CN103261925A - 透镜阵列及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透镜阵列及其制造方法,其不只在透镜面上、而且在透镜阵列主体中光路形成用的彼此位置靠近的两个凹部间的光路附近,都可有效地抑制焊缝的发生。通过将第四面(4e)作为闸门(GT)侧的面,使透镜阵列主体(4)成形时的熔融树脂材料的合流位置从透镜面(11~13)的形成位置偏离,而且,利用第三凹部(38)的三维形状,在透镜阵列主体(4)成形时,抑制由与第四面(4e)相对向的面(4f)侧而来的熔融树脂材料朝向第一凹部(18)和第二凹部(19)之间所对应的流路内的流入。

Description

透镜阵列及其制造方法
技术领域
本发明涉及透镜阵列及其制造方法,尤其涉及适合于通过使用模具的树脂成形而制造的透镜阵列及其制造方法。
背景技术
近年来,反应通信的高速化和通信装置的小型化的需求,作为对以紧密的构成来实现多通道的光通信有效的光学构件,并列配置多个透镜的透镜阵列的需要正日益提高。
这种透镜阵列以往能安装具备多个发光元件(例如,VCSEL:VerticalCavity Surface Emitting Laser))的光电转换装置,并且可安装多个光纤。
而且,透镜阵列在这样地配置在光电转换装置和多个光纤的间的状态下,通过使由光电转换装置的各发光元件所射出的光以光学方式与各光纤的端面耦合,可进行多通道的光通信。
另外,在光电转换装置中,为了使发光元件的输出特性稳定,具备用来监视由发光元件所射出的光(特别是强度或光量)的监视用受光元件,这种光电转换装置所对应的透镜阵列构成为将从发光元件射出的光的一部份当做监视光而反射至监视用的受光元件侧。
另外,在光电转换装置中,为了对应于双向通信,具备发光元件和接收用的受光元件,这种光电转换装置所对应的透镜阵列具备发送用的透镜和接收用的透镜。
以下,对这种光监视器所对应的透镜阵列的一例及双向通信对应的透镜阵列的一例依序进行说明。
(光监视器对应的透镜阵列)
首先,图20是同时表示光监视器对应的透镜阵列1、光电转换装置2及光纤3的纵剖视图。另外,图21是图20中所示的透镜阵列1中的透镜阵列主体的俯视图。另外,图22是图20中所示的透镜阵列主体的左侧视图。另外,图23是图20中所示的透镜阵列主体的仰视图。另外再者,图24是图20中所示的透镜阵列主体的右侧视图。
如图20所示,透镜阵列1配置在光电转换装置2和光纤3之间。
此处,光电转换装置2在面对半导体基板5中的透镜阵列1的面上具有多个发光元件7,其将激光La射出(发光)到与该面垂直的方向(图20中为上方向),这些发光元件7构成上述的VCSEL(垂直共振器面发光激光器)。另外,在图20中,各发光元件7沿着图20的纸面垂直方向而排列形成。另外,光电转换装置2在面对半导体基板5的透镜阵列1的面上,且相对于各发光元件7的图20的左方附近位置具有与发光元件7相同数目的多个监视用的受光元件8,该受光元件8接收用来监视由各发光元件7分别射出的激光La的输出(例如,强度或光量)的监视光M。另外,受光元件8排列形成为与发光元件7同方向,在互相对应的元件7、8彼此的间排列方向的位置互相一致。即,受光元件8以与发光元件7同一间距形成。该受光元件8由光侦测器等来构成。另外,虽然未图式,但在光电转换装置2中连接着控制电路,其基于由受光元件8所接收的监视光M的强度或光量来对由发光元件7所发出光的激光La的输出进行控制。这种光电转换装置2例如在使半导体基板5抵接于透镜阵列1的状态下成为相对于透镜阵列1为对向配置的形式。而且,该光电转换装置2通过例如由夹紧弹簧等未图式的公知的固定机构安装在透镜阵列1,以此与透镜阵列1一起构成光模块。
另外,光纤3与发光元件7和受光元件8同数地配设着,且沿着图20的纸面垂直方向而与发光元件7以同一间距排列形成。各光纤3成为互相相同尺寸的光纤3,其端面3a侧的部位保持于MT连接器(Mechanically Transferablesplicing connector)等的多心一体型的光连接器10内。这种光纤3例如在光连接器10的透镜阵列1侧的端面抵接于透镜阵列1的状态下由未图示的公知的固定机构(例如,夹紧弹簧等)而成为安装在透镜阵列1的形式。
然后,透镜阵列1在配置在这种光电转换装置2和光纤3之间的状态下,使各发光元件7和各光纤3的端面3a光学地相结合。
若对该透镜阵列1更详细地描述,则如图20所示,透镜阵列1具有透光性的透镜阵列主体4。该透镜阵列主体4的外形形成为大略矩形板状。即,如图20和图21所示,透镜阵列主体4由上端面4a、下端面4b、左端面4c、右端面4d、前端面4e和后端面4f的各平面来构成大略的外形。另外,上下的端面4a、4b互相平行,左右的端面4c、4d也互相平行。而且,上下的端面4a、4b和左右的端面4c、4d做成互相垂直。
在这种透镜阵列主体4的下端面4b上安装有光电转换装置2,在该下端面4b上如图20和图23所示,形成了和发光元件7相同数目的多个(12个)平面圆形状的第一透镜面(凸透镜面)11。此处,如图20所示,下端面4b中,图20的右侧的规定范围的俯视大略矩形状的部位隔着钻柱坑部16而形成在较其它部位更凹入上方的凹入平面(以下,称为透镜形成面16a)上,多个第一透镜面11形成在这种下端面4b的透镜形成面16a上。然而,透镜形成面16a形成为相对于下端面4b的其它部位平行。另外,各第一透镜面11形成为排列在发光元件7所对应的规定的排列方向(图20中的纸面垂直方向、图23中的纵向)。另外,各第一透镜面11互相形成为相同尺寸,且与发光元件7以同一间距形成。另外,排列方向中互相邻接的第一透镜面11彼此形成为使各个周端部互相接触的邻接状态。另外,各第一透镜面11上的光轴OA(1)形成为与透镜阵列主体4的下端面4b垂直。另外,各第一透镜面11上的光轴OA(1)形成为与从与各第一透镜面11分别对应的各发光元件7所发出的激光La的中心轴一致。
如图20所示,各第一透镜面11上分别对应的各发光元件7每个所射出的激光La入射至这种的各第一透镜面11。而且,各第一透镜面11使入射的各发光元件7每个的激光La朝向透镜阵列主体4的内部行进。各第一透镜面11存在对入射的各发光元件7每个的激光La进行准直的情况,也有使其会聚的情况。
另一方面,在透镜阵列主体4的左端面4c安装有多个光纤3,在该左端面4c上如图20和图22所示,形成有与第一透镜面11相同数目的平面圆形状的多个第二透镜面(凸透镜面)12。此处,如图20和图22所示,左端面4c形成为中央侧的规定范围的平面大致矩形状的部位相对于包围该部位的周边侧的部位隔着钻柱坑部17而向图20的右方凹入的凹入平面(以下,称为透镜形成面17a),多个第二透镜面12形成在这种左端面4c的透镜形成面17a上。然而,透镜形成面17a相对于左端面4c的其它部位平行地形成。另外,各第二透镜面12形成为在与各光纤3的端面3a的排列方向即第一透镜面11的排列方向同方向上排列。另外,各第二透镜面12互相形成为同一尺寸,且与第一透镜面11以同一间距形成。而且,形成为排列方向中互相邻接的第二透镜面12彼此使各自的周端部互相接触的邻接状态。另外,各第二透镜面12上的光轴OA(2)与透镜阵列主体4的左端面4c垂直地形成。另外,各第二透镜面12上的光轴OA(2)形成为位于与各第二透镜面12对应的各光纤3的端面3a的中心轴同一轴上。
如图20所示,在这种各第二透镜面12上分别入射有各发光元件7每个的激光La,该激光La分别入射到各第二透镜面12所对应的各第一透镜面11上且可在透镜阵列主体4的内部的光路行进。而且,各第二透镜面12使入射的各发光元件7每个的激光La会聚,且分别向各第二透镜面12所对应的各光纤3的端面3a射出。
这样,各发光元件7和各光纤3的端面3a形成为经由第一透镜面11和第二透镜面12而光学地相结合。
另外,如图20和图23所示,在透镜阵列主体4的下端面4b的透镜形成面16a上,且相对于第一透镜面11的图20的左方附近位置处形成有与受光元件8相同数目(在本实施方式中,发光元件7、光纤3、第一透镜面11和第二透镜面12也为相同数目)的平面圆形状的第三透镜面(凸透镜面)13。各第三透镜面13形成为在与受光元件8对应的规定的排列方向即第一透镜面11的排列方向同方向上排列。另外,各第三透镜面13互相形成为同一尺寸,并且以与各受光元件8同一间距形成。而且,在排列方向中互相邻接的第三透镜面13彼此形成为使各自的周端部互相接触的邻接状态。另外,各第三透镜面13上的光轴OA(3)与透镜阵列主体4的下端面4b垂直地形成。另外,各第三透镜面13上的光轴OA(3)形成为与各第三透镜面13分别对应的各受光元件8的受光面的中心轴大致一致。
如图20所示,从透镜阵列主体4的内部侧而来且分别对应于各第三透镜面13的各发光元件7每个的监视光M入射到这种各第三透镜面13上。而且,各第三透镜面13使入射的各发光元件7每个的监视光M会聚,且分别朝向各第三透镜面13所对应的各受光元件8射出。
另外,如图20和图21所示,在透镜阵列主体4的上端面4a上凹入形成有纵剖面大致成梯形的第一凹部18,形成该第一凹部18的内表面的一部分的倾斜面18a做成全反射面18a。如图20所示,全反射面18a形成为倾斜面,其相对于透镜阵列主体4的下端面4b及左端面4c的双方都具有倾斜度,并形成为其上端部较其下端部更位于图20的左侧(即,后述的第二凹部19侧)。另外,如图21所示,全反射面18a的平面形状形成为在第一透镜面11的排列方向(图21的纵方向)上长形的大略矩形状。该全反射面18a配置在第一透镜面11和后述的第二凹部19的第一光学面19a之间的各发光元件7每个的激光La的光路上。
如图20所示,分别入射至各第一透镜面11后的各发光元件7每个的激光La从图20的下方以临界角以上的入射角入射至上述全反射面18a。然后,该全反射面18a使入射的各发光元件7每个的激光La朝向图20的左侧而发生全反射。
另外,全反射面18a的倾斜角以下端面4b为基准(0度)而绕图20的顺时针中设成40度~50度(例如,45度)。
另外,如图20和图21所示,在透镜阵列主体4的上端面4a上,凹入形成有第二凹部19,使第二凹部19位于通过第一透镜面11和第二透镜面12的激光La的光路上。如图20和图21所示,第二凹部19的纵剖面形状形成为矩形状,且平面形状形成为在第一透镜面11的排列方向上长的矩形状。
此处,如图20所示,在第二凹部19的右侧面上形成有第一光学面19a,其用来形成第二凹部19的内表面的一部分。该第一光学面19a与透镜阵列主体4的左端面4c平行地形成。
如图20所示,由全反射面18a所全反射的各发光元件7的每个激光La垂直入射至这种第一光学面19a上。该入射角为(换言之,即入射方向)与左端面4c也垂直的角度(入射方向)。
另外,如图20所示,在第二凹部19的左侧面上形成有第二光学面19b,其是第二凹部19的内表面的一部分,且相对于第一光学面19a形成在图20的左方对向的部位。该第二光学面19b也与左端面4c平行地形成。
如图20所示,在入射到第一光学面19a上后朝向各第二透镜面12侧行进的各发光元件7每个的激光La垂直入射至上述第二光学面19b。然后,第二光学面19b使已入射的各发光元件7的每个的激光La垂直地透过。
另外,如图20所示,在第二凹部19所形成的空间内配置纵剖面大致为梯形的棱镜20。
此处,如图20所示,棱镜20在沿第一光学面19在图20的左方面对的位置处具备用以形成棱镜20的表面的一部分的第一棱镜面20a。该第一棱镜面20a以其上端部定位于较其下端部更位于图20的右侧(即,第一光学面19a侧)的方式相对于透镜阵列主体4的下端面4b和左端面4c而形成为具有规定的倾斜角的倾斜面。由此,如图20所示,在第一棱镜面20a和第一光学面19a之间形成有纵剖面为直角三角形状的空间。
另外,如图20所示,棱镜20具有第二棱镜面20b,其是棱镜20的表面的一部份,且形成与第一棱镜面20a对向的部位。该第二棱镜面20b在相对于第二光学面19b在图20的右方具有规定的间隔而面对的位置处配置成与第二光学面19b平行。
另外,如图20所示,棱镜20中的该图20的右端面抵接于从第二凹部19的右侧面的第一光学面19a的上端延伸至上方的部位,另外,棱镜20中的该图20的下端面抵接于第二凹部19的底面19e(参考图21),另外,形成于棱镜20的上端部的凸缘部21抵接于透镜阵列主体4的上端面4a,这样可将棱镜20相对于第二凹部19进行定位。
这种棱镜20形成入射至第一光学面19a后朝向第二透镜面12侧行进的各发光元件7的每个的激光La的光路。
另外,如图20所示,在第二凹部19和棱镜20之间填充有由透光性的粘接材料所构成的填充材料22,利用该填充材料22的粘接力,将棱镜20稳定地保持在第二凹部19内。另外,如图20所示,填充材料22也配置在凸缘部21上,以用在凸缘部21相对于透镜阵列主体4的上端面4a的粘接。可使用热固化性树脂或紫外线固化性树脂作为这种填充材料22。
另外,填充材料22形成为与棱镜20同一折射率。例如,棱镜20通过作为聚醚酰亚胺的SABIC公司制Ultem(注册商标)而形成,填充材料22也存在由三菱气体化学公司制(注册商标)所形成的情况。此种情况下,该棱镜20和填充材料22的折射率成为相对于波长850nm的光都是1.64。例如,还存在以下情况,即,棱镜20由作为环状烯烃树脂的JSR公司制的ARTON(注册商标)来形成,填充材料22由作为UV固化树脂的(公司)Tekas制的A1754B来形成。此种情况下,棱镜20和填充材料22的折射率成为相对于波长850nm的光都是1.50。
另外,如图20所示,在第二凹部19所形成的空间内,且在各发光元件7每个的激光La相对于棱镜20的行进方向的上游侧的位置处形成厚度薄的反射/透过层24。此处,如图20所示,该反射/透过层24的第一光学面19a侧的表面隔着填充材料22而面对第一光学面19a,并且其第一棱镜面20a侧的表面密接于第一棱镜面20a。存在以下的情况,即,这种反射/透过层24通过由镍、铬或铝等单一的金属所构成的单层膜或通过将介电常数互相不同的多个介电体(例如,TiO2和SiO2)互相积层而得的介电体多层膜涂布在第一棱镜面20a上而形成。此种情况下,涂布时使用镍铬合金蒸镀等的公知的涂布技术。使用此种涂布时,该反射/透过层24例如形成为1μm以下的极薄的厚度。然而,该反射/透过层24也可由玻璃滤光片构成。另外,该反射/透过层24形成为与第一棱镜面20a平行。
此处,如图20所示,垂直入射至第一光学面19a的各发光元件7每个的激光La无折射地在第一光学面19a和反射/透过层24之间所填充的填充材料22的内部的光路上朝向第二透镜面12侧直进。此时,该填充材料22若与透镜阵列主体4形成为同一折射率,则第一光学面19a与填充材料22的界面中的菲涅耳反射会受到抑制。此时,透镜阵列主体4也可由与棱镜20相同的材料形成。另外,这样可使在第一光学面19a和反射/透过层24之间的填充材料22内行进的各发光元件7每个的激光La入射至反射/透过层24。然后,该反射/透过层24使入射的各发光元件7每个的激光La以规定的反射率反射至第三透镜面13侧,并且以规定的透过率透过棱镜20侧。此时,由于反射/透过层24的厚度较薄,因此透过该反射/透过层24的激光La的折射能够忽略(视为直进透过)。另外,作为反射/透过层24的反射率及透过率,可在能获得对监视激光La的输出充分的光量的监视光M的限度内,设定对应于该反射/透过层24的材质或厚度等的期望值。例如,该反射/透过层24通过上述单层膜来形成时,依据其厚度,该反射/透过层24的反射率可设为20%,透过率可设为60%(吸收率20%)。另外,例如,反射/透过层24通过上述的介电体多层膜来形成时,依据其厚度或层数,该反射/透过层24的反射率可设为10%,透过率可设为90%。
然后,在这种反射或透过时,如图20所示,入射至反射/透过层24的各发光元件7每个的激光La的各自的一部分(反射率部分的光)作为分别对应于各发光元件7的各发光元件7每个的监视光M而朝向各监视光M所对应的各第三透镜面13侧反射。
另外,在这样由反射/透过层24所反射的各发光元件7每个的监视光M朝向各第三透镜面13侧而在透镜阵列主体4的内部行进后,从各第三透镜13所向与之对应的各受光元件8分别射出。
另一方面,经由反射/透过层24所透过的各发光元件7每个的激光La透过后不久入射至第一棱镜面20a。各发光元件每个的激光La相对于该第一棱镜面20a的入射方向可视为与各发光元件7每个的激光La相对于该反射/透过层24的入射方向为同一方向。此处,反射/透过层24非常薄,在该层24的激光La的折射可忽略。而且,入射至第一棱镜面20a的各发光元件7每个的激光La在棱镜20的内部的光路上朝向第二透镜面12侧行进。
此时,通过棱镜20形成为与填充材料22同一折射率,在各发光元件7每个的激光La入射至第一棱镜面20a时,各激光La不会发生折射。而且,在棱镜20的内部的光路上行进的各发光元件7每个的激光La垂直入射至第二棱镜面20b,并且由该第二棱镜面16b垂直地射出至棱镜20的外部。
然后,由第二棱镜面20b所射出的各发光元件7每个的激光La垂直地入射至第二棱镜面20b和第二光学面19b之间所填充的填充材料22。该垂直入射的各发光元件7每个的激光La未折射地在填充材料22的内部的光路上朝向第二透镜面12侧直进。此时,填充材料22形成为与棱镜20同一折射率,从而使第二棱镜面20b与填充材料22的界面的菲涅耳反射受到抑制。
这样在第二棱镜面20b和第二光学面19b之间的填充材料22内行进的各发光元件7每个的激光La由填充材料22垂直射出,然后,如上所述,垂直入射至第二光学面19b。而且,垂直入射至第二光学面19b的各发光元件7每个的激光La在第二光学面19b以后的透镜阵列主体4的内部的光路上朝向各第二透镜面12侧行进后,利用各第二透镜面12,朝向各第二透镜面12所对应的各光纤3的端面而分别射出。
此外,如图21所示,第二凹部19在从上端面4a的面法线方向(图20中的上方)观看时,第二凹部19的底面19e及全部的侧面19a~d形成为会聚在由第二凹部19的开口部19f的外形所示的范围以内的形状。换言之,第二凹部19中底面19e和全部的侧面19a~19d的各个朝向上端面4a的面法线方向的投影面,形成为会聚在由开口部19f的外形所示的范围以内。这种第二凹部19的形状成为可确保从模具的脱模性的形状。此点在上述的第一凹部18中也相同。
另外,如图20至图23所示,在透镜阵列主体4的左端面4c上,在第二透镜面12相对于透镜形成面17a的排列方向的位置,与左端面4c垂直地形成有作为透镜阵列侧的光纤定位构造的一对光纤定位用凸部25。该一对光纤定位用凸部25形成为由左端面4c朝向光纤3侧而突出的尺寸互相相同的圆销状(圆柱形状)。
另一方面,作为这一对光纤定位用凸部25所对应的光纤3侧的构造,如图25所示,光连接器10中形成有作为光纤侧的光纤定位构造的一对光纤定位用凹部26。然而,在图25中,由于两光纤定位用凹部26在纸面垂直方向中重叠,因此只能看见纸面跟前侧的1个光纤定位用凹部26。这一对的光纤定位用凹部26形成为满足依照F12形多心光纤连接器的规格(IEC61754-5,JIS C5981)的尺寸精度那样的尺寸互相相同的圆凸饰孔状。
如图25所示,光纤定位用凹部26在将光纤3安装至透镜阵列1时,对应的光纤定位用凸部25成为插入的形式,由此,进行将光纤3安装在透镜阵列1时对光纤3的定位。
另外,如图23所示,在透镜阵列主体4的下端面4b上,在第一透镜面11和第三透镜面13相对于透镜形成面16a的排列方向的两外侧位置,形成有作为透镜阵列侧的光电转换装置定位构造的一对装置定位用凹部28。这一对装置定位用凹部28形成为尺寸相同的圆凸饰孔状,并且其中心轴形成为与第一透镜面11的光轴OA(1)平行。
另一方面,作为这一对的装置定位用凹部28所对应的光电转换装置2侧的构成,如图25所示,在半导体基板5上形成作为光电转换装置侧的光电转换装置定位构造的一对装置定位用凸部29。然而,在图25中,由于两装置定位用凸部29在纸面垂直方向中重叠,因此只能看到纸面跟前侧的一个装置定位用凸部29。这一对的装置定位用凸部29形成为与由发光元件7而来的射出光的中心轴平行的方向延伸的互相相同尺寸的圆销状。
如图25所示,各装置定位用凸部29在将光电转换装置2安装在透镜阵列1时成为分别插入至对应的装置定位用凹部28的形式,由此,进行在将光电转换装置2安装在透镜阵列1时的光电转换装置2的定位。
(双向通信对应的透镜阵列)
其次,图26是与光电转换装置2和光纤3一起表示双向通信对应的透镜阵列31的纵剖视图。另外,图27是图26所示的透镜阵列31的俯视图。另外,图28是图26所示的透镜阵列31的左侧视图。另外,图29是图26所示的透镜阵列31的仰视图。
该双向通信对应的透镜阵列31、第一透镜面11、第二透镜面12及第一凹部18的构成和机能与上述的光监视器对应的透镜阵列1同样。
另一方面,该双向通信对应的透镜阵列31具备用来对应于光信号的接收的构成,以取代用来获得上述监视光M的各构成部20、22、24。
另外,光电转换装置2和光纤3侧也具备对应于光信号的接收的构成。
即,如图26所示,在光连接器10的光纤3的附近(图26的下方附近)并列配置有接收专用的第二光纤33。第二光纤33沿着与光纤3的排列方向相同的方向而与光纤3以同一间距并以相同数目(12个)排列。另外,第二光纤33的数目设成与受光元件8和第三透镜面13同一数目。而且,激光LR由面对这些多个第二光纤33的透镜阵列31的各端面33a朝向透镜阵列31射出。此激光LR相当于接收用的光信号。
另外,如图26所示,在相对于透镜阵列主体4的左端面4c的各第二透镜面12与这些排列方向成正交的方向(图26的下方向)中相邻的位置,且在面对各第二光纤33的端面33a的位置处形成有与由各第二光纤33所射出的激光LR所入射的第二光纤33相同数目的第四透镜面14。该些多个第四透镜面14形成为尺寸互相相同的平面圆形状,并且沿着第二透镜面12的排列方向以与第二透镜面12相同的间距排列形成。另外,第四透镜面14上的光轴OA(4)垂直地形成在左端面4c上。另外,第四透镜面14也存在与第二透镜面相同尺寸的情况。
另外,如图26所示,第二凹部19具有第二全反射面34,其形成第二凹部19的底面的右端部侧的规定范围的部位。该第二全反射面34形成为其上端部较其下端部更位于图26的左侧那样的倾斜面。第二全反射面34也可形成为与第一凹部18的全反射面18a平行。入射至各第四透镜面14的各第二光纤33每个的激光LR由图26的左方以临界角以上的入射角入射至上述第二全反射面34。然后,第二全反射面34使入射的各第二光纤33每个的激光LR朝向各第三透镜面13侧(图26的下方)全反射。
于是,由第二全反射面34全反射的各第二光纤33每个的激光LR朝向由各第三透镜面13来分别集束后所对应的受光元件8射出。即,在双向通信对应的透镜阵列31中,第三透镜面13用于接收光信号的聚光以取代监视光M的聚光,受光元件8用于接收光信号的受光以取代监视光M的受光。
另一方面,与光监视器对应的透镜阵列1的情况一样,各发光元件7每个的激光LT依序经过各第一透镜面11、全反射面18a、第一光学面19a和第二光学面19b后由各第二透镜面12朝向对应的光纤3的端面3a射出。
依据这种构成,由各第二光纤33所射出的激光LR可经过各第四透镜面14、第二全反射面34和各第三透镜面13而结合在各受光元件8,因此可有效地对应于双向通信。
另外,这种双向通信对应的透镜阵列31例如若未设置与朝向全反射面18a、34上的反射膜(Au,Ag,A等l)的涂布等的透镜阵列主体4不同个体的构成,则成为透镜阵列主体4。
作为与以上的透镜阵列有关的的现有技术,在之前例如已在非专利文献1中揭示而被提出。
先前技术文献
非专利文献
非专利文献1]:日本特愿2010-242124号
发明内容
发明所要解决的课题
上述的光监视器对应的透镜阵列1和双向通信对应的透镜阵列31的透镜阵列主体4从量产性和低成本化的观点而言,期望由使用了模具的树脂成形来制造。
因此,这种透镜阵列主体4在由使用模具的树脂材料的注塑成形来制造的情况下,使熔融状态的树脂材料(以下称为熔融树脂材料)经由滚动条和轮碾机而由闸门注入至空腔内以进行填充。
此时,注入至空腔内的熔融树脂材料依照空腔的形状而分流成多个地在空腔内流动后,然后最终在远离闸门的位置合流(会合)。
然后,在这种熔融树脂材料的合流位置中,生成了称为焊缝的使用模具的树脂成形中不可避免的成形不良。
此处,在这种焊缝发生在透镜面11~14的情况下,将使透镜阵列1、31的光学性能显著地劣化。
因此,透镜阵列主体4的成形时,期望进行闸门定位在前端面4e或后端面4f的转印面上这样的模具设计。若这样,则由闸门注入至空腔内的熔融树脂材料可在与透镜面11~14的转印无关的转印面(后端面4f或前端面4e的转印面)侧的位置合流,因此可有效地抑制朝向透镜面11~14上的焊缝的发生。
然而,本发明人等得知在进行使透镜阵列1、31的光学性能更向上的精心研究的过程中,即使在进行此种闸门位置的选择的情况下,起因于具备两凹部18、19的透镜阵列主体4特有的形状,而在光学性能上有问题的位置发生了焊缝。
即,图30和图31(图30的A-A剖视图)表示了使用模具来对光监视器对应的透镜阵列1的透镜阵列主体4进行注塑成形时的熔融树脂材料(聚醚酰亚胺)的流动解析结果。流动解析时使用东丽工程有限公司制的树脂流动解析软件(3D TIMON)(TIMON是同公司的注册商标)。另外,如图30所示,模具的闸门GT定位于透镜阵列主体4的前端面4e的转印面上。
如图30和图31所示,已知透镜阵列主体4在第一凹部18和第二凹部19之间的靠近后端面4f的位置,形成有焊缝W。这种焊缝W的形成基于下述理由。
即,由闸门GT注入至空腔内的熔融树脂材料虽然设定成朝向面对闸门GT的后端面4f的转印面侧而流动,但就第一凹部18和第二凹部19所对应的流路而言,由两凹部18、19的转印面的三维形状使熔融树脂材料的流动受到量的抑制。另外,此时,第一凹部18和第二凹部19之间所对应的流路中由于其宽度狭窄而使熔融树脂材料难以流入,因此使朝向后端面4f的转印面侧的熔融树脂材料的流速变慢。另一方面,第一凹部18和透镜阵列主体4的右端面4d之间所对应的流路、以及第二凹部19和透镜阵列主体4的左端面4c之间所对应的流路中,由于其宽度较宽而使朝向后端面4f的转印面侧的熔融树脂材料的流速变快。由此,通过第一凹部18和右端面4d之间所对应的流路的熔融树脂材料、以及通过第二凹部19和左端面4c之间所对应的流路的熔融树脂材料较通过两凹部18、19之间所对应的流路的熔融树脂材料更早到达后端面4f的转印面,然后流入至两凹部18、19之间所对应的流路内,成为由后端面4f的转印面回流(逆流)的方式。然后,该已流入的熔融树脂材料通过与在两凹部18、19之间所对应的流路中朝向后端面4f的转印面侧行进的熔融树脂材料大致上正面冲突,在两凹部18、19间形成焊缝W。
另外,图32及图33(图32的A-A剖视图)表示使用模具来对双向通信对应的透镜阵列31的透镜阵列主体4进行成形时的熔融树脂材料的流动解析结果。流动解析的条件与图30和图31的情况同样。
如图32和图33所示,在双向通信对应的透镜阵列主体4中也由于与图30和图31的情况同样的理由,在两凹部18、19的间的靠近后端面4f的位置形成焊缝W。
另外,图34及图35(图34的A-A剖视图)是双向通信对应的透镜阵列31的透镜阵列主体4,其与图32和图33的构成不同,且表示第一凹部18在长边方向的尺寸(横宽度)形成为较第二凹部19更大时的熔融树脂材料的流动解析结果。流动解析的条件与图30和图31的情况同样。
在图34和图35的情况下,在两凹部18、19之间的靠近后端面4f的位置已知形成有焊缝W。
这样,在各透镜阵列1、31的透镜阵列主体4中判明为在两凹部18、19之间形成有焊缝W。该焊缝W由于形成在通过第一透镜面11和第二透镜面12的激光La的光路的附近,因此会发生激光La相对于光纤3的端面3a的光结合效率低下的问题。
另外,在光监视器对应的透镜阵列主体4中,两凹部18、19之间的焊缝W由于也位于第一透镜面11和第三透镜面13之间的光路的附近,因此会发生监视光M相对于受光元件8的光结合效率低下的问题。
因此,本发明鉴于上述的问题点,其目的在于提供一种透镜阵列及其制造方法,其不只对透镜面上,还对在透镜阵列主体的光路形成用的彼此位置靠近的两个凹部间的光路附近发生焊缝的情况都可有效地进行抑制。
用于解决课题的方法
为了实现上述目的,本发明的方案一的透镜阵列的特征在于,其通过使用模具的树脂成形来形成,具备:多个第一透镜面,其以在规定的排列方向上排列的方式形成在透镜阵列主体的第一面上;多个第二透镜面,其以沿上述排列方向排列的方式形成在上透镜阵列主体的第二面上,该第二面在与上述排列方向正交的方向上与上述第一面相邻;至少一个第三透镜面,其形成在上述第二面侧相对于上述第一面的上述第一透镜面的附近位置;第一凹部,其凹入形成在与上述第一面相对向的上述透镜阵列主体的第三面上,具备全反射面,该全反射面用来形成第一光路,该第一光路通过上述第一透镜面和上述第二透镜面;以及第二凹部,其以位于上述第一光路上的方式凹入形成在上述第三面中相对于上述第一凹部的上述第二面侧的附近位置,且用于形成第二光路,该第二光路通过上述第三透镜面,在上述排列方向的一方中与上述第一面和上述第二面相邻的上述透镜阵列主体的第四面为上述模具的闸门侧的面,在上述第三面上凹入形成第三凹部,该第三凹部用于在上述透镜阵列主体成形时抑制在第一凹部与上述第二凹部之间的光路附近形成焊缝,以连接在上述第一凹部的上述排列方向中的另一方的端部或上述第二凹部的上述排列方向中的另一方的端部的方式形成。而且,依据该方案一的的发明,通过将第四面作为闸门侧的面,能够使透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的合流位置从透镜面的形成位置偏离,另外,通过第三凹部的三维形状,在透镜阵列主体成形时,能够抑制从第四面的对向的面侧而来的熔融树脂材料朝向对应于第一凹部和第二凹部之间的流路内流入,因此可有效地抑制在透镜面上以及第一凹部和第二凹部之间的光路附近发生焊缝的情况。
另外,本发明方案二的透镜阵列的特征在于,另外,在方案一中,上述第三凹部以连接在上述第一凹部的上述另一方的端部的方式形成,上述第一凹部的上述另一方向的端部比上述第二凹部的上述另一方的端部更位于上述排列方向的另一方。而且,依据该方案二的发明,在形成连接在第一凹部的第三凹部时,由于使第三凹部不连接在第二凹部,因此第三凹部的形状不复杂化也可。
另外,本发明方案三的透镜阵列的特征在于,另外,在方案一中,上述第三凹部以连接在上述第二凹部的上述另一方的端部的方式形成,上述第二凹部的上述另一方向的端部比上述第一凹部的上述另一方的端部更位于上述排列方向的另一方。而且,依据该方案三的发明,在形成连接在第二凹部的第三凹部时,由于使第三凹部不连接在第一凹部,因此第三凹部的形状不复杂化也可。
另外,本发明方案四的透镜阵列的特征在于,另外,在方案一至三的任一项中,从上述透镜阵列主体的外部分别入射到上述多个第一透镜面的各光由上述全反射面全反射后入射到上述第二凹部,在上述第二凹部所形成的空间中,以下述方式对入射到上述第二凹部的上述各光进行控制:以规定的反射率反射且行进到上述第三透镜面侧,并且以规定的透过率透过且行进到上述第二透镜面侧,此时,配置光控制构件,使上述各光的至少一个作为用来监视该光的监视光进行反射,上述第二光路成为贯通上述第三透镜面和上述第一透镜面的光路。而且,依据该方案四的发明,在光监视器对应的透镜阵列中,能够有效地抑制在透镜面上、朝向第一凹部和第二凹部之间的第一光路附近以及第一凹部和第二凹部之间的第二光路附近产生焊缝。
另外,本发明方案五的透镜阵列的特征的特征在于,另外,在方案四中,上述光控制构件具备:棱镜,其配置在上述第二凹部所形成的空间内,且形成上述各光的光路,上述各光在入射到上述第二凹部后朝向上述第二透镜面侧行进;以及反射/透过层,其在上述第二凹部所形成的空间内相对于上述棱镜配置在上述各光的行进方向中的上游侧的位置,使入射到上述第二凹部的上述各光以上述规定的反射率反射到上述第三透镜面侧,并且以上述规定的透过率透过上述棱镜侧,此时,将上述各光的至少一个作为上述监视光反射。而且,依据该方案五的发明,能够由简易的构成可靠地得到监视光。
另外,本发明方案六的透镜阵列的特征在于,另外,在方案一至三的任一项中,上述第三透镜面以沿上述排列方向排列的方式形成多个,在上述第二面上,以沿上述排列方向排列的方式形成多个第四透镜面,上述第二凹部具备用来形成光路的第二全反射面,该光路通过作为上述第二光路的上述第三透镜面和上述第四透镜面。而且,依据方案六的发明,在双向通信对应的透镜阵列中,能够有效地抑制在透镜面上以及朝向第一凹部和第二凹部之间的第一光路附近产生焊缝。
另外,本发明方案七的透镜阵列的制造方法的特征在于,其用来制造如方案一至六中任一项所述的透镜阵列,通过树脂材料的流动解析来决定上述第三凹部的三维形状,以制造透镜阵列,其具备具有已决定的三维形状的上述第三凹部。而且,依据方案七的发明,由于将焊缝的形成位置控制在从第一凹部和第二凹部之间的光路附近偏离的位置,因此可形成最适当的三维形状的第三凹部。
发明效果
依据本发明,不只在透镜面上而且在透镜阵列主体的光路形成用的互相的位置靠近的两个凹部间的光路附近亦可有效地抑制焊缝的发生。
附图说明
图1是本发明的透镜阵列的第一实施方式中用来表示透镜阵列主体的俯视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是表示第一实施方式的变形例的俯视图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是图4的B-B剖视图。
图7是透镜阵列的制造方法的实施方式中,表示用来对透镜阵列主体进行注塑成形的模具的大略构成图。
图8是作为第一实施方式的实施例,表示使用模具来使透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图9是图8的A-A剖视图。
图10是本发明的透镜阵列的第二实施方式中用来表示透镜阵列主体的俯视图。
图11是图10的A-A剖视图。
图12是图10的B-B剖视图。
图13是表示第二实施方式的变形例的俯视图。
图14是图13的A-A剖视图。
图15是图13的B-B剖视图。
图16是作为第二实施方式的实施例,表示使用模具来使图10至图12的透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图17是图16的A-A剖视图。
图18是作为第二实施方式的另一实施例,表示使用模具来使图13至图15的透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图19是图18的A-A剖视图。
图20是与光电转换装置及光纤一起表示光监视器对应的透镜阵列的纵剖视图。
图21是图20所示的透镜阵列主体的俯视图。
图22是图20所示的透镜阵列主体的左侧视图。
图23是图20所示的透镜阵列主体的仰视图。
图24是图20所示的透镜阵列主体的右侧视图。
图25是表示光电转换装置及光纤相对于图20的透镜阵列的定位构造的概略构成图。
图26是与光电转换装置及光纤一起表示双向通信对应的透镜阵列的纵剖视图。
图27是图26所示的透镜阵列的俯视图。
图28是图26所示的透镜阵列的左侧视图。
图29是图26所示的透镜阵列的仰视图。
图30是表示使用模具来使光监视器对应的透镜阵列的透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图31是图30的A-A剖视图。
图32是表示使用模具来使双向通信对应的第一透镜阵列的透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图33是图32的A-A剖视图。
图34是表示使用模具来使双向通信对应的第二透镜阵列的透镜阵列主体成形时的熔融树脂材料的流动解析结果的俯视图。
图35是图34的A-A剖视图。
具体实施方式
以下,将参照图1至图9来说明本发明的透镜阵列及其制造方法的第一实施方式。
另外,本实施方式中的透镜阵列由于与图20至图25所示的光监视器对应的透镜阵列1的基本构成相同,因此针对本实施方式中特有的构成以外的构成使用与透镜阵列1相同的符号来说明。
图1是本实施方式的透镜阵列的透镜阵列主体4的俯视图。另外,图2是图1的A-A剖视图。另外,图3是图1的B-B剖视图。该图3与图20所示的纵剖视图对应。另外,透镜阵列主体4的左侧视图与图22一样,另外,仰视图与图23一样。而且,右侧视图与图24一样。
本实施方式的透镜阵列做成光监视器对应的透镜阵列,其通过使用与图20至图25所示的透镜阵列1一样的模具的注塑成形所形成,且具备与透镜阵列1一样的构成。
即,在透镜阵列主体4的作为第一面的下端面4b形成有多个第一透镜面11,该透镜面11形成为在作为规定的排列方向的图3的纸面垂直方向上排列。另外,作为透镜阵列主体4的第二面,在相对于下端面4b而与第一透镜面11的排列方向及光轴方向成正交的方向(图3的左方)中相邻的左端面4c上,以沿着第一透镜面11的排列方向排列的方式而形成有多个第二透镜面12。另外,在左端面4c侧相对于下端面4b的第一透镜面11的附近位置以沿着第一透镜面11的排列方向的方式而形成有多个第三透镜面13。另外,第三透镜面13若至少形成1个,则不必形成与第一透镜面11和第二透镜面12同样数目亦可,形成为较第一透镜面11和第二透镜面12更少的数目亦可。另外,作为透镜阵列主体4的第三面,在与下端面4b相对的上端面4a上凹入地形成有第一凹部18。该第一凹部18具有全反射面18a,其用来形成第一光路(即,上述的各发光元件7每个的激光La的光路),该第一光路通过第一透镜面11和第二透镜面12。另外,在左端面4c侧相对于上端面4a的第一凹部18的附近位置,以位于第一光路上的方式凹入形成有第二凹部19。该第二凹部19如图20所示,在第二凹部19所形成的空间内在配置有由棱镜20、填充材料22及反射/透过层24构成的光控制部的状态下,形成光路(即,光监视器用的光路),该光路通过作为第二光路的第三透镜面13和第一透镜面11。另外,本实施方式的透镜阵列和图20同样由透镜阵列主体4和光控制构件20、22、24构成。然而,作为光控制构件的构成,不必限于图20所示的构成,非专利文献1中所揭示的各种变型亦可适用。
除了上述构成以外,另外,在本实施方式中,作为透镜阵列主体4的第四面,相对于下端面4b和左端面4c,在第一透镜面11的排列方向的前方(图1的下方)中相邻的前端面4e为模具的闸门GT侧的面(参照图8)。即,透镜阵列主体4由使用了在空腔的前端面4e的转印面上配置有闸门GT的模具的树脂成形而得到。
另外,如图1至图3所示,在本实施方式中,在透镜阵列主体4的上端面4a上凹入形成有第三凹部38,其用于在透镜阵列主体4的成形时抑制在两凹部18、19间的光路附近处形成焊缝。
如图1所示,第三凹部38的平面形状形成为比在第一透镜面11的排列方向(图1的纵向)上长的第一凹部18和第二凹部19更小的大略长方形状,且如图2所示,纵剖面形状形成为下底较上底更短的大略等脚梯形状。
另外,第三凹部38以连接在第二凹部19的后端部(排列方向的另一端部)(图1的上端部)的方式而形成。具体而言,第三凹部38的前端部(图1的下端部)的图1中的左半部形成为与第二凹部19的后端部的右端部侧的部位在一处连接。然而,如图3所示,第三凹部38的深度形成为较第二凹部19的深度更浅。另外,第三凹部38的前端部定位于与第二凹部19的后端部为同一直线。另外,第三凹部38的后端部定位于透镜阵列主体4的后端部4f的附近。
依据上述的构成,通过使前端面4e为闸门GT侧的面,能够使透镜阵列主体4的成形时的熔融树脂材料的合流位置从透镜面11~13的形成位置偏离。而且,利用第三凹部38的三维形状,在透镜阵列主体4的成形时,能够抑制来自后端面4f的熔融树脂材料朝向与两凹部18、19间对应的流路内的流入。由此,光监视器对应的透镜阵列主体4成形时,能够有效地抑制在透镜面11~13上两凹部18、19间的第一光路附近及两凹部18、19间的第二光路附近产生焊缝。
除了上述构成以外,另外,在本实施方式中,如图1所示,第二凹部19的后端部定位于较第一凹部18的后端部更靠后方(图1的上方)。由此,在第三凹部38以只连接在第二凹部19的方式而凹入形成时,由于使第三凹部38不连接在第一凹部18,因此使第三凹部38的形状不复杂化。具体而言,例如,假设第二凹部19的后端部定位成与第一凹部18的后端部在同一直在线时,则第三凹部38的前端部的第一凹部18的后端部的附近的形状需要弯曲以避免与第一凹部18相抵触,但在本实施方式中,此种复杂的设计并不需要。
此处,作为第三凹部38以只连接在第二凹部19的方式而形成的理由,除了抑制在上述第一光路附近及第二光路附近产生焊缝以外,还存在以下的理由。
即,在第三凹部38连接在第一凹部18和第二凹部19的双方时,在与两凹部18、19间对应的流路内朝向后端面4f侧行进的熔融树脂材料成为在流路末端处堵塞的状态,因而可能会发生填充不足等问题。因此,需要在第三凹部38和第一凹部18的间设有用来确保熔融树脂材料的流动的规定的间隙,从而能够使流过与两凹部18、19间对应的流路的熔融树脂材料朝向后端面4f侧顺畅地流动。由于此种理由,在本实施方式中,形成为使第三凹部38不与第一凹部18连接。
(变形例)
其次,本实施方式的变形例表示在图4至图6中。另外,图4是本变形例的透镜阵列的透镜阵列主体4的俯视图。另外,图5是图4的A-A剖视图。另外,图6是图4的B-B剖视图。
本变形例的透镜阵列与表示在图1至图3的构成的主要不同点为,第三凹部38不是连接在第二凹部19上,而是凹入形成为连接在第一凹部18的后端部。具体而言,如图4所示,第三凹部38的前端部的图1的右半部形成为与第一凹部18的后端部的左端部侧的部位一处连接。
另外,在本变形例中,第一凹部18的后端部定位于较第二凹部19的后端部更靠后方。
即使在本变形例的透镜阵列中,与图1至图3所示的构成一样,利用第三凹部38的三维形状,在透镜阵列主体4成形时,能够抑制来自后面侧4f的熔融树脂材料朝向对应于两凹部18、19间的流路内流入。
另外,由于第三凹部38不与第二凹部19连接,因此可以使第三凹部38的形状不复杂化。
本实施方式的透镜阵列的透镜阵列主体4可使用例如图7所示的注塑成形模具40来制造。该模具40由形成有第一透镜面11和第三透镜面13等的转印面的上模40a(可动模)、形成有凹部18、19、38、前端面4e和后端面4f等的转印面的下模40b(固定模)、以及形成有第二透镜面12等的转印面的滑动模40c构成。该模具设计成通过熔融树脂材料的流动解析来满足第三凹部38的最适当形状。
实施例1一
其次,作为本实施方式的实施例,图8和图9(图8的A-A剖视图)表示使用模具来使图4至图6所示的本实施方式的透镜阵列主体4成形时的熔融树脂材料的流动解析结果。流动解析的条件与图30和图31的情况相同。
如图8和图9所示,依据本实施方式,与图30和图31相比,明显地可使两凹部18、19间的焊缝有效地降低。这种结构在通过与第一凹部18-右端面4d间对应的流路的熔融树脂材料、通过与第二凹部19-左端面4c间对应的流路的熔融树脂材料到达后端面4f的转印面后,通过第三凹部38的三维形状,抑制从后端面4f的转印面侧绕入与两凹部18、19间对应的流部内而流入。
(第二实施方式)
其次,参照图10至图19来说明本发明的透镜阵列及其制造方法的第二实施方式,。
另外,本实施方式的透镜阵列的基本构成与图26至图29所示的双向通信对应的透镜阵列31相同,因而本实施方式中特有的构成以外的构成将使用与透镜阵列31相同的符号来说明。
图10是本实施方式的透镜阵列的透镜阵列主体4的俯视图。另外,图11是图10的A-A剖视图。另外,图12是图10的B-B剖视图。该图12对应于图26所示的纵剖视图。另外,透镜阵列主体4的左侧视图与图28相同,另外,仰视图与图29相同。
本实施方式的透镜阵列是通过使用与图26至29所示的透镜阵列31相同的模具的注塑成形所形成的双向通信对应的透镜阵列,其具备与透镜阵列31相同的构成。
即,如图12所示,与第一实施方式不同,在透镜阵列主体4的左端面4c(透镜形成面17a)上沿着第一透镜面11的排列方向(图12的纸面垂直方向)排列地形成有多个第四透镜面14。另外,本实施方式中,与第一实施方式不同,第二凹部19具有第二全反射面34。
除了上述构成以外,另外,在本实施方式中,与第一实施方式一样,透镜阵列主体4的前端面4e做成模具的闸门GT侧的面。
另外,如图10至图12所示,在透镜阵列主体4的上端面4a上与第一实施方式的图1至图3的构成一样,凹入形成有与第二凹部19的后端部连接的第三凹部38。
即使在本实施方式中,也与第一实施方式一样,通过将前端面4e做成闸门GT侧的面,可使透镜阵列主体4的成形时的熔融树脂材料的合流位置从透镜面11~14的形成位置偏离。另外,利用第三凹部38的三维形状,在透镜阵列主体4成形时,能够抑制来自后端面4f侧的熔融树脂材料朝向与两凹部18、19间对应的流路内流入。由此,双向通信对应的透镜阵列主体4(透镜阵列)成形时,能够有效地抑制在透镜面11~14上及两凹部18、19间的第一光路附近产生焊缝。
(变形例)
其次,本实施方式的变形例表示在图13至图15中。另外,图13是本变形例的透镜阵列的透镜阵列主体4的俯视图。另外,图14是图13的A-A剖视图。另外,图15是图13的B-B剖视图。
本变形例的透镜阵列与图10至图12所示的构成的主要不同点为,第三凹部38不是与第二凹部19连接,而是以连接在第一凹部18的后端部的方式凹入形成。本变形例的第三凹部38与第一实施方式的变形例中所示的构成相同。
即使在本变形例的透镜阵列中,与图10至图12所示的构成一样,利用第三凹部38的三维形状,在透镜阵列主体4成形时,能够抑制来自后面侧4f的熔融树脂材料朝向对应于两凹部18、19间的流路内流入。
(实施例二)
其次,作为本实施方式的实施例,图16和图17(图16的A-A剖视图)表示使用模具来使图10至图12所示的本实施方式的透镜阵列主体4成形时的熔融树脂材料的流动解析结果。流动解析的条件与图30和图31的情况相同。
如图16和图17所示,依据本实施方式,与不具有第三凹部38的同一基本构成的双向通信对应的透镜阵列主体4的情况(图32和图33的情况)相比,明显地可使两凹部18、19间的焊缝有效地降低。
实施例三
其次,作为本实施方式的实施例,图18和图19(图18的A-A剖视图)表示使用模具来使图13至图15所示的本实施方式的透镜阵列主体4成形时的熔融树脂材料的流动解析结果。流动解析的条件与图30和图31的情况相同。
如图18和图19所示,依据本实施方式,与不具有第三凹部38的同一基本构成的双向通信对应的透镜阵列主体4的情况(图34和图35的情况)相比,明显地可使两凹部18、19间的焊缝有效地降低。
另外,本发明不限定于上述实施的形态,只要不损及本发明的特征,则可做各种改变。
符号说明
4—透镜阵列主体,4a—上端面,4b—下端面,4c—左端面,11—第一透镜面,12—第二透镜面,13—第三透镜面,18—第一凹部,18a—全反射面,19—第二凹部,38—第三凹部。

Claims (7)

1.一种透镜阵列,其由使用模具的树脂成形而形成,该透镜阵列的特征在于,
具备:
多个第一透镜面,其以在规定的排列方向上排列的方式形成在透镜阵列主体的第一面上;
多个第二透镜面,其以沿上述排列方向排列的方式形成在上述透镜阵列主体的第二面上,该第二面在与上述排列方向正交的方向上与上述第一面相邻;
至少一个第三透镜面,其形成在上述第一面中的相对于上述第一透镜面的上述第二面侧的附近位置;
第一凹部,其凹入形成在与上述第一面相对向的透镜阵列主体的第三面,且具备全反射面,该全反射面用于形成通过上述第一透镜面和上述第二透镜面的第一光路;以及
第二凹部,其以位于上述第一光路上的方式凹入形成在上述第二面侧相对于上述第三面的上述第一凹部的附近位置,且用于形成通过上述第三透镜面的第二光路,
在上述排列方向中的一方向与上述第一面和上述第二面相邻接的上述透镜阵列主体的第四面为上述模具的闸门侧的面,
在上述第三面上凹入形成第三凹部,该第三凹部用于抑制在上述透镜阵列主体成形时在第一凹部与上述第二凹部之间的光路附近产生焊缝,并连接在上述第一凹部的上述排列方向中的另一方的端部或上述第二凹部的上述排列方向中的另一方的端部。
2.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,
上述第三凹部以连接在上述第一凹部的上述另一方的端部的方式形成,且上述第一凹部的上述另一方的端部比上述第二凹部的上述另一方的端部更位于上述排列方向的另一方。
3.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,
上述第三凹部以连接在上述第二凹部的上述另一方的端部的方式形成,上述第二凹部的上述另一方的端部比上述第一凹部的上述另一方的端部更位于上述排列方向的另一方。
4.根据权利要求1~3任一项所述的透镜阵列,其特征在于,
从上述透镜阵列主体的外部分别入射到多个上述第一透镜面上的各光在由上述全反射面全反射后入射到上述第二凹部,
在上述第二凹部所形成的空间中,以下述方式控制入射到上述第二凹部的上述各光:以规定的反射率反射且行进到上述第三透镜面侧,并且以规定的透过率透过且行进到上述第二透镜面侧,此时,配置光控制构件,该光控制构件使上述各光的至少一个作为用来监视该光的监视光而反射,
上述第二光路为贯通上述第三透镜面和上述第一透镜面的光路。
5.根据权利要求4所述的透镜阵列,其特征在于,
上述光控制构件具备:
棱镜,其配置在上述第二凹部所形成的空间内,且形成上述各光的光路,上述各光在入射到上述第二凹部后朝向上述第二透镜面侧行进;以及
反射/透过层,其在上述第二凹部所形成的空间内且相对于上述棱镜配置在上述各光的行进方向中的上游侧的位置,入射到上述第二凹部的上述各光以上述规定的反射率反射到上述第三透镜面侧,并且以上述规定的透过率透过上述棱镜侧,此时,上述各光的至少一个作为上述监视光而反射。
6.根据权利要求1~3任一项所述的透镜阵列,其特征在于,
上述第三透镜面以沿上述排列方向排列的方式形成多个,
多个第四透镜面以沿上述排列方向排列的方式形成在上述第二面上,
上述第二凹部具备用于形成光路的第二全反射面,该光路通过作为上述第二光路的上述第三透镜面和上述第四透镜面。
7.一种透镜阵列的制造方法,其特征在于,
用于制造权利要求1~6任一项所述的透镜阵列,为了制造该透镜阵列,通过树脂材料的流动解析来决定上述第三凹部的三维形状,来制造具备第三凹部的透镜阵列,上述第三凹部具有已决定的三维形状。
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