(57)【要約】【課題】本発明は、光源と光学レンズを基台上で一体化した光源装置に関し、光源から出力される光線の利用効率を高める上での生産性を高めることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、光源２と光学レンズ３を基台１上で一体化した光源装置４において、光学レンズ３のコバ部３ａの外形形状を矩形形状としてその一辺を基台１に対する実装面とするとともに、レンズ部３ｂを平凸レンズとして、平凸レンズの屈折率をｎ、レンズ厚みをｄとしたときに、２．１＞ｎ＞１．８、２．８＞ｎ／ｄ＞２．４を満たす構成とした。【選択図】図１
2013142842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から出力された光線を透過させる光学レンズを基台上で一体化した光源装置において、前記光学レンズは前記光線を透過させるレンズ部と、このレンズ部の外周に設けられたコバ部を有し、前記コバ部の外形形状を矩形形状としてその一辺を前記基台に対する実装面とするとともに、前記レンズ部を平凸レンズとして、前記平凸レンズの屈折率をｎ、レンズ厚みをｄとしたときに、２．１＞ｎ＞１．８、２．８＞ｎ／ｄ＞２．４を満たすことを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と光学レンズを基台上で一体化した光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信モジュールなどに用いられる光源装置は、通常、光源と、この光源から出力された光線を集光させたり平行光に変換したりする光学レンズを備え、これらの光源および光学レンズを基台上で一体化する構造が一般的である。また、光学レンズは、基台に対する実装性を高めるため、光学レンズの外形形状を矩形形状として、その一側面を基台に対する実装面とする構造が検討されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そして、このような光源装置においては、機器の小型化や省電力化が進められる中で、光源から出力される光線の利用効率を高めることが重要視されるようになり、光学レンズを基台に実装する際、光源と光学レンズの光軸合わせを高精度に一致させることが必要となる。
【０００６】
しかしながら、基台に対して個別に実装される光源および光学レンズにおいて、それらの光軸合わせを高精度で行うことは、非常に緻密な作業となるため光源装置の生産性が悪いものとなっていた。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決し、光源装置における光源から出力される光線の利用効率を高める上での生産性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために本発明は、光源と、この光源から出力された光線を透過させる光学レンズを基台上で一体化した光源装置において、光学レンズは光線を透過させるレンズ部と、このレンズ部の外周に設けられたコバ部を有し、コバ部の外形形状を矩形形状としてその一辺を基台に対する実装面とするとともに、レンズ部を平凸レンズとして、平凸レンズの屈折率をｎ、レンズ厚みをｄとしたときに、２．１＞ｎ＞１．８、２．８＞ｎ／ｄ＞２．４を満たす構成としたのである。
【発明の効果】
【０００９】
この構造により本発明は、光源装置における光源から出力される光線の利用効率を高める上での生産性を高めることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態における光源装置を示す模式図
【図２】同光源装置に用いられる光学レンズの正面図
【図３】同光学レンズの加圧成形方法を示す図
【図４】同光学レンズの個片分割方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態における成形金型について図を用いて説明する。
【００１２】
図１は、基台１に上面に光源２となる半導体レーザと、この光源２から出力された発散光束の光線を平行光束の光線に変換する光学レンズ３を一体に配置した光源装置４を示したもので、光源２は、基台１の主面において光学レンズ３の実装面１ａより高い段差面１ｂに実装され、光源２の光軸を光学レンズ３の光軸と一致させている。
【００１３】
また、光学レンズ３は、基台１に対する実装性を考慮して、図２に示すように外形形状を矩形形状としたコバ部３ａの中央部分に、光源２から出力された光線を平行光に変換するレンズ部３ｂを配置し、レンズ部３ｂは後述するレンズ成形性を考慮し、光源２側の入射面を平面とし、射出面を凸非球面とした平凸レンズ構造を採用している。
【００１４】
なお、この光学レンズ３を成形方法としては、図３に示すように成形装置５を構成するプレス金型５ａと胴型５ｂで形成する成形空間５ｃに光学材料を配置し、光学材料を成形可能温度で加圧成形し、プレス金型５ａの成形面を転写するもので、このレンズ成形においては、図４に示すように加圧成形で複数の光学レンズ３を一体化したアレイ状成形体６ａを成形し、このアレイ状成形体６ａを、破線に沿って個片分割することで、外形が矩形状となる光学レンズ３を一括成形している。なお、このような個片分割は一般的にダイシングで行うものであることから、光学レンズ３の片面を平面形状としておくことが好ましい。
【００１５】
また、光源２から出力される光線の利用効率を高めるために行っていた、従来の光源２に対する光学レンズ３の高精度な位置合わせは、非常に緻密な実装作業を伴うため生産性を低下させる要因となっていたものであるが、この一実施の形態の光源装置４においては、光学レンズ３の軸外特性を向上させることで、光の利用効率を高めるための実装精度を緩和させることができることに着目して、外形形状が矩形形状のコバ部３ａと、平凸レンズ構造のレンズ部３ｂにおいて、屈折率、レンズ厚を変化させ、それぞれの軸外特性およびコバ厚みが実使用上問題の無い範囲であるかどうかを確認した。具体的には、軸外特性が１０ｍλｒｍｓ以下、コバ厚みｔが０．５ｍｍ以上であるかを基準として評価を行い、この結果、平凸レンズの屈折率をｎ、レンズ厚みをｄとしたときに、２．１＞ｎ＞１．８および２．８＞ｎ／ｄ＞２．４を満たすこととで光学レンズ３の軸外特性が確保できることを確認した。
【００１６】
（実施例）
次に、本願発明の光源２装置に適応可能な光学レンズ３の実施例１〜３について説明する。各実施例のレンズデータを（表１）に示す。
【００１７】
【表１】
2013142842.tif 000003
【００１８】
（表１）において、ＮＡは開口数、λは設計波長、ｆは焦点距離、ｎは設計波長における光学レンズの屈折率、ｄはレンズ厚み、ｔはコバ厚みとする。
【００１９】
なお、本実施例の光学レンズ３における非球面係数は、以下の（数１）で与えられる。
【００２０】
【数１】
2013142842.tif 000004
【００２１】
Ｘ：光軸からの高さがｈの非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離
ｈ：光軸からの高さ
Ｃｊ：対物レンズの第ｊ面の非球面頂点の曲率（Ｃｊ＝１／Ｒｊ）
Ｋｊ：対物レンズの第ｊ面の円錐定数
Ａｊ，ｎ：対物レンズの第ｊ面のｎ次の非球面係数
各符号の意味は、以上の通りである。
【００２２】
実施例１は、矩形形状のコバ部３ａの一辺の長さａが１ｍｍで、レンズ有効径ｂが０．６５ｍｍの平凸レンズである。実施例１のレンズデータを（表２）に示す。
【００２３】
【表２】
2013142842.tif 000005
【００２４】
実施例２は、矩形形状のコバ部３ａの一辺の長さａが１ｍｍで、レンズ有効径ｂが０．６５ｍｍの平凸レンズである。実施例２のレンズデータを（表３）に示す。
【００２５】
【表３】
2013142842.tif 000006
【００２６】
実施例３は、矩形形状のコバ部３ａの一辺の長さａが１ｍｍで、レンズ有効径ｂが０．６５ｍｍの平凸レンズである。実施例３のレンズデータを（表４）に示す。
【００２７】
【表４】
2013142842.tif 000007
【００２８】
以上、実施例１〜３の対物レンズでは、上記条件式を満足するように設計することにより、光源装置４における光源２から出力される光線の利用効率を高める上での生産性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、光源装置における光源から出力される光線の利用効率を高める上での生産性を高めることができるという効果を有し、特に光源を光源とする小型の光源装置において有効となる。
【符号の説明】
【００３０】
１  基台
２  光源
３  光学レンズ
３ａ  コバ部
３ｂ  レンズ部
４  光源装置
【図１】
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【図２】
2013142842.tif 000009
【図３】
2013142842.tif 000010
【図４】
2013142842.tif 000011