(57)【要約】【課題】接着面積をより広く確保することが可能な光学素子等を提供する。【解決手段】光学素子１は、本体部と、本体部の一面で突出するように形成されたレンズ部１２と、本体部の一面においてレンズ部１２に隣接して形成された平たん部１３と、本体部の一面において四隅の各々に形成された突出部１４と、平たん部１３と突出部１４との間に位置する斜面部１５と、を備えている。本体部は、上面１１ａと側面１１ｂ，１１ｃと底面１１ｄとを有する。側面１１ｂ及び側面１１ｃは、底面１１ｄに近づくに従って側面１１ｂと側面１１ｃとの離間距離が大きくなるように形成されている。【選択図】図１
2008297149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部と、
前記レンズ部と一体に形成され、当該レンズ部と同じ材質の本体部と、
前記本体部に形成され、当該本体部が載置される際に脚部として機能する接地面と、
前記レンズ部の厚さ方向に延びるように前記本体部に形成された第１及び第２の側面と、
を含み、
前記接地面に近づくに従って前記第１の側面と前記第２の側面との相互の離間距離が大きくなることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略台形形状であり、
前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略台形形状の辺の一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略三角形状であり、
前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略三角形状の辺を構成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略五角形状であり、
前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略五角形状の辺の一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
角形の本体部と、
前記本体部に形成されたレンズ部と、
前記本体部に形成され、当該本体部が載置される際に脚部として機能する接地面と、
前記レンズ部の厚さ方向に延びるように前記本体部に形成された第１及び第２の側面と、
を含み、
前記接地面と前記第１の側面とが互いに成す角度が鋭角であり、かつ、当該接地面と前記第２の側面とが互いに成す角度が鋭角であることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
前記本体部における角部の各々に形成され、前記レンズ部の厚さ方向に突出する突出部を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
前記本体部の角部の各々が丸みを帯びたＲ形状の曲面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光学素子。
【請求項８】
凹所を設けて形成されるキャビティ金型と、
前記キャビティ金型の凹所に入ってレンズ面を含む光学素子を加圧成形するための凸部を有するコア金型と、
を含み、
前記コア金型の凸部の外形が前記キャビティ金型の凹所において当該凸部に対応する横断面の形状とは異なり、かつ、型締めにより素材が加圧される際に当該凸部の外周面と当該凹所の内周面との間で当該素材が流動する空間を備え、
前記キャビティ金型の型締め方向に関する前記凹所の横断面形状が多角形状であり、かつ、当該多角形状は、基準辺と当該基準辺から遠ざかるに従って相互の離間距離が小さくなる第１の辺及び第２の辺とを有することを特徴とする光学素子成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光通信等に用いられる光学素子及びこの光学素子の製造に用いられる光学素子成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学素子例えば光学レンズの製造については、従来から種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、特許文献１には、光学レンズの一方の面形状をなす型面を有する上型と光学レンズの他方の面形状をなす型面を有する下型とを用い、これら型面間にレンズ素材であるガラス素材を配置し、また、下型の型面の周りに環状のホルダを配置することが開示されている。また、特許文献１には、そのような状態でガラス素材を加熱することによって軟化させ、しかる後、上型を加圧して下型に押し付けると、ガラス素材が上型の型面、下型の型面及びホルダによってプレス（型締め）されることになり、これらの型面がガラス素材に転写され、かつガラス素材がホルダの内面に接着することが開示されている。このようにしてプレス加工が終了すると、ガラス素材などが冷却され、上型を上昇させて、このガラス素材を下型から取り外す。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、光学レンズには、用途等に応じた種々の形状のものが提案されている。その中で、例えば凸レンズ部の周囲が四角形の所謂スクエアレンズがある。このようなスクエアレンズは、他の器具等を用いなくても四角形の部分で載置面に載置することが可能になるという特徴がある。そして、スクエアレンズを載置面に載置すると、凸レンズ部の光軸が載置面と平行になるという特徴もある。
【０００５】
このようなスクエアレンズは、載置面に位置決めされて用いられるものであり、その際には、接着剤等を用いて載置面に固着される。数多くの接着剤の中からスクエアレンズを強固に固着可能な接着剤が選択されて用いられるが、接着面積を大きく確保できれば、更なる強固な固着が可能になる。
【０００６】
本発明の目的は、接着面積をより広く確保することが可能な光学素子等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明が適用される光学素子は、レンズ部と、前記レンズ部と一体に形成され、当該レンズ部と同じ材質の本体部と、前記本体部に形成され、当該本体部が載置される際に脚部として機能する接地面と、前記レンズ部の厚さ方向に延びるように前記本体部に形成された第１及び第２の側面と、を含み、前記接地面に近づくに従って前記第１の側面と前記第２の側面との相互の離間距離が大きくなることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略台形形状であり、前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略台形形状の辺の一部を構成することを特徴とすることができる。また、前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略三角形状であり、前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略三角形状の辺を構成することを特徴とすることができる。また、前記本体部は、前記レンズ部の光軸方向から見て略五角形状であり、前記接地面、前記第１の側面及び前記第２の側面が前記略五角形状の辺の一部を構成することを特徴とすることができる。
【０００９】
他の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子は、角形の本体部と、前記本体部に形成されたレンズ部と、前記本体部に形成され、当該本体部が載置される際に脚部として機能する接地面と、前記レンズ部の厚さ方向に延びるように前記本体部に形成された第１及び第２の側面と、を含み、前記接地面と前記第１の側面とが互いに成す角度が鋭角であり、かつ、当該接地面と前記第２の側面とが互いに成す角度が鋭角であることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記本体部における角部の各々に形成され、前記レンズ部の厚さ方向に突出する突出部を更に含むことを特徴とすることができる。また、前記本体部の角部の各々が丸みを帯びたＲ形状の曲面に形成されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子成形型は、凹所を設けて形成されるキャビティ金型と、前記キャビティ金型の凹所に入ってレンズ面を含む光学素子を加圧成形するための凸部を有するコア金型と、を含み、前記コア金型の凸部の外形が前記キャビティ金型の凹所において当該凸部に対応する横断面の形状とは異なり、かつ、型締めにより素材が加圧される際に当該凸部の外周面と当該凹所の内周面との間で当該素材が流動する空間を備え、前記キャビティ金型の型締め方向に関する前記凹所の横断面形状が多角形状であり、かつ、当該多角形状は、基準辺と当該基準辺から遠ざかるに従って相互の離間距離が小さくなる第１の辺及び第２の辺とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接着面積をより広く確保することが可能な光学素子等を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る光学素子１の外観を示す斜視図である。また、図２は、図１の光学素子１の正面図である。また、図３は、図１の光学素子１の縦断面図であり、（ａ）は、図２の線IIIa−IIIaによる断面図であり、（ｂ）は、図２の線IIIb−IIIbによる断面図である。
図１〜図３に示す光学素子１は、角形の本体部（角形の本体部）１１と、本体部１１の一面（手前側の面）で突出するように形成されたレンズ面１２ａが曲面形状のレンズ部（入射側レンズ、第１のレンズ部）１２と、本体部１１の一面においてレンズ部１２に隣接して形成された平たん部１３と、本体部１１の一面において四隅の各々に形成された突出部（膨出部）１４と、平たん部１３と突出部１４との間に位置する斜面部１５と、を備えている。
また、光学素子１は、本体部１１の一面とは反対側の他面（奥側の面）で突出するように形成されたレンズ面１６ａが曲面形状のレンズ部（出射側レンズ、第２のレンズ部）１６と、本体部１１の他面においてレンズ部１６に隣接して形成された平たん部１７と、本体部１１の他面において四隅の各々に形成された突出部１８と、平たん部１７と突出部１８との間に位置する斜面部１９と、を備えている。
【００１４】
付言すると、平たん部１３は、レンズ部１２の縁部全周にわたって帯状に延びるように形成されている。そして、平たん部１３のレンズ部１２とは反対側の位置に突出部１４が形成されている。同様に、平たん部１７は、レンズ部１６の縁部全周にわたって帯状に延びるように形成され、平たん部１７のレンズ部１６とは反対側の位置に突出部１８が形成されている。
【００１５】
また、突出部１４は、レンズ部１２の厚さ方向（図２の紙面垂直方向）と同じ方向に突出するように形成され、かつ、レンズ部１２よりも低く形成されている。突出部１８は、レンズ部１６の厚さ方向と同じ方向に突出するように形成され、かつ、レンズ部１６よりも高く形成されている。言い換えると、突出部１４，１８は、レンズ部１２，１６を取り囲むように位置している。
【００１６】
また、斜面部１５は、平たん部１３を取り囲むと共に、平たん部１３と突出部１４とを互いに接続するように形成されている。また、斜面部１９は、平たん部１７を取り囲むと共に、平たん部１７と突出部１８とを互いに接続するように形成されている。
【００１７】
なお、光学素子１の本体部１１、レンズ部１２，１６、平たん部１３，１７、突出部１４，１８及び斜面部１５，１９は、後述するように金型により一体成形で形成されるものであり、ガラスからなる。ガラスレンズはプラスチックレンズに比べて製造コストは高くなるが、高い精度が要求されるレンズに採用することができる。
【００１８】
ここで、光学素子１の本体部１１は、図２に示すように、正面視で略台形形状であり、そして、図１に示すように、レンズ部１２，１６の光軸方向（図２の紙面垂直方向）に所定の厚さＤ（図３参照）を有する。また、図１及び図２に示すように、本体部１１の８つの角部の各々は、丸みを帯びたＲ形状の曲面に形成されている。
【００１９】
更に説明すると、本体部１１は、コバ部（平たん部）としての上面（台形の上底に対応する面）１１ａと側面（第１の側面、斜面、上底と下底とを結ぶ線に対応する面）１１ｂと側面（第２の側面、斜面、上底と下底とを結ぶ線に対応する面）１１ｃと底面（台形の下底に対応する面、接地面、下面、接着面）１１ｄとを有する。上面１１ａは、底面１１ｄとは反対側の面に位置し、側面１１ｂは、側面１１ｃとは反対側の面に位置している。そして、上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄは、いずれも所定の平面形状（平たんな形状）を有している。
上面１１ａと底面１１ｄとは互いに平行となるように形成され、かつ、上面１１ａと底面１１ｄとの互いの離間距離すなわち外形寸法（本体部１１の高さ）が所定の寸法になるように形成されている。
【００２０】
また、側面１１ｂと側面１１ｃとは、互いに平行ではない。すなわち、側面１１ｂ及び側面１１ｃは、底面１１ｄに近づくに従って側面１１ｂと側面１１ｃとの離間距離が大きくなるように形成されている。言い換えると、側面１１ｂ及び側面１１ｃは、底面１１ｄから遠ざかるに従って側面１１ｂと側面１１ｃとの離間距離が小さくなるように形成されている。また別の観点から見ると、側面１１ｂと底面１１ｄとが互いに成す角度が９０度未満であり、また、側面１１ｃと底面１１ｄとが互いに成す角度が９０度未満である。具体的に説明すると、本実施の形態の場合には、図２に示すように、側面１１ｂの仮想線ＶＬｂと底面１１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度α１が鋭角であり（α１＜９０度）、また、側面１１ｃの仮想線ＶＬｃと底面１１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度β１が鋭角である（β１＜９０度）。このため、上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄのうち正面視（図２参照）で最も長いのが底面１１ｄである。
付言すると、上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄは、所定の厚さＤを有する。この厚さＤは、光学素子１の光学特性に影響を与える要素の一つである。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る光学素子１は、上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄを有するので、セッティングし易い形状であり、別の部品を用いなくても精度良く製造された部材の面（設置面）に置くだけで設置できるものである。すなわち、光学素子１は、底面１１ｄに例えば接着剤等を塗布して設置面に載置することで固着される。そして、台形形状の下底に対応する底面１１ｄは、最も平面形状部分が広いので、接着面積を大きく確保することができ、光学素子１をより強固に設置面に固着することができる。また、光学素子１の重心が低くなるので、設置面に固着する際に倒れにくくなり、作業性が向上する。
【００２２】
ここで、かかる形状の光学素子１を角レンズ、角型レンズ又はスクエアレンズということがある。また、この意味において底面１１ｄを脚部ということができる。
また、レンズ部１２及びレンズ部１６をまとめて凸レンズないしは凸レンズ部ということがある。また、光学素子１は、上述したように、本体部１１とレンズ部１２，１６とを備えているものであるが、別の見方をすると、レンズ部１２，１６と、レンズ部１２，１６から光軸方向に交差する方向に延びる脚部ないしはフランジ部と、を備えているものということができる。
【００２３】
更に説明すると、本実施の形態に係る光学素子１は、レンズ部１６の側においては、レンズ部１６と同じ方向に突出する４つの突出部１８を備えている。この４つの突出部１８は、いずれもレンズ部１６の高さよりも高くなるように形成されている。このため、レンズ部１６を突出部１８により保護することが可能になる。具体的に説明すると、例えば、セッティングする際に誤って光学素子１を転がしてしまってレンズ部１６にキズが付いてしまうことを防止することができる。また、セッティングする際にレンズ部１６が他の部品と接触することによりレンズ部１６が損傷してしまうことを防止することができる。更には、光学素子１の本体部１１における上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄの厚さＤ（図３参照）が小さいと、底面１１ｄで載置しようとする際には不安定になるが、そのような場合には、角型レンズの底面１１ｄに隣接する４つの突出部１４，１８で載置しようとすれば安定するし、４つの突出部１８によりレンズ部１６が守られ、レンズ部１６へのキズを防止することができる。
【００２４】
このように、光学素子１は、突出部１８を備えているためにレンズ部１６の保護機能を有するということができる。このような機能は、突出部１８がレンズ部１６よりも高く形成されている場合により有効であるが、ある程度の高さがあればレンズ部１６よりも高く形成されていなくてもその機能を部分的にでも実現することが可能である。
【００２５】
なお、レンズ部１２と同じ方向に突出する突出部１４は、レンズ部１２よりも低く形成されているため、突出部１８のようなレンズ保護機能を有しない。しかし、突出部１４をレンズ部１２よりも高く形成することにより、レンズ保護機能を持たせることも考えられる。
【００２６】
図４は、本実施の形態に係る光学素子１を用いた光接続装置５０を説明するための図である。なお、本実施の形態に係る光学素子１を光接続装置５０以外の装置や器具、例えば中継器に適用することが考えられる。
図４に示す光接続装置５０は、光学素子１と、光学素子１が底面１１ｄを介して載置されて接着されているフラットベンチ５１と、光学素子１に出力光を入射させるレーザダイオード５２と、レーザダイオード５２の出力光を光学素子１の光軸高さと一致させるためのブロック部材５３と、光学素子１から出射した光が入射される図示しない光ファイバと、を備えている。ブロック部材５３が光学素子１に隣接して設置され、そのブロック部材５３には、レーザダイオード５２が取り付けられている。
そして、レーザダイオード５２からの出力光は、光学素子１のレンズ部１２及びレンズ部１６で屈折した後に図示しない光ファイバの光入射面に入射される。
なお、本実施の形態に係る光学素子１は、４つの突出部１４（すなわち２つの突出部１４及び２つの突出部１８）を備えており、底面１１ｄの面積を増やしている。このため、光学素子１をフラットベンチ５１に接着剤で接着する際に接着面積が増えるので、より強固に接着を行うことができる。
【００２７】
次に、光学素子１の製造に用いる成形型（光学素子成形型）１００について説明する。
図５は、本実施の形態に係る光学素子１の製造に用いる成形型１００の平面図である。
図５に示す成形型１００は、図１〜図３に示す光学素子１を製造するのに用いられるものである。この成形型１００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ（角形スリーブ、キャビティ金型）１１０と、上側に配置された上型（コア金型）１２０と、下側に配置された下型（キャビティ金型）１３０と、を備えている。更に説明すると、スリーブ１１０及び下型１３０により内部空間（キャビティ金型の凹所）Ｓ（図６−Ａ参照）が形成され、型締め時には、上型１２０が型締め方向（図６−Ａ参照）に移動して内部空間Ｓに進入する。そして、スリーブ１１０、上型１２０及び下型１３０が協働してプリフォームを加圧成形することにより光学素子１を製造する。
【００２８】
スリーブ１１０は、側面周囲に配置された複数の金型１１１，１１２，１１３，１１４からなり、これらの金型１１１〜１１４によりスリーブ１１０の内壁面（キャビティ金型の凹所の内周面）１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄが構成され、また、型締め方向に関する横断面（コア金型の凸部に対応する横断面、開口面。以下、単に横断面ということがある）が台形形状の空間が形成される。
【００２９】
更に説明すると、スリーブ１１０の内壁面１１０ａは、光学素子１の上面１１ａ（図２参照）を形成する部分である。また、内壁面１１０ｂは、光学素子１の側面１１ｂ（図２参照）を形成する部分であり、内壁面１１０ｃは、光学素子１の側面１１ｃ（図２参照）を形成する部分である。また、内壁面１１０ｄは、光学素子１の底面１１ｄ（図２参照）を形成する部分である。なお、内壁面１１０ｄは、台形形状における基準辺を構成するものであり、内壁面１１０ｂは、第１の辺を構成するものであり、内壁面１１０ｃは、第２の辺を構成するものである。すなわち、ここにいう第１の辺及び第２の辺は、基準辺から遠ざかるに従って相互の離間距離が小さくなるように位置する。
【００３０】
上型１２０は、外形がスリーブ１１０の空間に収容可能な大きさの丸形形状に形成された丸形部（コア金型の凸部）１２１（図６−Ａ参照）を有する。また、下型１３０は、外形がスリーブ１１０内の空間に収容可能な大きさの丸形形状に形成された丸形部１３１（図６−Ａ参照）を有する。上型１２０の丸形部１２１は、下型１３０の丸形部１３１に対向するように配置されている。
【００３１】
後述するように、成形する際には、上型１２０の丸形部１２１と下型１３０の丸形部１３１との間に入れられたプリフォーム（加熱軟化された光学素子素材、素材）が丸形部１２１，１３１によって加圧されて、これにより光学素子１が成形される。なお、スリーブ１１０を、成形品（光学素子１）の側面周囲を形成するための金型ということができる。また、上型１２０を、成形品の一面を成形するための金型ということができ、下型１３０を、成形品の他面を成形するための金型ということができる。
【００３２】
ここで、スリーブ１１０内の空間の横断面が台形形状である一方で、スリーブ１１０内の空間に位置する丸形部１２１，１３１が丸形状であり、成形面において両者は互いに形状が異なる（稀に同じこともある）。このため、光学素子１の成形時には、プリフォームのうち丸形部１２１，１３１により直接加圧される部分と直接加圧されない部分とがある。具体的に説明すると、光学素子１の成形時には、上型１２０の丸形部１２１及び下型１３０の丸形部１３１は、プリフォームの平面方向（図面の紙面に平行な方向）における中央部分を直接加圧する一方で、プリフォームの平面方向における四隅部分（周辺部分）を直接加圧しない。すなわち、四隅部分は、丸形部１２１，１３１により直接加圧されない。
【００３３】
このように、本実施の形態における成形型１００では、スリーブ１１０内の空間の横断面が角形状であるのに対し、スリーブ１１０内の空間に位置する上型１２０及び下型１３０は丸形部１２１，１３１を備えている。したがって、スリーブ１１０と丸形部１２１，１３１との接触面積が小さく、いわゆる点接触になることにより、作業性や成形安定性に優れている。すなわち、成形型１００の組み立ての際には、スリーブ１１０と上型１２０の丸形部１２１と下型１３０の丸形部１３１との相互の位置決めを容易に行うことができる。更に説明すると、スリーブ１１０と上型１２０の丸形部１２１との間の相対的な位置決めを行う際には、相互の位置関係の調整だけで済み、相互の姿勢（型締め方向に直交する面内での回転方向の角度）の調整を行う必要がないか、又は調整を行う場合であってもその作業は簡単である。また、スリーブ１１０と下型１３０の丸形部１３１との間の相対的な位置決めを行う際も同様である。また、上型１２０の丸形部１２１と下型１３０の丸形部１３１との間の相対的な位置決めを行う際も同様である。
【００３４】
もし、丸形部１２１，１３１の代わりに、スリーブ１１０内の空間の横断面形状に対応する角形形状に形成された２つの角形部を対向配置して用いる場合には、スリーブ１１０内の空間において２つの角形部相互の姿勢を合わせると共に、スリーブ１１０と２つの角形部の各々と間の相互の姿勢を合わせる必要がある。そのために、スリーブ１１０と２つの角形部という全部で３つの部品について、型締め方向に直交する面内での回転方向の角度調整を行う必要がある。この角度調整を高い精度で行わないと、角形部をスリーブ１１０内に進入させることができず、品質の高い成形品を成形することができず、かつ、その高い精度の角度調整は、容易に行うことができないものである。このように、２つの角形部を用いる場合には、本実施の形態における成形型１００の場合よりも作業性が低下する。
付言すると、角形状の凹所と丸形状の凸部との相対的な位置決めを行う作業は、角形状の凹所と角形状の凸部との相対的な位置決めを行う作業よりも容易である。また、丸形状の凸部同士の相対的な位置決めを行う作業は、角形状の凸部相互の位置決めを行う作業よりも容易である。更に説明すると、角形状の凹所と丸形状の凸部との間に型締め方向に直交する面内での方向性がないとすると、相互の姿勢を調整する必要がない。また、丸形状の凸部同士の間に方向性がないとすると、相互の姿勢を調整する必要がない。
【００３５】
また、本実施の形態における成形型１００では、スリーブ１１０内の空間において丸形部１２１，１３１の相互の加圧作用により光学素子１が形成されるように構成されている。すなわち、光学素子１の成形前及び成形後における上型１２０と下型１３０との相対的な移動が行われる（型締め）。もし、上型１２０及び下型１３０の各々に、スリーブ１１０内の空間の横断面形状に対応する角形形状に形成された角形部を設ける場合には、隣接する部品同士が面接触になることから、移動時における両者間のかじりを防止すべくクリアランスが適切でなければならない。そのため、成形型１００の設計、組立て及びメンテナンスの際には、クリアランスに十分配慮する必要があり、また、手間を要するためにかなりのコストを要する。また、多少のかじりや噛み込みの発生により金型の寿命も短くならざるを得ない。
これに対し、本実施の形態では、横断面が角形状であるスリーブ１１０内の空間を丸形部１２１，１３１のいずれか一方又は両方が移動し、かつ、内部空間Ｓ側に位置する先端の周縁に面取り部１２４，１３４（後述）が形成されているので、低コストで丸形部１２１，１３１とスリーブ１１０とのかじりや噛み込みを防止することができる。したがって、コスト削減が可能であり、また、金型精度をより高めることが可能である。また、金型の寿命も長期化させることが可能である。付言すると、金型の製造コストの観点からは、角形部よりも丸形部の方が製造し易く、このため、本実施の形態では、金型の製造コストを低減させることもできる。また、金型の保守維持の負担が軽減される。
【００３６】
図６−Ａ、図６−Ｂ、図７−Ａ及び図７−Ｂは、成形型１００による光学素子１の製造方法を説明するための図である。図６−Ａ及び図６−Ｂは、光学素子１が成形される前の状態を示す図であり、図７−Ａ及び図７−Ｂは、光学素子１が成形された状態を示す図である。更に説明すると、図６−Ａ及び図７−Ａは、図５の線a−aに対応する成形型１００の縦断面図であり、図６−Ｂ及び図７−Ｂは、図５の線b−bに対応する成形型１００の縦断面図である。
図６−Ａ〜図７−Ｂに示すように、上型１２０の丸形部１２１には、光学素子１のレンズ部１２に対応する形状の凹曲面部（レンズ面１２ａの加圧成形を担う部分、レンズ面１２ａを転写する部分）１２２と、光学素子１の平たん部１３を成形（転写）する形状の端面部１２３と、先端の周縁を面取りして形成された面取り部１２４と、が形成されている。すなわち、上型１２０は、加圧面として凹曲面部１２２、端面部１２３及び面取り部１２４を有する。
また、下型１３０の丸形部１３１には、光学素子１のレンズ部１６を成形する形状の凹曲面部（レンズ面１６ａの加圧成形を担う部分、レンズ面１６ａを転写する部分）１３２と、光学素子１の平たん部１７を成形（転写）する形状の端面部１３３と、先端の周縁を面取りして形成された面取り部１３４と、が形成されている。
スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、上型１２０の丸形部１２１及び下型１３０の丸形部１３１により形成されるキャビティにより光学素子１が加圧（プレス）成形される。言い換えると、上型１２０の凹曲面部１２２及び端面部１２３と下型１３０の凹曲面部１３２及び端面部１３３とスリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄとにより加圧成形面が構成される。そして、この加圧成形面には、後述するように、加圧成形しない隙間が形成されている。
【００３７】
ここで、スリーブ１１０及び下型１３０は固定側であり、上型１２０が移動側である。すなわち、上型１２０は、図示しない昇降手段により昇降可能となるように構成されている。したがって、上型１２０がスリーブ１１０及び下型１３０に対して上下方向に移動可能である。
なお、本実施の形態では、上型１２０が移動側で下型１３０が固定側であるが、上型１２０が固定側で下型１３０が移動側とするように構成することも考えられる。
【００３８】
次に、成形型１００を用いた光学素子１の製造方法について説明する。
図６−Ａ及び図６−Ｂに示すように、上型１２０が上方に移動する型開きの際に、所定容量のプリフォームが成形型１００の内部に投入される。すなわち、下型１３０の丸形部１３１にプリフォームが載せられる。その後、上型１２０が下方に移動する型締め時に、下型１３０の丸形部１３１に載せられたプリフォームが加圧されていく。
【００３９】
やがて、図７−Ａ及び図７−Ｂに示すように、上型１２０が所定の位置（型締め位置）まで移動すると、プリフォームが、スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、上型１２０の丸形部１２１及び下型１３０の丸形部１３１により光学素子１に成形される。
【００４０】
ここで、上述したように、スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄと丸形部１２１，１３１とが点接触している。言い換えると、丸形部１２１，１３１の外周面１２１ａ，１３１ａが他部に比し内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄと大きく離間して隙間が形成されている隙間部分（第１の金型と第２の金型との間の隙間、非加圧領域、素材が流動する空間）１４０（図５又は図６−Ｂを参照）が存在する。このような隙間部分１４０は、四隅（各角部）に位置している。そして、隙間部分１４０においては、成形時には、プリフォームが上型１２０の丸形部１２１と下型１３０の丸形部１３１とによって直接加圧されることがない。なお、スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄの横断面の対角線上においては、内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄと丸形部１２１，１３１の外周面１２１ａ，１３１ａとが最も離間しており、この隙間部分１４０が最も大きい。
【００４１】
成形時に、プリフォームの中央部分が丸形部１２１，１３１により直接加圧されると、プリフォームは加圧成形される。すなわち、丸形部１２１，１３１により光学素子１のレンズ部１２，１６、平たん部１３，１７及び斜面部１５，１９（図１〜図３参照）が加圧成形され、また、スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄにより光学素子１の上面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄが加圧成形される。
【００４２】
また、加圧成形時には、プリフォームの一部は、丸形部１２１，１３１の外周面１２１ａ，１３１ａとスリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄとの間に位置する隙間部分１４０に流動する。この隙間部分１４０は、丸形部１２１，１３１により直接加圧されず、隙間部分１４０に流動したプリフォームは、スリーブ１１０の内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄにより規制され、上型１２０の側では内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄに沿ってレンズ部１２の突出方向（上方）へ流動し、かつ、下型１３０では内壁面１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄに沿ってレンズ部１６の突出方向へ流動する。この結果、隙間部分１４０（図６−Ｂ参照）においては、プリフォームの一部が飛び出すことにより突出部１４，１８が形成されることになる。このように、隙間部分１４０では、成形時におけるプリフォームの逃げ代としての役割がある。このため、プリフォームの容量にばらつきがあっても問題なく成形することが可能になる。したがって、成形に用いるプリフォームの容量管理が簡易になり、作業性を向上させることができる。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
図８は、第２の実施の形態に係る光学素子２の正面図であり、第１の実施の形態に係る光学素子１を示す図２に対応する図である。なお、光学素子２は、正面から見た形態が相違するものの、その基本的形態は、光学素子１と共通するものゆえ、光学素子２の斜視図及び縦断面図については省略する。また、その成形型及び製造方法についての説明も省略する。
図８に示す光学素子２は、角形の本体部２１と、本体部２１の一面（手前側の面）で突出するように形成されたレンズ面が曲面形状のレンズ部２２と、本体部２１の一面においてレンズ部２２に隣接して形成された平たん部２３と、本体部２１の一面において三隅の各々に形成された突出部２４と、平たん部２３と突出部２４との間に位置する斜面部２５と、を備えている。なお、これら光学素子２のレンズ部２２、平たん部２３、突出部２４及び斜面部２５は、それぞれ、光学素子１のレンズ部１２、平たん部１３、突出部１４及び斜面部１５に相当するものである。
本体部２１の他面（奥側の面）においても、本体部２１の一面と同様の構成を備えており、その図示及び説明を省略する。
【００４４】
ここで、光学素子２の本体部２１は、正面視で略三角形であり、その角部の各々は、丸みを帯びたＲ形状の曲面に形成されている。そして、本体部２１は、側面２１ｂ，２１ｃと底面２１ｄとを有する。側面２１ｂ，２１ｃ及び底面２１ｄは、いずれも平面形状である。これら光学素子２の側面２１ｂ，２１ｃ及び底面２１ｄは、それぞれ、光学素子１の側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄに相当するものである。
【００４５】
更に説明すると、側面２１ｂと底面２１ｄとが互いに成す角度が９０度未満であり、また、側面２１ｃと底面２１ｄとが互いに成す角度が９０度未満である。具体的に説明すると、本実施の形態の場合には、側面２１ｂの仮想線ＶＬｂと底面２１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度α２が鋭角であり（α２＜９０度）、また、側面２１ｃの仮想線ＶＬｃと底面２１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度β２が鋭角である（β２＜９０度）。なお、本実施の形態の光学素子２は、正面視で３つの辺が略等しい略正三角形に形成されているが、他の三角形状、例えば二等辺三角形等に形成することも考えられる。
【００４６】
このように、本実施の形態に係る光学素子２は、第１の実施の形態に係る光学素子１の場合よりも重心が低くなるので、設置面に光学素子２を固着する際により一層倒れにくくなり、作業性が向上する。また、光学素子２のように略正三角形に形成することにより、接着剤等を塗布する面を底面２１ｄ以外の側面２１ｂ，２１ｃとしても良く、設置面への固着作業の際に光学素子２の姿勢を考慮する必要がなくなり、作業性の更なる向上を図ることが可能になる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
図９は、第３の実施の形態に係る光学素子３の正面図であり、第１の実施の形態に係る光学素子１を示す図２に対応する図である。なお、光学素子３の基本的形態は、正面から見た形態が相違するものの、光学素子１と共通するものゆえ、光学素子３の斜視図及び縦断面図については省略する。また、その成形型及び製造方法についての説明も省略する。
図９に示す光学素子３は、角形の本体部３１と、本体部３１の一面（手前側の面）で突出するように形成されたレンズ面が曲面形状のレンズ部３２と、本体部３１の一面においてレンズ部３２に隣接して形成された平たん部３３と、本体部３１の一面において五隅の各々に形成された突出部３４と、平たん部３３と突出部３４との間に位置する斜面部３５と、を備えている。なお、これら光学素子３のレンズ部３２、平たん部３３、突出部３４及び斜面部３５は、それぞれ、光学素子１のレンズ部１２、平たん部１３、突出部１４及び斜面部１５に相当するものである。
本体部３１の他面（奥側の面）においても、本体部３１の一面と同様の構成を備えており、その図示及び説明を省略する。
【００４８】
ここで、光学素子３の本体部３１は、正面視で略五角形であり、その角部の各々は、丸みを帯びたＲ形状の曲面に形成されている。そして、本体部３１は、側面３１ｂ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｆと底面３１ｄとを有する。側面３１ｂ，３１ｃ及び底面３１ｄは、いずれも平面形状である。これら光学素子３の側面３１ｂ，３１ｃ及び底面３１ｄは、それぞれ、光学素子１の側面１１ｂ，１１ｃ及び底面１１ｄに相当するものである。
【００４９】
更に説明すると、側面３１ｂと底面３１ｄとが互いに成す角度が９０度未満であり、また、側面３１ｃと底面３１ｄとが互いに成す角度が９０度未満である。具体的に説明すると、本実施の形態の場合には、側面３１ｂの仮想線ＶＬｂと底面３１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度α３が鋭角であり（α３＜９０度）、また、側面３１ｃの仮想線ＶＬｃと底面３１ｄの仮想線ＶＬｄとで形成される角度β３が鋭角である（β３＜９０度）。なお、本実施の形態の光学素子３は、正面視の形状が図９に示す形状以外の略五角形に形成することも考えられる。
【００５０】
このように、本実施の形態に係る光学素子３は、第１の実施の形態に係る光学素子１の場合よりも重心が低くなるので、設置面に光学素子３を固着する際により一層倒れにくくなり、作業性が向上する。また、光学素子３は、第２の実施の形態に係る光学素子２の場合よりも底面３１ｄの認識・把握が容易なため、設置面への固着作業の際の作業性を更に向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施の形態に係る光学素子の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の光学素子の正面図である。
【図３】図１の光学素子の縦断面図であり、（ａ）は、図２の線IIIa−IIIaによる断面図であり、（ｂ）は、図２の線IIIb−IIIbによる断面図である。
【図４】本実施の形態に係る光学素子を用いた光接続装置を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の平面図である。
【図６−Ａ】成形型による光学素子の製造方法を説明するための図である。
【図６−Ｂ】成形型による光学素子の製造方法を説明するための図である。
【図７−Ａ】成形型による光学素子の製造方法を説明するための図である。
【図７−Ｂ】成形型による光学素子の製造方法を説明するための図である。
【図８】第２の実施の形態に係る光学素子の正面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る光学素子の正面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，２，３…光学素子、１１，２１，３１…本体部、１１ｂ，１１ｃ，２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｆ…側面、１１ｄ，２１ｄ，３１ｄ…底面、１２，１６，２２，３２…レンズ部、１４，１８…突出部、１００…成形型、１１０…スリーブ、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…内壁面、１２０…上型、１２１，１３１…丸形部、１２１ａ，１３１ａ…外周面、１２２，１３２…凹曲面部、１２３，１３３…端面部、１２４，１３４…面取り部、１３０…下型、１４０…隙間部分、Ｓ…内部空間、ＶＬｂ，ＶＬｃ，ＶＬｄ…仮想線、α１，α２，α３，β１，β２，β３…角度
【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−Ａ】
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【図６−Ｂ】
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【図７−Ａ】
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【図７−Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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