２１及び第２のレンズ面２２は、入射した光を、コリメート光にする、あるいは、外部の光ファイバ（図示しない）の端面に集光させる機能を有する。
【００２６】
レンズ２０において、第１のレンズ面２１の周囲には、光軸２５方向に対して直交する方向に延びる鍔部２４が形成されている。そして、図１に示すように、鍔部２４は鏡筒３０の外周面よりも光軸２５方向と直交する方向に突出して形成されており、鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面が光軸基準面２３として形成されている。鍔部２４の突出する大きさは、適宜設定することが可能であり、例えば５０μｍ〜１ｍｍ程度が好ましい。
【００２７】
このように、光軸基準面２３が鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面に形成されているため、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれは、レンズ２０を成形する金型の寸法精度のみに依存して決定される。このため、図８に示すような、鏡筒付きレンズ１１０の製造工程時において、鏡筒１３０の熱膨張係数を考慮して設けられた鏡筒１３０と下金型１６２とのクリアランスによる位置ずれは、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれの要因から除外できる。従って、鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面に光軸基準面２３を形成することにより、図７に示す従来の鏡筒付きレンズ１１０に比べて、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれを抑制することができる。
【００２８】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０の製造方法を示す工程図である。図２（ａ）の工程では、まず、プレス成形装置内に鏡筒３０を設置する。鏡筒３０には、あらかじめフェライト系ステンレス鋼を切削加工して形成されたものが用いられる。図２（ａ）に示すように、胴型６０の内部において、下金型６２の嵌合部６２ａに鏡筒３０を設置する。嵌合部６２ａの外径と、鏡筒３０の内径との間には、設置する際、または成形後の取り外しの際の不具合を防止するために、所定のクリアランスが設けられている。本実施形態においては、鏡筒３０として熱膨張係数がレンズ２０よりも大きい材料が用いられており、プレス成形時において加えられる熱に起因する寸法変化及び、プレス成形時に加えられる圧力による不具合の発生を防止するため、２０μｍ〜５０μｍ程度のクリアランスが設けられている。
【００２９】
図２（ｂ）に示す工程では、下金型６２の上部に酸化鉛系ガラス材料などのレンズ素材６５を載置する。レンズ素材６５は鏡筒３０の開口部３２から挿入可能である。そして、胴型６０の外側に配置されたヒータ（図示しない）により、レンズ素材６５の軟化点以上まで加熱する。
【００３０】
次に、図２（ｃ）の工程で、レンズ素材６５をプレス加工してレンズ２０を成形する。上金型６１及び下金型６２は、胴型６０の内部を上下に摺動可能となっている。また、上金型６１の下面には、第１のレンズ面２１の転写面が形成されており、嵌合部６２ａの上面には、第２のレンズ面２２の転写面が形成されている。上金型６１と下金型６２とで、プレス成形することで所定の形状にレンズ２０を成形することができる。また、鏡筒３０と胴型６０との間には入れ子６３が挿入されており、入れ子６３の上部で鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面形状が転写される。これにより、光軸基準面２３についても同時にプレス成形される。なお、図２に示す製造方法では、入れ子６３を用いているが、上金型６１の下部に鍔部２４の端面形状の転写面を設けて、光軸基準面２３を形成することもできる。
【００３１】
そして、図２（ｄ）の工程において、レンズ２０及び鏡筒３０を冷却して、鏡筒付きレンズ１０を得ることができる。以上のような工程により、鏡筒付きレンズ１０を形成することにより、鍔部２４の端面に光軸基準面２３を形成することができる。
【００３２】
図７及び図８に示した従来例の鏡筒付きレンズ１１０においては、鏡筒１３０の外周面が光軸基準面１２３として形成されているため、金型自体の寸法精度による誤差と、鏡筒１３０と下金型１６２とのクリアランスによる位置ずれとが合計されて、光軸基準面１２３と光軸１２５との位置ずれが発生していた。これに対して、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０においては、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれは、上金型６１、下金型６２、及び入れ子６３の寸法精度のみに依存して決定される。そのため、鏡筒３０と嵌合部６２ａとのクリアランスによる位置ずれは、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれの要因から除外することができる。したがって、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０においては、鍔部２４の端面に光軸基準面２３を形成することにより、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれを抑制することができる。
【００３３】
図３は、鏡筒付きレンズ１０を基板４０と接合する方法を示す断面図である。また、図４には、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０を用いた光モジュール１５の断面図を示す。図３及び図４に示すように、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０は、半導体光学素子４１が搭載された基板４０と接合されて光モジュール１５として使用される。半導体光学素子４１として、半導体レーザ等の発光素子や、フォトダイオードなどの受光素子を用いることができる。
【００３４】
鏡筒付きレンズ１０と基板４０との接合において、鏡筒３０の内部の気密性を確保するために溶接接合が行われる。溶接接合の際には、図３に示すように、基板４０が下部電極５１の上に取り付けられる。基板４０は、その側面の周囲をガイド５２によって位置決めして固定されて、基板４０の下面の周縁部が下部電極５１と接触するように取り付けられる。
【００３５】
そして、鏡筒付きレンズ１０は、上部電極５０によって、側方の周囲を固定される。本実施形態の鏡筒付きレンズ１０においては、鍔部２４は鏡筒３０の外周面よりも光軸２５方向と直交する方向に突出して形成されており、鏡筒３０の外周面は、光軸２５方向と直交する方向において、光軸基準面２３よりも内方に位置して形成されている。よって、上部電極５０によって鏡筒３０の外周面が保持されることなく、レンズ２０の光軸基準面２３が保持される。また、図２に示した製造工程において、鏡筒３０とレンズ２０とが位置ずれして一体成形された場合であっても、鏡筒３０の外周面に阻害されずに光軸基準面２３が上部電極５０により機械的に保持される。
【００３６】
上部電極５０は、あらかじめガイド５２及び下部電極５１と位置決めされて上下に移動可能になっている。そして、溶接接合は不活性ガス雰囲気中で行われ、図３に示すように、上部電極５０は光軸基準面２３を保持するとともに、鏡筒３０の接合部３５の上面を押圧して、接合部３５を基板４０に接触させる。この状態で上部電極５０と下部電極５１との間に電流を流すことにより、接合部３５の下面に設けられた環状突起３７に電流が集中して、ジュール熱が発生して環状突起３７が溶融する。これにより、鏡筒付きレンズ１０と基板４０とを気密に封止した状態で溶接接合できる。このように、溶接接合により形成された光モジュール１５を図４に示す。
【００３７】
本実施形態の鏡筒付きレンズ１０においては、鍔部２４は鏡筒３０の外周面よりも、光軸２５方向に直交する方向に突出しており、直交方向の端面が光軸基準面２３として形成されている。これにより、鏡筒３０の外周面に阻害されずに、上部電極５０によって光軸基準面２３が機械的に保持される。したがって、機械的な位置合わせ方法によって、半導体光学素子４１の光軸４５と第１のレンズ面２１の光軸２５とを一致させて、鏡筒付きレンズ１０と基板４０とを接合することが可能である。
【００３８】
また、本実施形態のレンズ２０において、第１のレンズ面２１と第１のレンズ面２１の光軸２５に直交する方向に延びる鍔部２４とを含み形成されている。このため、第１のレンズ面２１の機能に影響を及ぼさずに、鍔部２４が十分な強度を有するように形状を設計できる。したがって、光軸基準面２３を機械的に保持した場合に、レンズに加えられる応力が鍔部２４によって緩和されて、第１のレンズ面２１に不具合が生じることを抑制できる。
【００３９】
さらに、鍔部２４が鏡筒３０の外周面の全周から光軸２５方向に直交する方向に突出して形成されていることが好ましい。これによれば、光軸基準面２３を保持する上部電極５０の形状や、光軸基準面２３の外周方向の保持する位置によらず、確実に光軸ずれを防止することが可能である。
【００４０】
本実施形態の鏡筒付きレンズ１０においては、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれが抑制されているため、光軸基準面２３を基準として機械的に位置合わせして光モジュール１５を形成した場合においても、図４に示すように、第１のレンズ面２１の光軸２５と半導体光学素子４１の光軸４５とを一致させて接合することができる。また、光モジュール１５を光通信装置として組み込んだときには、半導体光学素子４１と外部の光ファイバやアイソレータとの光軸合わせを確実に行うことができ、結合効率の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
第１のレンズ面２１の光軸２５と半導体光学素子４１の光軸４５とを一致させて接合する方法として、図３に示すような方法の他に、第１のレンズ面２１の光軸２５と直交する面内において基板４０を移動させて、実際に光の結合効率を測定しながら位置合わせする、いわゆるアクティブアライメント法が知られている。しかし、この方法では、個々の光モジュールごとに結合効率を測定しなければならず、接合するために３０秒から２分程度の時間を要し、製造コストの増大につながる。本実施形態の鏡筒付きレンズ１０を用いた光モジュール１５においては、光軸基準面２３を保持して機械的に位置合わせする、いわゆるパッシブアライメント法であっても、光軸の位置合わせを精度良く、かつ簡便に行うことが可能である。また、その接合の際には４〜５秒程度で接合可能であり、製造コストの低減につながる。
【００４２】
また、本実施形態の鏡筒付きレンズ１０によれば、鏡筒付きレンズ１０と基板４０との接合の際に、上部電極５０は光軸基準面２３を保持して位置合わせ可能である。そのため、鏡筒３０の外周面において、光軸２５と直交する方向に不要な圧力が加えられることがなく、接合部３５の全周に亘って均一に基板４０側に加圧して、確実に溶接接合することができる。これにより、鏡筒３０内部の気密性を確保することができる。
【００４３】
図５には、本実施形態の変形例における鏡筒付きレンズ１１の断面図を示す。図１に示す鏡筒付きレンズ１０と同様の部材には、同じ符号を付して示している。
【００４４】
第１の変形例の鏡筒付きレンズ１１においては、鏡筒３０の上部において湾曲部３４が形成されていない点が、図１に示す鏡筒付きレンズ１０と異なっている。本変形例において、レンズ２０は、鏡筒３０の開口部３２の内周面３２ａにおいて光軸２５と直交する方向に保持されている。そして、鏡筒３０とレンズ２０との熱膨張係数の差によって、レンズ２０の外周面を締め付ける方向に力が加えられて、レンズ２０が確実に保持されるとともに、鏡筒３０の内部の気密性を確保することが可能である。
【００４５】
また、本変形例においては、レンズ２０を保持する湾曲部３４が設けられていないため、レンズ２０の第１のレンズ面２１の周囲に形成された鍔部２４の面積を小さくすることが可能であり、鏡筒付きレンズ１１の小型化が可能である。
【００４６】
本変形例の鏡筒付きレンズ１１においても、鍔部２４は鏡筒３０の外周面よりも、光軸２５方向に直交する方向に突出しており、光軸基準面２３は鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面に形成されている。
【００４７】
鏡筒付きレンズ１１は、図２に示した製造工程と同様の工程により製造することが可能である。したがって、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれは、レンズ２０を成形する金型の寸法精度のみに依存して決定される。そして、鏡筒３０の熱膨張係数を考慮して設けられる鏡筒３０と下金型６２とのクリアランスによる位置ずれは、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれの要因から除外することができる。したがって、鍔部２４の端面に光軸基準面２３を形成することにより、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれを抑制することができる。
【００４８】
また、鏡筒付きレンズ１１を用いて光モジュール１５とする場合には、図３に示すような機械的な位置合わせ方法により、鏡筒付きレンズ１１と基板４０とを溶接接合することができる。金型のクリアランスによって鏡筒３０とレンズ２０とで位置ずれが生じた場合であっても、鏡筒３０の外周面に阻害されずに光軸基準面２３を機械的に保持して、位置合わせ可能となる。したがって、光軸基準面２３を基準として機械的な位置合わせ方法によって、外部の半導体光学素子４１の光軸４５と第１のレンズ面２１の光軸２５とを一致させて接合させることができる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態における鏡筒付きレンズ１２の断面図である。本実施形態において、鏡筒３０の外周面に、内部と外部とを貫通する孔部３０ａを形成している。そして、レンズ２０の鍔部２４は、孔部３０ａを通して鏡筒３０の外周面よりも光軸２５方向と直交する方向に突出して形成される。本実施形態においても、鍔部２４の光軸２５と直交する方向の端面が光軸基準面２３として形成されている。したがって、本実施形態の鏡筒付きレンズ１２においても、光軸基準面２３と光軸２５との位置ずれを抑制することができる 。 
【００５０】
また、本実施形態においても、レンズ２０は、鏡筒３０よりも熱膨張係数が小さい材料からなるとともに、レンズ２０は鏡筒３０に成型固定されてなる。そして、図６に示すように、鍔部２４の上方に位置する鏡筒３０の内周面３２ａにおいて、光軸２５方向と直交する方向にレンズ２０が保持されている。よって、レンズ２０は鏡筒３０によって締め付けられる方向に力が加えられ、これにより、レンズ２０は確実に保持されるとともに、レンズ２０と鏡筒３０との間の気密構造を得ることができる。
【００５１】
レンズ２０の鍔部２４は、孔部３０ａの内周面３０ｂに当接して形成されているので、従来の鏡筒付きレンズ１１０に比べて、レンズ２０と鏡筒３０との接合面積を大きくすることができ、気密性を向上させることができる。また、レンズ２０は、鏡筒３０よりも熱膨張係数が小さい材料から構成されているため、レンズ２０は鏡筒３０の孔部３０ａの内周面３０ｂにおいて締め付けられる方向に力が加えられる。したがって、レンズ２０はより確実に保持されるとともに、レンズ２０と鏡筒３０との間の気密構造を得ることができる。
【００５２】
したがって、第２の実施形態に示す鏡筒付きレンズ１２においても、気密性を確保するとともに、光軸基準面と光軸との位置ずれを抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１、１２  鏡筒付きレンズ
１５  光モジュール
２０  レンズ
２１  第１のレンズ面
２２  第２のレンズ面
２３  光軸基準面
２４  鍔部
２５  光軸
３０  鏡筒
３０ａ  孔部
３０ｂ  内周面
３２、３３  開口部
３２ａ  内周面
３４  湾曲部
３４ａ  湾曲部側面
３５  接合部
４０  基板
４１  半導体光学素子
５０  上部電極
５１  下部電極
５２  ガイド
６１  上金型
６２  下金型
６２ａ  嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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