JPH0580240A - 屈折率分布型レンズの固定構造 - Google Patents
屈折率分布型レンズの固定構造Info
- Publication number
- JPH0580240A JPH0580240A JP3245462A JP24546291A JPH0580240A JP H0580240 A JPH0580240 A JP H0580240A JP 3245462 A JP3245462 A JP 3245462A JP 24546291 A JP24546291 A JP 24546291A JP H0580240 A JPH0580240 A JP H0580240A
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- Japan
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- melting point
- low melting
- index lens
- point glass
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】円筒体と低融点ガラスの封着界面に剥離、クラ
ック等の生じない屈折率分布型レンズの固定構造を提供
することを目的とする。 【構成】本発明は、屈折率分布型レンズ（１）が熱膨張
係数差の小さな低融点ガラス（３）で円筒体（２）内に
気密封止された屈折率分布型レンズ（１）の固定構造に
おいて、前記円筒体（２）をＦｅ−Ｎｉ合金で構成し、
その熱膨張係数を前記低融点ガラス（３）の値よりわず
かに大きくした屈折率分布型レンズ（１）の固定構造で
ある。
ック等の生じない屈折率分布型レンズの固定構造を提供
することを目的とする。 【構成】本発明は、屈折率分布型レンズ（１）が熱膨張
係数差の小さな低融点ガラス（３）で円筒体（２）内に
気密封止された屈折率分布型レンズ（１）の固定構造に
おいて、前記円筒体（２）をＦｅ−Ｎｉ合金で構成し、
その熱膨張係数を前記低融点ガラス（３）の値よりわず
かに大きくした屈折率分布型レンズ（１）の固定構造で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザモジュール
等の光学系に用いられる屈折率分布型レンズの固定構造
に関する。
等の光学系に用いられる屈折率分布型レンズの固定構造
に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】金属の円筒体内に屈折率分布
型レンズを低融点ガラスによって気密封止した構造は実
公昭５６−５３５７１号により知られている。
型レンズを低融点ガラスによって気密封止した構造は実
公昭５６−５３５７１号により知られている。
【０００３】また、特開平２−２８１２０１号には熱膨
張係数１２０×１０-7／℃の屈折率分布型レンズを熱膨
張係数１７０×１０-7／℃のステンレス鋼製の円筒体に
熱膨張係数１１０×１０-7／℃（８０〜１３０×１０-7
／℃の範囲で可）の低融点ガラスで固定した構造とした
ことにより、レンズと低融点ガラスの熱膨張係数の差を
わずかなものとして両者の封着界面に作用する応力を大
幅に低減できることが記載されている。
張係数１２０×１０-7／℃の屈折率分布型レンズを熱膨
張係数１７０×１０-7／℃のステンレス鋼製の円筒体に
熱膨張係数１１０×１０-7／℃（８０〜１３０×１０-7
／℃の範囲で可）の低融点ガラスで固定した構造とした
ことにより、レンズと低融点ガラスの熱膨張係数の差を
わずかなものとして両者の封着界面に作用する応力を大
幅に低減できることが記載されている。
【０００４】しかしながら、上記従来技術によると円筒
体と低融点ガラスとは熱膨張係数の差が大きいために温
度上昇時に円筒体がレンズ、低融点ガラスよりも膨張が
大きく、したがって円筒体と低融点ガラスとの封着界面
に引っ張り応力が作用して剥離、クラック等を生じてい
た。
体と低融点ガラスとは熱膨張係数の差が大きいために温
度上昇時に円筒体がレンズ、低融点ガラスよりも膨張が
大きく、したがって円筒体と低融点ガラスとの封着界面
に引っ張り応力が作用して剥離、クラック等を生じてい
た。
【０００５】本発明は上記課題を解決するために、円筒
体と低融点ガラスの封着界面に剥離、クラック等の生じ
ない屈折率分布型レンズの固定構造の提供を目的とす
る。
体と低融点ガラスの封着界面に剥離、クラック等の生じ
ない屈折率分布型レンズの固定構造の提供を目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、屈折率分布型
レンズ（１）が熱膨張係数差の小さな低融点ガラス
（３）で円筒体（２）内に気密封止された屈折率分布型
レンズの固定構造であって、前記円筒体をＦｅ−Ｎｉ合
金で構成し、その熱膨張係数を前記低融点ガラスの値よ
りもわずかに大きくしたことを特徴とする屈折率分布型
レンズの固定構造である。
レンズ（１）が熱膨張係数差の小さな低融点ガラス
（３）で円筒体（２）内に気密封止された屈折率分布型
レンズの固定構造であって、前記円筒体をＦｅ−Ｎｉ合
金で構成し、その熱膨張係数を前記低融点ガラスの値よ
りもわずかに大きくしたことを特徴とする屈折率分布型
レンズの固定構造である。
【０００７】
【作用】円筒体の材質をＦｅ−Ｎｉ合金としたことによ
り低融点ガラスとの熱膨張係数差を小さくできるので温
度変化時において封着界面に作用する応力を小さくで
き、さらにＦｅ−Ｎｉ合金製の円筒体の熱膨張係数を低
融点ガラスの熱膨張係数よりわずかに大きくしたことに
よって、常温時には円筒体と低融点ガラスとの封着界面
に軽く圧縮応力が作用している状態にあるので、温度上
昇時にも引っ張り応力とはならず剥離、クラック、歪み
の発生することがない。
り低融点ガラスとの熱膨張係数差を小さくできるので温
度変化時において封着界面に作用する応力を小さくで
き、さらにＦｅ−Ｎｉ合金製の円筒体の熱膨張係数を低
融点ガラスの熱膨張係数よりわずかに大きくしたことに
よって、常温時には円筒体と低融点ガラスとの封着界面
に軽く圧縮応力が作用している状態にあるので、温度上
昇時にも引っ張り応力とはならず剥離、クラック、歪み
の発生することがない。
【０００８】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の第一実施例を示す屈折率分
布型レンズの固定構造の断面図で、側面のメタライズさ
れていない屈折率分布型レンズ１と酸化、変色防止のた
めにＮｉメッキを施されたＦｅ−Ｎｉ合金製の半導体パ
ッケージ用キャップ２とを低融点ガラス３にて気密封止
固定したものである。
布型レンズの固定構造の断面図で、側面のメタライズさ
れていない屈折率分布型レンズ１と酸化、変色防止のた
めにＮｉメッキを施されたＦｅ−Ｎｉ合金製の半導体パ
ッケージ用キャップ２とを低融点ガラス３にて気密封止
固定したものである。
【００１０】図１の各部材の熱膨張係数は屈折率分布型
レンズ１が１００×１０-7／℃、半導体パッケージ用キ
ャップ２が９７×１０-7／℃、低融点ガラス４が７０×
１０ -7／℃である。
レンズ１が１００×１０-7／℃、半導体パッケージ用キ
ャップ２が９７×１０-7／℃、低融点ガラス４が７０×
１０ -7／℃である。
【００１１】このように、半導体パッケージ用キャップ
２の材質をＦｅ−Ｎｉ合金として熱膨張係数を屈折率分
布型レンズ１と低融点ガラス３に近いものとしたので、
温度変化時の半導体パッケージ用キャップ２と低融点ガ
ラス３との封着界面及び低融点ガラス３と屈折率分布型
レンズ１との封着界面にはわずかに応力がかかるのみで
ある。
２の材質をＦｅ−Ｎｉ合金として熱膨張係数を屈折率分
布型レンズ１と低融点ガラス３に近いものとしたので、
温度変化時の半導体パッケージ用キャップ２と低融点ガ
ラス３との封着界面及び低融点ガラス３と屈折率分布型
レンズ１との封着界面にはわずかに応力がかかるのみで
ある。
【００１２】さらに、半導体パッケージ用キャップ２の
熱膨張係数を低融点ガラス３よりわずかに大きくしたの
で、常温で半導体パッケージ用キャップ２が低融点ガラ
ス３を軽く圧縮している状態にある。したがって、２５
０℃までの急加熱や熱サイクル試験での温度上昇時でも
両者の封着界面には引っ張り応力が作用せず剥離、クラ
ック等が生じることなく気密を保持できる。
熱膨張係数を低融点ガラス３よりわずかに大きくしたの
で、常温で半導体パッケージ用キャップ２が低融点ガラ
ス３を軽く圧縮している状態にある。したがって、２５
０℃までの急加熱や熱サイクル試験での温度上昇時でも
両者の封着界面には引っ張り応力が作用せず剥離、クラ
ック等が生じることなく気密を保持できる。
【００１３】なお、急加熱試験や熱サイクル試験の結
果、Ｆｅ−Ｎｉ合金製の半導体パッケージ用キャップ２
の熱膨張係数が８０〜１００×１０-7／℃、低融点ガラ
ス３の熱膨張係数が６０〜７９×１０-7／℃の範囲にあ
り、かつその熱膨張係数差が２０〜４０×１０-7／℃で
あれば上記と同様に半導体パッケージ用キャップ２と低
融点ガラス３との封着界面に剥離、クラック等の生じる
ことを防止するのに優れた効果を有していることが確認
された。
果、Ｆｅ−Ｎｉ合金製の半導体パッケージ用キャップ２
の熱膨張係数が８０〜１００×１０-7／℃、低融点ガラ
ス３の熱膨張係数が６０〜７９×１０-7／℃の範囲にあ
り、かつその熱膨張係数差が２０〜４０×１０-7／℃で
あれば上記と同様に半導体パッケージ用キャップ２と低
融点ガラス３との封着界面に剥離、クラック等の生じる
ことを防止するのに優れた効果を有していることが確認
された。
【００１４】一方、熱膨張係数７０×１０-7／℃の低融
点ガラス３と熱膨張係数１００×１０-7／℃の屈折率分
布型レンズ１との封着界面には、常温でわずかに引っ張
り応力が作用するがその気密性は良い。これは上記のよ
うに低融点ガラス３が半導体パッケージ用キャップ２か
ら軽く圧縮されているのでその圧縮力が低融点ガラス３
とレンズ１との封着界面に働いて適度なバランスを保っ
ているためと考えられる。さらに急加熱や熱サイクル試
験においては温度上昇時に低融点ガラス３に圧縮方向の
力が軽く加わって剥離、クラック等が生じることなく気
密を保持できた。
点ガラス３と熱膨張係数１００×１０-7／℃の屈折率分
布型レンズ１との封着界面には、常温でわずかに引っ張
り応力が作用するがその気密性は良い。これは上記のよ
うに低融点ガラス３が半導体パッケージ用キャップ２か
ら軽く圧縮されているのでその圧縮力が低融点ガラス３
とレンズ１との封着界面に働いて適度なバランスを保っ
ているためと考えられる。さらに急加熱や熱サイクル試
験においては温度上昇時に低融点ガラス３に圧縮方向の
力が軽く加わって剥離、クラック等が生じることなく気
密を保持できた。
【００１５】なお、気密度はＨｅリークディテクタによ
る測定で１×１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下であっ
た。
る測定で１×１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下であっ
た。
【００１６】さらに、屈折率分布型レンズ１は軟化点温
度が４７０℃の条件のもとで、封着時のＮｉメッキの変
色を無くすために低融点ガラス３は封着温度４３０℃以
下、軟化点３００℃以上、封着時間１０分以下の条件を
満足するものとした。この場合、低融点ガラス３の軟化
点温度が高いので封着後の作業温度範囲が広くなった。
度が４７０℃の条件のもとで、封着時のＮｉメッキの変
色を無くすために低融点ガラス３は封着温度４３０℃以
下、軟化点３００℃以上、封着時間１０分以下の条件を
満足するものとした。この場合、低融点ガラス３の軟化
点温度が高いので封着後の作業温度範囲が広くなった。
【００１７】図２は本発明の第二実施例を示す屈折率分
布型レンズの固定構造の断面図で、図１と同一部材には
同一符号を付した。
布型レンズの固定構造の断面図で、図１と同一部材には
同一符号を付した。
【００１８】これは屈折率分布型レンズ１の位置決めを
容易にした例で、Ｆｅ−Ｎｉ合金製の半導体パッケージ
用キャップ２のレンズ固定位置の内径を屈折率分布型レ
ンズ１の径よりも数μｍほどわずかに大きくして位置決
めを容易にし、低融点ガラス３をレンズ固定位置の肉厚
によってできた段部にレンズを封着した構造としたもの
で、各部材の熱膨張係数を上記と同様とすることで封着
界面に剥離、クラック等が生じない。
容易にした例で、Ｆｅ−Ｎｉ合金製の半導体パッケージ
用キャップ２のレンズ固定位置の内径を屈折率分布型レ
ンズ１の径よりも数μｍほどわずかに大きくして位置決
めを容易にし、低融点ガラス３をレンズ固定位置の肉厚
によってできた段部にレンズを封着した構造としたもの
で、各部材の熱膨張係数を上記と同様とすることで封着
界面に剥離、クラック等が生じない。
【００１９】なお、上記第一実施例、第二実施例で示し
た屈折率分布型レンズの固定構造の熱サイクル試験を−
４０℃〜＋８５℃、１０００サイクルの条件で行ったと
ころ、試験後においても、Ｈｅリークディテクタによる
測定は１×１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下であり、レ
ンズの損失変動も測定誤差を含んで０．１ｄＢ以下と非
常に小さく、温度変化に強いことが確かめられた。
た屈折率分布型レンズの固定構造の熱サイクル試験を−
４０℃〜＋８５℃、１０００サイクルの条件で行ったと
ころ、試験後においても、Ｈｅリークディテクタによる
測定は１×１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下であり、レ
ンズの損失変動も測定誤差を含んで０．１ｄＢ以下と非
常に小さく、温度変化に強いことが確かめられた。
【００２０】
【効果】以上の説明の通り本発明の構成によれば、円筒
体と低融点ガラス、屈折率分布型レンズとの熱膨張係数
差を十分に小さくでき、しかも円筒体の熱膨張係数は低
融点ガラスよりわずかに大きいので温度変化時に封着界
面に作用する応力が小さく、急激な温度上昇時でも円筒
体と低融点ガラスとの封着界面に引っ張り応力が作用し
ないので剥離、クラック等が生じない。
体と低融点ガラス、屈折率分布型レンズとの熱膨張係数
差を十分に小さくでき、しかも円筒体の熱膨張係数は低
融点ガラスよりわずかに大きいので温度変化時に封着界
面に作用する応力が小さく、急激な温度上昇時でも円筒
体と低融点ガラスとの封着界面に引っ張り応力が作用し
ないので剥離、クラック等が生じない。
【図１】本発明の第一実施例を示す屈折率分布型レンズ
の固定構造の断面図である。
の固定構造の断面図である。
【図２】本発明の第二実施例を示す屈折率分布型レンズ
の固定構造の断面図である。
の固定構造の断面図である。
１ 屈折率分布型レンズ ２ 半導体パッケージ用キャップ（円筒体） ３ 低融点ガラス
Claims (1)
- 【請求項１】屈折率分布型レンズが熱膨張係数差の小さ
な低融点ガラスで円筒体内に気密封止された屈折率分布
型レンズの固定構造において、前記円筒体をＦｅ−Ｎｉ
合金で構成し、その熱膨張係数を前記低融点ガラスの値
よりわずかに大きくしたことを特徴とする屈折率分布型
レンズの固定構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245462A JPH0580240A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 屈折率分布型レンズの固定構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245462A JPH0580240A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 屈折率分布型レンズの固定構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580240A true JPH0580240A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17134025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245462A Pending JPH0580240A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 屈折率分布型レンズの固定構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580240A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220326416A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Alps Alpine Co., Ltd. | Lens with lens barrel |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3245462A patent/JPH0580240A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220326416A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Alps Alpine Co., Ltd. | Lens with lens barrel |
| CN115201988A (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-18 | 阿尔卑斯阿尔派株式会社 | 带镜筒透镜 |
| CN115201988B (zh) * | 2021-04-12 | 2024-04-26 | 阿尔卑斯阿尔派株式会社 | 带镜筒透镜 |
| US12504563B2 (en) * | 2021-04-12 | 2025-12-23 | Alps Alpine Co., Ltd. | Lens with lens barrel |
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