JP5749577B2 - Lens array and optical module having the same - Google Patents

Lens array and optical module having the same Download PDF

Info

Publication number
JP5749577B2
JP5749577B2 JP2011129150A JP2011129150A JP5749577B2 JP 5749577 B2 JP5749577 B2 JP 5749577B2 JP 2011129150 A JP2011129150 A JP 2011129150A JP 2011129150 A JP2011129150 A JP 2011129150A JP 5749577 B2 JP5749577 B2 JP 5749577B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
rows
light
lens
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011129150A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012255931A (en
Inventor
心平 森岡
心平 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enplas Corp
Original Assignee
Enplas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Priority to JP2011129150A priority Critical patent/JP5749577B2/en
Priority to CN201280027847.8A priority patent/CN103597392B/en
Priority to US14/122,224 priority patent/US9310530B2/en
Priority to PCT/JP2012/064686 priority patent/WO2012169587A1/en
Priority to TW101120745A priority patent/TWI544234B/en
Publication of JP2012255931A publication Critical patent/JP2012255931A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5749577B2 publication Critical patent/JP5749577B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

本発明は、レンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに係り、特に、複数の発光素子と光伝送体の端面とを光学的に結合するのに好適なレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに関する。   The present invention relates to a lens array and an optical module including the same, and more particularly to a lens array suitable for optically coupling a plurality of light emitting elements and an end face of an optical transmission body, and an optical module including the same.

近年、システム装置内または装置間もしくは光モジュール間において信号を高速に伝送する技術として、いわゆる光インターコネクションの適用が広まっている。ここで、光インターコネクションとは、光部品をあたかも電気部品のように扱って、パソコン、車両または光トランシーバなどに用いられるマザーボードや回路基板等に実装する技術をいう。   In recent years, application of so-called optical interconnection has become widespread as a technique for transmitting signals at high speed within a system apparatus or between apparatuses or between optical modules. Here, the optical interconnection refers to a technology in which an optical component is handled as if it were an electrical component and mounted on a mother board or a circuit board used for a personal computer, a vehicle, an optical transceiver, or the like.

このような光インターコネクションに用いられる光モジュールには、例えば、メディアコンバータやスイッチングハブの内部接続、光トランシーバ、医療機器、テスト装置、ビデオシステム、高速コンピュータクラスタなどの装置内や装置間の部品接続等の様々な用途がある。   Optical modules used for such optical interconnections include, for example, internal connections between media converters and switching hubs, optical transceivers, medical equipment, test equipment, video systems, high-speed computer clusters, and other parts within equipment. There are various uses such as.

そして、この種の光モジュールに適用される光学部品としては、マルチチャンネルの光通信をコンパクトな構成で実現するのに有効なものとして、複数の小径のレンズが整列配置されたレンズアレイの需要が益々高まりつつある。   As an optical component applied to this type of optical module, there is a demand for a lens array in which a plurality of small-diameter lenses are arranged and arranged, which is effective for realizing multi-channel optical communication in a compact configuration. Increasingly increasing.

ここで、レンズアレイは、従来から、複数の発光素子（例えば、ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を備えた光電変換装置が取り付け可能とされるとともに、光伝送体としての複数の光ファイバが取り付け可能とされていた。   Here, conventionally, a photoelectric conversion device having a plurality of light emitting elements (for example, VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) can be attached to the lens array, and a plurality of optical fibers as an optical transmission body can be attached. It was possible.

そして、レンズアレイは、このように光電変換装置と複数の光ファイバとの間に配置された状態で、光電変換装置の各発光素子から出射された光を、各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光送信を行うことが可能とされていた。   The lens array is thus arranged between the photoelectric conversion device and the plurality of optical fibers, and optically emits light emitted from each light emitting element of the photoelectric conversion device to the end face of each optical fiber. By combining them, it was possible to perform multi-channel optical transmission.

また、光電変換装置の中には、発光素子の出力特性を安定させるべく、発光素子から出射された光（特に、強度もしくは光量）をモニタ（監視）するためのモニタ用の受光素子を備えたものもあり、このような光電変換装置に対応するレンズアレイは、発光素子から出射された光の一部を、モニタ光としてモニタ用の受光素子側に反射させるようになっていた。   In addition, in the photoelectric conversion device, in order to stabilize the output characteristics of the light emitting element, a light receiving element for monitoring for monitoring (monitoring) light (particularly intensity or light quantity) emitted from the light emitting element is provided. Some lens arrays corresponding to such photoelectric conversion devices reflect a part of light emitted from the light emitting element to the light receiving element side for monitoring as monitor light.

このようなモニタ光を発生させる反射機能を備えたレンズアレイとしては、これまでも、本発明者によって、例えば、特許文献１に示すような提案がなされている。   As a lens array having a reflection function for generating such monitor light, the inventor has so far proposed, for example, as shown in Patent Document 1.

特開２０１０−２６２２２２号公報JP 2010-262222 A

特許文献１に記載のレンズアレイは、反射／透過面における透過とフレネル反射とを利用して、発光素子から出射された光を光ファイバの端面に結合する光とモニタ光とに分光することによって、モニタ光を確実に得ることができるようになっている。   The lens array described in Patent Document 1 uses light transmitted through a reflection / transmission surface and Fresnel reflection to split light emitted from a light emitting element into light coupled to an end surface of an optical fiber and monitor light. The monitor light can be obtained with certainty.

本発明者は、このような特許文献１に記載のレンズアレイの利点を更に向上させるべく鋭意研究を行った結果、モニタ光の効率的な取得、コンパクト化および多チャンネル化により好適な本発明をなすに至った。   As a result of earnest research to further improve the advantages of the lens array described in Patent Document 1, the present inventor has found that the present invention is more suitable for efficient acquisition of monitor light, downsizing, and multi-channeling. It came to an eggplant.

本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、モニタ光を効率的に得ることができ、更なる小型化および多チャンネル化を図ることができるレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a lens array that can efficiently obtain monitor light and can be further miniaturized and multi-channeled, and an optical module including the same. It is intended to provide.

前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係るレンズアレイの特徴は、複数の発光素子およびこれらから発光された光をモニタするための各発光素子ごとのモニタ光をそれぞれ受光する複数の受光素子が形成された光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、前記複数の発光素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、前記光電変換装置として、前記発光素子が所定の第１の方向に沿って複数整列されてなる前記発光素子の列が、前記第１の方向に直交する所定の第２の方向に沿って複数列並列されるとともに、前記複数列の発光素子に対して前記第２の方向側であって前記光伝送体側の位置に、前記受光素子が前記第１の方向に沿って複数整列されてなる前記受光素子の列が、前記第２の方向に沿って複数列並列されたものが配置され、前記光電変換装置に対して前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向において臨むレンズアレイ本体の第１の板状部と、この第１の板状部における前記第２の方向側であって前記光伝送体側の端部に連設され、前記光伝送体の端面に対して前記第２の方向において臨む前記第１の板状部と同屈折率の前記レンズアレイ本体の第２の板状部と、前記第１の板状部における前記光電変換装置に臨む第１の面に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第２の方向に沿って複数列並列形成され、前記複数列の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数列の第１のレンズ面と、前記第２の板状部における前記光伝送体の端面に臨む第２の面に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第３の方向に沿って複数列並列形成され、前記複数列の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数列の発光素子ごとの光を、前記光伝送体の端面に向けてそれぞれ出射させる複数列の第２のレンズ面と、前記第１の面における前記複数列の第１のレンズ面に対して前記第２の方向側であって前記第２の板状部側の位置に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第２の方向に沿って複数列並列形成され、前記第１の板状部の内部側から入射した前記複数列の発光素子ごとのモニタ光を前記複数列の受光素子に向けてそれぞれ出射させる複数列の第３のレンズ面と、前記第１の板状部における前記第１の面と反対側の第３の面に対して前記第３の方向側であって前記光電変換装置と反対側に所定の間隙を設けるようにして配置され、前記複数列の第１のレンズ面に入射した後の前記複数列の発光素子ごとの光の光路を形成するプリズムと、このプリズムの表面の一部をなし、前記第３の面に臨む位置に配置され、前記複数列の第１のレンズ面に入射した後の前記複数列の発光素子ごとの光が入射する第１のプリズム面と、前記プリズムの表面の一部をなし、前記第１のプリズム面に対してこの第１のプリズム面から離間するにしたがって前記第２の板状部側に近づくように直線状に傾斜する所定の傾斜角を有し、前記第１のプリズム面に入射した前記複数列の発光素子ごとの光を前記複数列の第２のレンズ面に向けて全反射させる第２のプリズム面と、前記プリズムの表面の一部をなし、前記第１のプリズム面に対してこの第１のプリズム面から離間するにしたがって前記第２の板状部と反対側に遠くなるように直線状に傾斜する所定の傾斜角を有し、前記第２のプリズム面によって全反射された前記複数列の発光素子ごとの光が入射する第３のプリズム面と、この第３のプリズム面上に形成され、前記第３のプリズム面に入射した前記複数列の発光素子ごとの光を、所定の反射率で前記複数列の発光素子ごとのモニタ光として前記複数列の第３のレンズ面側に反射させるとともに、所定の透過率で前記複数列の第２のレンズ面側に透過させる反射／透過層と、前記第３の面と前記第１のプリズム面との間の前記間隙に充填された第１の充填材と、前記反射／透過層と前記第２の板状部における前記第２の面と反対側の第４の面との間に充填され、前記プリズムとの屈折率差が所定値以下とされた第２の充填材とを備えた点にある。 In order to achieve the above-described object, the lens array according to claim 1 of the present invention is characterized in that a plurality of light-emitting elements and a plurality of monitor lights for each light-emitting element for monitoring light emitted from each of the light-emitting elements are received. A lens array that is disposed between the photoelectric conversion device in which the light receiving element is formed and an optical transmission body, and capable of optically coupling the plurality of light emitting elements and the end face of the optical transmission body, As the photoelectric conversion device, a plurality of rows of the light emitting elements formed by arranging a plurality of the light emitting elements along a predetermined first direction are arranged in a plurality of rows along a predetermined second direction orthogonal to the first direction. The light receiving element that is arranged in parallel and is arranged in a plurality along the first direction at a position on the optical transmission body side in the second direction with respect to the light emitting elements in the plurality of rows. The element row is the second one The first plate-shaped portion of the lens array body that is arranged in parallel with each other and faces the photoelectric conversion device in the first direction and the third direction orthogonal to the second direction. And the first plate-like portion in the second direction, which is connected to the end portion on the optical transmission body side and faces the end surface of the optical transmission body in the second direction. A second plate-like portion of the lens array body having the same refractive index as that of the first plate-like portion, and a first surface facing the photoelectric conversion device in the first plate-like portion along the first direction. A plurality of first lens surfaces that are formed in a plurality of rows and formed in parallel in the second direction and in which light emitted from each of the light emitting elements in the plurality of rows is incident, and the second lens surface In the second surface facing the end surface of the optical transmission body in the plate-like portion, the first direction A plurality of light-emitting elements that are incident on the first lens surfaces of the plurality of rows and are arranged in parallel along the third direction and that are respectively incident on the first lens surfaces of the plurality of rows. A plurality of rows of second lens surfaces respectively emitting toward the end surface of the body, and the second direction side with respect to the plurality of rows of first lens surfaces of the first surface and the second direction. A plurality of rows are formed in alignment along the first direction and a plurality of rows are formed in parallel along the second direction at the position on the plate-like portion side, and incident from the inner side of the first plate-like portion. A plurality of third lens surfaces that emit monitor light for each of the plurality of rows of light emitting elements toward the plurality of rows of light receiving elements, respectively, and a first surface of the first plate-like portion opposite to the first surface. 3 on the third direction side with respect to the surface of 3 and the photoelectric conversion device A prism which is arranged to provide a predetermined gap on the opposite side and forms an optical path of light for each of the light emitting elements in the plurality of rows after being incident on the first lens surfaces of the plurality of rows, and a surface of the prism A first prism surface that is partly arranged at a position facing the third surface and on which the light of each of the light emitting elements in the plurality of rows is incident on the first lens surfaces in the plurality of rows; a part of the surface of the prism, the first prism surface relative to Jo Tokoro you linearly inclined so as to approach the second plate-shaped portion as the distance from the first prism surface A second prism surface that totally reflects light of each of the plurality of rows of light emitting elements incident on the first prism surface toward the second lens surface of the plurality of rows, and the prism A part of the surface of the first prism surface. Has a tilt angle of that Jo Tokoro to linearly inclined so far on the opposite side of the second plate-shaped portion as the distance from the first prism surface is totally reflected by the second prism surface A third prism surface on which light for each of the plurality of rows of light emitting elements is incident, and light for each of the plurality of rows of light emitting elements that is formed on the third prism surface and is incident on the third prism surface. The light is reflected to the third lens surface side of the plurality of rows as the monitor light for each of the plurality of rows of light emitting elements with a predetermined reflectance, and is transmitted to the second lens surface side of the plurality of rows with a predetermined transmittance. A reflection / transmission layer; a first filler filled in the gap between the third surface and the first prism surface; and the reflection / transmission layer and the second plate-like portion in the second plate-like portion. The prism is filled between the second surface and the fourth surface opposite to the second surface. Refractive index difference is in that a second filler which is less than a predetermined value.

そして、この請求項１に係る発明によれば、複数列の第１のレンズ面に入射した複数列の発光素子ごとの光を、第２のプリズム面において全反射させた後に反射／透過層によって複数列の第２のレンズ面側および複数列の第３のレンズ面側にそれぞれ分光させ、複数列の第２のレンズ面側に分光された複数列の発光素子ごとの光を、複数列の第２のレンズ面によって光伝送体の端面側に出射させることができるとともに、複数列の第３のレンズ面側に十分な反射率で分光された複数列の発光素子ごとのモニタ光を、複数列の第３のレンズ面によって複数列の受光素子側に出射させることができる。これにより、複数列の発光素子と光伝送体の端面との光学的な結合を適正に行うことができるとともにモニタ光を確実かつ効率的に得ることができ、また、全反射機能（第２のプリズム面）と分光機能（反射／透過層）とを１つの部材（プリズム）上の互いに近い位置に集約させることによって、コンパクトかつ容易な設計が可能となる。さらに、プリズムと第２の充填材との屈折率差を所定値以下に形成することで、第２のプリズム面と第３のプリズム面との間の光路と、第２の充填材の内部の光路との直線性を確保することができるので、製品検査の際に複数列の第２のレンズ面に入射する光が各レンズ面の中心からずれていることが確認された場合に、これを解消するための寸法調整を要する箇所を削減することができ、ひいては、製造の容易化に寄与することができる。   According to the first aspect of the present invention, the light for each of the plurality of rows of light emitting elements incident on the plurality of rows of first lens surfaces is totally reflected on the second prism surface, and then reflected / transmitted by the reflection / transmission layer. The light for each of the plurality of rows of light-emitting elements dispersed on the plurality of rows of second lens surfaces and the plurality of rows of third lens surfaces is split into the plurality of rows of second lens surfaces. The second lens surface can emit light toward the end face side of the optical transmission body, and a plurality of monitor lights for each of the plurality of rows of light emitting elements dispersed with sufficient reflectance on the plurality of rows of third lens surfaces can be provided. The light can be emitted to the side of the light receiving elements in a plurality of rows by the third lens surface in the row. As a result, the optical coupling between the light emitting elements in a plurality of rows and the end face of the optical transmission body can be properly performed, and monitor light can be obtained reliably and efficiently, and the total reflection function (second By integrating the prism surface) and the spectral function (reflection / transmission layer) at positions close to each other on one member (prism), a compact and easy design is possible. Furthermore, by forming the refractive index difference between the prism and the second filler to be a predetermined value or less, the optical path between the second prism surface and the third prism surface, and the inside of the second filler Since linearity with the optical path can be ensured, when it is confirmed that the light incident on the second lens surfaces in the plurality of rows is shifted from the center of each lens surface during product inspection, Locations that require dimensional adjustment to be eliminated can be reduced, and as a result, manufacturing can be facilitated.

また、請求項２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１において、更に、前記第３の面は、前記複数列の第１のレンズ面の光軸に直交するように形成され、前記第１のプリズム面は、前記第３の面に平行に配置されている点にある。   The lens array according to a second aspect of the present invention is the lens array according to the first aspect, wherein the third surface is formed so as to be orthogonal to an optical axis of the first lens surfaces in the plurality of rows. The prism surface is arranged in parallel with the third surface.

そして、この請求項２に係る発明によれば、第１の充填材および第１のプリズム面に対して、複数列の発光素子ごとの光を垂直入射させることができるので、複数列の第１のレンズ面と第２のプリズム面との間の光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、レンズアレイ本体、第１の充填材およびプリズムの材料（屈折率）選択の自由度を広げることも可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the light for each of the plurality of rows of light emitting elements can be perpendicularly incident on the first filler and the first prism surface. A simple design in which the linearity of the optical path between the lens surface and the second prism surface is ensured can be performed, and the lens array body, the first filler and the prism material (refractive index) can be selected. It is also possible to expand the degree of freedom.

さらに、請求項３に係るレンズアレイの特徴は、請求項１または２において、更に、前記レンズアレイ本体と前記第１の充填材との屈折率差が所定値以下とされている点にある。   Further, the lens array according to claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the difference in refractive index between the lens array body and the first filler is not more than a predetermined value.

そして、この請求項３に係る発明によれば、第３の面と第１充填材との界面における複数列の発光素子ごとの光の屈折およびフレネル反射を抑制することができるので、第３の面と複数列の第１のレンズ面の光軸との直交性に拘束されることなく第３の面の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、光送信およびモニタにとって障害となる迷光の発生を抑制することができる。   According to the third aspect of the invention, since light refraction and Fresnel reflection can be suppressed for each of the plurality of rows of light emitting elements at the interface between the third surface and the first filler, It is possible to perform a simple design in which the linearity of the optical path before and after the third surface is ensured without being restricted by the orthogonality between the surface and the optical axis of the first lens surfaces of the plurality of rows, It is possible to suppress the generation of stray light that becomes an obstacle to optical transmission and monitoring.

さらにまた、請求項４に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜３のいずれか１項において、更に、前記第１の充填材と前記プリズムとの屈折率差が所定値以下とされている点にある。   Still further, the lens array according to claim 4 is characterized in that, in any one of claims 1 to 3, the refractive index difference between the first filler and the prism is not more than a predetermined value. In the point.

そして、この請求項４に係る発明によれば、第１の充填材と第１のプリズム面との界面における複数列の発光素子ごとの光の屈折およびフレネル反射を抑制することができるので、第１のプリズム面と複数列の第１のレンズ面の光軸との直交性に拘束されることなく第１のプリズム面の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、光送信およびモニタにとって障害となる迷光の発生を抑制することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since light refraction and Fresnel reflection can be suppressed for each of the plurality of rows of light emitting elements at the interface between the first filler and the first prism surface, It is possible to perform a simple design in which the linearity of the optical path before and after the first prism surface is ensured without being restricted by the orthogonality between one prism surface and the optical axes of the plurality of rows of first lens surfaces. It is also possible to suppress the generation of stray light that becomes an obstacle to optical transmission and monitoring.

また、請求項５に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜４のいずれか１項において、更に、前記第４の面は、前記複数列の第２のレンズ面の光軸に直交するように形成され、前記反射／透過層を透過した前記複数列の発光素子ごとの光が前記第２の充填材側から垂直入射する点にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the lens array according to any one of the first to fourth aspects, the fourth surface is perpendicular to an optical axis of the second lens surfaces of the plurality of rows. The light for each of the plurality of light emitting elements in the plurality of rows transmitted through the reflection / transmission layer is perpendicularly incident from the second filler side.

そして、この請求項５に係る発明によれば、第４の面の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、レンズアレイ本体および第２の充填材の材料（屈折率）選択の自由度を広げることも可能となる。   According to the fifth aspect of the invention, a simple design in which the linearity of the optical path before and after the fourth surface is ensured can be performed, and the lens array body and the second filler It is also possible to increase the degree of freedom in selecting the material (refractive index).

さらに、請求項６に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜５のいずれか１項において、更に、前記第２の充填材と前記レンズアレイ本体との屈折率差が所定値以下とされている点にある。   Further, the lens array according to claim 6 is characterized in that, in any one of claims 1 to 5, the difference in refractive index between the second filler and the lens array body is not more than a predetermined value. There is in point.

そして、この請求項６に係る発明によれば、第２の充填材と第４の面との界面における複数列の発光素子ごとの光の屈折およびフレネル反射を抑制することができるので、第４の面と複数列の第２のレンズ面の光軸との直交性に拘束されることなく第４の面の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、光送信およびモニタにとって障害となる迷光の発生を抑制することができる。   According to the sixth aspect of the invention, since light refraction and Fresnel reflection can be suppressed for each of a plurality of rows of light emitting elements at the interface between the second filler and the fourth surface, A simple design in which the linearity of the optical path before and after the fourth surface is secured without being constrained by the orthogonality between the surface of the second lens surface and the optical axis of the second lens surface in a plurality of rows, The generation of stray light that becomes an obstacle to optical transmission and monitoring can be suppressed.

さらにまた、請求項７に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜６のいずれか１項において、更に、前記プリズムに対して前記第３の方向側から対面する前記第１の板状部の面の一部を凹入させて前記第３の面を形成し、前記第１の充填材を充填させる前記間隙を形成した点にある。 Still further, the lens array according to claim 7 is characterized in that, in any one of claims 1 to 6, the first plate-shaped portion facing the prism from the third direction side is further provided. A part of the surface is recessed to form the third surface, and the gap for filling the first filler is formed .

そして、この請求項７に係る発明によれば、第１の板状部の面の一部を凹入させて第３の面を形成することによって、第１の充填材を充填させる間隙を容易に確保することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a gap for filling the first filler is facilitated by forming a third surface by recessing a part of the surface of the first plate-like portion. Can be secured.

また、請求項８に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜６のいずれか１項において、更に、前記第１の板状部に対して前記第３の方向側から対面する前記プリズムの面の一部を凹入させて前記第１のプリズム面を形成し、前記第１の充填材を充填させる前記間隙を形成した点にある。 The lens array according to an eighth aspect of the present invention is the lens array according to any one of the first to sixth aspects, wherein the surface of the prism faces the first plate-shaped portion from the third direction side. The first prism surface is formed by recessing a part of the first prism surface, and the gap for filling the first filler is formed .

そして、この請求項８に係る発明によれば、プリズムの面の一部を凹入させて第１のプリズム面を形成することによって、第１の充填材を充填させる間隙を容易に確保することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, a gap for filling the first filler can be easily secured by forming a first prism surface by recessing a part of the prism surface. Can do.

さらに、請求項９に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜８のいずれか１項において、更に、前記第１の充填材および前記第２の充填材は、透光性の接着材からなり、前記プリズムは、前記第１および第２の充填材によって前記レンズアレイ本体に接着されている点にある。   Further, the lens array according to claim 9 is characterized in that, in any one of claims 1 to 8, the first filler and the second filler are made of a translucent adhesive. The prism is bonded to the lens array body by the first and second fillers.

そして、この請求項９に係る発明によれば、充填材が接着材を兼ねることによって、プリズムを安定的に保持することができるとともに部品点数を削減することができる。   According to the ninth aspect of the invention, since the filler also serves as the adhesive, the prism can be stably held and the number of parts can be reduced.

さらにまた、請求項１０に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜９のいずれか１項において、更に、前記第１の充填材と前記第２の充填材とが同一物とされている点にある。   Still further, the lens array according to claim 10 is characterized in that, in any one of claims 1 to 9, the first filler and the second filler are the same. It is in.

そして、この請求項１０に係る発明によれば、組立時のプロセスを簡略化することができ、更に容易な製造が可能となる。   According to the invention of claim 10, the assembly process can be simplified, and easier manufacture is possible.

また、請求項１１に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜１０のいずれか１項において、更に、前記第２のプリズム面は、前記第１のプリズム面に対して４５°の傾斜角を有するように形成され、前記第３のプリズム面は、前記第２のプリズム面に対して直角かつ前記第１のプリズム面に対して４５°の傾斜角を有するように形成されている点にある。   The lens array according to an eleventh aspect is characterized in that in any one of the first to tenth aspects, the second prism surface has an inclination angle of 45 ° with respect to the first prism surface. The third prism surface is formed so as to have a right angle to the second prism surface and an inclination angle of 45 ° to the first prism surface. .

そして、この請求項１１に係る発明によれば、プリズムを直角二等辺三角形状に形成することができるので、プリズムの寸法精度の測定を簡便に行うことができ、取り扱い性を向上させることができる。   According to the invention of claim 11, since the prism can be formed in a right isosceles triangle shape, the dimensional accuracy of the prism can be easily measured, and the handleability can be improved. .

さらに、請求項１２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜１１のいずれか１項において、更に、前記プリズムは、前記第２のプリズム面と前記第３のプリズム面との境界位置に、前記第２の充填材の前記第２のプリズム面上への流出を防止するための壁部を有する点にある。   Furthermore, the feature of the lens array according to claim 12 is that in any one of claims 1 to 11, further, the prism is located at a boundary position between the second prism surface and the third prism surface. It has a wall portion for preventing the second filler from flowing out onto the second prism surface.

そして、この請求項１２に係る発明によれば、壁部によって、第２の充填材の第２のプリズム面上への流出を抑制することができるので、第２のプリズム面の全反射機能を適正に確保することができる。   According to the twelfth aspect of the present invention, the wall portion can suppress the outflow of the second filler onto the second prism surface, so that the total reflection function of the second prism surface is achieved. It can be secured properly.

さらにまた、請求項１３に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜１２のいずれか１項において、更に、前記プリズムは、前記第３のプリズム面の縁部に、前記第２の充填材の前記第２のプリズム面上への流出を防止するための凸状段差部を有する点にある。   Furthermore, the feature of the lens array according to claim 13 is the lens array according to any one of claims 1 to 12, wherein the prism is formed on the edge of the third prism surface by the second filler. It has a convex step portion for preventing outflow onto the second prism surface.

そして、この請求項１３に係る発明によれば、凸状段差部によって、第２の充填材の第２のプリズム面上への流出を抑制することができるので、第２のプリズム面の全反射機能を適正に確保することができる。   According to the thirteenth aspect of the invention, the convex stepped portion can suppress the outflow of the second filler onto the second prism surface, and thus the total reflection of the second prism surface. The function can be secured appropriately.

また、請求項１４に係る光モジュールの特徴は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のレンズアレイと、請求項１に記載の光電変換装置とを備えた点にある。   The optical module according to claim 14 is characterized in that the lens module according to any one of claims 1 to 13 and the photoelectric conversion device according to claim 1 are provided.

そして、この請求項１４に係る発明によれば、複数列の発光素子と光伝送体の端面との光学的な結合を適正に行うことができるとともにモニタ光を確実かつ効率的に得ることができ、また、全反射機能と分光機能とを１つの部材上の互いに近い位置に集約させることによって、コンパクトかつ容易な設計が可能となり、さらに、第２のプリズム面と第３のプリズム面との間の光路と、第２の充填材の内部の光路との直線性を確保して、製品検査の際に複数列の第２のレンズ面に入射する光が各レンズ面の中心からずれていることが確認された場合に、これを解消するための寸法調整を要する箇所を削減することができるので、製造の容易化に寄与することができる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, the optical coupling between the light emitting elements in a plurality of rows and the end face of the optical transmission body can be performed properly, and monitor light can be obtained reliably and efficiently. Further, by integrating the total reflection function and the spectroscopic function at positions close to each other on one member, a compact and easy design is possible, and further, between the second prism surface and the third prism surface. The linearity between the optical path and the optical path inside the second filler is ensured, and the light incident on the second lens surfaces in a plurality of rows during product inspection is shifted from the center of each lens surface. When this is confirmed, it is possible to reduce the number of places that require dimensional adjustments to eliminate this, which can contribute to facilitating manufacturing.

本発明によれば、モニタ光を効率的に得ることができ、更なる小型化および多チャンネル化を図ることができる。   According to the present invention, monitor light can be efficiently obtained, and further miniaturization and multi-channel can be achieved.

本発明に係る光モジュールの実施形態を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical module according to the present invention. 本発明に係るレンズアレイの実施形態において、レンズアレイ本体を示す縦断面図In the embodiment of the lens array according to the present invention, a longitudinal sectional view showing the lens array body 本発明に係るレンズアレイの実施形態において、光路制御部材を示す縦断面図In the embodiment of the lens array according to the present invention, a longitudinal sectional view showing the optical path control member 図２の左側面図Left side view of FIG. 図２の下面図Bottom view of FIG. 本発明の第１の変形例を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a first modification of the present invention 本発明の第２の変形例を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a second modification of the present invention 本発明の第３の変形例を示す左側面図（ａ）および平面図（ｂ）Left side view (a) and plan view (b) showing a third modification of the present invention. 本発明の第４の変形例を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a fourth modification of the present invention

以下、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a lens array and an optical module including the same according to the present invention will be described with reference to FIGS.

ここで、図１は、本実施形態における光モジュール１の概要を本実施形態におけるレンズアレイ２の縦断面図とともに示した概略構成図である。また、図２は、レンズアレイ２を構成するレンズアレイ本体３の縦断面図である。さらに、図３は、レンズアレイ本体３とともにレンズアレイ２を構成する光路制御部材４の縦断面図である。さらにまた、図４は、図２の左側面図である。また、図５は、図２の下面図である。   Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an outline of the optical module 1 in the present embodiment together with a longitudinal sectional view of the lens array 2 in the present embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the lens array body 3 constituting the lens array 2. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the optical path control member 4 constituting the lens array 2 together with the lens array body 3. FIG. 4 is a left side view of FIG. FIG. 5 is a bottom view of FIG.

図１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２は、光電変換装置５と光伝送体としての光ファイバ６との間に配置されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the lens array 2 in this embodiment is arranged between a photoelectric conversion device 5 and an optical fiber 6 as an optical transmission body.

ここで、光電変換装置５は、半導体基板７におけるレンズアレイ２に臨む面に、この面に対して垂直方向（図１における上方向）にレーザ光Ｌａを出射（発光）する複数の発光素子８を有しており、これらの発光素子８は、前述したＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）を構成している。なお、各発光素子８によるレーザ光Ｌａの出射方向は、本発明における第３の方向に相当する。また、発光素子８は、所定の第１の方向としての図１における紙面垂直方向に沿って等ピッチで複数（本実施形態においては１２個）整列されることによって発光素子８の列をなすとともに、このような発光素子８の列が所定の第２の方向としての図１における横方向に沿って複数列（本実施形態においては２列）並列されるようにして形成されている。なお、本実施形態においては、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の個数が同一とされているとともに、各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置が揃って（一致して）いるが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。さらに、図１に示すように、光電変換装置５は、半導体基板７におけるレンズアレイ２に臨む面であって、複数列の発光素子８に対して第２の方向側であって光伝送体側の位置としての図１における左方近傍位置に、複数列の発光素子８からそれぞれ出射されたレーザ光Ｌａの出力（例えば、強度や光量）をモニタするためのモニタ光Ｍを受光する発光素子８と同数の受光素子９を有している。受光素子９は、発光素子８と同様に、図１における紙面垂直方向に沿って等ピッチで複数（１２個）整列されることによって受光素子９の列をなすとともに、このような受光素子９の列が図１における横方向に沿って複数列（２列）並列されるようにして形成されている。また、各列の受光素子９は、光学的に対応する（光をモニタする関係にある）発光素子８の列との間において、整列方向の一方から数えて同じ順番の素子８，９同士の整列方向における位置が互いに一致している。ただし、このような位置の一致は、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置を揃えるような構成を採る場合には、光学的に対応しない発光素子８の列と受光素子９の列との間においても成立することになる。なお、図１においては、右から数えて第１列目の発光素子８に、左から数えて第１列目の受光素子９が光学的に対応しているとともに、右から第２列目の発光素子８に、左から第２列目の受光素子９が光学的に対応している。受光素子９は、フォトディテクタであってもよい。さらに、図示はしないが、光電変換装置５には、受光素子９によって受光されたモニタ光Ｍの強度や光量に基づいて発光素子８から発光されるレーザ光Ｌａの出力を制御する制御回路が接続されている。このような光電変換装置５は、図１に示すように、半導体基板７をレンズアレイ２に当接させた状態で、レンズアレイ２に対して対向配置されるようになっている。そして、この光電変換装置５は、例えば、クランプバネ等の不図示の公知の固定手段によってレンズアレイ２に取付けられることにより、レンズアレイ２とともに光モジュール１を構成するようになっている。   Here, the photoelectric conversion device 5 has a plurality of light emitting elements 8 that emit (emit) laser light La on a surface facing the lens array 2 in the semiconductor substrate 7 in a direction perpendicular to the surface (upward in FIG. 1). These light emitting elements 8 constitute the VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) described above. The emission direction of the laser light La from each light emitting element 8 corresponds to the third direction in the present invention. Further, a plurality of light emitting elements 8 (12 in the present embodiment) are arranged at an equal pitch along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 as the predetermined first direction, thereby forming a row of the light emitting elements 8. Such a row of light emitting elements 8 is formed so as to be juxtaposed in a plurality of rows (two rows in this embodiment) along the horizontal direction in FIG. 1 as the predetermined second direction. In the present embodiment, the number of the light emitting elements 8 is the same between the columns of the light emitting elements 8, and the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the columns (one). However, the present invention is not limited to such a configuration. Further, as shown in FIG. 1, the photoelectric conversion device 5 is a surface facing the lens array 2 in the semiconductor substrate 7, which is on the second direction side with respect to the light emitting elements 8 in a plurality of rows and on the light transmission side. A light emitting element 8 that receives monitor light M for monitoring the output (for example, intensity and light quantity) of the laser light La emitted from the plurality of rows of light emitting elements 8 at a position near the left in FIG. The same number of light receiving elements 9 are provided. Like the light emitting element 8, the light receiving elements 9 form a row of the light receiving elements 9 by being aligned at equal pitches along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1. The rows are formed so that a plurality of rows (two rows) are juxtaposed along the horizontal direction in FIG. In addition, the light receiving elements 9 in each column are optically corresponding to the columns of the light emitting elements 8 (which are in a relationship of monitoring light). The positions in the alignment direction coincide with each other. However, in the case of adopting a configuration in which the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the respective columns of the light emitting elements 8, such coincidence of positions with the columns of the light emitting elements 8 that are not optically compatible This is also true between the rows of the light receiving elements 9. In FIG. 1, the light receiving elements 9 in the first column counted from the left are optically associated with the light emitting elements 8 in the first column counted from the right, and the second column from the right. The light receiving elements 9 in the second column from the left optically correspond to the light emitting elements 8. The light receiving element 9 may be a photo detector. Further, although not shown, the photoelectric conversion device 5 is connected to a control circuit for controlling the output of the laser light La emitted from the light emitting element 8 based on the intensity and the light amount of the monitor light M received by the light receiving element 9. Has been. As shown in FIG. 1, such a photoelectric conversion device 5 is arranged to face the lens array 2 in a state where the semiconductor substrate 7 is in contact with the lens array 2. The photoelectric conversion device 5 constitutes the optical module 1 together with the lens array 2 by being attached to the lens array 2 by a known fixing means (not shown) such as a clamp spring.

また、本実施形態における光ファイバ６は、発光素子８および受光素子９と同数配設されており、図１における紙面垂直方向に沿って複数本（１２本）整列されて列をなすとともに、この列が図１における縦方向（第３の方向）に沿って複数列（２列）並列されるように配置されている。これら複数列の光ファイバ６は、光学的に対応する（光が結合する関係にある）発光素子８の列との間において、整列方向の一方から数えて同じ順番の光ファイバ６・発光素子８同士の整列方向における位置が互いに一致している。ただし、このような位置の一致は、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置を揃えるような構成を採る場合には、光学的に対応しない発光素子８の列と光ファイバ６の列との間においても成立することになる。なお、図１においては、上から数えて第１列目の光ファイバ６が、右から第２列目の発光素子８に光学的に対応しているとともに、上から第２列目の光ファイバ６の列が、右から第１列目の発光素子８に光学的に対応している。各列の光ファイバ６は、例えば、互いに同寸法のマルチモード方式の光ファイバ６とされているとともに、その端面６ａ側の部位がＭＴ（Mechanically Transferable）コネクタ等の多心一括型の光コネクタ１０内に保持されている。このような複数列の光ファイバ６は、図１に示すように、光コネクタ１０におけるレンズアレイ２側の端面をレンズアレイ２に当接させた状態で、不図示の公知の固定手段（例えば、クランプバネ等）によってレンズアレイ２に取付けられるようになっている。   Further, the same number of the optical fibers 6 as the light emitting elements 8 and the light receiving elements 9 are arranged in the present embodiment, and a plurality (12) of optical fibers 6 are aligned along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. The rows are arranged so as to be juxtaposed in a plurality of rows (two rows) along the vertical direction (third direction) in FIG. The optical fibers 6 and the light emitting elements 8 in the same order counted from one side in the alignment direction between the optical fibers 6 in the plurality of rows and the optically corresponding rows of light emitting elements 8 (in which light is coupled). The positions in the alignment direction of each other coincide with each other. However, in the case of adopting a configuration in which the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the respective columns of the light emitting elements 8, such coincidence of positions with the columns of the light emitting elements 8 that are not optically compatible with each other. This is also true between the rows of optical fibers 6. In FIG. 1, the optical fibers 6 in the first row counted from the top optically correspond to the light emitting elements 8 in the second row from the right, and the optical fibers in the second row from the top. The sixth column optically corresponds to the light-emitting elements 8 in the first column from the right. The optical fibers 6 in each row are, for example, multimode optical fibers 6 having the same dimensions, and the end face 6a side portion is a multi-core optical connector 10 such as an MT (Mechanically Transferable) connector. Is held in. As shown in FIG. 1, such a plurality of rows of optical fibers 6 are formed in a state where the end surface on the lens array 2 side of the optical connector 10 is in contact with the lens array 2, with known fixing means (not shown) The lens array 2 is attached by a clamp spring or the like.

そして、レンズアレイ２は、このような光電変換装置５と光ファイバ６との間に配置された状態で、複数列の発光素子８と対応する複数列の光ファイバ６の端面６ａとを光学的に結合させるようになっている。   The lens array 2 is arranged between the photoelectric conversion device 5 and the optical fiber 6 and optically connects the plurality of rows of light emitting elements 8 and the end faces 6a of the plurality of rows of optical fibers 6 corresponding thereto. It is supposed to be combined with.

このレンズアレイ２についてさらに詳述すると、図１に示すように、レンズアレイ２は、透光性材料（例えば、樹脂材料）からなるレンズアレイ本体３を有しており、このレンズアレイ本体３は、その外形が略箱状に形成されている。具体的には、図１および図２に示すように、レンズアレイ本体３は、平面矩形状の横板状の第１の板状部３ａを有しており、この第１の板状部３ａは、同各図において横方向に所定の幅を、紙面垂直方向に所定の奥行きを、縦方向に所定の厚みを有するとともに、光電変換装置５に対して上方から臨むようになっている。また、図１および図２に示すように、レンズアレイ本体３は、第１の板状部３ａにおける第２の方向側であって光伝送体側の端部としての左端部に連設された平面矩形状の縦板状の第２の板状部３ｂを有しており、この第２の板状部３ｂは、奥行きが第１の板状部３ａと同寸に形成されている。また、第２の板状部３ｂは、第１の板状部３ａに直交するようにして第１の板状部３ａの左端部から鉛直上方に向かって延出されているとともに、第１の板状部３ａと一体であるが故に当然に第１の板状部３ａと同屈折率に形成されている。さらに、第２の板状部３ｂは、複数列の光ファイバ６の端面６ａに対して図１および図２における右方から臨むようになっている。   The lens array 2 will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the lens array 2 has a lens array body 3 made of a translucent material (for example, a resin material). The outer shape is formed in a substantially box shape. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the lens array main body 3 has a first plate-like portion 3a having a planar rectangular horizontal plate shape, and the first plate-like portion 3a. In each of the figures, a predetermined width in the horizontal direction, a predetermined depth in the vertical direction on the paper surface, a predetermined thickness in the vertical direction, and the photoelectric conversion device 5 are faced from above. As shown in FIGS. 1 and 2, the lens array body 3 is a plane that is connected to the left end portion of the first plate-like portion 3 a on the second direction side as the end portion on the optical transmission body side. A rectangular plate-like second plate-like portion 3b is provided, and the second plate-like portion 3b is formed to have the same depth as the first plate-like portion 3a. In addition, the second plate-like portion 3b extends vertically upward from the left end portion of the first plate-like portion 3a so as to be orthogonal to the first plate-like portion 3a. Since it is integral with the plate-like portion 3a, it is naturally formed with the same refractive index as that of the first plate-like portion 3a. Furthermore, the 2nd plate-shaped part 3b faces the end surface 6a of the optical fiber 6 of multiple rows from the right side in FIG. 1 and FIG.

このようなレンズアレイ本体３における第１の板状部３ａの下端面（平面）は、光電変換装置５に臨む第１の面Ｓ１とされており、この第１の面Ｓ１には、図２および図５に示すように、発光素子８と同数の平面円形状の第１のレンズ面（凸レンズ面）１１が形成されている。ここで、図２および図５に示すように、第１のレンズ面１１は、図２における紙面垂直方向（図５における縦方向）に沿って等ピッチで複数（１２個）整列されることによって第１のレンズ面１１の列をなすとともに、このような列が図２および図５における横方向に沿って複数列（２列）並列されるようにして形成されている。各列の第１のレンズ面１１は、同寸法に形成されているとともに、光学的に対応する（光が入射する関係にある）発光素子８の列との間において、整列方向の一方から数えて同じ順番の第１のレンズ面１１・発光素子８同士の整列方向における位置が互いに一致している。ただし、このような位置の一致は、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置を揃えるような構成を採る場合には、光学的に対応しない発光素子８の列と第１のレンズ面１１の列との間においても成立することになる。なお、図１においては、右から数えて第１列目の第１のレンズ面１１が、これらに下方から正対する右から数えて第１列目の発光素子８に光学的に対応しているとともに、右から第２列目の第１のレンズ面１１が、これらに下方から正対する右から第２列目の発光素子８に光学的に対応している。なお、図５に示すように、整列方向（縦方向）および並列方向（横方向）において互いに隣位する第１のレンズ面１１同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、図１に示すように、各第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）は、各第１のレンズ面１１にそれぞれ光学的に対応する各発光素子８から出射されるレーザ光Ｌａの中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）は、第１の面Ｓ１に直交するようにする。   The lower end surface (plane) of the first plate-like portion 3a in the lens array main body 3 is a first surface S1 that faces the photoelectric conversion device 5, and the first surface S1 includes the first surface S1 shown in FIG. 5, the same number of planar circular first lens surfaces (convex lens surfaces) 11 as the light emitting elements 8 are formed. Here, as shown in FIGS. 2 and 5, the first lens surfaces 11 are arranged in a plurality (12) at equal pitches along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2 (vertical direction in FIG. 5). The first lens surface 11 is formed in a row, and such a row is formed so that a plurality of rows (two rows) are juxtaposed along the horizontal direction in FIGS. 2 and 5. The first lens surface 11 of each row is formed with the same size and is counted from one side in the alignment direction with the row of light-emitting elements 8 optically corresponding (with light incident thereon). In the same order, the positions of the first lens surface 11 and the light emitting elements 8 in the alignment direction coincide with each other. However, in the case of adopting a configuration in which the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the respective columns of the light emitting elements 8, such coincidence of positions with the columns of the light emitting elements 8 that are not optically compatible with each other. It is also established between the first lens surface 11 and the row. In FIG. 1, the first lens surface 11 in the first row counted from the right optically corresponds to the light emitting elements 8 in the first row counted from the right facing these from the lower side. At the same time, the first lens surface 11 in the second row from the right optically corresponds to the light emitting elements 8 in the second row from the right facing these from the lower side. As shown in FIG. 5, the first lens surfaces 11 adjacent to each other in the alignment direction (longitudinal direction) and the parallel direction (lateral direction) are formed in an adjacent state in which their peripheral ends are in contact with each other. May be. Further, as shown in FIG. 1, the optical axis OA (1) of each first lens surface 11 has a laser beam La emitted from each light emitting element 8 optically corresponding to each first lens surface 11 respectively. It is desirable to coincide with the central axis. More preferably, the optical axis OA (1) of each first lens surface 11 is orthogonal to the first surface S1.

このような各列の第１のレンズ面１１には、図１に示すように、光学的に対応する発光素子８の列ごとに出射されたレーザ光Ｌａが入射する。より具体的には、第１のレンズ面１１の列に属する任意の１つの第１のレンズ面１１には、光学的に対応する発光素子８の列に属する各発光素子８のうちの整列方向の一方から数えて任意の１つの第１のレンズ面１１と同じ順番の１つの発光素子８の出射光が入射する。そして、各列の第１のレンズ面１１は、入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを第１の板状部３ａの内部（上方）へと進行させる。なお、各列の第１のレンズ面１１は、入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａをコリメートさせてもよいし、または、収束させてもよい。あるいは、各列の第１のレンズ面１１を凹レンズ面に形成することによって、レーザ光Ｌａを発散させてもよい。   As shown in FIG. 1, the laser light La emitted for each column of optically corresponding light emitting elements 8 is incident on the first lens surface 11 of each column. More specifically, any one of the first lens surfaces 11 belonging to the row of the first lens surfaces 11 has an alignment direction among the light emitting devices 8 belonging to the optically corresponding row of the light emitting devices 8. The light emitted from one light-emitting element 8 in the same order as that of any one first lens surface 11 from one side of the light enters. Then, the first lens surface 11 in each row advances the laser beam La for each light emitting element 8 in each row to the inside (upward) of the first plate-like portion 3a. Note that the first lens surface 11 in each row may collimate or converge the laser light La for each light emitting element 8 in each row that has entered. Alternatively, the laser light La may be diverged by forming the first lens surface 11 of each row as a concave lens surface.

一方、第２の板状部３ｂの左端面（平面）は、光ファイバ６の端面６ａに臨む第２の面Ｓ２とされており、この第２の面Ｓ２には、図２および図４に示すように、発光素子８と同数の平面円形状の第２のレンズ面（凸レンズ面）１２が形成されている。ここで、図２および図４に示すように、第２のレンズ面１２は、図２における紙面垂直方向（図４における横方向）に沿って等ピッチで複数（１２個）整列されることによって第２のレンズ面１２の列をなすとともに、このような列が図２および図４における縦方向に沿って複数列（２列）並列されるようにして形成されている。各列の第２のレンズ面１２は、同寸法に形成されているとともに、光学的に対応する（光が入射する関係にある）発光素子８の列との間において、整列方向の一方から数えて同じ順番の第２のレンズ面１２・発光素子８同士の整列方向における位置が互いに一致している。ただし、このような位置の一致は、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置を揃えるような構成を採る場合には、光学的に対応しない発光素子８の列と第２のレンズ面１２の列との間においても成立することになる。なお、図１においては、上から数えて第１列目の第２のレンズ面１２が、右から数えて第２列目の発光素子８に光学的に対応しているとともに、上から第２列目の第２のレンズ面１２が、右から第１列目の発光素子８に光学的に対応している。なお、図４に示すように、整列方向および並列方向において互いに隣位する第２のレンズ面１２同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、図１に示すように、各第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）は、各第２のレンズ面１２にそれぞれ光学的に対応する（光を結合させる関係にある）各光ファイバ６の端面６ａの中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）は、第２の面Ｓ２に直交するようにする。   On the other hand, the left end surface (plane) of the second plate-like portion 3b is a second surface S2 facing the end surface 6a of the optical fiber 6, and this second surface S2 is shown in FIGS. As shown, the same number of planar second lens surfaces (convex lens surfaces) 12 as the light emitting elements 8 are formed. Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the second lens surface 12 is arranged in a plurality (12) at equal pitches along the paper surface vertical direction in FIG. 2 (lateral direction in FIG. 4). The second lens surface 12 is formed in a row, and such a row is formed so that a plurality of rows (two rows) are juxtaposed along the vertical direction in FIGS. 2 and 4. The second lens surface 12 of each row is formed with the same size and is counted from one side in the alignment direction with the row of light-emitting elements 8 optically corresponding (with light incident thereon). The positions of the second lens surface 12 and the light emitting elements 8 in the same order in the alignment direction are coincident with each other. However, in the case of adopting a configuration in which the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the respective columns of the light emitting elements 8, such coincidence of positions with the columns of the light emitting elements 8 that are not optically compatible with each other. This also holds between the second lens surface 12 and the row. In FIG. 1, the second lens surface 12 in the first row counted from the top optically corresponds to the light emitting elements 8 in the second row counted from the right, and the second lens surface 12 from the top is second. The second lens surface 12 in the row optically corresponds to the light emitting elements 8 in the first row from the right. As shown in FIG. 4, the second lens surfaces 12 that are adjacent to each other in the alignment direction and the parallel direction may be formed in an adjacent state in which their peripheral ends are in contact with each other. Further, as shown in FIG. 1, the optical axis OA (2) of each second lens surface 12 is optically corresponding to each second lens surface 12 (in a relationship for coupling light). It is desirable to coincide with the central axis of the end face 6a of the fiber 6. More preferably, the optical axis OA (2) of each second lens surface 12 is orthogonal to the second surface S2.

このような各列の第２のレンズ面１２には、図１に示すように、光学的に対応する発光素子８の列ごとに出射されたレーザ光Ｌａが、光学的に対応する各列の第１のレンズ面１１およびその後のレンズアレイ２の光路（詳細は後述する）を経た後に入射する。より具体的には、第２のレンズ面１２の列に属する任意の１つの第２のレンズ面１２には、光学的に対応する発光素子８の列に属する各発光素子８のうちの整列方向の一方から数えて任意の１つの第２のレンズ面１２と同じ順番の発光素子８の出射光が、同じ順番の第１のレンズ面１１を経由して入射する。このとき、各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａの中心軸は、対応する各列の第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）と一致することが望ましい。そして、各列の第２のレンズ面１２は、入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを、収束させて各列の第２のレンズ面１２に対応する各列の光ファイバ６の端面６ａに向けてそれぞれ出射させる。   As shown in FIG. 1, the laser light La emitted for each column of the optically corresponding light-emitting elements 8 is applied to the second lens surface 12 of each column. The light enters after passing through the first lens surface 11 and the optical path (details will be described later) of the lens array 2 thereafter. More specifically, any one second lens surface 12 belonging to the row of second lens surfaces 12 has an alignment direction among the light emitting devices 8 belonging to the optically corresponding row of light emitting devices 8. The light emitted from the light emitting elements 8 in the same order as that of any one of the second lens surfaces 12 from one side of the light enters through the first lens surface 11 in the same order. At this time, it is desirable that the central axis of the laser beam La for each light emitting element 8 in each column coincides with the optical axis OA (2) of the second lens surface 12 in each corresponding column. Then, the second lens surface 12 in each row converges the laser light La for each light emitting element 8 in each row to converge the optical fibers 6 in each row corresponding to the second lens surface 12 in each row. The light is emitted toward the end face 6a.

このようにして、各列の発光素子８と各列の光ファイバ６の端面６ａとが各列の第１のレンズ面１１および各列の第２のレンズ面１２を介して光学的に結合されるようになっている。   In this way, the light emitting elements 8 in each row and the end surfaces 6a of the optical fibers 6 in each row are optically coupled via the first lens surface 11 in each row and the second lens surface 12 in each row. It has become so.

さらに、図２および図５に示すように、第１の面Ｓ１上であって、各列の第１のレンズ面１１に対する左方位置には、発光素子８と同数の平面円形状の第３のレンズ面（凸レンズ面）１３が形成されている。ここで、図２および図５に示すように、第３のレンズ面１３は、図２における紙面垂直方向（図５における縦方向）に沿って等ピッチで複数（１２個）整列されることによって第３のレンズ面１３の列をなすとともに、このような列が図２および図５における横方向に沿って複数列（２列）並列されるようにして形成されている。各列の第３のレンズ面１３は、同寸法に形成されているとともに、光学的に対応する（光が入射する関係にある）発光素子８の列との間において、整列方向の一方から数えて同じ順番の第３のレンズ面１３・発光素子８同士の整列方向における位置が互いに一致している。ただし、このような位置の一致は、発光素子８の各列同士の間で発光素子８の整列方向における位置を揃えるような構成を採る場合には、光学的に対応しない発光素子８の列と第３のレンズ面１３の列との間においても成立することになる。なお、図１においては、左から数えて第１列目の第３のレンズ面１３が、右から数えて第１列目の発光素子８に光学的に対応しているとともに、左から第２列目の第３のレンズ面１３が、右から第２列目の発光素子８に光学的に対応している。なお、図５に示すように、整列方向および並列方向において互いに隣位する第３のレンズ面１３同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、各列の第３のレンズ面１３の光軸ＯＡ（３）は、各列の第３のレンズ面１３にそれぞれ光学的に対応する（光を結合させる関係にある）各列の受光素子９の受光面の中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各列の第３のレンズ面１３の光軸ＯＡ（３）は、第１の面Ｓ１に直交するようにする。   Further, as shown in FIGS. 2 and 5, on the first surface S1 and on the left side of the first lens surface 11 in each row, the same number of planar circular thirds as the light emitting elements 8 are provided. Lens surface (convex lens surface) 13 is formed. Here, as shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of (12) third lens surfaces 13 are arranged at equal pitches along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2 (the vertical direction in FIG. 5). The third lens surface 13 is formed in a row, and such a row is formed so that a plurality of rows (two rows) are juxtaposed along the horizontal direction in FIGS. 2 and 5. The third lens surface 13 of each row is formed with the same size and is counted from one side in the alignment direction with the row of light-emitting elements 8 optically corresponding (with light incident thereon). The positions of the third lens surface 13 and the light emitting elements 8 in the same order in the alignment direction are coincident with each other. However, in the case of adopting a configuration in which the positions in the alignment direction of the light emitting elements 8 are aligned between the respective columns of the light emitting elements 8, such coincidence of positions with the columns of the light emitting elements 8 that are not optically compatible with each other. This is also established between the third lens surface 13 and the row. In FIG. 1, the third lens surface 13 in the first row counted from the left optically corresponds to the light emitting elements 8 in the first row counted from the right, and the second lens surface 13 from the left. The third lens surface 13 in the row optically corresponds to the light emitting elements 8 in the second row from the right. As shown in FIG. 5, the third lens surfaces 13 that are adjacent to each other in the alignment direction and the parallel direction may be formed in an adjacent state in which their peripheral ends are in contact with each other. Further, the optical axis OA (3) of the third lens surface 13 in each row optically corresponds to the third lens surface 13 in each row (has a relationship for coupling light), and the light receiving element in each row. It is desirable to coincide with the central axis of the light receiving surface 9. More preferably, the optical axis OA (3) of the third lens surface 13 in each row is orthogonal to the first surface S1.

このような各列の第３のレンズ面１３には、図１に示すように、第１の板状部３ａの内部側（上方）から各列の第３のレンズ面１３にそれぞれ対応する各列の発光素子８ごとのモニタ光Ｍが入射する。そして、各列の第３のレンズ面１３は、入射した各列の発光素子８ごとのモニタ光Ｍを、収束させて各列の第３のレンズ面１３に光学的に対応する各列の受光素子９に向けてそれぞれ出射させる。なお、モニタ光Ｍを発生させる手段については後述する。   As shown in FIG. 1, the third lens surfaces 13 in each row correspond to the third lens surfaces 13 in each row from the inner side (upper side) of the first plate-like portion 3a. The monitor light M for each light emitting element 8 in the column enters. The third lens surface 13 in each row converges the incident monitor light M for each light emitting element 8 in each row to receive light in each row optically corresponding to the third lens surface 13 in each row. The light is emitted toward the element 9. The means for generating the monitor light M will be described later.

さらにまた、図１に示すように、第１の板状部３ａの上端面には、下方にわずかに凹入された凹入平面（ザグリ面）が形成されており、この凹入平面は、第１の板状部３ａにおける第１の面Ｓ１と反対側の第３の面Ｓ３とされている。図１に示すように、第３の面Ｓ３の上部近傍位置には、第３の面Ｓ３に対して上方（第３の方向側であって光電変換装置５と反対側）に間隙を設けるようにして、前述した光路制御部材４が配置されている。   Furthermore, as shown in FIG. 1, the upper end surface of the first plate-like portion 3a is formed with a recessed plane (counterbore surface) slightly recessed downward, and this recessed plane is The first plate-like portion 3a is a third surface S3 opposite to the first surface S1. As shown in FIG. 1, a gap is provided at a position near the upper portion of the third surface S3 above the third surface S3 (on the third direction side and opposite to the photoelectric conversion device 5). Thus, the optical path control member 4 described above is arranged.

ここで、光路制御部材４について詳述すると、図１および図３に示すように、光路制御部材４は、透光性材料（例えば、樹脂材料）からなる縦断面三角形状（三角柱状）のプリズム１５を有しており、このプリズム１５は、各列の第１のレンズ面１１に入射した後の各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａの光路を形成するようになっている。   Here, the optical path control member 4 will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 3, the optical path control member 4 is a prism having a triangular cross section (triangular prism shape) made of a translucent material (for example, a resin material). This prism 15 forms an optical path of the laser light La for each light emitting element 8 in each row after entering the first lens surface 11 in each row.

具体的には、図１に示すように、プリズム１５は、これの表面の一部（底面）をなす第１のプリズム面１５ａを有しており、この第１のプリズム面１５ａは、第３の面Ｓ３に上方近傍から臨んでいる。なお、図１に示すように第１のプリズム面１５ａの横幅は、第１の板状部３ａの横幅とほぼ同幅に形成されている。また、図１に示すように、第１のプリズム面１５ａと第３の面Ｓ３との間隙部は、第３の面Ｓ３が凹入面であることによって形成された空間であり、この空間には、透光性の接着材からなる第１の充填材１６が充填されている。そして、プリズム１５は、この第１の充填材１６の接着力を利用してレンズアレイ本体３に接着されている。なお、第１の充填材１６としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。   Specifically, as shown in FIG. 1, the prism 15 has a first prism surface 15 a that forms a part (bottom surface) of the surface of the prism 15, and the first prism surface 15 a is a third prism surface. It faces the surface S3 from above. As shown in FIG. 1, the lateral width of the first prism surface 15a is formed to be substantially the same as the lateral width of the first plate-like portion 3a. Further, as shown in FIG. 1, the gap between the first prism surface 15a and the third surface S3 is a space formed by the third surface S3 being a concave surface, and in this space Is filled with a first filler 16 made of a translucent adhesive. The prism 15 is bonded to the lens array body 3 using the adhesive force of the first filler 16. As the first filler 16, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like can be used.

このような第１のプリズム面１５ａには、図１に示すように、各列の第１のレンズ面１１に入射して第１の板状部３ａおよび第１の充填材１６を透過した後の各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが、下方（第３の方向）から入射する。そして、第１のプリズム面１５ａは、入射した各発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを透過させて、プリズム１５の内部の光路上へと進行させる。   As shown in FIG. 1, after entering the first lens surface 11 of each row and passing through the first plate-like portion 3a and the first filler 16 as shown in FIG. Laser light La for each of the light emitting elements 8 in each column of light enters from below (third direction). The first prism surface 15 a transmits the incident laser light La for each of the light emitting elements 8 and advances the laser light La onto the optical path inside the prism 15.

また、図１に示すように、プリズム１５は、これの表面の一部（右斜面）をなす第２のプリズム面１５ｂを有しており、この第２のプリズム面１５ｂは、これの下端部において第１のプリズム面１５ａの右端部に連接されているとともに、第１のプリズム面１５ａに対して、第１のプリズム面１５ａから離間するにしたがって第２の板状部３ｂ側（左側）に傾斜するような所定の傾斜角を有している。   Further, as shown in FIG. 1, the prism 15 has a second prism surface 15b forming a part of the surface (right slope), and the second prism surface 15b is a lower end portion thereof. And connected to the right end portion of the first prism surface 15a, and toward the second plate-like portion 3b side (left side) with increasing distance from the first prism surface 15a with respect to the first prism surface 15a. It has a predetermined inclination angle that inclines.

このような第２のプリズム面１５ｂには、図１に示すように、第１のプリズム面１５ａに入射してプリズム１５の内部の光路上を進行した後の各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが、臨界角より大きな入射角で下方から内部入射する。そして、第２のプリズム面１５ｂは、内部入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを、各列の第２のレンズ面１２（左方）に向けて全反射させる。   As shown in FIG. 1, the second prism surface 15b has a laser for each of the light emitting elements 8 in each row after entering the first prism surface 15a and traveling on the optical path inside the prism 15. Light La is incident internally from below at an incident angle greater than the critical angle. Then, the second prism surface 15b totally reflects the laser light La for each light emitting element 8 in each column incident on the second prism surface 15b toward the second lens surface 12 (left side) in each column.

さらに、図１に示すように、プリズム１５は、これの表面の一部（左斜面）をなす第３のプリズム面１５ｃを有しており、この第３のプリズム面１５ｃは、これの下端部において第１のプリズム面１５ａの左端部に連接されているとともに、上端部において第２のプリズム面１５ｂの上端部に連接されている。また、図１に示すように、第３のプリズム面１５ｃは、第１のプリズム面１５ａに対して、第１のプリズム面１５ａから離間するにしたがって第２の板状部３ｂと反対側（右側）に傾斜するような所定の傾斜角を有している。   Further, as shown in FIG. 1, the prism 15 has a third prism surface 15c forming a part of the surface (left slope) thereof, and the third prism surface 15c is a lower end portion thereof. Are connected to the left end portion of the first prism surface 15a, and are connected to the upper end portion of the second prism surface 15b at the upper end portion. In addition, as shown in FIG. 1, the third prism surface 15c is opposite to the second plate-like portion 3b as the first prism surface 15a is separated from the first prism surface 15a (on the right side). ) To have a predetermined inclination angle.

このような第３のプリズム面１５ｃには、図１に示すように、第２のプリズム面１５ｂによって全反射されてプリズム１５の内部の光路上を進行した後の各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが右方から内部入射する。   As shown in FIG. 1, the third prism surface 15c is totally reflected by the second prism surface 15b and travels on the optical path inside the prism 15 for each light emitting element 8 in each column. Laser light La is incident on the inside from the right.

このようなプリズム１５に加えて、更に、光路制御部材４は、図１および図３に示すように、第３のプリズム面１５ｃ上に、厚みが薄い反射／透過層１７を有している。この反射／透過層１７は、Ｎｉ、ＣｒまたはＡｌ等の単一の金属からなる単層膜もしくは互いに誘電率が異なる複数の誘電体（例えば、ＴｉＯ２とＳｉＯ２）を交互に積層することによって得られる誘電体多層膜を、第３のプリズム面１５ｃ上にコーティングすることによって形成してもよい。この場合に、コーティングには、インコーネル蒸着等の公知のコーティング技術を用いることができる。このようなコーティングを用いる場合には、反射／透過層１７を、例えば、１μｍ以下の極めて薄い厚さに形成することができる。 In addition to the prism 15, the optical path control member 4 further has a thin reflection / transmission layer 17 on the third prism surface 15 c as shown in FIGS. 1 and 3. The reflection / transmission layer 17 is formed by alternately laminating a single layer film made of a single metal such as Ni, Cr or Al or a plurality of dielectrics (for example, TiO 2 and SiO 2 ) having different dielectric constants. The obtained dielectric multilayer film may be formed by coating on the third prism surface 15c. In this case, a known coating technique such as Inconel vapor deposition can be used for coating. When such a coating is used, the reflection / transmission layer 17 can be formed to an extremely thin thickness of, for example, 1 μm or less.

このような反射／透過層１７には、図１に示すように、第３のプリズム面１５ｃに内部入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが直ちに入射する。そして、反射／透過層１７は、入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを、所定の反射率で、各列の発光素子８にそれぞれ対応する各列の発光素子８ごとのモニタ光Ｍとして各モニタ光Ｍに対応する各列の第３のレンズ面１３側（下方）に向かって反射させるとともに、所定の透過率で、各列の第２のレンズ面１２側（左方）に透過させる。このとき、反射／透過層１７の厚みが薄いことによって、反射／透過層１７を透過するレーザ光Ｌａの屈折は無視する（直進透過とみなす）ことができる。なお、反射／透過層１７の反射率および透過率としては、レーザ光Ｌａの出力をモニタするために十分とみなされる光量のモニタ光Ｍを得ることができる限度において、反射／透過層１７の材質や厚み等に応じた所望の値を設定することができる。例えば、反射／透過層１７を、前述した単層膜によって形成する場合には、その厚みにもよるが、反射／透過層１７の反射率を２０％、透過率を６０％（吸収率２０％）とすることもできる。また、例えば、反射／透過層１７を、前述した誘電体多層膜によって形成する場合には、その厚みや層数にもよるが、反射／透過層１７の反射率を１０％、透過率を９０％とすることもできる。   As shown in FIG. 1, the laser beam La for each light emitting element 8 in each column incident on the third prism surface 15c is immediately incident on the reflection / transmission layer 17 as shown in FIG. Then, the reflection / transmission layer 17 uses the incident laser light La for each light-emitting element 8 in each column at a predetermined reflectivity and the monitor light for each light-emitting element 8 in each column corresponding to each light-emitting element 8. M is reflected toward the third lens surface 13 side (downward) of each row corresponding to each monitor light M, and at a predetermined transmittance on the second lens surface 12 side (left side) of each row. Make it transparent. At this time, since the thickness of the reflection / transmission layer 17 is thin, the refraction of the laser light La transmitted through the reflection / transmission layer 17 can be ignored (considered as straight transmission). The reflectivity / transmittance of the reflection / transmission layer 17 is limited to the material of the reflection / transmission layer 17 as long as the monitor light M can be obtained with an amount of light that is considered sufficient for monitoring the output of the laser beam La. It is possible to set a desired value according to the thickness or the like. For example, when the reflection / transmission layer 17 is formed of the above-described single layer film, depending on the thickness, the reflection / transmission layer 17 has a reflectance of 20% and a transmittance of 60% (absorption rate of 20%). ). For example, when the reflection / transmission layer 17 is formed of the above-described dielectric multilayer film, the reflection / transmission layer 17 has a reflectance of 10% and a transmittance of 90%, depending on the thickness and the number of layers. %.

このようにして反射／透過層１７によって反射された各列の発光素子８ごとのモニタ光Ｍは、プリズム１５の内部の光路上を進行して、第１のプリズム面１５ａ、第１の充填材１６および第１の板状部３ａを順次透過した後に、対応する各列の第３のレンズ面１３に内部入射し、各列の第３のレンズ面１３からこれらに対応する各列の受光素子９に向けてそれぞれ出射される。   Thus, the monitor light M for each light emitting element 8 in each column reflected by the reflection / transmission layer 17 travels on the optical path inside the prism 15, and the first prism surface 15a and the first filler. 16 and the first plate-like portion 3a are sequentially transmitted and then internally incident on the third lens surface 13 of each corresponding row, and the light receiving elements of each row corresponding to these from the third lens surface 13 of each row It is emitted toward 9 respectively.

一方、図１に示すように、反射／透過層１７と第２の板状部３ｂにおける第２の面Ｓ２と反対側の第４の面Ｓ４（右端面）との間には、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等の透光性の接着材からなる第２の充填材１８が充填されている。したがって、プリズム１５は、第１の充填材１６だけでなく、第２の充填材１８の接着力も利用して、より安定的にレンズアレイ本体３に接着されている。第２の充填材１８は、プリズム１５との屈折率差が所定値以下とされている。この屈折率差は、好ましくは０．０１以下とされ、より好ましくは、０．００５以下とされている。例えば、プリズム１５を、ポリエステルとしての大阪ガスケミカル社製のＯＫＰ４ＨＴによって形成する場合には、第２の充填材１８を、紫外線硬化性樹脂としての大阪ガスケミカル社製のＥＡ−０２００によって形成してもよい。この場合には、プリズム１５および第２の充填材１８の屈折率を、波長８５０ｎｍの光に対していずれも１．６１とすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 1, there is a thermosetting property between the reflection / transmission layer 17 and the fourth surface S4 (right end surface) opposite to the second surface S2 in the second plate-like portion 3b. A second filler 18 made of a translucent adhesive such as resin or ultraviolet curable resin is filled. Therefore, the prism 15 is more stably bonded to the lens array body 3 by using the adhesive force of the second filler 18 as well as the first filler 16. The second filler 18 has a refractive index difference with the prism 15 equal to or less than a predetermined value. This difference in refractive index is preferably 0.01 or less, and more preferably 0.005 or less. For example, when the prism 15 is formed of OKP4HT manufactured by Osaka Gas Chemical Co. as polyester, the second filler 18 is formed of EA-0200 manufactured by Osaka Gas Chemical Co. as UV curable resin. Also good. In this case, the refractive indexes of the prism 15 and the second filler 18 can both be 1.61 with respect to light having a wavelength of 850 nm.

このような第２の充填材１８には、図１に示すように、反射／透過層１７によって透過された各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが直ちに入射する。このとき、第２の充填材１８に対する各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａの入射方向は、反射／透過層１７に対する各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａの入射方向と同一とみなすことができる。これは、反射／透過層１７が非常に薄く、この層１７でのレーザ光Ｌａの屈折を無視できることによるものである。そして、第２の充填材１８に入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａは、第２の充填材１８の内部の光路上を各列の第２のレンズ面１２側に向かって進行する。   As shown in FIG. 1, the laser beam La for each light emitting element 8 in each column transmitted by the reflection / transmission layer 17 immediately enters the second filler 18. At this time, the incident direction of the laser light La for each light emitting element 8 in each column with respect to the second filler 18 is regarded as the same as the incident direction of the laser light La for each light emitting element 8 in each column with respect to the reflection / transmission layer 17. be able to. This is because the reflection / transmission layer 17 is very thin and the refraction of the laser beam La in this layer 17 can be ignored. Then, the laser light La for each light emitting element 8 in each row incident on the second filler 18 travels on the optical path inside the second filler 18 toward the second lens surface 12 side in each row. To do.

このとき、第２の充填材１８とプリズム１５との屈折率差が十分に小さいことによって、各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが第２の充填材１８に入射する際に、各レーザ光Ｌａに屈折が生じることはない。そして、第２の充填材１８の内部の光路上を進行した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａは、第２の板状部３ｂを透過して各列の第２のレンズ面１２に内部入射して、各列の第２のレンズ面１２によって、これらに対応する各列の光ファイバ６の端面６ａに向けてそれぞれ出射される。   At this time, since the difference in refractive index between the second filler 18 and the prism 15 is sufficiently small, each laser beam La for each light-emitting element 8 in each column is incident on the second filler 18. No refraction occurs in the light La. Then, the laser light La for each light emitting element 8 in each row that has traveled on the optical path inside the second filler 18 is transmitted through the second plate-like portion 3b to the second lens surface 12 in each row. Internally incident and emitted by the second lens surface 12 in each row toward the end surface 6a of the optical fiber 6 in each row corresponding thereto.

このような構成によれば、各列の第１のレンズ面１１に入射した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを、第２のプリズム面１５ｂにおいて全反射させた後に反射／透過層１７によって各列の第２のレンズ面１２側および各列の第３のレンズ面１３側にそれぞれ分光させることができる。そして、各列の第２のレンズ面１２側に分光（透過）された各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを、各列の第２のレンズ面１２によって各列の光ファイバ６の端面６ａ側に出射させ、また、各列の第３のレンズ面１３側に十分な反射率で分光（反射）された各列の発光素子８ごとのモニタ光Ｍを、各列の第３のレンズ面１３によって各列の受光素子９側に出射させることができる。これにより、各列の発光素子８と各列の光ファイバ６の端面６ａとの光学的な結合を適正に行うことができるとともにモニタ光を確実かつ効率的に得ることができる。また、全反射機能１５ｂと分光機能１７とを１つの部材１５上の互いに近い位置に集約させることによって、コンパクトかつ容易な設計が可能となる。さらに、プリズム１５と第２の充填材１８との屈折率差を所定値以下に形成することで、第２のプリズム面１５ｂと第３のプリズム面１５ｃとの間の光路と、第２の充填材１８の内部の光路との直線性を確保することができるので、製品検査の際に各列の第２のレンズ面１２に入射するレーザ光Ｌａが各レンズ面１２の中心からずれていることが確認された場合に、これを解消するための寸法調整を要する箇所を削減することができ、ひいては、製造の容易化に寄与することができる。具体的には、仮に、第２のプリズム面１５ｂと第３のプリズム面１５ｃとの間の光路と第２の充填材１８の内部の光路との直線性を確保できない構成の場合には、第２のレンズ面１２に対する入射光の軸ずれを許容限度内に補正するために、第３のプリズム面１５ｃの傾斜角の調整を要する場合がある。これに対して、本実施形態においては、第２のプリズム面１５ｂにおける全反射方向が適正に確保されていれば、第３のプリズム面１５ｃに最適な角度を設定し直すような煩雑な寸法調整は要しない。   According to such a configuration, the laser beam La for each of the light emitting elements 8 in each column incident on the first lens surface 11 in each column is totally reflected on the second prism surface 15b and then the reflection / transmission layer 17. Thus, the light can be dispersed on the second lens surface 12 side of each row and the third lens surface 13 side of each row. Then, the laser light La for each light emitting element 8 in each column split (transmitted) to the second lens surface 12 side in each column is transmitted to the end surface of the optical fiber 6 in each column by the second lens surface 12 in each column. The monitor light M for each light-emitting element 8 in each column that is emitted to the 6a side and dispersed (reflected) with sufficient reflectivity on the third lens surface 13 side in each column is supplied to the third lens in each column. The light can be emitted to the light receiving element 9 side of each row by the surface 13. Thereby, the optical coupling between the light emitting elements 8 in each row and the end face 6a of the optical fiber 6 in each row can be appropriately performed, and monitor light can be obtained reliably and efficiently. Further, by integrating the total reflection function 15b and the spectroscopic function 17 at positions close to each other on one member 15, a compact and easy design is possible. Further, by forming the refractive index difference between the prism 15 and the second filler 18 to be equal to or smaller than a predetermined value, the optical path between the second prism surface 15b and the third prism surface 15c, and the second filling are obtained. Since linearity with the optical path inside the material 18 can be ensured, the laser light La incident on the second lens surface 12 in each row during product inspection is shifted from the center of each lens surface 12. When this is confirmed, it is possible to reduce the places that require dimensional adjustment to eliminate this, and thus contribute to facilitating manufacturing. Specifically, in the case where the linearity between the optical path between the second prism surface 15b and the third prism surface 15c and the optical path inside the second filler 18 cannot be secured, In order to correct the axial deviation of the incident light with respect to the second lens surface 12 within an allowable limit, it may be necessary to adjust the inclination angle of the third prism surface 15c. On the other hand, in the present embodiment, if the total reflection direction on the second prism surface 15b is appropriately secured, complicated dimensional adjustment such that an optimum angle is reset on the third prism surface 15c. Is not required.

上記構成に加えて、更に、本実施形態においては、図１に示すように、第３の面Ｓ３が、各列の第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）に直交するように形成されているとともに、第１のプリズム面１５ａが、第３の面Ｓ３に平行に配置されている。   In addition to the above configuration, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the third surface S3 is formed so as to be orthogonal to the optical axis OA (1) of the first lens surface 11 in each row. In addition, the first prism surface 15a is arranged in parallel to the third surface S3.

そして、このような構成によれば、第１の充填材１６および第１のプリズム面１５ａに対して、各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａを垂直入射させることができるので、各列の第１のレンズ面１１と第２のプリズム面１５ｂとの間の光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、レンズアレイ本体３、第１の充填材１６およびプリズム１５の材料（屈折率）選択の自由度を広げることも可能となる。   According to such a configuration, the laser light La for each light emitting element 8 in each column can be perpendicularly incident on the first filler 16 and the first prism surface 15a. A simple design in which the linearity of the optical path between the first lens surface 11 and the second prism surface 15b can be ensured can be performed, and the lens array body 3, the first filler 16 and the prism 15 can be performed. It is also possible to expand the degree of freedom in selecting the material (refractive index).

上記構成に加えて、更に、本実施形態においては、図１に示すように、第４の面Ｓ４が、各列の第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）に直交するように形成され、反射／透過層１７を透過した各列の発光素子８ごとのレーザ光Ｌａが第２の充填材１８側から垂直入射するようになっている。   In addition to the above configuration, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the fourth surface S4 is formed so as to be orthogonal to the optical axis OA (2) of the second lens surface 12 of each row. Then, the laser light La for each light emitting element 8 in each column transmitted through the reflection / transmission layer 17 is vertically incident from the second filler 18 side.

そして、このような構成によれば、第４の面Ｓ４の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、レンズアレイ本体３および第２の充填材１８の材料（屈折率）選択の自由度を広げることも可能となる。   And according to such a structure, the simple design with which the linearity of the optical path before and behind 4th surface S4 was ensured can be performed, and also the lens array main body 3 and the 2nd filler 18 can be performed. It is also possible to increase the degree of freedom in selecting the material (refractive index).

上記構成に加えて、更に、本実施形態においては、図１および図３に示すように、第２のプリズム面１５ｂの傾斜角が、第１のプリズム面１５ａを基準（０°）として同各図における時計回りに４５°とされている。また、同各図に示すように、第３のプリズム面１５ｃの傾斜角が、第１のプリズム面１５ａを基準として同各図における反時計回りに４５°とされている。すなわち、第３のプリズム面１５ｃは、第２のプリズム面１５ｂに対して直角をなしている。   In addition to the above configuration, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the inclination angle of the second prism surface 15b is the same with respect to the first prism surface 15a as a reference (0 °). The angle is 45 ° clockwise in the figure. Further, as shown in the drawings, the inclination angle of the third prism surface 15c is set to 45 ° counterclockwise in the drawings with respect to the first prism surface 15a. That is, the third prism surface 15c is perpendicular to the second prism surface 15b.

そして、このような構成によれば、プリズム１５を直角二等辺三角形状に形成することができるので、プリズム１５の寸法精度の測定を簡便に行うことができ、取り扱い性を向上させることができる。   According to such a configuration, the prism 15 can be formed in a right isosceles triangle shape, so that the dimensional accuracy of the prism 15 can be easily measured, and the handleability can be improved.

上記構成に加えて、更に、レンズアレイ本体３と第１の充填材１６との屈折率差を所定値以下（例えば、０．０１以下（好ましくは、０．００５以下））に形成してもよい。   In addition to the above configuration, the refractive index difference between the lens array body 3 and the first filler 16 may be formed to be a predetermined value or less (for example, 0.01 or less (preferably 0.005 or less)). Good.

そして、このように構成すれば、第３の面Ｓ３と第１充填材１６との界面における各列の発光素子８ごとの光の屈折およびフレネル反射を抑制することができるので、前述した第３の面Ｓ３と各列の第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）との直交性に拘束されることなく第３の面Ｓ３の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、光送信およびモニタにとって障害となる迷光の発生を抑制することができる。   And if comprised in this way, since the refraction | bending and Fresnel reflection of the light for every row | line | column light emitting element 8 in the interface of 3rd surface S3 and the 1st filler 16 can be suppressed, 3rd mentioned above Simple design in which the linearity of the optical path before and after the third surface S3 is ensured without being constrained by the orthogonality between the surface S3 and the optical axis OA (1) of the first lens surface 11 in each row. In addition, the generation of stray light that becomes an obstacle to optical transmission and monitoring can be suppressed.

上記構成に加えて、更に、レンズアレイ本体３と第２の充填材１８との屈折率差を所定値以下（例えば、０．０１以下（好ましくは、０．００５以下））に形成してもよい。   In addition to the above configuration, the refractive index difference between the lens array body 3 and the second filler 18 may be formed to be a predetermined value or less (for example, 0.01 or less (preferably 0.005 or less)). Good.

そして、このように構成すれば、第２の充填材１８と第４の面Ｓ４との界面における各列の発光素子８ごとの光の屈折およびフレネル反射を抑制することができるので、前述した第４の面Ｓ４と各列の第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）との直交性に拘束されることなく第４の面Ｓ４の前後での光路の直線性が確保された簡便な設計を行うことができ、また、光送信およびモニタにとって障害となる迷光の発生を抑制することができる。   And if comprised in this way, since the refraction | bending and Fresnel reflection of the light for every row | line | column light emitting element 8 in the interface of the 2nd filler 18 and 4th surface S4 can be suppressed, the above-mentioned 1st The linearity of the optical path before and after the fourth surface S4 is ensured without being restricted by the orthogonality between the fourth surface S4 and the optical axis OA (2) of the second lens surface 12 in each row. Design can be performed, and generation of stray light that becomes an obstacle to optical transmission and monitoring can be suppressed.

上記構成に加えて、更に、第１の充填材１６と第２の充填材１８とは同一物であってもよい。   In addition to the above configuration, the first filler 16 and the second filler 18 may be the same.

そして、このような構成によれば、組立時に充填材を換える作業を要しなくなるので、製造プロセスを簡略化することができ、更に容易な製造が可能となる。   And according to such a structure, since the operation | work which changes a filler at the time of an assembly is no longer required, a manufacturing process can be simplified and manufacture becomes easier.

上記構成に加えて、更に、レンズアレイ本体３とプリズム１５とは、同一材料からなるものであってもよい。   In addition to the above configuration, the lens array body 3 and the prism 15 may be made of the same material.

そして、このような構成によれば、材料を統一することによってコストの削減を図ることができる。   And according to such a structure, cost reduction can be aimed at by unifying materials.

上記構成以外にも、図１および図５に示すように、レンズアレイ本体３は、光電変換装置５を保持するためのデバイス側周状凸部３ｃを有している。このデバイス側周状凸部３ｃは、第１の面Ｓ１を四方から包囲するようにして第１の面Ｓ１および第１のレンズ面１１よりも光電変換装置５側（図１における下方）に突出するように形成されているとともに、先端面（下端面）において光電変換装置５を当接保持するようになっている。なお、デバイス側周状凸部３ｃの先端面は、第１の面Ｓ１に平行かつ面一とされている。また、図１および図４に示すように、レンズアレイ本体３は、光ファイバ６を保持するためのファイバ側周状凸部３ｄを有している。このファイバ側周状凸部３ｄは、第２の面Ｓ２を四方から包囲するようにして第２の面Ｓ２および第２のレンズ面１２よりも光ファイバ６側（図１における左方）に突出するように形成されているとともに、先端面（左端面）において光ファイバ６を当接保持するようになっている。なお、ファイバ側周状凸部３ｄの先端面は、第２の面Ｓ２に平行かつ面一とされている。この他にも、デバイス側周状凸部３ｃおよび光電変換装置５（半導体基板７）には、互いに機械的または光学的に係合することによってレンズアレイ２に対する光電変換装置５の位置決めを行うための位置決め手段が形成されていてもよい。この位置決め手段としては、デバイス側周状凸部３ｃおよび光電変換装置５のいずれか一方に形成されたピンと、他方に形成されたピン挿入用の孔または穴との組合わせや、デバイス側周状凸部３ｃおよび光電変換装置５の所定の位置に形成された光学的に検出可能なマーク等を挙げることができる。同様に、ファイバ側周状凸部３ｄおよび光ファイバ６（コネクタ１０）にも、互いに機械的または光学的に係合することによってレンズアレイ２に対する光ファイバ６の位置決めを行うための位置決め手段（ピンと孔／穴との組合わせや光学マーク等）が形成されていてもよい。なお、図１、図２および図４には、位置決め手段の一例として、ファイバ側周状凸部３ｄに形成されたピン３０が示されている。さらに、図１および図２に示すように、レンズアレイ本体３は、第２の板状部３ｂに対向し、かつ、第１の板状部３ａの右端部に垂直に連接された第３の板状部３ｅが形成されている。この第３の板状部３ｅは、必要に応じて設けれるようにしてもよい。   In addition to the above configuration, as shown in FIGS. 1 and 5, the lens array body 3 has a device-side circumferential convex portion 3 c for holding the photoelectric conversion device 5. The device-side circumferential convex portion 3c protrudes closer to the photoelectric conversion device 5 (lower side in FIG. 1) than the first surface S1 and the first lens surface 11 so as to surround the first surface S1 from four directions. The photoelectric conversion device 5 is held in contact with the front end surface (lower end surface). Note that the distal end surface of the device-side circumferential convex portion 3c is parallel to and flush with the first surface S1. As shown in FIGS. 1 and 4, the lens array body 3 has a fiber-side circumferential convex portion 3 d for holding the optical fiber 6. The fiber-side circumferential convex portion 3d protrudes to the optical fiber 6 side (left side in FIG. 1) from the second surface S2 and the second lens surface 12 so as to surround the second surface S2 from four directions. In addition, the optical fiber 6 is held in contact with the front end surface (left end surface). The distal end surface of the fiber-side circumferential convex portion 3d is parallel to and flush with the second surface S2. In addition, the device-side circumferential convex portion 3c and the photoelectric conversion device 5 (semiconductor substrate 7) are mechanically or optically engaged with each other to position the photoelectric conversion device 5 with respect to the lens array 2. The positioning means may be formed. As this positioning means, a combination of a pin formed on one of the device-side circumferential convex portion 3c and the photoelectric conversion device 5 and a pin insertion hole or hole formed on the other, or a device-side circumferential shape Examples include an optically detectable mark formed at a predetermined position of the convex portion 3c and the photoelectric conversion device 5. Similarly, positioning means (pins and pins) for positioning the optical fiber 6 with respect to the lens array 2 by mechanically or optically engaging the fiber side circumferential convex portion 3d and the optical fiber 6 (connector 10). A combination of holes / holes, optical marks, etc.) may be formed. 1, 2 and 4 show a pin 30 formed on the fiber-side circumferential convex portion 3d as an example of the positioning means. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the lens array main body 3 is opposite to the second plate-like portion 3b and is connected to the right end portion of the first plate-like portion 3a in a perpendicular manner. A plate-like portion 3e is formed. The third plate-like portion 3e may be provided as necessary.

更に、前述した構成以外にも、本発明には、種々の変形例を適用することができる。   Furthermore, in addition to the configuration described above, various modifications can be applied to the present invention.

（第１の変形例）
例えば、図６に示すように、プリズム１５として、第２のプリズム面１５ｂと第３のプリズム面１５ｃとの境界位置に、第２の充填材１８の第２のプリズム面１５ｂ上への流出を防止するための壁部２０が立設されたものを用いてもよい。 (First modification)
For example, as shown in FIG. 6, as the prism 15, the second filler 18 is allowed to flow out onto the second prism surface 15b at the boundary position between the second prism surface 15b and the third prism surface 15c. You may use what the wall part 20 for preventing was standingly arranged.

このような構成によれば、第２の充填材１８の充填の際に、壁部２０が第２の充填材１８を堰き止めることによって、第２の充填材１８の第２のプリズム面１５ｂ上への流出を確実に抑制することができるので、第２のプリズム面１５ｂの全反射機能を適正に確保することができる。   According to such a configuration, when the second filler 18 is filled, the wall portion 20 dams the second filler 18, so that the second filler 18 has the second prism surface 15 b on the second filler 18. Can be reliably suppressed, so that the total reflection function of the second prism surface 15b can be appropriately ensured.

（第２の変形例）
また、図７に示すように、第３の面Ｓ３を凹入面にする代わりに、第１のプリズム面１５ａを凹入面に形成してもよい。 (Second modification)
As shown in FIG. 7, the first prism surface 15a may be formed as a recessed surface instead of the third surface S3 as a recessed surface.

このような構成においても、第３の面Ｓ３と第１のプリズム面１５ａとの間に第１の充填材１６の充填空間（間隙部）を容易に確保することができる。   Even in such a configuration, a filling space (gap) of the first filler 16 can be easily secured between the third surface S3 and the first prism surface 15a.

（第３の変形例）
さらに、図８（ａ）の左側面図および図８（ｂ）の平面図に示すように、プリズム１５として、第３のプリズム面１５ｃの縁部に、第２の充填材１８の第２のプリズム面１５ｂ上への流出を防止するための凸状段差部２１が形成されたものを用いてもよい。この凸状段差部２１は、反射／透過層１７を包囲するような平面略コの字形状に形成されているとともに、反射／透過層１７よりも第３のプリズム面１５ｃの面法線方向に所定の寸法だけ突出するように形成されている。 (Third Modification)
Further, as shown in the left side view of FIG. 8A and the plan view of FIG. 8B, the second filler 18 is formed on the edge of the third prism surface 15 c as the prism 15. What formed the convex level | step-difference part 21 for preventing the outflow on the prism surface 15b may be used. The convex stepped portion 21 is formed in a substantially U-shape so as to surround the reflection / transmission layer 17, and in the surface normal direction of the third prism surface 15 c relative to the reflection / transmission layer 17. It is formed so as to protrude by a predetermined dimension.

このような構成によれば、凸状段差部２１によって第２の充填材１８が反射／透過層１７上に溜まりやすくすることができるので、第２の充填材１８の第２のプリズム面１５ｂ上への流出を効果的に抑制することができ、第２のプリズム面１５ｂの全反射機能を適正に確保することができる。   According to such a configuration, since the second filling material 18 can be easily accumulated on the reflection / transmission layer 17 by the convex stepped portion 21, the second filling material 18 has the second prism surface 15 b on the second filling material 18. Can be effectively suppressed, and the total reflection function of the second prism surface 15b can be appropriately ensured.

（第４の変形例）
さらにまた、図９に示すように、光信号の送信だけでなく光信号の受信にも対応した構成を採用してもよい。すなわち、図９に示すように、各列の光ファイバ６の下部近傍には、複数の受信用の光ファイバ６’が、紙面垂直方向に沿って整列配置されている。また、図９に示すように、第２の面Ｓ２における受信用の光ファイバ６’の端面６ａ’に臨む位置には、受信用の光ファイバ６’と同数の受信用の第４のレンズ面２４が、紙面垂直方向に沿って整列形成されている。さらに、図９に示すように、第３のプリズム面１５ｃにおける下端部側の所定範囲の部位は、反射／透過層１７の下端部１７ａよりも延長された延長部とされており、この延長部上には、反射／透過層１７が形成されていない。さらにまた、図９に示すように、第１の面Ｓ１には、受信用の光ファイバ６’と同数の受信用の第５のレンズ面２５が、紙面垂直方向に沿って整列形成されている。また、図９に示すように、光電変換装置５は、受信用の光ファイバ６’と同数の受信用の受光素子２７を備えている。 (Fourth modification)
Furthermore, as shown in FIG. 9, a configuration corresponding to not only transmission of an optical signal but also reception of an optical signal may be employed. That is, as shown in FIG. 9, a plurality of receiving optical fibers 6 ′ are aligned in the vicinity of the lower part of each row of optical fibers 6 along the direction perpendicular to the paper surface. Further, as shown in FIG. 9, at the position facing the end face 6a ′ of the receiving optical fiber 6 ′ on the second surface S2, the same number of receiving fourth lens surfaces as the receiving optical fiber 6 ′ are provided. 24 are aligned and formed along the direction perpendicular to the paper surface. Further, as shown in FIG. 9, a portion in a predetermined range on the lower end side of the third prism surface 15 c is an extension portion extended from the lower end portion 17 a of the reflection / transmission layer 17. On the top, the reflection / transmission layer 17 is not formed. Furthermore, as shown in FIG. 9, on the first surface S1, the same number of reception fifth lens surfaces 25 as the reception optical fibers 6 'are aligned and formed along the direction perpendicular to the paper surface. . As shown in FIG. 9, the photoelectric conversion device 5 includes the same number of receiving light receiving elements 27 as the receiving optical fibers 6 ′.

このような構成によれば、受信用の光ファイバ６’の端面６ａ’から出射された受信用のレーザ光Ｌａ’は、第４のレンズ面２４によって収束され、第２の板状部３ｂ、第２の充填材１８および第３のプリズム面１５ｃの延長部を順次透過（直進）した後に第２のプリズム面１５ｂにおいて第５のレンズ面２５側に全反射され、第５のレンズ面２５において収束されて受信用の受光素子２７に適正に結合される。   According to such a configuration, the laser beam La ′ for reception emitted from the end surface 6a ′ of the optical fiber 6 ′ for reception is converged by the fourth lens surface 24, and the second plate-like portion 3b, After sequentially transmitting (straight forward) through the second filler 18 and the extension of the third prism surface 15 c, the second prism surface 15 b is totally reflected toward the fifth lens surface 25, and is reflected on the fifth lens surface 25. The light is converged and properly coupled to the light receiving element 27 for reception.

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change can be made in the limit which does not impair the characteristic of this invention.

例えば、発光素子８、受光素子９、第１〜第３のレンズ面１１〜１３は、３列以上設けてもよい。また、第４および第５のレンズ面２４、２５は、２列以上設けてもよい。さらに、本発明は、光導波路等の光ファイバ以外の光伝送体にも有効に適用することができる。   For example, the light emitting element 8, the light receiving element 9, and the first to third lens surfaces 11 to 13 may be provided in three or more rows. Further, the fourth and fifth lens surfaces 24 and 25 may be provided in two or more rows. Furthermore, the present invention can be effectively applied to an optical transmission body other than an optical fiber such as an optical waveguide.

１ 光モジュール
２ レンズアレイ
３ レンズアレイ本体
３ａ 第１の板状部
３ｂ 第２の板状部
５ 光電変換装置
６ 光ファイバ
８ 発光素子
９ 受光素子
１１ 第１のレンズ面
１２ 第２のレンズ面
１３ 第３のレンズ面
１５ プリズム
１５ａ 第１のプリズム面
１５ｂ 第２のプリズム面
１５ｃ 第３のプリズム面
１６ 第１の充填材
１７ 反射／透過層
１８ 第２の充填材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical module 2 Lens array 3 Lens array main body 3a 1st plate-shaped part 3b 2nd plate-shaped part 5 Photoelectric converter 6 Optical fiber 8 Light emitting element 9 Light receiving element 11 1st lens surface 12 2nd lens surface 13 Third lens surface 15 Prism 15a First prism surface 15b Second prism surface 15c Third prism surface 16 First filler 17 Reflective / transmissive layer 18 Second filler

Claims (14)

複数の発光素子およびこれらから発光された光をモニタするための各発光素子ごとのモニタ光をそれぞれ受光する複数の受光素子が形成された光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、前記複数の発光素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、
前記光電変換装置として、前記発光素子が所定の第１の方向に沿って複数整列されてなる前記発光素子の列が、前記第１の方向に直交する所定の第２の方向に沿って複数列並列されるとともに、前記複数列の発光素子に対して前記第２の方向側であって前記光伝送体側の位置に、前記受光素子が前記第１の方向に沿って複数整列されてなる前記受光素子の列が、前記第２の方向に沿って複数列並列されたものが配置され、
前記光電変換装置に対して前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向において臨むレンズアレイ本体の第１の板状部と、
この第１の板状部における前記第２の方向側であって前記光伝送体側の端部に連設され、前記光伝送体の端面に対して前記第２の方向において臨む前記第１の板状部と同屈折率の前記レンズアレイ本体の第２の板状部と、
前記第１の板状部における前記光電変換装置に臨む第１の面に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第２の方向に沿って複数列並列形成され、前記複数列の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数列の第１のレンズ面と、
前記第２の板状部における前記光伝送体の端面に臨む第２の面に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第３の方向に沿って複数列並列形成され、前記複数列の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数列の発光素子ごとの光を、前記光伝送体の端面に向けてそれぞれ出射させる複数列の第２のレンズ面と、
前記第１の面における前記複数列の第１のレンズ面に対して前記第２の方向側であって前記第２の板状部側の位置に、前記第１の方向に沿って複数整列形成されるとともに前記第２の方向に沿って複数列並列形成され、前記第１の板状部の内部側から入射した前記複数列の発光素子ごとのモニタ光を前記複数列の受光素子に向けてそれぞれ出射させる複数列の第３のレンズ面と、
前記第１の板状部における前記第１の面と反対側の第３の面に対して前記第３の方向側であって前記光電変換装置と反対側に所定の間隙を設けるようにして配置され、前記複数列の第１のレンズ面に入射した後の前記複数列の発光素子ごとの光の光路を形成するプリズムと、
このプリズムの表面の一部をなし、前記第３の面に臨む位置に配置され、前記複数列の第１のレンズ面に入射した後の前記複数列の発光素子ごとの光が入射する第１のプリズム面と、
前記プリズムの表面の一部をなし、前記第１のプリズム面に対してこの第１のプリズム面から離間するにしたがって前記第２の板状部側に近づくように直線状に傾斜する所定の傾斜角を有し、前記第１のプリズム面に入射した前記複数列の発光素子ごとの光を前記複数列の第２のレンズ面に向けて全反射させる第２のプリズム面と、
前記プリズムの表面の一部をなし、前記第１のプリズム面に対してこの第１のプリズム面から離間するにしたがって前記第２の板状部と反対側に遠くなるように直線状に傾斜する所定の傾斜角を有し、前記第２のプリズム面によって全反射された前記複数列の発光素子ごとの光が入射する第３のプリズム面と、
この第３のプリズム面上に形成され、前記第３のプリズム面に入射した前記複数列の発光素子ごとの光を、所定の反射率で前記複数列の発光素子ごとのモニタ光として前記複数列の第３のレンズ面側に反射させるとともに、所定の透過率で前記複数列の第２のレンズ面側に透過させる反射／透過層と、
前記第３の面と前記第１のプリズム面との間の前記間隙に充填された第１の充填材と、
前記反射／透過層と前記第２の板状部における前記第２の面と反対側の第４の面との間に充填され、前記プリズムとの屈折率差が所定値以下とされた第２の充填材と
を備えたことを特徴とするレンズアレイ。 A plurality of light emitting elements and a photoelectric conversion device in which a plurality of light receiving elements for receiving monitor light for each light emitting element for monitoring light emitted from each of the light emitting elements and the light transmission body are disposed, A lens array capable of optically coupling the plurality of light emitting elements and an end face of the optical transmission body,
As the photoelectric conversion device, a plurality of rows of the light emitting elements formed by arranging a plurality of the light emitting elements along a predetermined first direction are arranged in a plurality of rows along a predetermined second direction orthogonal to the first direction. The light receiving element that is arranged in parallel and is arranged in a plurality along the first direction at a position on the optical transmission body side in the second direction with respect to the light emitting elements in the plurality of rows. A plurality of element rows arranged in parallel along the second direction is arranged,
A first plate-like portion of the lens array body facing the photoelectric conversion device in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction;
The first plate that is connected to the end of the first optical plate on the second direction side of the first plate portion and faces the end surface of the optical transmission body in the second direction. A second plate-like portion of the lens array body having the same refractive index as the shape-like portion;
On the first surface of the first plate-like portion facing the photoelectric conversion device, a plurality of rows are formed in alignment along the first direction and a plurality of rows are formed in parallel along the second direction. A plurality of rows of first lens surfaces on which light emitted from each of the rows of light emitting elements is incident;
On the second surface facing the end surface of the optical transmission body in the second plate-shaped portion, a plurality of alignments are formed along the first direction and a plurality of rows are formed in parallel along the third direction. A plurality of rows of second lens surfaces that respectively emit light of the plurality of rows of light emitting elements respectively incident on the plurality of rows of first lens surfaces toward an end surface of the optical transmission body;
A plurality of alignments are formed along the first direction at a position on the second plate side in the second direction with respect to the plurality of rows of first lens surfaces on the first surface. And a plurality of rows of light emitting elements that are formed in parallel along the second direction and are incident from the inner side of the first plate-shaped portion toward the light receiving elements of the plurality of rows. A plurality of rows of third lens surfaces each emitting light;
Arranged so that a predetermined gap is provided on the third direction side of the first plate-like portion on the opposite side to the first surface and on the opposite side of the photoelectric conversion device. A prism that forms an optical path of light for each of the plurality of rows of light emitting elements after being incident on the plurality of rows of first lens surfaces;
A first portion on which light from each of the light emitting elements in the plurality of rows is incident on the first lens surface in the plurality of rows is disposed at a position facing the third surface, forming a part of the surface of the prism. The prism surface of
A part of the surface of the prism, the first prism surface relative to Jo Tokoro you linearly inclined so as to approach the second plate-shaped portion as the distance from the first prism surface A second prism surface that totally reflects the light for each of the plurality of rows of light emitting elements incident on the first prism surface toward the second lens surface of the plurality of rows,
A part of the surface of the prism is formed, and the first prism surface is linearly inclined so as to become farther away from the second plate-like portion as the first prism surface is separated from the first prism surface. that Tokoro has a constant inclination angle of the third prism surface where the light of each light-emitting element of the plurality of rows which are totally reflected by the second prism surface is incident,
The plurality of columns formed on the third prism surface and incident on the third prism surface as the monitor light for the plurality of columns of light emitting elements with a predetermined reflectance. A reflection / transmission layer that reflects to the third lens surface side and transmits to the second lens surface side of the plurality of rows at a predetermined transmittance,
A first filler filled in the gap between the third surface and the first prism surface;
The second layer is filled between the reflection / transmission layer and the fourth surface opposite to the second surface in the second plate-like portion, and the difference in refractive index from the prism is a predetermined value or less. A lens array comprising: a filler. 前記第３の面は、前記複数列の第１のレンズ面の光軸に直交するように形成され、
前記第１のプリズム面は、前記第３の面に平行に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。 The third surface is formed to be orthogonal to the optical axis of the plurality of rows of first lens surfaces,
The lens array according to claim 1, wherein the first prism surface is disposed in parallel with the third surface. 前記レンズアレイ本体と前記第１の充填材との屈折率差が所定値以下とされていること
を特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイ。 3. The lens array according to claim 1, wherein a difference in refractive index between the lens array body and the first filler is a predetermined value or less. 前記第１の充填材と前記プリズムとの屈折率差が所定値以下とされていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The lens array according to any one of claims 1 to 3, wherein a difference in refractive index between the first filler and the prism is a predetermined value or less. 前記第４の面は、前記複数列の第２のレンズ面の光軸に直交するように形成され、前記反射／透過層を透過した前記複数列の発光素子ごとの光が前記第２の充填材側から垂直入射すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The fourth surface is formed so as to be orthogonal to the optical axis of the second lens surfaces of the plurality of rows, and the light for each of the plurality of rows of light emitting elements transmitted through the reflection / transmission layer is the second filling. The lens array according to claim 1, wherein the lens array is perpendicularly incident from a material side. 前記第２の充填材と前記レンズアレイ本体との屈折率差が所定値以下とされていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 6. The lens array according to claim 1, wherein a difference in refractive index between the second filler and the lens array main body is a predetermined value or less. 前記プリズムに対して前記第３の方向側から対面する前記第１の板状部の面の一部を凹入させて前記第３の面を形成し、前記第１の充填材を充填させる前記間隙を形成したこと
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 A part of the surface of the first plate-like portion facing the prism from the third direction side is recessed to form the third surface, and the first filler is filled. The lens array according to any one of claims 1 to 6, wherein a gap is formed . 前記第１の板状部に対して前記第３の方向側から対面する前記プリズムの面の一部を凹入させて前記第１のプリズム面を形成し、前記第１の充填材を充填させる前記間隙を形成したこと
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 A part of the surface of the prism facing the first plate portion from the third direction side is recessed to form the first prism surface, and the first filler is filled. The lens array according to claim 1, wherein the gap is formed . 前記第１の充填材および前記第２の充填材は、透光性の接着材からなり、
前記プリズムは、前記第１および第２の充填材によって前記レンズアレイ本体に接着されていること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The first filler and the second filler are made of a translucent adhesive,
The lens array according to any one of claims 1 to 8, wherein the prism is bonded to the lens array main body by the first and second fillers. 前記第１の充填材と前記第２の充填材とが同一物とされていること
を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The lens array according to claim 1, wherein the first filler and the second filler are the same. 前記第２のプリズム面は、前記第１のプリズム面に対して４５°の傾斜角を有するように形成され、
前記第３のプリズム面は、前記第２のプリズム面に対して直角かつ前記第１のプリズム面に対して４５°の傾斜角を有するように形成されていること
を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The second prism surface is formed to have an inclination angle of 45 ° with respect to the first prism surface,
The third prism surface is formed so as to have a right angle to the second prism surface and an inclination angle of 45 ° with respect to the first prism surface. The lens array according to any one of 10. 前記プリズムは、前記第２のプリズム面と前記第３のプリズム面との境界位置に、前記第２の充填材の前記第２のプリズム面上への流出を防止するための壁部を有すること
を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The prism has a wall portion for preventing the second filler from flowing out onto the second prism surface at a boundary position between the second prism surface and the third prism surface. The lens array according to claim 1, wherein: 前記プリズムは、前記第３のプリズム面の縁部に、前記第２の充填材の前記第２のプリズム面上への流出を防止するための凸状段差部を有すること
を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレンズアレイ。 The said prism has a convex level | step-difference part for preventing the outflow on the said 2nd prism surface of the said 2nd filler at the edge of the said 3rd prism surface. The lens array according to any one of 1 to 12. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のレンズアレイと、
請求項１に記載の光電変換装置と
を備えたことを特徴とする光モジュール。 The lens array according to any one of claims 1 to 13,
An optical module comprising the photoelectric conversion device according to claim 1.
JP2011129150A 2011-06-09 2011-06-09 Lens array and optical module having the same Expired - Fee Related JP5749577B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129150A JP5749577B2 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Lens array and optical module having the same
CN201280027847.8A CN103597392B (en) 2011-06-09 2012-06-07 Lens arra and possess the optical assembly of this lens arra
US14/122,224 US9310530B2 (en) 2011-06-09 2012-06-07 Lens array and optical module provided therewith
PCT/JP2012/064686 WO2012169587A1 (en) 2011-06-09 2012-06-07 Lens array and optical module provided therewith
TW101120745A TWI544234B (en) 2011-06-09 2012-06-08 A lens array and an optical module with it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129150A JP5749577B2 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Lens array and optical module having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012255931A JP2012255931A (en) 2012-12-27
JP5749577B2 true JP5749577B2 (en) 2015-07-15

Family

ID=47527549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011129150A Expired - Fee Related JP5749577B2 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Lens array and optical module having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5749577B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6888988B2 (en) * 2003-03-14 2005-05-03 Agilent Technologies, Inc. Small form factor all-polymer optical device with integrated dual beam path based on total internal reflection optical turn
JP2006344915A (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Sony Corp Optical unit
CN102667565B (en) * 2009-12-22 2015-05-13 恩普乐股份有限公司 Lens array and optical module provided therewith

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012255931A (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9223098B2 (en) Lens array and optical module including the same
WO2012169587A1 (en) Lens array and optical module provided therewith
US8787714B2 (en) Lens array and optical module provided therewith
JP5485686B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP5758658B2 (en) Lens array and optical module having the same
WO2013118390A1 (en) Lens array and light module comprising same
JP2010262222A (en) Lens array and optical module having with the same
TWI536045B (en) Lens array and manufacturing method thereof
CN104350406B (en) Optical receptacle and possess the optical module of this optical receptacle
JP2011211152A (en) Lens array and optical module with the same
JP2013092605A (en) Lens array and manufacturing method of the same
JP6747448B2 (en) Optical path conversion element, optical interface device, optical transmission system
TWI579610B (en) Optical socket and optical module having the same
JP5758657B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP5550353B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP2017049613A (en) Lens array and optical module provided with the same
JP5395042B2 (en) Manufacturing method of optical path conversion device
JP5749578B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP5758725B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP5749577B2 (en) Lens array and optical module having the same
JP4607063B2 (en) Manufacturing method of optical path conversion connector
JP2009223339A (en) Optical path changing connector, its manufacturing method and circuit board equipped with the optical path changing connector
JP2020056894A (en) Optical path conversion component, optical waveguide with optical path conversion component, optical module, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5749577

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees