(57)【要約】【課題】入力ビームに対するレンズ面の半径方向の設定作業を簡略化可能とする。【解決手段】光学素子１は、レンズ部２とその周りのコバ部３とが同一素材で一体成形されており、このコバ部３の一方の端面であるランド部４ａに凸部５ａ，５ｂが形成されている。この凸部５ａ，５ｂは、この光学素子１を装置に取り付けるときのレンズの向きを決める目印として用いることができる。また、レンズ部２が非軸対称レンズである場合には、その集光特性に対する基準となる半径方向の目印として用いることもできる。そして、かかるマークを利用することにより、光学素子１の装置への取付け状態を所望に設定することができ、取付け作業が簡略化、迅速化ができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ面とその周りのランド部からなる光学素子において、該ランド部に凸状もしくは凹状のマークを設けたことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光通信などに用いられる光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを用いた光通信が広く普及されてきている。かかる光通信には、光源としてレーザダイオードなどが用いられたきており、かかる光源からの出射光を光ファイバに入射させるために、光学レンズが使用されている。この光学レンズは、光源からの光を光ファイバの入射面に集光させるためのものであって、その一例が、例えば、「電子材料」工業出版  ２００１年１１月発行  ｐｐ．７０−７３に記載されている。
【０００３】
その記載によると、図４に示すように、レーザダイオード２１と光ファイバ２２の先端部と光学レンズ２３とが組み込まれて光通信用モジュール２０が形成され、この光学レンズ２３はレーザダイオード２１と光ファイバ２２の先端部との間に設けられたレンズ支持部２４によって支持されている。レーザダイオード２１から拡散して出射されるレーザ光は、光学レンズ２３により、光ファイバ２２の先端部の入射口に集光される。
【０００４】
かかる光学レンズ２３は、レーザダイオード２１と光ファイバ２２との結合効率を高めるために、即ち、レーザダイオード２１からの出射光が効率良く光ファイバ２２に入射されるようにするために、球面収差などを改善する目的で非球面レンズを用いている。
【０００５】
光通信に用いられる光学レンズとしては、図５に斜視図（同図（ａ））と側面図（同図（ｂ））として示すように、レンズ部２の周りにコバ部３を設けたものも知られており、コバ部３を、図４に示す光通信用モジュール２０のレンズ支持部２４に固定する。
【０００６】
また、上記のような光通信用モジュール２０においては、光源としてのレーザダイオード２１から出射されるレーザビームの断面形状は楕円形状をなしており、かかるレーザビームを効率良く光ファイバに入射させるためには、この光ファイバの入射口が円形状をなしていることから、円形状の断面を有するレーザビームに変換することが必要である。光学レンズ２３としては、かかる変換の機能を有することが必要であり、このため、レンズ面の半径方向のｘ，ｙ軸において、夫々の曲率が異なる、もしくは夫々の曲率方向も異なるようなトーリックレンズが用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような非軸対称レンズを用いてレーザビームの断面形状を楕円形状から円形状に変換する場合、かかる非軸対称レンズのレンズ面の半径方向をレーザビームの断面での径方向に適切に合わせることが必要である。これを図６の模式図で説明する。
【０００８】
同図において、レーザダイオードの出射光３０の断面形状は楕円形状をなし、点Ｐを光軸として、その長軸方向をＸ座標、短軸方向をＹ座標とする。かかる断面形状の出射光３０を円形状のレーザビーム３１に変換するためには、出射光３０をＹ座標方向よりもＸ座標方向でより絞り込む集光特性の光学レンズを用いることが必要である。
【０００９】
レーザビームの断面形状を非円形状から円形状に変換するための光学レンズの集光特性は、その光軸に関して非軸対称な特性をなすものであって、例えば、図示するような光軸Ｐからの各半径方向の中心とする楕円形状の集光特性３２をなすものとすると、この楕円形状の集光特性３２の向きを、楕円形状の断面のレーザビーム３０を円形状の断面のレーザビーム３１に変換できるように、設定しなければならない。
【００１０】
かかる非軸対称な集光特性３２を持つ光学レンズが非軸対称レンズであって、その光軸からみた半径方向に応じて入射光を絞り込む集光効果が異なるものである。従って、楕円形状の断面のレーザビーム３０を円形状の断面のレーザビーム３１に高精度に変換するためには、光学レンズのレンズ面の夫々の半径方向が、この集光効果によって円形状の断面のレーザビーム３１が得られるように、レーザビームの楕円形状の断面に対して所定の方向を向くようにする必要がある。例えば、図６で光学レンズの集光特性３２を楕円形状とすると、この光学レンズのレンズ面の１つの半径方向としてのこの集光特性３２の長軸方向を、レーザビーム３０の楕円形状の断面の長軸方向に対し、９０゜の方向を向くようにする。
【００１１】
以上のように、入射レーザビームに対して光学レンズの半径方向を決めることを、以下、レンズ面の半径方向の設定という。軸対称レンズに対しては、かかる設定は必要ない。
【００１２】
ところで、従来では、このようなレンズ面の半径方向の設定は、図４に示す光通信用モジュール２０を例にすると、レンズ支持部２４に光学レンズを載置し、光学レンズからの出射光を観測しながらこの光学レンズをその中心軸を中心に回転させることにより、レンズ面の半径方向とレーザビームの断面での径方向とが上記の適切な関係となるように調整していた。
【００１３】
しかし、この方法によると、レンズ面の半径方向とレーザビームの断面での径方向との適切な関係の設定、即ち、レンズ面の半径方向の設定を高精度に行なうためには、手間と時間がかかるきめの細かい作業が必要となる。
【００１４】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、入力ビームに対するレンズ面の半径方向の設定作業を簡略化可能とした光学素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、レンズ面とその周りのランド部とからなる光学素子であって、ランド部に凸状もしくは凹状のマークを設けたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
【００１７】
図１は本発明による光学素子の一実施形態を示す図であって、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）はその側面図であり、１はこの実施形態の光学素子、２はレンズ部、２ａ，２ｂはレンズ面、３はコバ部、４ａ，４ｂはランド部、５ａ，５ｂは凸部である。
【００１８】
同図（ａ），（ｂ）において、光学素子はレンズ部２とその周りにレンズ部２と同一素材で一体に形成されたコバ部３とから構成されており、このコバ部３の端面であるランド部４ａ，４ｂの一方、ここでは、ランド部４ａに、２つの凸部５ａ，５ｂが設けられている。これら凸部５ａ，５ｂは、レンズ部２の光軸を横切る同一の直線上にある。
【００１９】
ここで、レンズ部２は軸対称レンズであってもよいし、非軸対称レンズであってもよい。レンズ部２が非軸対称レンズである場合には、これら凸部５ａ，５ｂは非軸対称のレンズ面（例えば、レンズ面２ａ）の半径方向の設定のための基準方向を示すマーク（目印）とするものである。
【００２０】
これら凸部５ａ，５ｂは、このレンズ部２の非軸対称な集光特性に対し、特定の半径方向を示すマークとなる。即ち、図２に示すように、いま、このレンズ部２の集光特性３２が楕円形状をなすものとすると、その集光特性３２の短軸方向をｘ座標軸方向、長軸方向をｙ座標方向とし、このレンズ部２の光軸Ｐを件点とするｘ−ｙ座標系を想定し、かかるｘ−ｙ座標系において、凸部５ａ，５ｂの半径方向をｘ座標軸に対して一定の角度θの方向に決めるものである。ここで、この角度θは、−９０゜≦θ≦＋９０゜のいずれでもよい。このように決めることにより、かかる凸部５ａ，５ｂの半径方向に対し、集光特性６の短軸方向，長軸方向を認識することができる。
【００２１】
そして、かかる光学素子１を図４に示した光通信用モジュール２０の光学レンズ２３として使用する場合、例えば、測定や仕様書などによってレーザダイオード２１からのレーザビームの断面形状を予め知ることができるので、光学素子１の集光特性に対して予め決められた半径方向に形成された凸部５ａ，５ｂを目印にして、図６で説明したように、光ファイバ２２の入射レーザビームの断面形状が円形となるように、この集光特性の向きをレーザダイオード２１からのレーザビームの断面形状に対して手作業で簡単に設定することができる。さらに、この設定精度を高めるためには、上記のように、光学レンズ１からの出射光の断面形状を測定しながら、この光学レンズ１をその光軸を中心にして回転調整すればよい。
【００２２】
このようにして、この実施形態では、光学素子１のランド部４ａにかかる凸部５ａ，５ｂを設けたことにより、そのレンズ部２での集光特性の向きを知ることができ、入射光の断面形状を変換する際のこの光学素子の半径方向の設定を比較的高い精度で、かつ簡単に行なうことを可能にする。
【００２３】
なお、この実施形態では、ランド部４ａに２個の凸部５ａ，５ｂを設けるようにしたが、１つだけ設けるようにしてもよい。
【００２４】
また、マークとして、凸部５ａ，５ｂの代わりに、凹部としてもよいし、この凹部，凸部の形状も、外形が円状のものとしてもよいし、三角形，四角形などの他の形状としていもよいし、さらに、レンズ部２の光軸を横切る直線上に設けた直線状、もしくは×形状などの他の形状としてもよい。
【００２５】
さらに、かかるマークは、光学素子１の一方のランド部４ａに設けたものであるから、レンズ面２の２つのレンズ面２ａ，２ｂの面形状が異なる場合のレンズ面を区別するマークとしても使用することができる（なお、ここでの面形状の違いとは、面の曲率半径の違いなども含む）。従って、光学素子１のレンズ部２が軸対称レンズであっても、そのレンズ面２ａ，２ｂの面形状が異なる場合、その一方に凸部５ａ，５ｂなどによるマークを設けることにより、このマークをもとに、装置に取り付ける際、レンズの向き（即ち、レンズ面２ａを光源側とするか否か）を容易に、かつ間違いなく設定することが可能となる。このことは、非軸対称レンズに対しても、同様である。
【００２６】
この光学素子１を、例えば、図４に示したような光通信用のモジュール２０に使用されるレンズ２３として用いる場合には、この光学素子１のレンズ部２は、レーザダイオード２１から出射されるレーザビームの断面形状を楕円形状から円形状に変換して光ファイバ２２に供給することが必要であり、このため、例えば、レンズ面の半径方向のｘ，ｙ軸において、夫々の曲率が異なる、もしくは夫々の曲率方向も異なるような非軸対称レンズ、即ち、トーリックレンズが用いられるが、これらレンズ面２ａ，２ｂの面形状が異なるため、これらレンズ面２ａ，２ｂの向きを正しく設定することが必要であり、このために、凸部５ａ，５ｂをそのレンズ面の向きを決めるマーク（目印）として用いることができるものであり、モジュール２０などの光学レンズのレンズ面の向きを考慮することが必要な装置への光学レンズの取付作業がより簡単になる。
【００２７】
図３は図１に示す光学素子１の製造方法の一具体例の説明のための図であって、１０は上型、１０ａはその型面、１０ｂは平面部、１１は下型、１１ａはその型面、１１ｂは平面部、１２ａ，１２ｂは凹部、１３はガラス素材である。
【００２８】
同図において、上型１０の下面は、型面１０ａとその周りの環状の平面部１０ｂとからなり、下型１１の上面も、型面１１ａとその周りの環状の平面部１１ｂとからなって、これらが対向して配置されている。そして、下型１１の平面部１１ｂには、下型１１の中心軸に関して対称な位置に夫々凹部１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００２９】
上型１０と下型１１との間に光学素子１の素材であるガラス素材１３が置かれ、これが加熱されて軟化された後、上型１０と下型１１とで型締め（プレス加工）される。これにより、ガラス素材１３に上型１０の型面１０ａと下型１１の型面１１ａとが転写されて、光学素子１のレンズ部２のレンズ面２ｂ，２ａが形成され、また、ガラス素材１３に上型１０の平面部１０ｂと下型１１の平面部１１ｂとが転写されて、光学素子１のコバ部３のランド部４ｂ，４ａが形成され、さらに、ガラス素材１３に下型１１の平面部１１ｂでの凹部１２ａ，１２ｂが転写されて、光学素子１のランド部４ａに凸部５ａ，５ｂが形成される。
【００３０】
このように、型締めがなされた後、ガラス素材１３が冷却されて型１０，１１から取りはずされる。これにより、図１に示す光学素子１が得られる。なお、凸部５ａ，５ｂの代わりに凹部を形成する場合には、下型１１での凹部１２ａ，１２ｂを凸部とすればよい。この製造方法によると、レンズ部２の集光特性に対して決まった位置に凸部５ａ，５ｂが形成されることになる。
【００３１】
なお、この製造方法は、ランド部に凸部５ａ，５ｂなどのマークを形成する１つの方法であって、かかるマークの形成方法としては、かかる製造方法に限定されるものではなく、光学素子の製造後にかかるマークを付加するなど、他の方法を用いるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記の実施形態を光通信用の光学素子として説明したが、これに限るものではなく、例えば、光学記録再生装置の対物レンズなどの他の装置の光学素子にも適用可能であることはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光学素子によれば、ランド部にレンズ部に関するマークを付するものであるから、これを装置への取り付けの際のレンズの向きの目印として用いることができるし、また、レンズ部が非軸対称レンズであるときには、かかるマークをレンズ面の半径方向の設定のための基準として用いることができ、これにより、装置への取付作業を、取付け精度を高くしながら、簡単化し、その作業に要する時間を短縮化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学素子の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態での凸部の集光特性との関係を説明するための図である。
【図３】図１に示す実施形態の凸部の形成方法の一具体例を示す図である。
【図４】光通信用モジュールの一従来例を示す構成図である。
【図５】従来の光学素子の一例を示す図である。
【図６】光学素子によるビーム断面形状の変換を説明した図である。
【符号の説明】
１  光学素子
２  レンズ部
２ａ，２ｂ  レンズ面
３  コバ部
４ａ，４ｂ  ランド部
５ａ，５ｂ  凸部
【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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