(57)【要約】【課題】光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定する際の部品点数が少なく、小型化が可能であり、しかも組立時の作業性が良いレンズ固定装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】光モジュール用の筐体１０の所定位置にレンズ１３を固定するためのレンズ固定装置において、レンズを保持するレンズホルダ１２と、該レンズホルダと接触する傾斜面１４を有する台座１１を少なくとも２つ有し、該台座と該筐体、及び該台座と該レンズホルダとを接合したことを特徴とする。【選択図】図２
2004286966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定するためのレンズ固定装置において、
レンズを保持するレンズホルダと、
該レンズホルダと接触する傾斜面を有する台座を少なくとも２つ有し、
該台座と該筐体、及び該台座と該レンズホルダとを接合したことを特徴とするレンズ固定装置。
【請求項２】
請求項１に係るレンズ固定装置において、該台座は、該レンズの光軸に垂直な方向からレンズホルダを挟み込むように配置されていることを特徴とするレンズ固定装置。
【請求項３】
請求項１に係るレンズ固定装置において、該台座は、該レンズの光軸に水平かつ直角方向からレンズホルダを挟み込むように配置されていることを特徴とするレンズ固定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ固定装置において、該台座は、断面形状が、前記傾斜面を一辺に持つ三角形であることを特徴とするレンズ固定装置。
【請求項５】
光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定するためのレンズ固定装置の製造方法において、
レンズを保持するレンズホルダと、
該レンズホルダと接触する傾斜面を有する台座を少なくとも２つ有し、
該レンズホルダを位置決め装置により保持すると共に、該所定位置に位置決めを行ない、
次に、該レンズホルダに該台座の傾斜面を当接させ、該台座と該レンズホルダ、及び該台座と該筐体を接合し、
その後、該位置決め装置による該レンズホルダの保持を解除することを特徴とするレンズ固定装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ固定装置及びその製造方法に関し、特に、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定するためのレンズ固定装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信、光計測などの光学電子分野においては、半導体レーザなどの光源、ニオブ酸リチウムなどの誘電体結晶上に光導波路を形成した電気光学素子、及び光ファイバなどを、レンズを用いて互いに光学的に結合することが行われている。
【０００３】
特開平１０−２６０３３９号公報には、発光素子と光ファイバとを集光レンズを介して光学的に結合させる技術が開示されており、特に、該集光レンズの固定装置としては、図１に示すような筐体１に傾斜部２を形成し、固定部材３を介して、集光レンズ５を保持したレンズホルダ４を挟持する。そして、ＹＡＧレーザ光により、傾斜部２と固定部材３、及び固定部材３とレンズホルダ４とを溶接固定する。
【０００４】
しかしながら、図１のようなレンズ固定方法は、固定部材３を必要とするため、部品点数が多くなる上、筐体の横幅も広くなり、レンズを含む光モジュールを小型化することが困難となる。しかも、部品点数が多くなると、コストが高くなるという欠点を有する。
また、図１のように、筐体１の傾斜部２で挟まれた空間に２つの固定部材３を配置しているため、図１の紙面に垂直な方向に対して傾斜した方向であり、特に水平方向（図面の左右）に傾ける際の自由度が少なく、調整に限界がある。
さらに、図１の左右方向にレンズホルダ４を平行移動させてレンズを固定する場合、左右の固定部材３の位置は、一方が上昇し、他方が下降することとなる。このため、レンズホルダ４を保持する左右の力が同一直線状に位置しないため、固定部材の熱膨張や、傾斜部又はレンズホルダ４と固定部材３との接合部における機械的応力などにより、レンズホルダ４に左右から力が加わると、レンズホルダ４は図１の紙面に垂直な方向を回転軸に回転が生じるという、不具合が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題を解決し、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定する際の部品点数が少なく、小型化が可能であり、しかも組立時の作業性が良いレンズ固定装置及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明では、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定するためのレンズ固定装置において、レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダと接触する傾斜面を有する台座を少なくとも２つ有し、該台座と該筐体、及び該台座と該レンズホルダとを接合したことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明により、台座が図１の固定部品と傾斜部の機能を兼ね備えるため、従来のように筐体に傾斜部を設ける必要が無く、部品点数も削減できる。しかも、台座の位置は自由に設定できるため、光軸調整に係る調整範囲が広くなる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明では、請求項１に係るレンズ固定装置において、該台座は、該レンズの光軸に垂直な方向からレンズホルダを挟み込むように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明により、レンズホルダの幅に近い狭い幅の配置空間しかない場所でも、光軸に垂直な方向からレンズホルダを挟むように台座を配置し、レンズを固定することが可能となる。しかも、レンズホルダの下方から支持するだけでなく、レンズホルダの上方から該ホルダを吊り下げるように支持することも可能となるため、より狭い空間でもレンズを固定支持することができる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明では、請求項１に係るレンズ固定装置において、該台座は、該レンズの光軸に水平かつ直角方向からレンズホルダを挟み込むように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明により、台座のみでレンズを固定しているため、筐体の横幅も狭くなり、装置全体の小型化を達成することが可能となる。
【００１２】
また、請求項４に係る発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ固定装置において、該台座は、断面形状が、前記傾斜面を一辺に持つ三角形であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明により、台座の傾斜面をレンズホルダの固定に、また、該台座の反対側の頂点付近を、筐体と台座との接合部の一部として利用する際に、台座の側面が常に上方を向くように配置されているため、接合作業を行い易く、特に、レーザ溶接の際には、溶接箇所が上方に剥き出しとなることから、レーザ照射角度が広くとれ、確実な接合を容易に実現することができる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明では、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定するためのレンズ固定装置の製造方法において、レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダと接触する傾斜面を有する台座を少なくとも２つ有し、該レンズホルダを位置決め装置により保持すると共に、該所定位置に位置決めを行ない、次に、該レンズホルダに該台座の傾斜面を当接させ、該台座と該レンズホルダ、及び該台座と該筐体を接合し、その後、該位置決め装置による該レンズホルダの保持を解除することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明により、位置決め装置により所定位置にレンズホルダを位置決めし、該レンズホルダを台座により該所定位置に固定するため、光モジュール用の筐体に対するレンズホルダの固定位置の自由度が高く、しかも、台座により安定的に固定されるため、製造時の作業性が高い上、取付精度も向上させることが可能となり、安価で安定した光学特性（結合損失の低減など）を実現することが可能となる。
また、レンズホルダの位置を決めた後、台座をレンズホルダに当接させるため、台座とレンズホルダとが密着して配置され、レンズ固定の安定性を格段に高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を好適例を用いて詳細に説明する。
図２は、本発明に係るレンズ固定装置の一例を斜視図で示したものである。
図２のレンズ固定装置の構造は、レンズ１４を保持するレンズホルダ１２と、該レンズホルダの一辺に当接・支持する２つの台座１１からなり、該台座は、レンズの光軸に垂直な方向から該レンズホルダを挟むように配置されている。
レンズ固定装置の組立時には、レンズホルダ１２は、レンズ位置決め装置に支持されており、具体的には、レンズ位置決め装置に設けられた３次元方向に移動調整可能なアームの先端１５にレンズホルダを接続するよう構成されている。
アーム１５の先端とレンズホルダ１２との接続は、アームの先端にレンズホルダを狭持する手段を設ける方法や、アーム１５の先端に螺子山を形成し、図２のように、レンズホルダ側に設けられた螺子穴に捩じ込むことにより両者を固定する方法などがある。
【００１７】
レンズ固定装置の組立方法を説明する。
まず、レンズ位置決め装置に設けられたアーム１５の先端にレンズホルダ１２を取り付け、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズホルダを配置する。
次に、図示されていない光検出器により、該レンズホルダに保持されたレンズ１３を通過すると共に、該光モジュールから出射する光波を検知しながら、該レンズホルダを適正な位置に調整する。
レンズホルダの位置決めが完了した後、２つの台座１１をレンズホルダ１２の各辺に当接させ、光モジュール用の筐体上に配置する。該台座には、傾斜面１４が形成されており、該傾斜面がレンズホルダに接触するよう構成されている。
【００１８】
レンズホルダ及び台座の配置が完了した後、レーザ光を、該台座１１と該レンズホルダ１２との当接部分、及び該台座１１と該筐体１０との当接部分に、照射し、各々の各部材を相互にレーザ溶接する。
レーザ溶接する順番としては、台座と筐体とを最初に溶接し、次に台座とレンズホルダを溶接する。
【００１９】
また、台座の傾斜面にレンズホルダを当接しているため、レーザを照射する際に、レーザの照射角度を広く確保することが可能となり、溶接時の作業性が格段に向上する。
さらに、図２に示すように、レンズホルダ１２の当接部分を含む面を傾斜させることにより、より広い照射角度が確保できる。しかも、台座１１の断面形状を三角形状とすることにより、台座と光モジュール用の筐体との溶接に際しても、広い照射角度を提供できる。
なお、レーザ溶接においては、各部材の位置ズレや機械的応力の発生を低減させる観点からスポット溶接が望ましいが、レンズの保持強度を高くするため直線状に連続溶接することも可能である。
【００２０】
そして、レーザ溶接が完了した後、レンズホルダ１２から位置決め装置のアーム１５を取りはずし、レンズ固定装置の組立が完了する。
なお、上記では、各部材の接合方法として、レーザ溶接を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく接着剤等の当該技術分野で知られている各部品の接合方法を用いることが可能である。
【００２１】
次に、本発明に係るレンズ固定装置の第２の実施例について説明する。
図３は、レンズ固定装置における台座の設置前の状態（ａ）と、台座の設置後の状態（ｂ）を示したものである。
図３に示すように、レンズ２３を保持するレンズホルダ２２を、光モジュール用の筐体２０の狭い空間に配置する場合には、レンズホルダの下部に小さな台座を設けて、レンズの光軸に垂直な方向から該レンズホルダを挟むように構成することも可能であるが、そのような台座を配置し、位置調整する空間もない場合には、図３（ｂ）のように、筐体２０の側壁（図３（ｂ）では、側壁が階段状に形成されているがこれに限るものではない）に、２つの台座２１を橋渡して、該台座２１にレンズホルダ２２を吊り下げるように配置、固定することも可能である。このように、台座を筐体の上面に近い位置で固定した場合には、レーザ溶接の作業性は格段に向上する。
【００２２】
図３のようなレンズ固定装置の組立方法は、図２のものと同様に、まず、位置決め装置のアーム２５によりレンズホルダ２２を所定位置に配置する。次に、レンズの光軸方向からレンズホルダを挟むように、台座２１をレンズホルダ２２に当接させ、レンズホルダ２２、台座２１、及び光モジュール用の筐体２０を、レーザ溶接する。
また、レーザ溶接作業を容易にすると共に、レンズホルダの一辺に台座が適正に当接するために、台座２１には傾斜面が形成されている。
【００２３】
さらに、本発明に係るレンズ固定装置の第３の実施例について説明する。
図４は、レンズ固定装置を、光軸に垂直な断面図で示したものである。
３０は光モジュール用の筐体、３３はレンズ、３２はレンズを保持するレンズホルダ、３１は、レンズホルダを支持するための台座を示す。
本実施例の特徴は、台座３１が設置される光モジュール筐体３０の内面が、中央に向かって低くなる傾斜面３６を有していることである。
該傾斜面３６により、台座３１は、レンズホルダ３２に向かって自重で移動可能であり、このため、レンズホルダに対して台座が常に密着した状態を保持することが可能となり、組立作業時に、台座をレンズホルダに向かって押し付ける動作などを省略することが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るレンズ固定装置及びその製造方法によれば、光モジュール用の筐体の所定位置にレンズを固定する際の部品点数が少なく、小型化が可能であり、しかも組立時の作業性が良いレンズ固定装置及びその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレンズ固定装置の断面を示す図
【図２】本発明に係るレンズ固定装置の第１の実施例を示す図
【図３】本発明に係るレンズ固定装置の第２の実施例を示す図であり、（ａ）は台座設置前、（ｂ）は台座設置後を示す。
【図４】本発明に係るレンズ固定装置の第３の実施例を示す図
【符号の説明】
１３，２３，３３  レンズ
１２，２２，３２  レンズホルダ
１０，２０，３０  筐体
１１，２１，３１  台座
【図１】
2004286966.tif 000003
【図２】
2004286966.tif 000004
【図３】
2004286966.tif 000005
【図４】
2004286966.tif 000006