JPWO2014050537A1 - Optical communication lens, optical communication module and molding die - Google Patents

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Abstract

成形性が向上し、製造工程における汚染等を抑制することができ、更にコスト低減を図れる光通信用のレンズ及びそれを用いた光通信モジュール並びに成形金型を提供する。素材冷却後に、固定金型ＦＭに対して可動金型ＭＭを一体的に遠ざけように変位させる。このとき、固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３は、固定金型ＦＭの最も奥から光軸方向にΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置にあるので、成形品は可動金型ＭＭ側に張り付いた状態にある。又、パーティングラインでたとえバリが生じたとしても、折損したバリがレンズ光学面に付着する恐れが少ない。更に、固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３を、固定金型ＦＭの最も奥から光軸方向にΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置にしたので、ゲートＧＴを光学面Ｓ２から離すことができ、ゲートの切断時や研磨処理時に、プラスチック片や研磨分が光学面Ｓ２に付着することが抑制される。Provided are a lens for optical communication, an optical communication module using the same, and a molding die that can improve moldability, suppress contamination and the like in a manufacturing process, and further reduce costs. After the material is cooled, the movable mold MM is displaced so as to be integrally moved away from the fixed mold FM. At this time, the mating surface FM3 of the fixed mold FM is at a position of Δ2 = L / 10 to L / 2 in the optical axis direction from the innermost side of the fixed mold FM, so that the molded product is stretched to the movable mold MM side. It is in a state of being attached. Further, even if burrs occur on the parting line, there is little risk that broken burrs will adhere to the lens optical surface. Furthermore, since the mating surface FM3 of the fixed mold FM is set at a position of Δ2 = L / 10 to L / 2 in the optical axis direction from the innermost side of the fixed mold FM, the gate GT can be separated from the optical surface S2. In the cutting of the gate or the polishing process, it is possible to suppress the plastic piece and the polishing portion from adhering to the optical surface S2.

Description

本発明は、光通信等に用いられ、例えば半導体レーザ等の光学素子からの光を光ファイバーもしくは受光素子に結合する光通信用のレンズ及び光通信モジュール、並びにかかるレンズの製造に好適な成形金型に関する。   The present invention is used for optical communication and the like, for example, an optical communication lens and an optical communication module for coupling light from an optical element such as a semiconductor laser to an optical fiber or a light receiving element, and a molding die suitable for manufacturing such a lens. About.

光通信等において、半導体レーザまたは受光素子と、光ファイバーとの間で効率よく光結合させるために、光結合用のレンズが用いられている。ところで、従来の光結合用のレンズでは、主にガラスレンズをステンレス製の脚部で支持する構成が広く用いられている。しかるに、非球面を有するガラスレンズは一般的に高価であり、更に素材が異なる脚部と組み立てる工程を経ることで、顕著なコスト高を招くという問題がある。そこで、特許文献１に示すような、高精度な非球面の成形が容易で大量生産を可能とする、プラスチック製の脚部一体型レンズが開発されている。   In optical communication or the like, a lens for optical coupling is used for efficient optical coupling between a semiconductor laser or a light receiving element and an optical fiber. By the way, in the conventional lens for optical coupling, the structure which mainly supports a glass lens with a stainless steel leg part is widely used. However, a glass lens having an aspheric surface is generally expensive, and there is a problem that a significant cost is incurred due to a process of assembling with a leg portion made of different materials. Therefore, as shown in Patent Document 1, a plastic leg-integrated lens that can be easily molded with high accuracy and enables mass production has been developed.

特開２００７−１８３５６５号公報JP 2007-183565 A

ところで、特許文献１の脚部一体型レンズにおいては、光伝送路取付用の円筒部と、光電素子取付用の円筒部と、レンズとを一体成形しているので、これらの同軸度は精度良く確保されるが、この脚部一体型レンズを介在させる、発光素子又は受光素子と、光ファイバーとの間に芯ズレが生じていた場合、どのようにして調整するかという問題がある。芯ズレ調整のためには、光伝送路取付用の円筒部と、光電素子取付用の円筒部とを切り離し、光軸直交方向に変位可能な構成とするのが好ましい。レンズは、一方の円筒部に設ければ良い。しかしながら、このように、特許文献１の脚部一体型レンズを改良したとしても、以下に述べるような問題がある。   By the way, in the leg-integrated lens of Patent Document 1, the cylindrical portion for mounting the optical transmission path, the cylindrical portion for mounting the photoelectric element, and the lens are integrally formed. However, there is a problem of how to adjust when a misalignment occurs between the light-emitting element or the light-receiving element that interposes the leg-integrated lens and the optical fiber. In order to adjust the misalignment, it is preferable to separate the cylindrical portion for mounting the optical transmission path and the cylindrical portion for mounting the photoelectric element so that they can be displaced in the direction perpendicular to the optical axis. The lens may be provided on one cylindrical portion. However, even if the leg-integrated lens of Patent Document 1 is improved as described above, there are problems as described below.

このような脚部一体型レンズは、一般的に、内部に発光素子や受光素子を組み込むスペースを確保するために円筒形状になっており、要求される仕様によって、発光素子から発せられた光がレンズ光学面に到達するまでのスペース、あるいはレンズ光学面で集光された光が受光素子に到達するまでのスペースを広く設計しなくてはならないことが多い。そのため、発光素子又は受光素子の全長と、光の拡散又は集光に必要な距離によって円筒部分(脚部という)の長さが決まってくるが、脚部が長<なればその分、成形金型からの離型性が悪化してしまうという問題が発生する。   Such a leg-integrated lens is generally cylindrical in order to secure a space for incorporating a light-emitting element or a light-receiving element therein, and light emitted from the light-emitting element can be emitted according to required specifications. In many cases, it is necessary to design a wide space for reaching the lens optical surface or a space for the light collected by the lens optical surface to reach the light receiving element. Therefore, the length of the cylindrical part (referred to as the leg part) is determined by the total length of the light emitting element or the light receiving element and the distance required for the diffusion or condensing of the light. There arises a problem that the releasability from the mold deteriorates.

また光通信用のレンズは、光ファイバーを介した長距離の光通信を目的としているため、レンズ表面の些細な汚れによる性能低下でも伝送効率が顕著に悪化してしまう。そのため、光ピックアップレンズのような他のレンズに比べて、汚れに対しての要求水準が厳しいという実情がある。しかるに、射出成形を行う上では、レンズをランナーから切り難すことは必須であり、切り離した部分(ゲート)の研磨処理をすることも要求されるため、ゲートを切り離した際のプラスチック片や研磨時に生じる研磨粉が、レンズ光学面に付着してしまう恐れがあり、汚れに対する要求水準を満たすためには丁寧な洗浄等の工程が必要になって、コスト高を招く場合がある。   Further, since the lens for optical communication is intended for long-distance optical communication via an optical fiber, the transmission efficiency is remarkably deteriorated even if the performance is deteriorated due to slight contamination on the lens surface. For this reason, there is a situation that the level of demand for dirt is stricter than other lenses such as optical pickup lenses. However, when performing injection molding, it is essential to make it difficult to cut the lens from the runner, and it is also necessary to polish the separated part (gate). There is a possibility that the polishing powder generated sometimes adheres to the lens optical surface, and a process such as careful cleaning is required to satisfy the required level of contamination, which may increase the cost.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、成形性が向上し、製造工程における汚染等を抑制することができ、更にコスト低減を図れる光通信用のレンズ及びそれを用いた光通信モジュール並びに成形金型を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an optical communication lens capable of improving moldability, suppressing contamination and the like in the manufacturing process, and further reducing the cost, and the use thereof. An object of the present invention is to provide an optical communication module and a molding die.

請求項１に記載の光通信用のレンズは、光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用のレンズであって、
前記レンズは第１の金型と第２の金型とを用いてプラスチック素材を成形することにより得られ、筒状の脚部と、前記脚部の端部に形成されたレンズ部とを有し、
前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記第１の金型と前記第２の金型のパーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／１０〜Ｌ／２の位置に設けたことを特徴とする。The lens for optical communication according to claim 1 is a lens for optical communication that collects a light beam emitted from an optical element or an optical fiber,
The lens is obtained by molding a plastic material using a first mold and a second mold, and has a cylindrical leg portion and a lens portion formed at an end portion of the leg portion. And
When the total length in the optical axis direction of the lens is L, the parting lines of the first mold and the second mold are set to L / 10 to 10 from the lens end on the lens portion side in the optical axis direction. It is provided at the position of L / 2.

レンズが脚部を有する場合、パーティングラインを、光軸方向におけるレンズ部側のレンズの端に設けると、脚部を成形する金型から成形品を離型する際の抜き出し長さと抜き抵抗が増大し、脚部の破損等を招く恐れがある。本発明によれば、前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記第１の金型と前記第２の金型のパーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／１０以上離すことで、前記第１の金型から成形品を離型する際の抜き出し長さと抜き抵抗を減少させ、前記脚部の破損等を招く恐れを回避できる。更に、前記パーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／１０以上離すことで、ゲートの切断時や研磨処理時に、プラスチック片や研磨粉がレンズ光学面に付着することが抑制される。ただし、「光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端」とは、前記レンズ部における前記脚部より光軸方向に最も離れた部位をいう。   When the lens has a leg part, if the parting line is provided at the end of the lens on the lens part side in the optical axis direction, the extraction length and the extraction resistance when releasing the molded product from the mold for molding the leg part are reduced. There is a risk that the leg portion will be damaged. According to the present invention, when the total length in the optical axis direction of the lens is L, the parting line of the first mold and the second mold is connected to the lens on the lens portion side in the optical axis direction. By separating L / 10 or more from the end, it is possible to reduce the extraction length and the extraction resistance when releasing the molded product from the first mold, thereby avoiding the possibility of causing damage to the legs. Further, by separating the parting line from the lens end on the lens unit side in the optical axis direction by L / 10 or more, a plastic piece or polishing powder adheres to the lens optical surface when the gate is cut or polished. It is suppressed. However, “the lens end on the lens unit side in the optical axis direction” refers to a part of the lens unit that is farthest from the leg in the optical axis direction.

一方、前記第１の金型と前記第２の金型のパーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／２を超えて離すと、前記第２の金型の抜き抵抗が増大し、前記第１の金型より離型が生じてしまい、工程が複雑化する恐れがある。そこで、前記パーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／２以下とすることで、最初に前記第２の金型から成形品を離型することを促し、所定の成形手順を確保することが可能になる。一般的には、レンズ部を離型するより、脚部を離型する方が抜き抵抗が大きいので、前記パーティングラインを前記レンズ端からＬ／２以下とすれば、最初に前記第２の金型から離型が行われる。尚、第１の金型が可動金型であり、第２の金型が固定金型であると好ましい。   On the other hand, when the parting lines of the first mold and the second mold are separated by more than L / 2 from the lens end on the lens unit side in the optical axis direction, the second mold There is a possibility that the punching resistance is increased and the mold is released from the first mold, and the process is complicated. Therefore, by setting the parting line to L / 2 or less from the lens end on the lens portion side in the optical axis direction, it is urged to first release the molded product from the second mold. It becomes possible to secure the molding procedure. In general, the resistance of removing the leg portion is larger than that of releasing the lens portion. Therefore, if the parting line is set to L / 2 or less from the lens end, the second portion is first formed. Release from the mold. The first mold is preferably a movable mold, and the second mold is preferably a fixed mold.

請求項２に記載の光通信用のレンズは、請求項１に記載の発明において、前記パーティングラインから前記レンズ部の前記レンズ端側の光学面端面までのいずれかにおいて、前記パーティングラインにおける外径よりも小さな外径を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical communication lens according to the first aspect of the present invention, in the parting line, any one of the parting line and an optical surface end surface on the lens end side of the lens unit may be used. The outer diameter is smaller than the outer diameter.

一般的な射出成形時には、肉厚部ほど素材冷却時の収縮が大きいとされる。本発明においては、前記パーティングラインから前記レンズ部の前記レンズ端側の光学面端面までのいずれかにおいて、前記パーティングラインにおける外径よりも小さな外径を有するようにしたので、前記レンズ部周囲の肉厚を抑えることができ、成形後の前記レンズ部の収縮を抑制でき、高精度なレンズ部を成形できる。又、前記レンズ全体の体積が小さくなって、素材が減少するので低コストになる。特に、レンズの形状が光軸を中心にした円周上で略同一の形状となっていることが好ましい。   At the time of general injection molding, it is said that the thicker the portion, the greater the shrinkage during material cooling. In the present invention, the lens unit has an outer diameter smaller than the outer diameter of the parting line in any part from the parting line to the lens end side optical surface end surface of the lens unit. The surrounding wall thickness can be suppressed, shrinkage of the lens part after molding can be suppressed, and a highly accurate lens part can be molded. Further, the volume of the entire lens is reduced, and the number of materials is reduced. In particular, it is preferable that the lenses have substantially the same shape on the circumference around the optical axis.

請求項３に記載の光通信用のレンズは、請求項２に記載の発明において、前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、テーパー面が設けられていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical communication lens according to the second aspect, a tapered surface is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens unit side and the parting line. It is characterized by being.

前記レンズを光通信モジュールに組み込む場合、その外周に、光ファイバーを取り付けるための円筒スリーブ状のホルダを嵌合させることが多い。本発明のように、前記レンズ端部に前記テーパー面を形成することで、ホルダへの挿入時のガイドが形成されて、スムーズな挿入が可能になる。尚、前記テーパー面は光軸周りに軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。加えて、前記テーパー面を設けることで前記第２の金型からの離型性が向上する。   When the lens is incorporated in an optical communication module, a cylindrical sleeve-shaped holder for attaching an optical fiber is often fitted to the outer periphery of the lens. By forming the tapered surface at the end of the lens as in the present invention, a guide for insertion into the holder is formed, and smooth insertion becomes possible. If the tapered surface is formed symmetrically around the optical axis, the lens portion is uniformly contracted after molding, and higher optical performance is ensured. In addition, by providing the tapered surface, the releasability from the second mold is improved.

請求項４に記載の光通信用のレンズは、請求項２に記載の発明において、前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、曲面が設けられていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical communication lens according to the second aspect, a curved surface is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens portion side and the parting line. It is characterized by.

本発明によれば、前記レンズ端部に前記曲面を形成することで、ホルダへの挿入時のガイドが形成されて、スムーズな挿入が可能になる。尚、前記曲面は光軸周りに軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。又、前記曲面を形成することで前記第２の金型からの離型性が向上する。   According to the present invention, by forming the curved surface at the end of the lens, a guide for insertion into the holder is formed, and smooth insertion becomes possible. In addition, when the curved surface is formed symmetrically about the optical axis, the contraction of the lens portion after molding becomes uniform, and higher optical performance is ensured. Moreover, the mold release property from the second mold is improved by forming the curved surface.

請求項５に記載の光通信用のレンズは、請求項２に記載の発明において、前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、段差が設けられていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical communication lens according to the second aspect, a step is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens portion side and the parting line. It is characterized by.

本発明によれば、前記レンズ端部に前記段差を形成することで、低コスト化を図れる。
尚、前記段差は光軸周りに軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。According to the present invention, the cost can be reduced by forming the step at the end of the lens.
If the steps are formed symmetrically around the optical axis, the contraction of the lens part after molding becomes uniform, and higher optical performance is ensured.

請求項６に記載の光通信用のレンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周は、粗し面であることを特徴とする。   The lens for optical communication according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer periphery of the lens between the lens end on the lens part side and the parting line is It is a rough surface.

発光素子又は光ファイバーから前記レンズ部に向かう光束が、前記レンズ部の周囲に入射すると、迷光となってノイズの原因となる恐れがある。本発明によれば、前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周を粗し面としたので、入射光を拡散することで、迷光の発生を抑制できる。特に、全周を粗し面とした場合には、レンズ部を通らない光は全て拡散されるため、迷光の発生を抑制できるだけでなく、レンズの形状による光の反射などを考慮する必要がなくなるためレンズの設計が容易となる。加えて、適度な粗し面を設けることで、離型性向上の効果がある。   When a light beam directed from the light emitting element or the optical fiber toward the lens unit is incident on the periphery of the lens unit, it may become stray light and cause noise. According to the present invention, since the outer periphery of the lens between the lens end and the parting line is a roughened surface, the occurrence of stray light can be suppressed by diffusing incident light. In particular, when the entire circumference is roughened, all the light that does not pass through the lens is diffused, so that not only stray light can be suppressed, but there is no need to consider light reflection due to the shape of the lens. Therefore, the lens design becomes easy. In addition, by providing an appropriate roughened surface, there is an effect of improving releasability.

請求項７に記載の光通信用のレンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記第１の金型と前記第２の金型のうち少なくとも一方に、樹脂を流入させるためのゲート部が設けられ、前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置とは対向しない様に設けられていることを特徴とする。   The optical communication lens according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the resin is caused to flow into at least one of the first mold and the second mold. A gate portion is provided, the gate portion communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion, and is provided so as not to face a position corresponding to the inner peripheral surface of the leg portion. It is characterized by.

前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置と対向しないように設けられていると、前記ゲート部から流入した樹脂が、前記脚部の内周面を転写する金型の面にあたり抵抗を受けるということがなく、スムーズに充填されるのでより適切な成形を行うことができる。   The gate portion communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion. When the gate portion is provided so as not to face a position corresponding to the inner peripheral surface of the leg portion, the resin flowing in from the gate portion is Further, since the inner surface of the leg is transferred to the surface of the mold to which the inner peripheral surface is transferred, it is filled smoothly and more appropriate molding can be performed.

請求項８に記載の光通信モジュールは、請求項１〜７のいずれかに記載の光通信用のレンズを、光学素子支持した基板にを組み付けてなることを特徴とする。   An optical communication module according to an eighth aspect is characterized in that the optical communication lens according to any one of the first to seventh aspects is assembled to a substrate supporting an optical element.

請求項９に記載の成形金型は、光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用のレンズを成形する金型構造であって、可動金型と固定金型とを含み、
前記レンズは、前記可動金型と前記固定金型とを用いてプラスチック素材を成形することにより得られ、筒状の脚部と、前記脚部の端部に形成されたレンズ部とを有し、
前記可動金型により前記脚部と前記レンズ部の一方の光学面が成形され、前記固定金型により前記レンズ部の他方の光学面が成形され、
前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面は、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置より光軸方向にＬ／１０〜Ｌ／２の位置に設けたことを特徴とする。The mold according to claim 9 is a mold structure for molding a lens for optical communication that collects a light beam emitted from an optical element or an optical fiber, and includes a movable mold and a fixed mold,
The lens is obtained by molding a plastic material using the movable mold and the fixed mold, and has a cylindrical leg portion and a lens portion formed at an end portion of the leg portion. ,
One optical surface of the leg portion and the lens portion is molded by the movable mold, and the other optical surface of the lens portion is molded by the fixed mold,
When the total length in the optical axis direction of the lens is L, the mating surface of the fixed mold with the movable mold is L in the optical axis direction from the position farthest from the mating surface on the transfer surface of the fixed mold. It is provided at a position of / 10 to L / 2.

前記可動金型と前記固定金型により成形されるレンズが脚部を有する場合、そのパーティングラインを、光軸方向におけるレンズ部側のレンズの端に設けると、脚部を成形する前記可動金型から成形品を離型する際の抜き出し長さと抜き抵抗が増大し、脚部の破損等を招く恐れがある。本発明によれば、前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面は、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置よりＬ／１０以上離すことで、前記可動金型から成形品を離型する際の抜き出し長さと抜き抵抗を減少させ、前記脚部の破損等を招く恐れを回避できる。更に、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面を、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置よりＬ／１０以上離すことで、ゲートの位置が前記固定金型の光学面よりも遠くなるため、ゲートの切断時や研磨処理時に、プラスチック片や研磨粉がレンズ光学面に付着することが抑制される。又、パーティングラインで生じたバリが折損したときに、レンズ光学面に付着する恐れが少ない。   When the lens formed by the movable mold and the fixed mold has a leg portion, the movable mold for molding the leg portion is provided by providing a parting line at the lens end side of the lens in the optical axis direction. When the molded product is released from the mold, the extraction length and resistance are increased, which may cause damage to the legs. According to the present invention, when the total length in the optical axis direction of the lens is L, the mating surface of the fixed mold with the movable mold is the farthest position from the mating surface of the transfer surface of the fixed mold. By separating more than L / 10, it is possible to reduce the extraction length and the extraction resistance when releasing the molded product from the movable mold, thereby avoiding the possibility of causing damage to the legs. Further, the mating surface of the fixed mold with the movable mold is separated by L / 10 or more from a position farthest from the mating surface on the transfer surface of the fixed mold, so that the position of the gate is that of the fixed mold. Since it is farther than the optical surface, it is possible to suppress the plastic piece and the polishing powder from adhering to the lens optical surface when the gate is cut or polished. Further, when a burr generated in the parting line is broken, there is little possibility of adhering to the lens optical surface.

一方、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面を、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置よりＬ／２を超えて離すと、前記固定金型の抜き抵抗が増大し、離型の際に前記固定金型に製品が残ってしまう恐れがある。そこで、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面を、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置よりＬ／２以内とすることで、最初に前記固定金型から成形品を離型することを促し、その後前記可動金型から製品を離型させるというように、所定の成形手順を確保できる。一般的には、レンズ部を離型するより、脚部を離型する方が抜き抵抗が大きいので、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面を、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置よりＬ／２以内とすれば、最初に前記固定金型から離型が行われる。   On the other hand, if the mating surface of the fixed mold with the movable mold is separated by more than L / 2 from the position farthest from the mating surface on the transfer surface of the fixed mold, the pulling resistance of the fixed mold is reduced. There is a risk that the product may remain in the fixed mold during mold release. Therefore, by first setting the mating surface of the fixed mold with the movable mold within L / 2 from the position farthest from the mating surface on the transfer surface of the fixed mold, the molding is first performed from the fixed mold. A predetermined molding procedure can be ensured, such as prompting the product to be released and then releasing the product from the movable mold. In general, since the resistance to pulling out the leg portion is larger than releasing the lens portion, the mating surface of the fixed die with the movable die is located on the transfer surface of the fixed die. If the distance is within L / 2 from the position farthest from the mating surface, the mold is first released from the fixed mold.

請求項１０に記載の成形金型は、請求項９に記載の発明において、前記固定金型の転写面の光軸直交方向寸法は、前記可動金型との合わせ面より奥側で小さくなっていることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the molding die according to the ninth aspect, the dimension in the direction perpendicular to the optical axis of the transfer surface of the fixed die is smaller than the mating surface with the movable die. It is characterized by being.

一般的な射出成形時には、肉厚部ほど素材冷却時の収縮が大きいとされる。本発明においては、前記固定金型の転写面の光軸直交方向寸法を、前記可動金型との合わせ面より奥側で小さくしたので、成形したレンズにおけるフランジ部の肉厚を抑えることができ、これにより成形後の前記レンズ部の収縮を抑制でき、高精度なレンズ部を成形できる。又、前記レンズ全体の体積が小さくなって、素材が減少するので低コストになる。   At the time of general injection molding, it is said that the thicker the portion, the greater the shrinkage during material cooling. In the present invention, since the dimension perpendicular to the optical axis of the transfer surface of the fixed mold is made smaller than the mating surface with the movable mold, the thickness of the flange portion in the molded lens can be suppressed. Thus, shrinkage of the lens part after molding can be suppressed, and a highly accurate lens part can be molded. Further, the volume of the entire lens is reduced, and the number of materials is reduced.

請求項１１に記載の成形金型は、請求項１０に記載の発明において、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側にテーパー面転写面を設けたことを特徴とする。   The molding die according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein, on the transfer surface of the fixed die, a tapered surface transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die. Features.

前記レンズを光通信モジュールに組み込む場合、その外周に、光ファイバーを取り付けるための円筒スリーブ状のホルダを嵌合させることが多い。本発明のように、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側にテーパー面転写面を設けることで、前記レンズに先細のテーパー面が転写されるため、これがホルダへの挿入時のガイドが形成されて、スムーズな挿入が可能になる。尚、前記テーパー面転写面は軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。加えて、前記テーパー面転写面を設けることで前記固定金型からの離型性が向上する。   When the lens is incorporated in an optical communication module, a cylindrical sleeve-shaped holder for attaching an optical fiber is often fitted to the outer periphery of the lens. As in the present invention, by providing a taper surface transfer surface on the back side from the mating surface with the movable mold on the transfer surface of the fixed mold, a tapered taper surface is transferred to the lens. A guide for insertion into the holder is formed, enabling smooth insertion. In addition, when the taper surface transfer surface is formed to be axisymmetric, the contraction of the lens portion after molding becomes uniform, and higher optical performance is ensured. In addition, by providing the tapered surface transfer surface, the releasability from the fixed mold is improved.

請求項１２に記載の成形金型は、請求項１０に記載の発明において、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に曲面転写面を設けたことを特徴とする。   The molding die according to claim 12 is characterized in that, in the invention according to claim 10, a curved transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die in the transfer surface of the fixed die. And

本発明によれば、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に曲面転写面を設けることで、前記レンズに先細の曲面が転写されるため、これがホルダへの挿入時のガイドとなるので、スムーズな挿入が可能になる。尚、前記曲面転写面は軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。又、前記曲面転写面を形成することで前記固定金型からの離型性が向上する。   According to the present invention, on the transfer surface of the fixed mold, by providing a curved transfer surface on the back side from the mating surface with the movable mold, a tapered curved surface is transferred to the lens. As a guide when inserting, smooth insertion becomes possible. If the curved transfer surface is formed to be axially symmetric, the contraction of the lens portion after molding becomes uniform, and higher optical performance is ensured. In addition, by forming the curved transfer surface, the releasability from the fixed mold is improved.

請求項１３に記載の成形金型は、請求項１０に記載の発明において、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に段差転写面を設けたことを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, the molding die according to the tenth aspect of the invention is characterized in that, on the transfer surface of the fixed die, a step transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die. And

本発明によれば、前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に段差転写面を設けることで、前記レンズに先が縮径した段差が転写されるため、低コスト化を図れる。尚、前記段差転写面は軸対称に形成されていると、成形後における前記レンズ部の収縮が均等になって、より高い光学性能が確保される。   According to the present invention, in the transfer surface of the fixed mold, by providing a step transfer surface on the back side from the mating surface with the movable mold, a step with a reduced diameter is transferred to the lens. Cost reduction can be achieved. If the step transfer surface is axisymmetrically formed, the contraction of the lens portion after molding becomes uniform, and higher optical performance is ensured.

請求項１４に記載の成形金型は、請求項９〜１３のいずれかに記載の発明において、前記固定金型の転写面において、前記他方の光学面を転写する転写面の周囲に粗し面を形成したことを特徴とする。   A molding die according to a fourteenth aspect is the invention according to any one of the ninth to thirteenth aspects, wherein the transfer surface of the fixed mold has a roughened surface around the transfer surface to which the other optical surface is transferred. Is formed.

発光素子又は光ファイバーから前記レンズ部に向かう光束が、前記レンズ部の周囲に入射すると、迷光となってノイズの原因となる恐れがある。本発明によれば、前記固定金型の転写面において、前記他方の光学面を転写する転写面の周囲に粗し面を設けたので、それにより転写されるフランジ部外周が粗し面となり、入射光を拡散することで、迷光の発生を抑制できる。特に、全周を粗し面とした場合には、レンズ部を通らない光は全て拡散されるため、迷光の発生を抑制できるだけでなく、レンズの形状による光の反射などを考慮する必要がなくなるためレンズの設計が容易となる。加えて、適度な粗し面を設けることで、離型性向上の効果がある。   When a light beam directed from the light emitting element or the optical fiber toward the lens unit is incident on the periphery of the lens unit, it may become stray light and cause noise. According to the present invention, in the transfer surface of the fixed mold, since the rough surface is provided around the transfer surface for transferring the other optical surface, the outer periphery of the flange portion transferred thereby becomes a rough surface, Generation of stray light can be suppressed by diffusing incident light. In particular, when the entire circumference is roughened, all the light that does not pass through the lens is diffused, so that not only stray light can be suppressed, but there is no need to consider light reflection due to the shape of the lens. Therefore, the lens design becomes easy. In addition, by providing an appropriate roughened surface, there is an effect of improving releasability.

請求項１５に記載の成形金型は、請求項９〜１４のいずれかに記載の発明において、前記可動金型に、樹脂を流入させるためのゲート部が設けられており、前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置とは対向しない様に設けられていることを特徴とする。   The molding die according to claim 15 is the invention according to any one of claims 9 to 14, wherein a gate portion for allowing a resin to flow into the movable die is provided, and the gate portion is It communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion, and is provided so as not to face a position corresponding to the inner peripheral surface of the leg portion.

前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置と対向しないように設けられていると、前記ゲート部から流入した樹脂が、前記脚部の内周面を転写する金型の面にあたり抵抗を受けるということがなく、スムーズに充填されるのでより適切な成形を行うことができる。   The gate portion communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion. When the gate portion is provided so as not to face a position corresponding to the inner peripheral surface of the leg portion, the resin flowing in from the gate portion is Further, since the inner surface of the leg is transferred to the surface of the mold to which the inner peripheral surface is transferred, it is filled smoothly and more appropriate molding can be performed.

請求項１６に記載の成形金型は、請求項９〜１５のいずれかに記載の発明において、前記可動金型は、前記脚部を成形する主金型と、前記主金型に対して相対的に可動可能であって、前記レンズ部の一方の光学面を成形する副金型とを有することを特徴とする。   The molding die according to claim 16 is the invention according to any one of claims 9 to 15, wherein the movable die is relative to a main die for molding the leg portion and the main die. And a sub mold for molding one optical surface of the lens portion.

前記固定金型から離型を行った後、前記主金型から前記副金型を突き出すことで、成形された前記レンズを前記主金型から容易に離型できる。   After the mold is released from the fixed mold, the molded lens can be easily released from the main mold by protruding the sub mold from the main mold.

本発明によれば、成形性が向上し、製造工程における汚染等を抑制することができ、更にコスト低減を図れる光通信用のレンズ及びそれを用いた光通信モジュール並びに成形金型を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a lens for optical communication, an optical communication module using the same, and a molding die that can improve moldability, suppress contamination in the manufacturing process, and further reduce costs. Can do.

本実施の形態にかかる光通信モジュール１０の光軸方向断面図である。1 is a cross-sectional view in the optical axis direction of an optical communication module 10 according to the present embodiment. 第１の実施の形態のレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(d) of the lens of 1st Embodiment. 第２の実施の形態のレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(d) of the lens of 2nd Embodiment. 第３の実施の形態のレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(d) of the lens of 3rd Embodiment. 第４の実施の形態のレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(d) of the lens of 4th Embodiment. 第５の実施の形態のレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process (a)-(d) of the lens of 5th Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる光通信モジュール１０の光軸方向断面図である。給電用の棒状の端子１１を有する円板状のステム１２の略中央に、チップ搭載部１３が取り付けられ、チップ搭載部１３の側面にヒートシンク１４を介して発光素子としてのレーザチップ１５が取り付けられている。レーザチップ１５は、不図示の配線を介して端子１１に接続されている。なお、光学素子としてはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ），ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）、などが用いられる。また、用いられる波長は、シングルモードの場合には一般に１３１０±１５ｎｍまたは１５５０±１５ｎｍ程度の波長が、マルチモードの場合には８５０±１５ｎｍ程度の波長が用いられる。なお、受光素子を用いる場合にはＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）などが用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view in the optical axis direction of an optical communication module 10 according to the present embodiment. A chip mounting portion 13 is attached to the approximate center of a disk-shaped stem 12 having rod-shaped terminals 11 for feeding power, and a laser chip 15 as a light emitting element is attached to a side surface of the chip mounting portion 13 via a heat sink 14. ing. The laser chip 15 is connected to the terminal 11 via a wiring (not shown). As the optical element, an LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), or the like is used. The wavelength used is generally about 1310 ± 15 nm or 1550 ± 15 nm for the single mode, and about 850 ± 15 nm for the multimode. In the case of using a light receiving element, PD (Photo Diode) or the like is used.

レーザチップ１５の外側を覆うようにして、レンズ２０が配置されている。レンズ２０は、プラスチック製であり、略円筒状の脚部２１と、脚部２１の端部に設けられたレンズ部２２とから一体的に形成されている。脚部２１の先端２１ｂをステム１２に接着することで、レンズ２０はステム１２に取り付けられている。また、ステム１２は、通常、一様な厚みを有するセラミック材料で形成されており、光軸方向から見た際に円板状の形状をしているが、厚みが異なる部分があっても、多角形状や楕円形などであってもよい。また、ステム１２の大きさは、光軸方向から見た際にホルダ３０の外径よりも十分大きくなっており、加えて、ステム１２の表面には金メッキが施されている。   A lens 20 is disposed so as to cover the outside of the laser chip 15. The lens 20 is made of plastic, and is integrally formed from a substantially cylindrical leg portion 21 and a lens portion 22 provided at an end portion of the leg portion 21. The lens 20 is attached to the stem 12 by bonding the tip 21 b of the leg 21 to the stem 12. In addition, the stem 12 is usually formed of a ceramic material having a uniform thickness and has a disk shape when viewed from the optical axis direction. It may be polygonal or elliptical. Further, the size of the stem 12 is sufficiently larger than the outer diameter of the holder 30 when viewed from the optical axis direction. In addition, the surface of the stem 12 is plated with gold.

脚部２１の内周面２１a又は外周面２１ｃは、光軸に平行な円筒面となっている。レンズ部２２は、レーザチップ１５側の光学面Ｓ１と、光ファイバー３２側の光学面Ｓ２と、その周囲のテーパー面２２ａとを有する。光学面Ｓ１、Ｓ２は共に有効光学面と光軸に対して垂直な平面と、それらを繋ぐ遷移面とを有している。テーパー面２２ａは,光学面Ｓ２に向かうにつれて縮径し、粗し面となっている。粗し面の十点平均粗さＲｚは１．０μｍ以上、５０μｍ以下である。また、脚部２１とステム１２とは、溶着などで接合されても良いが、通常、接着剤により接合されることが多い。接着剤としては、熱硬化性接着剤・熱溶融性接着剤・UV硬化性接着剤・嫌気性感圧性接着剤・エポキシ系接着剤などが挙げられるが、接着時のレンズへの影響が小さいUV硬化性接着剤やエポキシ系接着剤を用いることが好ましく、また、金属系と樹脂系に十分な接着力があり、低粘度かつ液体が広がらないチクソ性の高い接着剤を用いることが望ましい。なお、脚部２１を有しているレンズ２０は樹脂製であり、ステム１２は通常金メッキがなされているため、脚部２１の底面は溶着などをされず接着剤によって取り付けられている。   The inner peripheral surface 21a or the outer peripheral surface 21c of the leg 21 is a cylindrical surface parallel to the optical axis. The lens unit 22 has an optical surface S1 on the laser chip 15 side, an optical surface S2 on the optical fiber 32 side, and a tapered surface 22a around the optical surface S2. The optical surfaces S1 and S2 both have an effective optical surface, a plane perpendicular to the optical axis, and a transition surface connecting them. The tapered surface 22a is reduced in diameter toward the optical surface S2, and is a rough surface. The ten-point average roughness Rz of the roughened surface is 1.0 μm or more and 50 μm or less. Further, the leg portion 21 and the stem 12 may be joined by welding or the like, but are usually joined by an adhesive. Adhesives include thermosetting adhesives, hot melt adhesives, UV curable adhesives, anaerobic pressure sensitive adhesives, epoxy adhesives, etc., but UV curing has little effect on the lens during bonding. It is preferable to use an adhesive or an epoxy-based adhesive, and it is desirable to use a highly thixotropic adhesive that has a sufficient adhesive force between the metal and resin systems and does not spread liquid. Since the lens 20 having the leg portion 21 is made of resin and the stem 12 is usually plated with gold, the bottom surface of the leg portion 21 is attached by an adhesive without being welded.

実施の形態に係るレンズ２０の光軸方向全長Ｌは３．５mmであり、その最大外径Dは４．７mmであり、脚部２１の光軸方向長Δ１は２mmである。なお、Δ１は、レンズ内面のうち、光学面を除いて、取り付け基準面から最も遠いところから取り付け基準面までの光軸方向の距離をいう。本実施の形態のレンズは、後述するように金型により成形され、そのパーティングラインＰＬは、脚部２１の円筒状外周面２１ｃと、テーパー面２２ａとの交差部であり、光軸方向におけるレンズ部２２側のレンズ端（ここでは光学面Ｓ２の面頂点）から距離Δ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置に設けられている。また、レンズは通常の射出成形により成形することができる。なお、光通信用のレンズに用いられる樹脂としては、赤外線の透過率が良好な樹脂であれば特に制限はなく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも特に、吸湿による光学性能の変化が生じにくいという観点から、シクロオレフィン樹脂を用いることが好ましい。また、レンズ２０を光軸方向から見た際の形状は円形状であることが好ましいが、四角形などの多角形状や楕円形状であってもよい。また、光通信用のレンズの外形の大きさは一般的に２〜６ｍｍであり、光軸方向の全長は３〜７ｍｍとなっている。なお、本明細書における光軸とは、レンズ部２２のうち、最も厚い部分又は最も薄い部分、あるいはレンズ部２２の中心を通過する直線のことを指す。   The entire length L in the optical axis direction of the lens 20 according to the embodiment is 3.5 mm, the maximum outer diameter D is 4.7 mm, and the length Δ1 of the leg portion 21 in the optical axis direction is 2 mm. Δ1 means the distance in the optical axis direction from the farthest from the attachment reference surface to the attachment reference surface, excluding the optical surface, of the lens inner surface. The lens of the present embodiment is molded by a mold as will be described later, and the parting line PL is an intersection of the cylindrical outer peripheral surface 21c of the leg 21 and the tapered surface 22a, and is in the optical axis direction. It is provided at a position of distance Δ2 = L / 10 to L / 2 from the lens end on the lens unit 22 side (here, the surface vertex of the optical surface S2). The lens can be molded by ordinary injection molding. The resin used for the lens for optical communication is not particularly limited as long as it has a good infrared transmittance. Acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, cycloolefin resin, polysulfone resin, polyethersulfone Examples thereof include resins, polyimide resins, polyetherimide resins, polymethylpentene resins, silicone resins, and epoxy resins. Among these, it is preferable to use a cycloolefin resin from the viewpoint that the optical performance hardly changes due to moisture absorption. The shape of the lens 20 when viewed from the optical axis direction is preferably a circular shape, but may be a polygonal shape such as a quadrangle or an elliptical shape. The outer size of the lens for optical communication is generally 2 to 6 mm, and the total length in the optical axis direction is 3 to 7 mm. In addition, the optical axis in this specification refers to the thickest part or the thinnest part of the lens part 22 or a straight line passing through the center of the lens part 22.

また、本明細書において略○○と記載されている場合には○○自体も含むものとする。例えば、略光軸方向とは、光軸方向そのものも含む。なお、略光軸方向という場合には、光軸からのからの傾きが２度以下までの方向を指す。   In addition, in the present specification, when it is described as approximately XX, XX itself is also included. For example, the substantially optical axis direction includes the optical axis direction itself. In addition, when it is referred to as a substantially optical axis direction, it indicates a direction in which the inclination from the optical axis is 2 degrees or less.

レンズ２０の光軸直交方向外側に、わずかな隙間を空けて円筒状のステンレス製であるホルダ３０が、ステム１２に溶接されるようにして嵌合的に取り付けられている。ホルダ３０の先端には、より小さい径の円筒状のスリーブ３１が固定され、その内部に光ファイバーＦＢが挿入されているフェルール３２が挿入されており、光ファイバーＦＢの端部はレンズ部２２に対向している。本実施の形態においては、ステム１２に接着したレンズ２０にホルダ３０を嵌合的に組み付ける際に、テーパー面２２ａがガイドの機能を果たすので、スムーズに挿入を行える。また、ホルダ３０の内周とレンズ２０の外周の光軸周方向における距離は０．００２ｍｍ〜０．０２０ｍｍの間であることが好ましい。０．００２ｍｍ以上であることにより、ホルダ３０をレンズ２０にスムーズに挿し込むことができ、０．０２０ｍｍ以下であることにより、ホルダ３０とレンズ２０とを略嵌合させることができる。   A cylindrical stainless steel holder 30 with a slight gap is attached outside the lens 20 in the direction orthogonal to the optical axis so as to be welded to the stem 12. A cylindrical sleeve 31 having a smaller diameter is fixed to the tip of the holder 30, and a ferrule 32 into which the optical fiber FB is inserted is inserted therein. The end of the optical fiber FB faces the lens unit 22. ing. In the present embodiment, when the holder 30 is fitted and assembled to the lens 20 adhered to the stem 12, the tapered surface 22a serves as a guide, so that the insertion can be smoothly performed. The distance in the optical axis circumferential direction between the inner periphery of the holder 30 and the outer periphery of the lens 20 is preferably between 0.002 mm and 0.020 mm. When it is 0.002 mm or more, the holder 30 can be smoothly inserted into the lens 20, and when it is 0.020 mm or less, the holder 30 and the lens 20 can be substantially fitted.

本実施の形態の光通信モジュール１０の動作を説明する。端子１１を介して給電が行われると、レーザチップ１５が発光し、その出射光束は、レンズ部２２を通過して、屈折面で屈折され、光ファイバーＦＢの端面に集光し、その後光ファイバーＦＢ内を伝播することとなる。尚、レーザチップ１５から出射し、テーパー面２２ａに入射した光は、粗し面で拡散されるので、迷光となることを抑制できる。   An operation of the optical communication module 10 of the present embodiment will be described. When power is supplied via the terminal 11, the laser chip 15 emits light, and the emitted light beam passes through the lens unit 22, is refracted by the refracting surface, and is condensed on the end surface of the optical fiber FB, and then in the optical fiber FB. Will be propagated. Note that light emitted from the laser chip 15 and incident on the tapered surface 22a is diffused by the roughened surface, so that it can be suppressed from becoming stray light.

（第１の実施の形態）
図２は、上述の実施の形態に好適なレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。固定金型ＦＭは、光学面Ｓ２を転写する転写面ＦＭ１と、テーパー面２２ａを転写する転写面（テーパー面斜面）ＦＭ２と、合わせ面ＦＭ３とを有する。固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３は、固定金型ＦＭの最も奥（ここでは転写面ＦＭ１の中央）から光軸方向にΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置にある。転写面ＦＭ２は粗し面とされている。(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing lens manufacturing steps (a) to (d) suitable for the above-described embodiment. The fixed mold FM has a transfer surface FM1 for transferring the optical surface S2, a transfer surface (taper surface inclined surface) FM2 for transferring the tapered surface 22a, and a mating surface FM3. The mating surface FM3 of the fixed mold FM is at a position of Δ2 = L / 10 to L / 2 in the optical axis direction from the innermost part of the fixed mold FM (here, the center of the transfer surface FM1). The transfer surface FM2 is a rough surface.

一方、固定金型ＦＭに対して可動である可動金型ＭＭは、主金型ＡＭと、入れ子型（副金型）ＢＭとを有する。主金型ＡＭは、脚部２１を転写する転写面ＡＭ１と、中央の円形開口ＡＭ２と、外部から樹脂を流入させるためのゲート部ＡＭ３と、合わせ面ＡＭ４とを有する。   On the other hand, the movable mold MM that is movable with respect to the fixed mold FM has a main mold AM and a nested mold (sub mold) BM. The main mold AM has a transfer surface AM1 for transferring the leg portion 21, a central circular opening AM2, a gate portion AM3 for allowing resin to flow in from the outside, and a mating surface AM4.

円筒状の入れ子型ＢＭは、円形開口ＡＭ２に嵌合しており主金型ＡＭに対して可動となっていて、先端に光学面Ｓ１を転写する転写面ＢＭ１を有する。尚、ゲート部ＡＭ３は可動金型ＭＭの固定金型ＦＭとの合わせ面に設けられている。ゲート部ＡＭ３は脚部２１の外周面に対応する位置に連通しており、脚部２１の内周面に対応する位置とは対向しない様にレンズ部２２に向けて設けられている。   The cylindrical nested BM is fitted to the circular opening AM2, is movable with respect to the main mold AM, and has a transfer surface BM1 for transferring the optical surface S1 at the tip. The gate portion AM3 is provided on the mating surface of the movable mold MM with the fixed mold FM. The gate portion AM3 communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion 21, and is provided toward the lens portion 22 so as not to face a position corresponding to the inner peripheral surface of the leg portion 21.

本実施の形態の製造工程を説明すると、まず、図２（a）に示すように、合わせ面ＦＭ３，ＡＭ４を密着させるようにして、固定金型ＦＭに対して可動金型ＭＭを型締めする。
密着した面がパーティングラインを形成する。かかる状態で、ゲート部ＡＭ３を介して内部のキャビティ内に溶融したプラスチック（アクリル、ＰＣ等）を注入する。更に、図２（ｂ）に示すように、素材冷却後に、固定金型ＦＭに対して可動金型ＭＭを一体的に遠ざけように変位させる。このとき、固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３は、固定金型ＦＭの最も奥から光軸方向にΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置にあるので、固定金型ＦＭの抜き抵抗が小さく、よって成形品は可動金型ＭＭ側に張り付いた状態にある。また、テーパー面斜面ＦＭ２が抜きテーパーの役割を果たすため、固定金型ＦＭの抜き抵抗がより一層小さくなっている。さらに、成形されるレンズはレンズ部周辺がテーパー面となっているため、レンズ部周辺が肉厚となることを抑えることができ、レンズ部の収縮を抑制でき、高精度なレンズ部を得ることができる。又、レンズ全体の体積が小さくなって、素材が減少するので低コストになる。加えて、適度な粗し面を設けることで、離型性向上の効果がある。The manufacturing process of the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2A, the movable mold MM is clamped with respect to the fixed mold FM so that the mating surfaces FM3 and AM4 are brought into close contact with each other. .
The adhered surface forms a parting line. In this state, molten plastic (acrylic, PC, etc.) is injected into the internal cavity via the gate portion AM3. Further, as shown in FIG. 2B, after the material is cooled, the movable mold MM is displaced so as to be integrally moved away from the fixed mold FM. At this time, the mating surface FM3 of the fixed mold FM is at a position of Δ2 = L / 10 to L / 2 in the optical axis direction from the innermost side of the fixed mold FM. Therefore, the molded product is stuck to the movable mold MM side. Further, since the tapered surface slope FM2 plays the role of a taper, the punching resistance of the fixed mold FM is further reduced. In addition, since the lens to be molded has a tapered surface around the lens part, it is possible to suppress the lens part from becoming thick, to suppress the shrinkage of the lens part, and to obtain a highly accurate lens part. Can do. Further, the volume of the entire lens is reduced, and the material is reduced, so that the cost is reduced. In addition, by providing an appropriate roughened surface, there is an effect of improving releasability.

次いで、図２（ｃ）に示すように、主金型ＡＭから入れ子型ＢＭを突き出すように相対移動させる。すると、転写面ＢＭ１により成形品であるレンズ２０の光学面が押し出されて、脚部２１が主金型ＡＭから安定的に抜け出るようになる。その後、転写面ＢＭ１から成形品を取り外すが、成形品にはゲート部ＡＭ３内で固化したゲートＧＴが連結されているので、図２（ｄ）に示す工程で、これをカット（Ｃ）し、切断面を研磨する。これによりレンズ２０を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 2C, the nesting mold BM is relatively moved so as to protrude from the main mold AM. Then, the optical surface of the lens 20 as a molded product is pushed out by the transfer surface BM1, and the leg portion 21 comes out of the main mold AM stably. Thereafter, the molded product is removed from the transfer surface BM1, but since the gate GT solidified in the gate part AM3 is connected to the molded product, this is cut (C) in the step shown in FIG. Polish the cut surface. Thereby, the lens 20 can be obtained.

本実施の形態によれば、固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３を、固定金型ＦＭの最も奥から光軸方向にΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の位置にしたので、ゲートＧＴを光学面Ｓ２から離すことができ、ゲートの切断時や研磨処理時に、プラスチック片や研磨分が光学面Ｓ２に付着することが抑制される。又、パーティングラインでたとえバリが生じたとしても、折損したバリがレンズ光学面に付着する恐れが少ない。   According to the present embodiment, the mating surface FM3 of the fixed mold FM is positioned at Δ2 = L / 10 to L / 2 in the optical axis direction from the innermost side of the fixed mold FM, so that the gate GT is an optical surface. It can be separated from S2, and the plastic piece and the polished portion are suppressed from adhering to the optical surface S2 when the gate is cut or polished. Further, even if burrs occur on the parting line, there is little risk that broken burrs will adhere to the lens optical surface.

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態にかかるレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。本実施の形態においては、第１の実施の形態に対して、固定金型ＦＭの最も奥から固定金型ＦＭの合わせ面ＦＭ３までの光軸方向距離Δ２を、より大きくした例である。それ以外の構成は,上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating manufacturing steps (a) to (d) of the lens according to the second embodiment. This embodiment is an example in which the optical axis direction distance Δ2 from the innermost part of the fixed mold FM to the mating surface FM3 of the fixed mold FM is larger than that of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態にかかるレンズの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す図である。本実施の形態においては、第１の実施の形態に対して、固定金型ＦＭの転写面ＦＭ１の周囲に、曲面を転写する転写面（曲面転写面）ＦＭ２’を設けている点が異なる。これにより、図４（ｄ）に示すように、レンズ２０の光学面Ｓ２の周囲には、光学面Ｓ２に向かうにつれて縮径する曲面２２ａ’が形成されることとなる。曲面２２ａ’はフランジ部外周面になる。それ以外の構成は,上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。(Third embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating lens manufacturing steps (a) to (d) according to the third embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that a transfer surface (curved transfer surface) FM2 ′ for transferring a curved surface is provided around the transfer surface FM1 of the fixed mold FM. As a result, as shown in FIG. 4D, a curved surface 22a ′ whose diameter decreases toward the optical surface S2 is formed around the optical surface S2 of the lens 20. The curved surface 22a ′ becomes the outer peripheral surface of the flange portion. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

（第４の実施の形態）
図５は、第４の実施の形態にかかるレンズの製造工程を示す図（ａ）〜（ｄ）である。本実施の形態においては、第１の実施の形態に対して、固定金型ＦＭの転写面ＦＭ１の周囲の径を小さくしている例である。これにより、図５（ｄ）に示すように、レンズ２０の光学面Ｓ２の周囲には、縮径した段差面２２ａ”が形成されることとなる。ここでは、ＦＭ２が段差転写面である。フランジ部外周面としての段差面２２ａ”（外周面）を粗し面とすると好ましい。それ以外の構成は,上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。(Fourth embodiment)
FIGS. 5A to 5D are diagrams (a) to (d) illustrating a manufacturing process of the lens according to the fourth embodiment. The present embodiment is an example in which the diameter around the transfer surface FM1 of the fixed mold FM is made smaller than in the first embodiment. As a result, as shown in FIG. 5D, a stepped surface 22a ″ having a reduced diameter is formed around the optical surface S2 of the lens 20. Here, FM2 is a step transfer surface. The stepped surface 22a ″ (outer peripheral surface) as the outer peripheral surface of the flange portion is preferably a roughened surface. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

（第５の実施の形態）
図６は、第５の実施の形態にかかるレンズの製造工程を示す図（ａ）〜（ｄ）である。本実施の形態においては、第４の実施の形態に対して、固定金型ＦＭの転写面ＦＭ１の周囲の径を、可動金型ＭＭの内径と等しくしている例である。これにより、図６（ｄ）に示すように、レンズ２０の光学面Ｓ２の周囲には、脚部２１の外周と面一のフランジ部２２Ａが形成されることとなる。それ以外の構成は,上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。(Fifth embodiment)
FIGS. 6A to 6D are diagrams (a) to (d) illustrating a manufacturing process of the lens according to the fifth embodiment. This embodiment is an example in which the diameter around the transfer surface FM1 of the fixed mold FM is made equal to the inner diameter of the movable mold MM, as compared with the fourth embodiment. As a result, as shown in FIG. 6D, a flange portion 22 </ b> A that is flush with the outer periphery of the leg portion 21 is formed around the optical surface S <b> 2 of the lens 20. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

（実施例）
以下、本発明者が行った検討結果について説明する。本発明者は、図２に示す金型において、パーティングラインの位置を変更して、離型性と、ゲートカット時の汚れ具合を評価した。評価結果を表１に示す。尚、表における離型性の評価基準については、以下の通りである。
◎：非常に良い
○：良い
△：若干悪い
×：悪い(Example)
Hereinafter, the result of the study conducted by the present inventor will be described. The inventor changed the position of the parting line in the mold shown in FIG. 2, and evaluated the releasability and the degree of contamination during gate cutting. The evaluation results are shown in Table 1. The evaluation criteria for releasability in the table are as follows.
◎: Very good ○: Good △: Somewhat bad ×: Bad

一方、ゲートカット時の汚れ具合の評価基準については、以下の通りである。
悪：プラスチック片や研磨粉が１０個以上付着
普：プラスチック片や研磨粉が５〜９個付着
良：プラスチック片や研磨粉が４個以下付着もしくは無しOn the other hand, the evaluation criteria for the degree of contamination during gate cutting are as follows.
Evil: 10 or more pieces of plastic or abrasive powder are attached Normal: 5 to 9 pieces of plastic or abrasive powder are attached Good: 4 or less pieces of plastic or abrasive powder are attached or absent

Figure 2014050537
Figure 2014050537

表１の結果によれば、可動金型からの離型性は、パーティングラインの位置を規定するΔ２がＬ／１５であれば×、Ｌ／１２であれば△であるが、Δ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２で○であり、Δ２が５Ｌ／８より大きければ◎であった。一方、固定金型からの離型性は、Δ２がＬ／１０より小さければ◎であり、Δ２＝Ｌ／８〜Ｌ／２で○であるのに対し、Δ２が５Ｌ／８より大きければ×であった。よって、双方の離型性を満足する範囲は、Δ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２であることがわかった。   According to the results in Table 1, the releasability from the movable mold is X when Δ2 defining the position of the parting line is L / 15, and Δ when L / 12, but Δ2 = L. / 10 to L / 2 was good, and Δ2 was larger than 5L / 8. On the other hand, the releasability from the fixed mold is ◎ if Δ2 is smaller than L / 10, and Δ2 = L / 8 to L / 2, while it is ◯, whereas Δ2 is larger than 5L / 8. Met. Therefore, it was found that the range satisfying both releasing properties was Δ2 = L / 10 to L / 2.

一方、ゲートカット時の汚れ具合の評価によれば、Δ２がＬ／１２より小さければ（悪）であり、Δ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／８で（普）であり、Ｌ／５より大きければ（良）であった。以上を総合するに、パーティングラインの位置がΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２であると、離型性と対汚れ性のいずれも満足することがわかった。なお、図３〜図６の金型においてもパーティングラインの位置がΔ２＝Ｌ／１０〜Ｌ／２の範囲内であれば、可動金型及び固定金型からの離型性、耐汚れ性を満足することが分かった。   On the other hand, according to the evaluation of the degree of dirt at the time of gate cut, if Δ2 is smaller than L / 12 (bad), Δ2 = L / 10 to L / 8 (ordinary), and if larger than L / 5. (Good). In summary, it was found that when the parting line position is Δ2 = L / 10 to L / 2, both the releasability and the antifouling property are satisfied. 3 to 6 as long as the position of the parting line is within the range of Δ2 = L / 10 to L / 2, releasability from the movable mold and the fixed mold, and dirt resistance. It turns out that it satisfies.

本発明は、明細書に記載の実施形態・実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態・技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、光ファイバーから出射した光を受光素子に集光するために、本発明のレンズを用いても良い。   The present invention is not limited to the embodiments and examples described in the specification, and includes other examples and modifications in the present field from the embodiments and technical ideas described in the present specification. It will be apparent to those skilled in the art. For example, the lens of the present invention may be used to collect light emitted from an optical fiber on a light receiving element.

１０ 光通信モジュール
１１ 端子
１２ ステム
１３ チップ搭載部
１４ ヒートシンク
１５ レーザチップ
２０ レンズ
２１ 脚部
２１ａ 内周面
２１ｂ 先端
２１ｃ 円筒状外周面
２２ レンズ部
２２Ａ フランジ部
２２ａ テーパー面
２２ａ’ 曲面
２２ａ” 段差面
３０ ホルダ
３１ スリーブ
３２ 光ファイバー
ＡＭ 主金型
ＡＭ１ 転写面
ＡＭ２ 円形開口
ＡＭ３ ゲート部
ＡＭ３ａ 脚部側面
ＡＭ４ 合わせ面
ＢＭ 入れ子型
ＢＭ１ 転写面
ＦＭ 固定金型
ＦＭ１ 転写面
ＦＭ２、ＦＭ２’転写面
ＦＭ３ 転写面
ＦＭ３ 合わせ面
ＧＴ ゲート
ＭＭ 可動金型
ＰＬ パーティングライン
Ｓ１ 光学面
Ｓ２ 光学面DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical communication module 11 Terminal 12 Stem 13 Chip mounting part 14 Heat sink 15 Laser chip 20 Lens 21 Leg part 21a Inner peripheral surface 21b Tip 21c Cylindrical outer peripheral surface 22 Lens part 22A Flange part 22a Tapered surface 22a 'Curved surface 22a "Step surface 30 Holder 31 Sleeve 32 Optical fiber AM Main mold AM1 Transfer surface AM2 Circular opening AM3 Gate portion AM3a Leg side surface AM4 Mating surface BM Nested BM1 Transfer surface FM Fixed mold FM1 Transfer surface FM2, FM2 ′ Transfer surface FM3 Transfer surface FM3 Mating surface GT Gate MM Movable mold PL Parting line S1 Optical surface S2 Optical surface

Claims (16)

光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用のレンズであって、
前記レンズは第１の金型と第２の金型とを用いてプラスチック素材を成形することにより得られ、筒状の脚部と、前記脚部の端部に形成されたレンズ部とを有し、
前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記第１の金型と前記第２の金型のパーティングラインを、光軸方向における前記レンズ部側の前記レンズ端からＬ／１０〜Ｌ／２の位置に設けたことを特徴とする光通信用のレンズ。A lens for optical communication that collects a light beam emitted from an optical element or an optical fiber,
The lens is obtained by molding a plastic material using a first mold and a second mold, and has a cylindrical leg portion and a lens portion formed at an end portion of the leg portion. And
When the total length in the optical axis direction of the lens is L, the parting lines of the first mold and the second mold are set to L / 10 to 10 from the lens end on the lens portion side in the optical axis direction. A lens for optical communication, which is provided at a position of L / 2. 前記パーティングラインから前記レンズ部の前記レンズ端側の光学面端面までのいずれかにおいて、前記パーティングラインにおける外径よりも小さな外径を有することを特徴とする請求項１に記載の光通信用のレンズ。   2. The optical communication according to claim 1, wherein any one of the parting line to an optical surface end surface on the lens end side of the lens unit has an outer diameter smaller than an outer diameter of the parting line. Lens. 前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、テーパー面が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光通信用のレンズ。   The lens for optical communication according to claim 2, wherein a tapered surface is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens part side and the parting line. 前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、曲面が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光通信用のレンズ。   The lens for optical communication according to claim 2, wherein a curved surface is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens unit side and the parting line. 前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周には、段差が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光通信用のレンズ。   The lens for optical communication according to claim 2, wherein a step is provided on an outer periphery of the lens between the lens end on the lens unit side and the parting line. 前記レンズ部側の前記レンズ端と前記パーティングラインとの間における前記レンズの外周は、粗し面であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光通信用のレンズ。   6. The lens for optical communication according to claim 1, wherein an outer periphery of the lens between the lens end on the lens unit side and the parting line is a rough surface. 前記第１の金型と前記第２の金型のうち少なくとも一方に、樹脂を流入させるためのゲート部が設けられ、前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置とは対向しない様に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光通信用のレンズ。   At least one of the first mold and the second mold is provided with a gate portion for allowing resin to flow in, and the gate portion communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion. The optical communication lens according to claim 1, wherein the lens for optical communication is provided so as not to face a position corresponding to an inner peripheral surface of the leg portion. 請求項１〜７のいずれかに記載の光通信用のレンズを、光学素子を支持した基板に組み付けてなることを特徴とする光通信モジュール。   An optical communication module comprising the optical communication lens according to claim 1 assembled on a substrate supporting an optical element. 光学素子もしくは光ファイバーから出射された光束を集光する光通信用のレンズを成形する成形金型であって、可動金型と固定金型とを含み、
前記レンズは、前記可動金型と前記固定金型とを用いてプラスチック素材を成形することにより得られ、筒状の脚部と、前記脚部の端部に形成されたレンズ部とを有し、
前記可動金型により前記脚部と前記レンズ部の一方の光学面が成形され、前記固定金型により前記レンズ部の他方の光学面が成形され、
前記レンズの光軸方向全長をＬとしたときに、前記固定金型における前記可動金型との合わせ面は、前記固定金型の転写面における前記合わせ面から最も遠い位置より光軸方向にＬ／１０〜Ｌ／２の位置に設けたことを特徴とする成形金型。A molding die for molding a lens for optical communication that collects a light beam emitted from an optical element or an optical fiber, including a movable die and a fixed die,
The lens is obtained by molding a plastic material using the movable mold and the fixed mold, and has a cylindrical leg portion and a lens portion formed at an end portion of the leg portion. ,
One optical surface of the leg portion and the lens portion is molded by the movable mold, and the other optical surface of the lens portion is molded by the fixed mold,
When the total length in the optical axis direction of the lens is L, the mating surface of the fixed mold with the movable mold is L in the optical axis direction from the position farthest from the mating surface on the transfer surface of the fixed mold. A molding die provided at a position of / 10 to L / 2. 前記固定金型の転写面の光軸直交方向寸法は、前記可動金型との合わせ面より奥側で小さくなっていることを特徴とする請求項９に記載の成形金型。   The molding die according to claim 9, wherein a dimension of the transfer surface of the fixed die in the direction perpendicular to the optical axis is smaller on the back side than the mating surface with the movable die. 前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側にテーパー面転写面を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の成形金型。   11. The molding die according to claim 10, wherein a taper surface transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die on the transfer surface of the fixed mold. 前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に曲面転写面を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の成形金型。   The molding die according to claim 10, wherein a curved transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die on the transfer surface of the fixed mold. 前記固定金型の転写面において、前記可動金型との合わせ面から奥側に段差転写面を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の成形金型。   The molding die according to claim 10, wherein a step transfer surface is provided on the back side from the mating surface with the movable die on the transfer surface of the fixed mold. 前記固定金型の転写面において、前記他方の光学面を転写する転写面の周囲に粗し面を形成したことを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の成形金型。   The molding die according to any one of claims 9 to 13, wherein a roughened surface is formed around a transfer surface for transferring the other optical surface on the transfer surface of the fixed mold. 前記可動金型に、樹脂を流入させるためのゲート部が設けられており、前記ゲート部は前記脚部の外周面に対応する位置に連通しており、前記脚部の内周面に対応する位置とは対向しない様に設けられていることを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の成形金型。   The movable mold is provided with a gate portion for allowing resin to flow in, the gate portion communicates with a position corresponding to the outer peripheral surface of the leg portion, and corresponds to the inner peripheral surface of the leg portion. The molding die according to any one of claims 9 to 14, wherein the molding die is provided so as not to face the position. 前記可動金型は、前記脚部を成形する主金型と、前記主金型に対して相対的に可動可能であって、前記レンズ部の一方の光学面を成形する副金型とを有することを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の成形金型。   The movable mold includes a main mold that molds the leg portion, and a sub mold that is movable relative to the main mold and that molds one optical surface of the lens unit. The molding die according to any one of claims 9 to 15, wherein:
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