JPH0429106A - ロツドレンズ光固定部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光部品におけるロッドレンズとホルダとの接合
固定方法に係り、特に、ロッドレンズを搭載した半導体
受発光装置に関する。

〔従来の技術〕

二つの金属部材を一つに接合する方法としてメタルフロ
一方式がある。この方法は特公昭５６−３７０１４号公
報に開示されているように、二つの対向した金属部材の
間にもう一つの金属部材を挿入し、この金属部材を加圧
変形させて接合するものである。この方法は第１１図に
示す。被接合部材３Ａの内周面と、これに対し空隙を介
して対向する被接合部材３Ｂの外周面とを接合部とし、
この空隙に接合部材２を挿入する。この状態で接合部材
２を金型４で加圧変形させる。加圧変形した接合部材２
は、両波接合部材の接合面に設けた凸凹部５に流入する
。これによって二つの被接合部材間に接合部材２が充填
され両者を接合する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来構造は被接合部材が金属であり、しかも大きな
回転トルクを伝達する装置に適するように、大きな加圧
力で接合部材を塑性変形させ固定している。しかし、被
接合部材がロッドレンズのように非金属材料で強度的に
もろい材質の固定では、大きな加圧力で接合部材を塑性
変形させると。

ロッドレンズが破壊することがある。また、加圧力が小
さいと、接合部材の塑性変形量が少なく、被接合部材間
に十分に充填できないため固定が不十分となることがあ
る。さらに従来構造では被結合部材間の結合面に凸凹を
設けて接合部材を流入させ、結合力を強めているが、ロ
ッドレンズ表面に凸凹や溝を設ける加工は難しく、また
、コストが高くつくという欠点があった。

本発明の目的は、ロッドレンズとホルダを容易から確実
に、しかも長期にわたって安定して固定できるロッドレ
ンズ固光部品を提供することにある。

〔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、外周面に表面処
理部材を被覆したロッドレンズとリング状接合部材を、
ホルダの所定位置に挿入し、接合部材より薄い肉厚の金
型で、接合部材の一端面を加圧し、ロッドレンズとホル
ダとの空隙部に接合部材を充填させた後、加熱処理を行
い１表面処理部材と接合部材の間に相互拡散を起こさせ
て接合固定する。

〔作用〕

加圧する金型はリング状接合部材より薄い肉厚であり、
接合部材の外周部を加圧変形させる。すなわち、加圧し
た力はリング状接合部材及び表面処理材を介してロッド
レンズに加わることになり、これらの部材変形で加圧力
を低減させる結果、ロッドレンズを破壊させることはな
い。また、加圧力が不十分でロッドレンズとホルダとの
空隙部に未充填のところがあったとしても、加熱処理す
ることにより表面処理部材と接合部材との相互拡散によ
って接着力が増大し、レンズが脱落することがない。

〔実施例〕

実施例 以下、本発明の実施例を第１図から第５図により説明す
る。

同図は接合部材を金型で加圧し、ホルダとロッドレンズ
との空隙部分に接合部材を充填させた状態を示す。

ホルダ３は外径φ５　、　Ｏｗｎ　、長さ５．８＋Ｉ１
１で、中心にはφ２．５２ｍ、深さ２．６ｍｎの孔、ま
たφ１．８ｍ＋の貫通孔を設けた。材質はロッドレンズ
１と熱膨張率が近いコバール、あるいは、Ｆｅ−４２Ｎ
ｉ合金を用いる。ロッドレンズ１は外周面に下地Ｎｉメ
ッキ処理後１表面処理部材１３が１０μｍの厚さで被覆
されている。表面処理部材１３はＡｕ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓ
ｎ−Ｐｂ、Ｃｕをスパッタリングあるいはメッキを使用
している。また、接合部材２は外径φ２　、５　ｍｎ　
、内径φ２．ｏＩＩ、長さ１．８ｍの塑性変形しやすく
、また、表面処理部材１３と相互拡散を起こしやすい材
料、例えば、Ａｕ−３ｎ、５ｎ−Ｐｂ、Ｃｕ、ＡＱなど
が適している。

次に、組立工程では、第２図に示すように、ホルダ３孔
内にロッドレンズ１と接合部材２を挿入する。この状態
では、ロッドレンズ１は接合部材２によって左右の動き
を拘束された形となっている。この状態で第３図に示す
ように、接合部材２より肉厚が薄い金型４で、接合部材
２の一端面を加圧し、ホルダ側接合部材２が変形して、
ホルダ３と接合部材間２と、ロッドレンズ１と接合部材
間２の空隙部に充填していき、密着した状態となる。次
に１５０℃、１０分間の加熱処理を行いロッドレンズ外
周面の表面処理部材１３と変形した接合部材２の密着層
に相互拡散層１２を形成させる（第４図）。これによっ
て、ロッドレンズ１とホルダ３は接合部材２を介して一
体となり固定される。

このロッドレンズ１を固定したホルダ３をケース内１１
に搭載した一例を第５図に示す。ロッドレンズ１を固定
したホルダ３は発光素子出射光近傍７と光ファイバ９へ
の入射光近傍の所定位置に、それぞれケース１１から突
出した固定台上１０に接合される。この時のロッドレン
ズ１の中心位置は５発光素子７の出射点と光フアイバ入
射点９とを結んだ直線上に設置される。すなわち、この
位置は発光素子７から発振した光が二つのロッドレンズ
１を通過し、光ファイバ９に取りみれられる光の量が多
くなる最大光結合位置となる点である。

本発明では、接合部材２を加圧しホルダ側３に段差を設
けて、加圧される位置をロッドレンズ１から離している
。これにより、ロッドレンズ１は加圧変形による力を、
直接、受けないようにしているため、破壊することがな
い。また、均一な力でロッドレンズ１を押し付けて、相
互拡散層１２を形成しているので、ロッドレンズ１は抜
けることがなく、確実な固定強度を得られる。接合部材
２は金属を使っているため接着剤などの経年劣化はなく
長期間にわたって安定である。従って、この方法によれ
ば、ロッドレンズ１を確実に、しかも、長期間安定に固
定することができる。

他の実施例を第６図から第９図により説明する。

第６図は接合部材のホルダ側にテーパ形状を設けた場合
を示す。ホルダ３の孔内にはロッドレンズ］と接合部材
２が、所定位置にそれぞれ設置されている。この状態で
先端に鋭角なテーパをもつ金型４で、接合部材２のホル
ダ側３を加圧し、ホルダ側３に接触している接合部材２
をテーパ形状に変形させる。これにより、接合部材２は
加圧を受けていないロッドレンズ側１へ変形していき、
接合部材２とロッドレンズ間１の空隙部に充填し密着さ
せる。この状態で、熱処理を行い、ロッドレンズ外周面
１の表面処理部材１３と変形した接合部材２との密着層
に相互拡散層１２を形成させる。これによると、接合部
材２は加圧される位置がロッドレンズ１と離れており、
加圧変形による力を、直接、受けないため、破壊するこ
とがない。

よって、この方法によれば、接合部材２はロッドレンズ
１とホルダ３を確実に、しかも長期間安定に接合できる
効果がある。

第７図、第８図は、凸状の先端をもつ金型で接合部材の
中間部を加圧し段差、テーパを設けた場合を示す。

ホルダ孔内３に、ロッドレンズ１と接合部材２をそれぞ
れ設置し、接合部材２の中間部を加圧変形させる。接合
部材２はロッドレンズ側１とホルダ側３へ変形していき
、部材間の空隙部に充填し密着される。その後、熱処理
を行い、ロッドレンズ外周面１の表面処理部材１３と変
形した接合部材２との密着層に相互拡散層１２を形成さ
せる。

これにより、接合部材２はロッドレンズ１とすき間をな
く密着し、さらに、相互拡散層１２を形成させて接合強
度を強めているため、ロッドレンズ１は抜けることがな
く、ホルダと一体になり固定される。

第９図は接合部材のホルダ側を上下両方向より加圧し、
ホルダとロッドレンズとの空隙部に接合部材を充填させ
た状態を示す。ホルダ３は外径φ５　、　ＯＩＩｎ、内
径φ２．５２ｍｎのパイプ形状である。

ホルダ内径内３にはロッドレンズ１と接合部材２が設置
され、上下方向より金型４で保持し、接合部材２の一端
面から加圧する。接合部材２はホルダ側３が変形しホル
ダ３と接合部材間２、ロッドレンズ１と接合部材間２の
空隙部に充填し密着した状態となる。その後、熱処理を
行い、ロッドレンズ外周面１の表面処理部材１３と変形
した接合部材２との密着層に相互拡散層１２を形成させ
る。

これによって、ロッドレンズ１とホルダ３は接合部０２
を介して一体となり固定される。

第１０図は接合部材を加圧する金型が溝付きであり、こ
の金型を用いて加圧したレンズ固定を示す。溝１４は半
径方向に四カ所、対称位置に設けられている。溝１４の
最大深さは０．３ｍである。

この溝１４の数は四カ所に限らず六カ所、へカ所等でも
よい。また溝１４の数は奇数個で、等間隔に入れる場合
もある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、接合部材の肉厚より薄い金型で、接合
部材の一端面を加圧し、ロッドレンズとホルダを接合し
た後、熱を加えて相互拡散させる。

これによると、ロッドレンズは加圧変形による力を直接
量けずに、周囲より均一な力で押え付けられているため
、破損や抜けがない。さらに相互拡散しているので、ロ
ッドレンズとホルダは接合部材を介して一体となってお
り、固定強度を強め、ホルダと確実にしかも、安定して
固定することができる。従って、本発明のロッドレンズ
固定光部品は、ロッドレンズを容易かつ確実に、しかも
長期にわたって安定に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視断面図、第２図は本発
明の組立て工程を表す斜視断面図、第３図は本発明の一
実施例の加圧状態を表した加圧部の正面断面図、第４図
は加圧後、加熱処理を行い接合部材とロッドレンズ間に
相互拡散層を設けた正面断面図、第５図はロッドレンズ
を固定したホルダをケース内に設置した状態を表す斜視
図、第６図から第９図は本発明の他の実施例を表す正面
断面図、第１０図は本発明の他の実施例を表す斜視断面
図、第１１図は従来より知られていた接合方法の正面断
面図である。 １・・・ロッドレンズ、２・・・リング状接合部材、３
・・・ホルダ、４・・・リング状金型、５・・・凸凹部
、６・・台、７・・・発光素子、８・・・ヒートシンク
、９・・・光ファイバ、１０・・・固定台、１１・・ケ
ース、１２・・・相互拡散層、１３・・・表面処理部材
、１４・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロッドレンズとホルダからなる光部品において、前
   記ロッドレンズ外周面に表面処理を施し、前記ホルダ内
   の所定位置に前記ロッドレンズを収納後、前記ロッドレ
   ンズと前記ホルダとの間に生じた空隙部にリング状接合
   部材を挿入し、前記リング状接合部材より薄い肉厚のリ
   ング状金型で、前記リング状接合部材の一端面を加圧し
   、前記ロッドレンズと前記ホルダとの空隙部分に接合部
   材を充填させた後、加熱処理することにより前記ロッド
   レンズと前記ホルダとを接合固定することを特徴とする
   ロッドレンズ固定光部品。 ２、請求項１において、前記リング状接合部材を加圧す
   るリング状金型の加圧部に、段差あるいは鋭角なテーパ
   状の突起を設けたロッドレンズ固定光部品。 ３、請求項１において、前記ロッドレンズに、Ａｕ、Ａ
   ｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｄ、Ｃｕをスパッタリングあるいは
   メッキで付けたロッドレンズ固定光部品。 ４、請求項１において、前記接合部材の材質にＣｕ、Ａ
   ｌ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｄを用いたロッドレンズ固定
   光部品。 ５、請求項１において、前記リング状金型に半径方向の
   溝をリング中心に関して対称の位置に複数個設けた金型
   を用いて、加圧充填したロッドレンズ固定光部品。