(57)【要約】【課題】外部の筐体との位置決めが容易で、厚みの薄いレンズ部材でも良好に位置決めができるレンズ部材を提供する。【解決手段】基板と前記基板の一方面に設けられたレンズとを有するレンズ部材であって、前記基板は、開口部Ａ及び開口部Ｂを有し、前記開口部Ａは、前記基板を法線方向から見たときに、前記開口部Ａの中心と、前記レンズの中心とが一致したレンズを具備し、前記開口部Ｂは、レンズ部材と外部の筐体との位置を決めるための位置決め開口部であって、前記基板の一方の面又は他方の面において、前記開口部Ｂの周囲に配置された補強レジストを有するレンズ部材。【選択図】図１
2017161710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と前記基板の一方の面に設けられたレンズとを有するレンズ部材であって、
前記基板は、開口部Ａ及び開口部Ｂを有し、
前記開口部Ａは、前記基板を法線方向から見たときに、前記開口部Ａの中心と、前記レンズの中心とが一致したレンズを具備し、
前記開口部Ｂは、レンズ部材と外部の筐体との位置を決めるための位置決め開口部であって、前記基板の一方の面又は他方の面において、前記開口部Ｂの周囲に配置された補強レジストを有するレンズ部材。
【請求項２】
前記基板の他方の面には、コアパターン及びクラッド層からなる光導波路を有し、前記補強レジストが、前記光導波路のコアパターン又はクラッド層の少なくともいずれかからなる請求項１に記載のレンズ部材。
【請求項３】
前記基板の一方の面には、前記レンズを保護するためのレンズ保護レジストを有し、前記補強レジストが前記レンズ保護レジストからなる請求項１又は２に記載のレンズ部材。
【請求項４】
前記レンズが、前記開口部Ａに充填された透明樹脂上に設けられてなる請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ技術やＬＳＩ技術において、動作速度や集積度の向上のために、電気配線基板における電気配線の一部を光ファイバや光導波路等の光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。例えば、特許文献１には、表面に光学素子を備えたＩＣチップの上方に光導波路フィルムを設置し、これらＩＣチップと光導波路フィルムとの間で光通信を行うことが開示されている。ところが、特許文献１のように光学素子のような光通信手段を備えた基板と光導波路のような光通信手段との間で光通信を行う場合、これら光通信手段同士を高精度に位置決めして実装しないと光通信することができないという問題がある。
【０００３】
この問題を低減するために、基板の表面にマイクロレンズを設け、結合損失の低減やトレランス裕度の拡大を図ることが行われている。
例えば、特許文献２には、透明基板の表面にマイクロレンズが設置されたレンズ部材が開示されている。このレンズ付き基板を製造するには、透明基板の表面に感光性樹脂レジストを形成すると共に基板の裏面に開口部を有する遮光膜を形成する。次いで、遮光膜側から光を照射して、感光性樹脂レジストのうち遮光膜の開口部との対向位置に存在する部分を露光した後、現像して円柱状のレジスト構造物を形成する。その後、このレジスト構造物を加熱し、レジスト構造物の表面を熱ダレさせることにより、レンズ部材が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２のようなレンズ部材を使用する場合であっても、所定の位置範囲で外部の筐体（例えば、発光素子、受光素子、光ファイバ、それらを具備した光モジュールやコネクタ等）との位置決めは必要である。
【０００６】
本発明のレンズ部材は、上記問題の解決を鑑みたものであって、外部の筐体との位置決めが容易で、厚みの薄いレンズ部材でも良好に位置決めが可能なレンズ部材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】
【０００７】
すなわち、本発明は、次の（１）〜（４）を提供するものである。
（１）  基板と前記基板の一方の面に設けられたレンズとを有するレンズ部材であって、前記基板は、開口部Ａ及び開口部Ｂを有し、前記開口部Ａは、前記基板を法線方向から見たときに、前記開口部Ａの中心と、前記レンズの中心とが一致したレンズを具備し、前記開口部Ｂは、レンズ部材と外部の筐体との位置を決めるための位置決め開口部であって、前記基板の一方の面又は他方の面において、前記開口部Ｂの周囲に配置された補強レジストを有するレンズ部材。
（２）  前記基板の他方の面には、コアパターン及びクラッド層からなる光導波路を有し、前記補強レジストが、前記光導波路のコアパターン又はクラッド層の少なくともいずれかからなる（１）に記載のレンズ部材。
（３）  前記基板の一方の面には、前記レンズを保護するためのレンズ保護レジストを有し、前記補強レジストが前記レンズ保護レジストからなる（１）又は（２）に記載のレンズ部材。
（４）前記レンズが、前記開口部Ａに充填された透明樹脂上に設けられてなる（１）〜（３）のいずれか一項に記載のレンズ部材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンズ部材は、外部の筐体との位置決めが容易で、厚みの薄いレンズ部材でも良好に位置決めができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のレンズ部材の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のレンズ部材の別の実施形態を示す断面図である。
【図３】図１に示すレンズ部材の平面図である。
【図４】図２に示すレンズ部材の平面図である。
【図５】本発明のレンズ部材のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のレンズ部材の一実施形態を図１及び図３に、別の実施形態を図２及び図４に示す。
図１又は図２に示すように、本実施の形態のレンズ部材は、基板１と基板１の一方の面に設けられたレンズ３とを有するレンズ部材であって、基板１は、開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２を有する。開口部Ａ１０１は、基板１を法線方向から見たときに、開口部Ａ１０１の中心と、レンズ３の中心とが一致したレンズ３を具備している。開口部Ｂ１０２は、レンズ部材と外部の筐体１０との位置を決めるための位置決め開口部であって、基板１の一方の面又は他方の面において、開口部Ｂ１０２の周囲に配置された補強レジスト（レンズ保護レジスト４又は透明樹脂５（ａ））を有する。なお、図２の実施形態のレンズ部材は、実際は図４に示すように、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２とが、コアパターン６の延在方向と垂直方向に配列しているが、便宜上、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２とがコアパターン６の延在方向に配置されるように図示している。
【００１１】
本実施の形態では、図１及び図２において、開口部Ａ１０１は、透明樹脂５（ａ）、５（ｂ）で充填され、透明樹脂５（ｂ）上にレンズ３が設けられている。つまり、レンズが、開口部Ａに充填された透明樹脂上に設けられている。また、開口部Ｂ１０２は、外部の筐体１０に設けられた嵌合凸部（図１及び図２中の右側開口部Ｂ１０２に模式的に示す）と嵌合されて使用される。このときの位置決めは、開口部Ｂ１０２の壁面によって行われる。以上の観点から、開口部Ｂ１０２の形状は、円、楕円、矩形、それらを組み合わせた形状であればよいが、図３や図４に示すように、円であると位置合わせに使用できる壁面が多い観点、開口部Ｂ１０２の変形が抑制できる観点、開口部Ｂ１０２の形成が容易である観点から好ましい。
【００１２】
本実施の形態では、基板１の少なくともいずれかの面（一方の面又は他方の面）には、開口部Ｂ１０２の周囲に補強レジストが設けられる。補強レジストは、図１においては、透明樹脂５（ａ）及びレンズ保護レジスト４が相当する。つまり、本実施の形態では、基板の一方の面に、レンズを保護するためのレンズ保護レジストを有し、補強レジストがレンズ保護レジストからなるものであってもよい。また、図２においては、透明樹脂５（ａ）（下部クラッド層として機能する）、レンズ保護レジスト４、及び上部クラッド層７が相当する。図２の変形例として、コアパターン６を補強レジストとして使用してもよい。つまり、基板の他方の面には、コアパターン及びクラッド層からなる光導波路を有し、補強レジストが、光導波路のコアパターン又はクラッド層の少なくともいずれかからなるものであってもよい。
【００１３】
本実施の形態において、開口部Ｂ１０２の周囲に補強レジストを設けることによって、外部の筐体１０との嵌合時に開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損を抑制でき、良好にレンズ部材と外部の筐体１０との位置合わせが可能となる。補強レジストによって開口部Ｂ１０２の強度が確保されるため、薄い基板１を用いることも可能となる。また、図１や図２に示すように、開口部Ｂ１０２に対してクリアランス２をもって配置されていると良い。これによって、補強レジストにバリや破損等が生じても開口部Ｂ１０２に入り込むことを抑制でき、良好な位置合わせが保持できる。上記の観点から補強レジストは開口部Ｂ１０２の周囲を取り囲む一連のパターンであると良い。
【００１４】
また、外部の筐体１０の嵌合凸部が挿入される方向に、上述のようなクリアランス２を有する補強レジストを設けるとより好ましい。これによって補強レジストに設けられた開口部（補強レジスト除去部）によって外部の筐体１０における嵌合凸部との粗い位置合わせを行い、その後、開口部Ｂ１０２に外部の筐体１０の嵌合凸部を導入することができるため、嵌め合わせがより容易に行える。上記の観点から、少なくともレンズ形成面側に補強レジストが設けられているのが好ましい。
【００１５】
また、補強レジストは、基板１の一方の面のみに設けても良いが、図１や図２に示すように一方の面及び他方の面の両面に設けられていると、さらに開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損を抑制できるため好適である。両面に設けられた補強レジストには、それぞれクリアランス２が設けられると上記と同様の理由で好ましい。
【００１６】
上記の観点から、補強レジストは、開口部Ｂ１０２よりもクリアランス２分広い開口部を有することとなる。クリアランス２の量は、使用する基板の強度や弾性率によって適宜調整すればよいが、基板１の厚みに対して０倍超〜５倍（０倍を超え、５倍以下）であると、開口部Ｂ１０２の強度を付与しやすいため好ましく、０．５倍〜３倍（０．５倍以上、３倍以下）であると、補強レジストと開口部Ｂ１０２との位置合わせが容易となる観点、及びより開口部Ｂ１０２の過剰な変形を抑制できるためより好ましく、０．５倍〜２倍であると、補強レジストにバリや破損等が生じても開口部Ｂ１０２に入り込むことをより抑制できる観点、外部の筐体１０における嵌合凸部との粗い位置合わせが容易となる観点、及びより開口部Ｂ１０２の過剰な変形を抑制できるため更に好ましい。なお、基板１の表裏に補強レジストを設ける場合、上記のクリアランス２の量は表裏で同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一方が上記の値の範囲内であれば好ましく、表裏共に上記の範囲内であるとより好ましい。
また、補強レジストの厚みは、特に限定はないが、基板１の表面から１０μｍ以上であると開口部Ｂ１０２の補強が可能となる観点から好ましく、４００μｍ以下であるとレンズ部材の厚みを薄くできる観点から好ましい。２０μｍ以上であるとより補強が可能となる観点、及び粗い位置合わせがより容易になる観点からより好ましい。なお、補強レジストは、図１に示すように単層でもよく、複数層であってもよい。
【００１７】
本実施の形態のレンズ部材は、開口部Ｂ１０２に対するレンズ３の位置関係を容易に把握できる利点がある。これは、レンズ３が開口部Ａ１０１と中心を同一とするため、開口部Ｂ１０２に対する開口部Ａ１０１の位置を把握すればよい。開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２の位置は、同一の基板１に形成されているため、計測が容易である。また、基板１に検査光の少なくとも一部を吸収や反射させる基板１を用いることで開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２と、基板１とのコントラストを得やすくなる。上記の位置の測定は、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２形成後の工程途中で行うこともできる。
【００１８】
なお、本発明のさらに別の実施形態を、図５に示す。開口部Ｂ１０２は、外部の筐体１０との位置合わせを行えれば、貫通穴であっても、図５に示すように、非貫通の凹部であってもよい。図５のように、開口部Ｂ１０２上に補強板１１を配置することによって、レンズ部材のそりが低減でき、より容易に嵌め合わせが可能となる。
【００１９】
以下に、本実施の形態に用いられる各部材について詳細に説明する。
［基板］
基板１は、開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２が設けられる部位である。その材質は特に限定はなく、シリコン基板、ガラス基板、ガラスエポキシ樹脂基板、樹脂基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板、それらの複合板等が用いられる。基板１として柔軟性及び強靭性のある基板、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドを基板として用いることで、薄く強靭なレンズ部材とすることができる。薄く強靭な基板１を用いることで、適度な柔軟性と強靭性をレンズ部材に付与でき、開口部Ｂ１０２に外部の筐体１０の嵌合凸部を容易に嵌め合わせでき、高い位置精度も保持できる。
また、本実施の形態のように開口部Ａ１０１をマスク代わりにして透明樹脂（図１、図２の透明樹脂５（ｂ））やレンズ３をパターン化する場合には、基板１に上記樹脂を硬化するための活性光線を遮光する基板１であると好ましく、活性光線に紫外線を用いる場合には、特にポリアミドイミド基板やポリイミド基板が好適である。開口部Ａ１０１をマスク代わりにレンズ３を形成することによって、開口部Ａ１０１の中心とレンズ３の中心位置が一致したレンズ基板が得られやすい。また、ポリアミドイミド基板やポリイミド基板は、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２の位置の相関を検査する際の検査光に白色光を用いると、その少なくとも一部の光（主として青色）を吸収するため開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２と、基板１とのコントラストを得やすい。
基板１の厚さは、板の反りや寸法安定性により、適宜変えてよいが、好ましくは０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍである。
基板１に設けられる開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２との位置の相関は確保されていることが好ましい。上記の観点から、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２とは同一の工程で設けられると、工程中の基板１の寸法変化が少ない観点や、位置の相関が確保しやすい観点から好ましい。開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２の形成方法は特に限定はなく、ドリルによる穴あけやレーザー加工によってできる。開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２の位置の相関や加工精度の観点からレーザー加工がより好適である。特に、ＹＡＧレーザーの第３高調波を用いたレーザー加工が最も好ましい。
【００２０】
［透明樹脂］
透明樹脂は、基板１に設けられた開口部Ａ１０１中を充填する樹脂であり、その一部がレンズ３の土台となる。レンズ３を透過する信号光の波長に対して、その伝播に支障のない程度の透明性を有していると良い。また、使用する透明樹脂は、感光性を有しているとより好ましい。これによって一度開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２を充填するように基板１全面に透明樹脂を形成した後に、パターン露光を施し、エッチング等を用いて形成不要な箇所（例えば開口部Ｂ１０２内等）を除去することによって効率的に形成できる。また、フォトマスク等を用いて露光することによって、位置精度よくパターンが形成できる。
本実施の形態において、透明樹脂は２層の透明樹脂層から形成しているが、単層の樹脂を用いて開口部Ａ１０１中を充填しても良い。本実施の形態のように、２層の透明樹脂層を用い、基板１の両面からそれぞれを積層すると、開口部Ａ１０１内を良好に充填できるため好ましい。また、両面に積層した透明樹脂を一方の面（透明樹脂５（ａ）形成面側）から開口部Ａ１０１をマスク代わりに露光すると、図１や図２に示すように、開口部Ａ１０１と輪郭をほぼ同一とし、開口部Ａ１０１から突出した透明樹脂５（ｂ）を形成できる。この突出した透明樹脂５（ｂ）上に表面張力を利用してレンズ３を形成すると、開口部Ａ１０１の中心とレンズ３の中心を一致させることが容易となる。
透明樹脂の厚みは特に限定はないが、５μｍ〜５０μｍであると好ましく、７μｍ〜３０μｍであるとより好ましく、７μｍ〜２０μｍであると更に好ましい。
また、図２に示すように、透明樹脂は、光導波路の下部クラッド層として用いても良い。このときの透明樹脂５（ａ）は、コアパターン６よりも屈折率が小さく設計された透明樹脂を用いると良い。
【００２１】
［レンズ］
レンズ３は、基板１の開口部Ａ１０１上に設けられた集光又はコリメート機能を有する部位であり、半凸レンズ、フレネルレンズ等が用いられる。本実施の形態のように、リフロー工程によって溶融してレンズ３を形成する場合には、半凸レンズが用いられる。レンズ３の径や曲率は使用する光の広がり、光源からの距離、集光又はコリメートの度合いによって適宜調整される。本実施の形態のように、透明樹脂５（ｂ）上にレンズ形成用レジストを形成し、溶融してレンズ３を形成する場合には、レンズ３の径は開口部Ａ１０１の径によって調整され、レンズ３の高さは、レンズ形成用レジストの高さによって調整され、上記の径及び高さによって曲率が調整される。
レンズ３は感光性のレンズ形成用樹脂から形成されると良い。以下にレンズ３の製造方法の一例を説明する。まず、基板１にレンズ形成用樹脂を硬化せしめる活性光線に対して遮光性を有する基板を用い、開口部Ａ１０１上及び開口部Ｂ１０２上（一部は充填される）にレンズ形成用樹脂を積層する。次に、レンズ形成用樹脂積層面と反対の面から開口部Ａ１０１を内包する開口部と開口部Ｂ１０２を内包する遮光部を有するフォトマスクを介してパターン露光を施す。その後エッチング等を用いて形成不要な箇所（例えば開口部Ｂ１０２内等）を除去する。そして、実施例に示したように溶融してレンズを形成する。これによって複数のレンズ３を一括して形成できる。また、フォトマスク等を用いて露光することによって位置精度よくパターンが形成できる。
【００２２】
［レンズ保護レジスト］
レンズ形成面にはレンズ保護レジスト４を具備すると良い。レンズ保護レジストは、レンズ３を保護する目的で設けられる。上記の観点から、基板１表面からレンズ３の頂点までの高さより、高い（厚みの厚い）レンズ保護レジストを具備させると良い。レンズ３の頂点より、１μｍ〜４００μｍ高いと好ましく、５μｍ〜５０μｍ高いとより好ましく、１０μｍ〜３０μｍ高いと更に好ましい。また、レンズ３の集光及びコリメート機能を確保する観点から、レンズ３の表面が露出するように、レンズ保護レジスト４が一部除去される。また、レンズ保護レジスト４は補強レジストとしても使用できる。開口部Ｂ１０２よりもクリアランス２分広く除去することによって補強レジストとなる。
以上の観点からレンズ保護レジストは、感光性を有していると良い。この場合、レンズ形成面側からレンズ３を覆い、さらに開口部Ｂ１０２上（一部はその内部を充填する）にレンズ保護レジスト形成用樹脂を積層し、積層面側からフォトマスク等を用いて露光した後に、レンズ３部分及び開口部Ｂ１０２部分（クリアランス２を含む）のレンズ保護レジスト形成用樹脂を除去することによって形成できる。
【００２３】
［光導波路］
本実施の形態では、図２に示すように、コアパターン６及びクラッド層を有する光導波路を具備させることができる。透明樹脂５（ａ）を下部クラッド層５（ａ）として機能させる場合には、コアパターン６、上部クラッド層７を順次形成することによって具備できる。コアパターン６は下部クラッド層５（ａ）及び上部クラッド層７よりも高屈折率になるように設計される。
また、光導波路には光路変換ミラー８を具備させることもできる。光路変換ミラー８をレンズ３上に配置することによって、外部の筐体との光の送受が効率的に行える。換言すると結合損失が小さく、トレランス裕度も大きくすることが可能となる。
また、形成されるコアパターン６、下部クラッド層５（ａ）及び上部クラッド層７は、補強レジストとして機能させることができる。開口部Ｂ１０２よりもクリアランス２を確保してコアパターン６、下部クラッド層５（ａ）、及び上部クラッド層７を形成しない領域を設ければよい。感光性のコアパターン形成用樹脂、クラッド層形成用樹脂を用いる場合には、開口部Ｂ１０２上（一部はその内部を充填する）にレンズ保護レジスト形成用樹脂を積層し、積層面側からフォトマスク等を用いて露光した後に、レンズ３部分及び開口部Ｂ１０２部分（クリアランス２を含む）のコアパターン形成用樹脂、クラッド層形成用樹脂を除去することによって形成できる。コアパターン形成と同時又はその後に、該コアパターンに光路変換ミラー８を設ける場合には、該光路変換ミラー８上が空間となるように、上記と同一の工程で光路変換ミラー８上の上部クラッド層を除去すると空気反射型の光路変換ミラーを得られる。
【００２４】
［外部の筐体］
本実施の形態のレンズ部材と位置合わせされる外部の筐体は、嵌合凸部を有していればよく、光ファイバを整列する機構を有した嵌合凸部を有するコネクタや、電気配線板に受光素子や発光素子が搭載され、該受光素子や発光素子との位置精度が確保された嵌合凸部を有する電気配線板等が挙げられる。それらは嵌合凹部であって位置決め用のピン等によって本実施の形態のレンズ部材と位置合わせ可能であれば、広義に嵌合凸部を有する外部の筐体とみなす。なお、嵌合凸部には、嵌合深さを規定する平面を有してしてもよい。この平面と、本発明のレンズ部材の嵌合凸部挿入側補強レジスト表面が付き合わされることによって深さ方向の位置の規定ができる。
【００２５】
本実施の形態のレンズ部材において、図１では、開口部Ａ１０１（レンズ３）が４つ、開口部Ｂ２０１が２つの例を示したが、開口部Ａ１０１（レンズ３）は、１〜３つでも、５つ以上でもよい。開口部Ｂ２０１は、２つ以上であれば平面方向（回転も含む）の移動を拘束できるため好ましい。以上の観点から３つ以上の開口部Ｂ１０２を有していてもよい。
また、図２では、１つのコアパターンに対して２つの光路変換ミラー８と、それに対応した位置に開口部Ａ１０１（レンズ３）を設けたが、１つの光路変換ミラー８のみ（対応した位置に開口部Ａ１０１（レンズ３））を設けた光導波路であってもよく、光路変換ミラー８を具備したコアパターンが複数設けられて、それらの光路変換ミラー８にそれぞれ対応する開口部Ａ１０１（レンズ３）を設けてもよい。開口部Ｂ１０２に関しては、図１と同様に、１つのレンズ部材に対して２箇所以上具備されていればよい。
また、図１及び図２において、外部の筐体の嵌合凸部を一方の開口部Ｂ１０２に嵌め合わせる模式図を示しているが、実際は外部の筐体には嵌合凸部を、上記と同様の理由で２つ以上具備し、それぞれが本実施の形態のレンズ部材の開口部Ｂ１０２と嵌合されることによって位置決めされる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
［実施例１］
＜図１に示すレンズ部材の作製＞
【００２７】
［開口部Ａ、Ｂの作製］
基板１として厚さ；２５μｍ、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍサイズのポリイミドフィルム（東レ・デュポン株式会社製、商品名；カプトンＥＮ、「カプトン」は登録商標。）を用いた。基板１にＹＡＧレーザーの第３高調波（波長；３５５ｎｍ）を用いて、直径１４０μｍの開口部Ａ１０１（２５０μｍピッチで４つ）と、直径３００μｍの開口部Ｂ１０２を、開口部Ａ１０１の同軸上に２箇所形成した。開口部Ｂ１０２同士の中心間の距離は１．７５ｍｍであり、最外の開口部Ａ１０１の中心と開口部Ｂ１０２の中心間距離は０．５ｍｍであった。
【００２８】
［透明樹脂層の作製］
得られた基板１の両面に、キャリアフィルム付きの感光性透明樹脂（日立化成株式会社製、商品名；Ｃ７３、屈折率；１．５３６、厚み；１０μｍ）を真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で、開口部Ａ１０１及び開口部Ｂ１０２内を充填するように加熱圧着した。その後、開口部Ｂ１０２に対応する位置に直径３３０μｍの遮光部を有するネガ型フォトマスクを介し、レーザー加工面側から紫外線露光機（商品名：ＥＶ−８００、日立ビアメカニクス株式会社製）を用いて、キャリアフィルム越しに紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．５Ｊ／ｃｍ２照射した。次いでキャリアフィルムを剥離し、１．０質量％濃度の炭酸カリウム水溶液で開口部Ｂ１０２内、クリアランス部位、露光面と反対の面の透明樹脂層の大部分を現像除去した。上記の紫外線露光機を用いて、先の露光面と同一の方向から紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ２照射し更なる光硬化を行った。その後、１７０℃で１時間加熱硬化した。
透明樹脂層は開口部Ｂ１０２に対して１５μｍのクリアランス量をもって形成され、開口部Ａ１０１内は、２層の透明樹脂層（５（ａ）、５（ｂ））で充填されると共に、露光面と反対の面に、基板１表面より１０μｍ突出した柱状の透明樹脂層５（ｂ）が形成されていた。突出した柱状の透明樹脂層５（ｂ）の輪郭は開口部Ａ１０１と同一であった。なお、本実施例における基板１は上記の紫外線（波長３６５ｎｍ）に対して遮光性を有している。
また、開口部Ａ１０１と開口部Ｂ１０２との位置の相関を検査光としてレンズ形成面と反対の面から白色光の透過照明を用いて測定したところ、設計値とのズレ量は１．０μｍ以下であった。
【００２９】
［レンズの作製］
突出した柱状の透明樹脂層側に、キャリアフィルム付きの感光性のレンズ形成用樹脂（日立化成株式会社製、商品名；Ｌ２９、屈折率；１．５５５）を真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で積層し、突出した柱状の透明樹脂層を埋設した。開口部Ｂ１０２内はレンズ形成用樹脂で充填されていた。その後、開口部Ａ１０１を内包する開口部（開口部Ｂ１０２に対応する位置は遮光部）を有するネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機（商品名：ＥＶ−８００、日立ビアメカニクス株式会社製）を用いて、レンズ形成用樹脂積層面と反対の面から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３Ｊ／ｃｍ２照射した。レンズ形成用樹脂を、開口部Ａ１０１を介して光硬化している。次いでキャリアフィルムを剥離し、１．０質量％濃度の炭酸カリウム水溶液で開口部Ｂ１０２内、開口部Ａ１０１上以外のレンズ形成用樹脂を現像除去し、突出した柱状の透明樹脂層上にレンズ形成用樹脂パターンを形成した。その後、１７０℃で１時間加熱溶融し突出した柱状の透明樹脂層上に半凸レンズを形成した。形成された半凸レンズは、基板１表面からレンズ頂点までの高さが４５μｍであった。レンズの輪郭は突出した柱状の透明樹脂層の輪郭と同一形状であって、レンズの中心は、開口部Ａ１０１の中心と一致していた。
【００３０】
［レンズ保護レジストの作製］
レンズ形成面側に、キャリアフィルム付きの感光性のレンズ保護レジスト形成用樹脂（日立化成株式会社製、商品名；Ｃ７３、屈折率；１．５３６）を真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で積層し、突出した柱状の透明樹脂層及びレンズを埋設した。開口部Ｂ１０２内はレンズ保護レジスト形成用樹脂で充填されていた。その後、開口部Ａ１０１に対応する位置に直径１７０μｍの遮光部と、開口部Ｂ１０１に対応する位置に、直径３３０μｍの遮光部とを有するネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機（商品名：ＥＶ−８００、日立ビアメカニクス株式会社製）を用いて、キャリアフィルム越しに紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．６Ｊ／ｃｍ２照射した。次いでキャリアフィルムを剥離し、１．０質量％濃度の炭酸カリウム水溶液で開口部Ｂ１０２内、クリアランス部、レンズ上方及びその周囲のレンズ保護レジスト形成用樹脂を現像除去した。上記の紫外線露光機を用いて、先の露光面と同一の方向から紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ２照射し更なる光硬化を行った。その後、１７０℃で１時間加熱硬化した。
形成されたレンズ保護レジストは、基板１表面から６０μｍの厚みであって、レンズはレンズ保護レジストの除去部内に露出されていた。レンズ保護レジストの開口部Ｂ１０２に対するクリアランス量は１５μｍであった。
【００３１】
［外形加工］
矩形のダイシングブレードを備えたダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ製）を用いて４つの開口部Ａ１０１と２つの開口部Ｂ１０２が内包するように幅１ｍｍ、長さ２．５ｍｍに外形加工を行い、レンズ部材を得た。本実施例では透明樹脂５（ａ）とレンズ保護レジスト４が補強レジストとして機能する。
【００３２】
［外部の筐体との嵌め合わせ］
外部の筐体１０として、直径２９８μｍ、高さ２００μｍの２つの嵌合凸部（嵌合凸部の中心間距離は１．７５ｍｍ）を有する光ファイバコネクタ（レンズと対応する位置に光ファイバの端面が配置される）を用い、嵌合凸部をレンズ保護レジスト側から挿入し、レンズ部材の開口部Ｂ１０２と外部の筐体１０の嵌合凸部とを嵌め合わせた。嵌合凸部は一度、レンズ保護レジストに設けられたクリアランスを有する凹部に導入され（粗い位置合わせ）、次にレンズ部材を微視的に移動させたところ、嵌合凸部が開口部Ｂ１０２に導入されレンズ３と光ファイバの先端とが位置合わせされた。レンズ３と光ファイバの先端との位置ズレ量は±０．８μｍと良好であり、光ファイバとレンズ３との光の送受は問題なく行えた。開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損は見られなかった。
【００３３】
［実施例２］
実施例１において透明樹脂及びレンズ保護レジストのクリアランス量を４０μｍとした以外は同様の方法でレンズ部材を作製した。
実施例１と同様に外部の筐体１０と位置合わせを行ったところ、嵌合凸部は一度、レンズ保護レジストに設けられたクリアランスを有する凹部に導入され（粗い位置合わせ）、次にレンズ部材を微視的に移動させたところ、嵌合凸部が開口部Ｂ１０２に導入されレンズ３と光ファイバの先端とが位置合わせされた。レンズ３と光ファイバの先端との位置ズレ量は±１．０μｍと良好であり、光ファイバとレンズ３との光の送受は問題なく行えた。実施例１よりも粗い位置合わせは容易であった。開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損は見られなかった。
【００３４】
［実施例３］
実施例１において、４つの開口部Ａ１０１と２つの開口部Ｂ１０２とからなる組を２組形成した（外形加工は実施していない状態）。２つの組は並行に配置され、その距離は５ｃｍであった。なお、基板１の一方面に形成された透明樹脂５（ａ）を下部クラッド層とした。
【００３５】
［コアパターンの形成］
下部クラッド層（透明樹脂）５（ａ）上に、キャリアフィルム付きの感光性のコアパターン形成用樹脂（日立化成株式会社製、商品名；ＡＤ１９３、屈折率；１．５５７）を、真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で加熱圧着した。開口部Ｂ１０２内はコアパターン形成用樹脂で充填されていた。
その後、コアパターン形状の開口部（幅４５μｍ、長さ５．２ｍｍ、２５０μｍピッチで４箇所）を有するネガ型フォトマスク（開口部Ｂ１０２に対応する位置は遮光部）を介し、紫外線露光機（商品名：ＥＶ−８００、日立ビアメカニクス株式会社製）を用いて、キャリアフィルム越しに紫外線（波長３６５ｎｍ）を３．５Ｊ／ｃｍ２照射した。
その後、キャリアフィルムを剥離し、１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いて現像し、その後、１質量％の硫酸水溶液で中和し、さらに純水で洗浄した。開口部Ｂ１０２内のコアパターン形成用樹脂は現像除去されていた。
その後、上記露光機を用いて（波長３６５ｎｍ）を３Ｊ／ｃｍ２照射して更なる光硬化を行ったあとに、１７０℃で１時間、加熱硬化してコアパターン６を作製した。
コアパターンは２つの開口部Ａ１０１（レンズ３）上を通過するように形成した。得られたコアパターンの厚みは４５μｍであった。
【００３６】
［光路変換ミラーの作製］
上記で得られたコアパターン６に、４５°の傾斜面を有するダイシングブレードを備えたダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ製）を用いて、レンズ３の中央と光路変換ミラーの中央が一致するように位置合わせし、下部クラッド層（透明樹脂）５（ａ）とのなす角が４５°の光路変換ミラーを形成した。１つのコアパターン６に対して対となる２箇所の光路変換ミラーを設けた（光路変換ミラー間距離；５ｃｍ、図２参照）。
【００３７】
［上部クラッド層の作製］
コアパターン６形成面側に、キャリアフィルム付きの感光性の上部クラッド層形成用樹脂（日立化成株式会社製、商品名；Ｃ７３、屈折率；１．５３６）を真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で積層し、コアパターン６及び光路変換ミラーを埋設した。開口部Ｂ１０２内は上部クラッド層形成用樹脂で充填されていた。その後、光路変換ミラーを内包する遮光部（幅０．２ｍｍ、長さ１．０ｍｍ）と、開口部Ｂ１０１に対応する位置に直径３３０μｍの遮光部とを有するネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機（商品名：ＥＶ−８００、日立ビアメカニクス株式会社製）を用いて、キャリアフィルム越しに紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．６Ｊ／ｃｍ２照射した。次いでキャリアフィルムを剥離し、１．０質量％濃度の炭酸カリウム水溶液で開口部Ｂ１０２内、クリアランス部、光路変換ミラーを内包する開口部９の上部クラッド層形成用樹脂を現像除去した。上記の紫外線露光機を用いて、先の露光面と同一の方向から紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ２照射し更なる光硬化を行った。その後、１７０℃で１時間加熱硬化した。
形成された上部クラッド層７は下部クラッド層５（ａ）の表面から１２０μｍの厚みであって、開口部９内に４つの光路変換ミラーが内包され、上部クラッド層の開口部Ｂ１０２に対するクリアランス量は１５μｍであった。本実施例では上部クラッド層７、下部クラッド層５（ａ）とレンズ保護レジスト４が補強レジストとして機能する。
【００３８】
［外部の筐体との嵌め合わせ］
外部の筐体１０として、直径２９８μｍ、高さ２００μｍの２つの嵌合凸部（嵌合凸部の中心間距離は１．７５ｍｍ）を有する光ファイバコネクタ（レンズと対応する位置に光ファイバの端面が配置される）を２つ用い、嵌合凸部をレンズ保護レジスト側から挿入し、レンズ部材の開口部Ｂ１０２と外部の筐体１０の嵌合凸部とそれぞれの組に嵌め合わせた。嵌合凸部は一度、レンズ保護レジストに設けられたクリアランスを有する凹部に導入され（粗い位置合わせ）、次にレンズ部材を微視的に移動させたところ、嵌合凸部が開口部Ｂ１０２に導入されレンズ３と光ファイバの先端とが位置合わせされた。レンズ３と光ファイバの先端との位置ズレ量は±０．９μｍと良好であり、光ファイバとレンズ３との光の送受は問題なく行えた。開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損は見られなかった。
【００３９】
［実施例４］
実施例３において透明樹脂（下部クラッド層）、レンズ保護レジスト、上部クラッド層のクリアランス量を４０μｍとした以外は同様の方法でレンズ部材を作製した。
実施例３と同様に外部の筐体１０と位置合わせを行ったところ、嵌合凸部は一度、レンズ保護レジストに設けられたクリアランスを有する凹部に導入され（粗い位置合わせ）、次にレンズ部材を微視的に移動させたところ、嵌合凸部が開口部Ｂ１０２に導入されレンズ３と光ファイバの先端とが位置合わせされた。レンズ３と光ファイバの先端との位置ズレ量は±１．０μｍと良好であり、光ファイバとレンズ３との光の送受は問題なく行えた。実施例３よりも粗い位置合わせは容易であった。開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損は見られなかった。
【００４０】
［実施例５］
実施例３において、上部クラッド層７を形成した後に、レンズ部材の補強板１１として、熱硬化性接着層（厚さ；１５μｍ）付きのポリイミドフィルム（東レ・デュポン株式会社製、商品名；カプトンＥＮ、厚さ１２．５μ）を、熱硬化性接着層付きのポリイミドフィルム側に厚さ；１ｍｍのＳＵＳ３０４を具備した真空加圧式ラミネータ（商品名：ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製）を用いて、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．７ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件で積層した。ＳＵＳ３０４は熱硬化性接着剤の流動を抑制する目的で具備させている。開口部Ｂ１０２は非貫通の凹部とした。それ以外は実施例３と同様にレンズ部材を作製した（図５の実施の形態）。
実施例３と同様に外部の筐体１０と位置合わせを行ったところ、嵌合凸部は一度、レンズ保護レジストに設けられたクリアランスを有する凹部に導入され（粗い位置合わせ）、次にレンズ部材を微視的に移動させたところ、嵌合凸部が開口部Ｂ１０２に導入されレンズ３と光ファイバの先端とが位置合わせされた。レンズ３と光ファイバの先端との位置ズレ量は±０．７μｍと良好であり、光ファイバとレンズ３との光の送受は問題なく行えた。補強板によりレンズ部材のそりは低減され嵌め合わせは実施例３よりも容易に行えた。開口部Ｂ１０２の過剰な変形や破損は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のレンズ部材は、外部の筐体との位置決めが容易で、厚みの薄いレンズ部材でも良好に位置決めができるもので、レンズ部材、光電変換部材、光モジュール、光ケーブル、光インターコネクション、光学部材、光導波路などの幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１．基板
１０１．開口部Ａ
１０２．開口部Ｂ
２．クリアランス
３．レンズ
４．レンズ保護レジスト（補強レジスト）
５（ａ）．透明樹脂（下部クラッド層）（補強レジスト）
５（ｂ）．透明樹脂
６．コアパターン（補強レジスト）
７．上部クラッド層（補強レジスト）
８．光路変換ミラー
９．開口部
１０．外部の筐体
１１．補強板
【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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