JP2002341192A - Coupling lens unit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カップリングレ
ンズユニットに関する。[0001] The present invention relates to a coupling lens unit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光通信等において、半導体レーザ等の
「発光強度を変調できる点状発光源」から放射される発
散性の光束を、カップリングレンズにより光ファイバの
入射端面へ入射させることが行われている。このよう
に、点状発光源と光ファイバの入射端面とをカップリン
グレンズでカップリングするのに、点状発光源を持つ発
光部を光源ユニットとしてユニット化し、光ファイバの
入射端面側を光ファイバコネクタとし、カップリングレ
ンズユニットを、光源ユニット・光ファイバコネクタと
それぞれ係合させて相互に一体化することが行われてい
る。2. Description of the Related Art In optical communication and the like, a divergent light beam emitted from a "point-like light source capable of modulating light emission intensity" such as a semiconductor laser is made incident on an incident end face of an optical fiber by a coupling lens. Have been done. As described above, when the point-like light source and the incident end face of the optical fiber are coupled by the coupling lens, the light emitting unit having the point-like light source is unitized as a light source unit, and the incident end face side of the optical fiber is an optical fiber As a connector, a coupling lens unit is engaged with a light source unit and an optical fiber connector to integrate them with each other.
【０００３】従来は、カップリングレンズユニットに光
源ユニットと光ファイバコネクタを係合させた状態で、
光源ユニットと光ファイバコネクタの位置調整を行い、
点状発光源から放射される発散性の光束が、対応する光
ファイバの入射端面上に結像するようにしていた。Conventionally, with a light source unit and an optical fiber connector engaged with a coupling lens unit,
Adjust the position of the light source unit and the optical fiber connector,
The divergent luminous flux emitted from the point-like light source forms an image on the incident end face of the corresponding optical fiber.
【０００４】このようにすると、光源と光ファイバのカ
ップリング効率が高くなり、光源の光を利用効率良く光
ファイバで伝送できるが、反面、光源ユニット・光ファ
イバコネクタ・カップリングレンズユニット相互の位置
調整が面倒で、カップリングの作業性が悪いという問題
がある。In this way, the coupling efficiency between the light source and the optical fiber is increased, and the light from the light source can be transmitted through the optical fiber with good use efficiency. On the other hand, the position of the light source unit / optical fiber connector / coupling lens unit relative to each other is increased. There is a problem that adjustment is troublesome and coupling workability is poor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述したと
ころに鑑み、光源ユニットおよび光ファイバコネクタに
対する調整を不要とした、新規なカップリングレンズユ
ニットの実現を課題としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, an object of the present invention is to realize a novel coupling lens unit which does not require adjustment for a light source unit and an optical fiber connector.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明のカップリング
レンズユニットは、「独立に発光強度を変調できるｎ
（≧１）個の点状発光源を有する光源ユニットにおける
各点状発光源から放射される発散性の光束を、点状発光
源の個々に対応するｎ本の光ファイバの入射端面に向っ
て導光するためのｎ個のカップリングレンズを有するカ
ップリングレンズユニット」である。According to the present invention, there is provided a coupling lens unit which is capable of independently modulating light emission intensity.
The divergent luminous flux emitted from each point light source in the light source unit having (≧ 1) point light sources is directed toward the incident end face of each of the n optical fibers corresponding to each point light source. A coupling lens unit having n coupling lenses for guiding light.
【０００７】即ち、カップリングレンズユニットと係合
されるべき光源ユニットは、１以上の点状発光源を持
つ。点状発光源は発光強度を変調可能であり、点状発光
源が複数ある場合には、各点状発光源の発光強度を独立
して変調可能である。また、カップリングレンズユニッ
トと係合されるべき光ファイバコネクタにおける各光フ
ァイバの入射端面は、光源ユニットにおける点状発光源
と１：１に対応する。That is, the light source unit to be engaged with the coupling lens unit has one or more point light sources. The point light source can modulate the light emission intensity, and when there are a plurality of point light sources, the light intensity of each point light source can be modulated independently. Also, the incident end face of each optical fiber in the optical fiber connector to be engaged with the coupling lens unit corresponds to the point light source in the light source unit in a 1: 1 ratio.
【０００８】カップリングレンズは、光源ユニットにお
ける点状発光源ごとに１個設けられ、１個のカップリン
グレンズは、対応する光源ユニットの点状発光源から放
射される発散性の光束を、この点状発光源に対応する光
ファイバの入射端面に向って導光する。[0008] One coupling lens is provided for each point light source in the light source unit, and one coupling lens emits a divergent light beam radiated from the point light source of the corresponding light source unit. The light is guided toward the incident end face of the optical fiber corresponding to the point light source.
【０００９】カップリングレンズユニットは、カップリ
ングレンズ素子と、保持手段とを有する。「カップリン
グレンズ素子」は、ｎ個のカップリングレンズを、光源
ユニットにおける点状発光源に対応させて有する。従っ
て、カップリングレンズ素子の有するカップリングレン
ズ数の最小値は１である。[0009] The coupling lens unit has a coupling lens element and holding means. The “coupling lens element” has n coupling lenses corresponding to a point light source in the light source unit. Therefore, the minimum value of the number of coupling lenses of the coupling lens element is one.
【００１０】「保持手段」は、カップリングレンズ素子
を固定的に保持し、光源側当接面と、ファイバ側当接面
を有する。「光源側当接面」は、光源ユニットのユニッ
ト端面と当接し合う面である。「ファイバ側当接面」
は、光ファイバの入射端面側を保持する光ファイバコネ
クタのコネクタ端面と当接し合う面である。The "holding means" fixedly holds the coupling lens element and has a light source side contact surface and a fiber side contact surface. The “light source side contact surface” is a surface that contacts the unit end surface of the light source unit. "Fiber side contact surface"
Is a surface in contact with the connector end face of the optical fiber connector that holds the incident end face side of the optical fiber.
【００１１】これら光源側当接面およびファイバ側当接
面は「光通過用の開口部」を有すると共に、光源ユニッ
トと係合する「光源側係合部」と、光ファイバコネクタ
と係合する「ファイバ側係合部」を形成されている。The light-source-side abutment surface and the fiber-side abutment surface have a “light-passing opening”, and engage with a “light-source-side engagement portion” that engages with the light source unit and an optical fiber connector. A “fiber-side engaging portion” is formed.
【００１２】この保持手段における「ファイバ側当接面
とカップリングレンズ素子の位置関係」は、以下のよう
に定められる。保持手段の光源側当接面にユニット端面
を当接させて光源ユニットをカップリングレンズユニッ
トに係合させ、ファイバ側当接面にコネクタ端面を当接
させて光ファイバコネクタをカップリングレンズユニッ
トに係合させた状態を「係合状態」という。The "positional relationship between the fiber-side contact surface and the coupling lens element" in the holding means is determined as follows. The light source unit is brought into contact with the coupling lens unit by bringing the unit end surface into contact with the light source side contact surface of the holding means, and the connector end surface is brought into contact with the fiber side contact surface, and the optical fiber connector is brought into contact with the coupling lens unit. The engaged state is referred to as “engaged state”.
【００１３】この係合状態において、点状発光源に対応
する光ファイバの入射端面位置が、各点状発光源からの
光束の「設計上の結像位置」から外れた位置に位置する
ことにより、「カップリングレンズユニットに係合され
た光源ユニットにおける各点状発光源位置のカップリン
グレンズ光軸方向の誤差」に拘わらず、上記光束が集束
途上もしくは発散状態で上記光ファイバの入射端面に入
射し、且つ、必要なカップリング効率が得られるように
「保持手段におけるファイバ側当接面とカップリングレ
ンズ素子の位置関係」が設定される。In this engaged state, the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to the point light source is located at a position deviating from the "designed image forming position" of the light beam from each point light source. Irrespective of the "error in the coupling lens optical axis direction of each point light emitting source position in the light source unit engaged with the coupling lens unit", the light flux is converging or diverging on the incident end face of the optical fiber. The “positional relationship between the fiber-side contact surface of the holding means and the coupling lens element” is set so that light enters and the required coupling efficiency is obtained.
【００１４】また、保持手段における「光源側係合部お
よびファイバ側係合部の、カップリングレンズ光軸直交
方向の精度」は以下の如くに定められる。即ち、各点状
発光源位置の、カップリングレンズ光軸直交方向の誤差
に拘わらず、光ファイバの入射端面（の少なくとも中央
部）が、上記集束途上もしくは発散状態の光束内に位置
するように定められる。The "accuracy of the light source side engaging portion and the fiber side engaging portion in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens" in the holding means is determined as follows. That is, irrespective of the error in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens, the position of each point-like light source is such that the incident end face (at least the central part) of the optical fiber is located in the light beam in the course of focusing or diverging. Determined.
【００１５】このように構成することにより、カップリ
ングレンズユニットは、光源ユニットおよび光ファイバ
コネクタに対する（係合の）調整が不要となる。With this configuration, the coupling lens unit does not need to adjust (engage) the light source unit and the optical fiber connector.
【００１６】この請求項１記載のカップリングレンズユ
ニットにおいて、点状発光源に対応する光ファイバの入
射端面位置を「各点状発光源からの光束の設計上の結像
位置よりもカップリングレンズ素子側」に位置させるこ
とにより、カップリングレンズユニットに係合された光
源ユニットにおける各点状発光源位置のカップリングレ
ンズ光軸方向の誤差に拘わらず、上記光束が集束途上で
上記光ファイバの入射端面に入射し、且つ、必要なカッ
プリング効率が得られるように、保持手段におけるファ
イバ側当接面とカップリングレンズ素子の位置関係を設
定することができる（請求項２）。In the coupling lens unit according to the first aspect of the present invention, the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to the point-like light source is set to "coupling lens position higher than the designed image-forming position of the light beam from each point-like light source. By locating on the `` element side '', regardless of the error in the optical axis direction of the coupling lens at each point-like light source position in the light source unit engaged with the coupling lens unit, the light beam is focused on the optical fiber in the process of focusing. The positional relationship between the fiber-side abutment surface of the holding means and the coupling lens element can be set so that the light enters the incident end face and the required coupling efficiency is obtained (claim 2).
【００１７】また、上記請求項１記載のカップリングレ
ンズユニットにおいて、点状発光源に対応する光ファイ
バの入射端面位置を「各点状発光源からの光束の設計上
の結像位置よりもカップリングレンズ素子を離れる側」
に位置させることにより、カップリングレンズユニット
に係合された光源ユニットにおける各点状発光源位置の
カップリングレンズ光軸方向の誤差に拘わらず、上記光
束が発散状態で上記光ファイバの入射端面に入射し、且
つ、必要なカップリング効率が得られるように、保持手
段におけるファイバ側当接面とカップリングレンズ素子
の位置関係を設定することができる（請求項３）。In the coupling lens unit according to the first aspect of the present invention, the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to the point-like light source is set to be "coupling position more than the designed image-forming position of the light beam from each point-like light source". The side leaving the ring lens element "
Irrespective of errors in the optical axis direction of the coupling lens in the position of each point light source in the light source unit engaged with the coupling lens unit, the luminous flux diverges to the incident end face of the optical fiber. The positional relationship between the coupling-side lens element and the fiber-side contact surface of the holding means can be set so that light enters and the required coupling efficiency is obtained (claim 3).
【００１８】上記請求項１または２または３記載のカッ
プリングレンズユニットにおけるカップリングレンズと
しては「レンズ基板にレンズ面を形成されたもの」を用
いることができる（請求項４）。この場合の、レンズ面
は、型押しやエッチングにより、レンズ基板の表面形状
として形成しても良いし、透明樹脂によるレンズをレン
ズ基板表面に付加的に形成しても良い。As the coupling lens in the coupling lens unit according to the first, second or third aspect, "a lens substrate having a lens surface formed thereon" can be used (claim 4). In this case, the lens surface may be formed as the surface shape of the lens substrate by embossing or etching, or a lens made of a transparent resin may be additionally formed on the lens substrate surface.
【００１９】上記請求項１〜４の任意の１に記載のカッ
プリングレンズユニットのカップリングレンズはまた
「複数のカップリングレンズが、光軸直交方向へｍ（≧
１）列にアレイ配列されたもの」であることができ（請
求項５）、この場合、配列数：ｍを１とすることができ
る。勿論、前述したように、カップリングレンズの個数
は１でもよい。The coupling lens of the coupling lens unit according to any one of the first to fourth aspects of the present invention may be configured such that “a plurality of coupling lenses are arranged such that m (≧
1) An array arranged in a row "(claim 5), and in this case, the number of arrays: m can be 1. Of course, as described above, the number of coupling lenses may be one.
【００２０】カップリングレンズとしては他に「屈折率
分布型の棒状レンズや、この棒状レンズを配列一体化し
たもの」を用いることができる。Other examples of the coupling lens include "a refractive index distribution type rod-shaped lens and a lens in which the rod-shaped lenses are arranged and integrated".
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の「カップリン
グレンズユニット」の、実施の１形態を示している。
（ａ）は、カップリングレンズユニットを「光源ユニッ
ト側」から見た状態を示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は
それぞれ、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面
図、Ｄ−Ｄ断面図を示している。FIG. 1 shows an embodiment of a "coupling lens unit" of the present invention.
(A) shows a state where the coupling lens unit is viewed from the “light source unit side”, and (b), (c), and (d) are BB cross-sectional view and CC cross-section in (a), respectively. The figure and DD sectional drawing are shown.
【００２２】図１（ｃ）、（ｄ）に示す断面図における
カップリングレンズユニット１０の左側に「光源ユニッ
ト（図示されず）」が係合され、右側には「光ファイバ
コネクタ（図示されず）」が係合される。In the sectional views shown in FIGS. 1C and 1D, a "light source unit (not shown)" is engaged on the left side of the coupling lens unit 10, and an "optical fiber connector (not shown)" is on the right side. ) "Is engaged.
【００２３】カップリングレンズ素子１１は、図１
（ａ）〜（ｄ）に示されたように、横断面が「正方形に
近い長方形形状」である直方体形で、その厚み方向に１
２個のカップリングレンズ１１−１、１１−２、・・１
１−ｉ、・・１１−１２がマクロレンズのアレイとして
１列に配列形成されている。The coupling lens element 11 is shown in FIG.
As shown in (a) to (d), the cross section is a rectangular parallelepiped shape having a “rectangular shape close to a square”, and 1 in the thickness direction.
Two coupling lenses 11-1, 11-2,... 1
1-i,..., 11-12 are arranged in a row as an array of macro lenses.
【００２４】１２個のカップリングレンズ１１−ｉの個
々は「素子厚み方向の両面に形成された１対のマイクロ
レンズ面」により構成され、正のパワーを持つ。例え
ば、各マイクロレンズ面の有効径は０．２４ｍｍで、配
列ピッチは０．２５ｍｍである。Each of the twelve coupling lenses 11-i is constituted by "a pair of microlens surfaces formed on both surfaces in the element thickness direction" and has a positive power. For example, the effective diameter of each microlens surface is 0.24 mm, and the arrangement pitch is 0.25 mm.
【００２５】「保持手段」のホルダ１３は、中央部にカ
ップリングレンズ素子１１を保持するための空間を有
し、カップリングレンズ素子１１はこの空間内に収納さ
れて保持される。The holder 13 of the "holding means" has a space in the center for holding the coupling lens element 11, and the coupling lens element 11 is housed and held in this space.
【００２６】即ち、図１（ａ）に示すように、カップリ
ングレンズ素子１１の上面および左側端面は、ホルダ１
３の上記空間内に突設するように形成された、断面半円
形状の柱状当接突起１３−１、１３−２、１３−３に当
接して位置決めされ、カップリングレンズ素子１１の下
面および右下端部は、ホルダ１３に係合された円柱状の
セット棒１３−４、１３−５により上記柱状当接突起１
３−１、１３−２、１３−３に対して押圧される。That is, as shown in FIG. 1A, the upper surface and the left end surface of the coupling lens element 11
3 is positioned in contact with the columnar contact projections 13-1, 13-2, 13-3 having a semicircular cross section formed so as to protrude into the above space, and the lower surface of the coupling lens element 11 and A lower right end portion of the columnar contact protrusion 1 is formed by columnar set rods 13-4 and 13-5 engaged with the holder 13.
It is pressed against 3-1, 13-2 and 13-3.
【００２７】カップリングレンズ素子１１は、このよう
にホルダ１３に位置決めされた状態において、紫外線硬
化性エポキシ樹脂の接着剤１３−６、１３−７、１３−
８によりホルダ１３に接着固定される。With the coupling lens element 11 thus positioned on the holder 13, the adhesives 13-6, 13-7, 13- made of an ultraviolet-curable epoxy resin are used.
8, the adhesive is fixed to the holder 13.
【００２８】即ち、ホルダ１３、セット棒１３−４、１
３―５、接着剤１３−６、１３−７、１３−８は「保持
手段」を構成している。カップリングレンズ素子１１
の、射出側（光ファイバコネクタ側）の端面は、図１
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ホルダ１３の射
出側壁１３−９の内壁面に当接して位置決めされる。That is, the holder 13, the set rods 13-4, 1
3-5 and the adhesives 13-6, 13-7 and 13-8 constitute "holding means". Coupling lens element 11
The end surface of the emission side (optical fiber connector side) is shown in FIG.
As shown in (b), (c) and (d), the holder 13 is positioned in contact with the inner wall surface of the injection side wall 13-9.
【００２９】図１に示すように、ホルダ１３の光源ユニ
ット側は、カップリングレンズ素子１１を収容する空間
の開放部となって入射側開口部１０−１をなし、光ファ
イバコネクタ側は、上記壁１３−９に、図１（ｃ）、
（ｄ）に示す射出側開口部１０−２が図面に直交する方
向に長く長方形形状に開口している。As shown in FIG. 1, the light source unit side of the holder 13 is an opening of a space for accommodating the coupling lens element 11 to form an entrance side opening 10-1. FIG. 1 (c) is attached to the wall 13-9.
The emission side opening 10-2 shown in (d) is long and opens in a rectangular shape in a direction orthogonal to the drawing.
【００３０】これら入射側開口部１０−１と、射出側開
口部１０−２とはカップリングレンズユニットにおける
「光通過用の開口部」をなしている。ホルダ１３の長手
方向の両端部近傍には、嵌合孔１３Ａ、１３Ｂが入射側
から射出側へ貫通している。The entrance side opening 10-1 and the exit side opening 10-2 constitute an "opening for light passage" in the coupling lens unit. In the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the holder 13, fitting holes 13A and 13B penetrate from the incident side to the emission side.
【００３１】図２を参照すると、この図は、カップリン
グレンズユニット１０と、光源ユニット２０と、光ファ
イバコネクタ３０との係合を説明するための図である。Referring to FIG. 2, this figure is a diagram for explaining the engagement between the coupling lens unit 10, the light source unit 20, and the optical fiber connector 30.
【００３２】光源ユニット２０のユニット端面２０Ａに
は、カップリングレンズユニット１０のカップリングレ
ンズ素子１１におけるマイクロレンズの配列に対応する
点状発光源（具体的には半導体レーザの発光部）２０−
１、２０−２、・・、２０−ｉ、・・、２０−１２が図
の上下方向に配列している。On the unit end face 20A of the light source unit 20, a point light source (specifically, a light emitting portion of a semiconductor laser) 20- corresponding to the arrangement of the micro lenses in the coupling lens element 11 of the coupling lens unit 10 is provided.
, 20-i,..., 20-12 are arranged in the vertical direction in the figure.
【００３３】上記ユニット端面２０Ａからは、円柱状の
係合棒２１、２２が突設され、これら係合棒２１、２２
を、カップリングレンズユニット１０における嵌合孔１
３Ａ、１３Ｂにそれぞれ「ぴったりと嵌合」させること
により、光源ユニット２０がカップリングレンズユニッ
ト１０に「遊び」なく係合される。このとき、光源ユニ
ット２０のユニット端面２０Ａは、カップリングレンズ
ユニット１０のホルダ入射側端面である光源側当接面１
０Ａと「ぴったり」と合わさる。From the unit end surface 20A, cylindrical engaging rods 21 and 22 are protruded, and these engaging rods 21 and 22 are provided.
To the fitting hole 1 in the coupling lens unit 10.
The light source unit 20 is engaged with the coupling lens unit 10 without "play" by "fitting tightly" with each of 3A and 13B. At this time, the unit end surface 20A of the light source unit 20 is the light source side contact surface 1 which is the holder incident side end surface of the coupling lens unit 10.
Match with 0A and “fit”.
【００３４】設計上は、このように光源ユニット２０を
カップリングレンズユニット１０に係合させたとき、各
点状発光源２０−ｉが、カップリングレンズユニット１
０のカップリングレンズ素子１１における対応するカッ
プリングレンズ１１−ｉの光軸上における「正規の結像
物点」位置に位置する。In terms of design, when the light source unit 20 is engaged with the coupling lens unit 10 in this manner, each point light source 20-i is connected to the coupling lens unit 1
The corresponding coupling lens 11-i of the 0 coupling lens element 11 is located at the “regular image point” on the optical axis.
【００３５】一方、光ファイバコネクタ３０は、コネク
タ端面３０Ａに、１２本の光ファイバ３０−１、・・、
３０−ｉ、３０−ｉ＋１、３０−ｉ＋２、・・、３０−
１２の入射端面が、光源ユニット２０の点状発光源２０
−１、…、２０−ｉ、・・２０−１２に１：１に対応し
て配列されている。On the other hand, the optical fiber connector 30 has twelve optical fibers 30-1,.
30-i, 30-i + 1, 30-i + 2, ..., 30-
12 is a point light source 20 of the light source unit 20.
,..., 20-i,.
【００３６】なお、光ファイバ３０−ｉは、図３に示す
ようにコア部、とこれを囲繞するクラッド部を有し、上
記コア部の端面が「入射端面」で、この部分に入射する
光が光ファイバ３０−ｉにより伝送される。As shown in FIG. 3, the optical fiber 30-i has a core portion and a clad portion surrounding the core portion. Is transmitted by the optical fiber 30-i.
【００３７】上記コネクタ端面３０Ａからは円柱状の係
合棒３１、３２が突設され、これら係合棒３１、３２
を、カップリングレンズユニット１０における嵌合孔１
３Ａ、１３Ｂにそれぞれ「ぴったりと嵌合」させること
により、光ファイバコネクタ３０がカップリングレンズ
ユニット１０に「遊び」なく係合される。From the connector end face 30A, cylindrical engaging rods 31 and 32 are protruded, and these engaging rods 31 and 32 are provided.
To the fitting hole 1 in the coupling lens unit 10.
The optical fiber connector 30 is engaged with the coupling lens unit 10 without "play" by "fitting tightly" with each of 3A and 13B.
【００３８】このとき、光ファイバコネクタ３０のコネ
クタ端面３０Ａは、カップリングレンズユニット１０の
ホルダ射出側端面であるファイバ側当接面１０Ｂと「ぴ
ったり」と合わさる。At this time, the connector end surface 30A of the optical fiber connector 30 is "fitted" with the fiber-side contact surface 10B, which is the end surface of the coupling lens unit 10 on the holder exit side.
【００３９】設計上は、このように光ファイバコネクタ
３０をカップリングレンズユニット１０に係合させたと
き、各光ファイバ３０−ｉの入射端面の中央部が、カッ
プリングレンズユニット１０のカップリングレンズ素子
１１における対応するマイクロレンズ１１−ｉの光軸位
置に位置する。In terms of design, when the optical fiber connector 30 is engaged with the coupling lens unit 10 in this manner, the center of the incident end face of each optical fiber 30-i is connected to the coupling lens of the coupling lens unit 10. It is located at the optical axis position of the corresponding microlens 11-i in the element 11.
【００４０】カップリングレンズユニット１０のホルダ
１３に貫通形成された嵌合孔１３Ａ、１３Ｂは、「光源
側係合部」で、同時に「ファイバ側係合部」である。The fitting holes 13A and 13B formed through the holder 13 of the coupling lens unit 10 are "light source side engaging portions" and at the same time "fiber side engaging portions".
【００４１】図２に示すように、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向を考え
ると、Ｚ方向は、カップリングレンズ素子１１における
個々のカップリングレンズの光軸方向であり、Ｙ方向は
「カップリングレンズ・点状発光源・入射端面の配列方
向」であり、Ｘ方向は図面に直交する方向である。As shown in FIG. 2, considering the X, Y, and Z directions, the Z direction is the optical axis direction of each coupling lens in the coupling lens element 11, and the Y direction is “coupling lens. X-direction is a direction orthogonal to the drawing.
【００４２】即ち、Ｘ方向とＹ方向とはカップリングレ
ンズの光軸に直交する方向である。ところで、言うまで
もなく、実際に作製されるカップリングレンズユニット
１０、光源ユニット２０、光ファイバコネクタ３０には
「製造誤差」が付き物であるから、実際に製造された光
源ユニット２０と光ファイバコネクタ３０を、カップリ
ングレンズユニット１０に上記の如く係合させた場合、
点状発光源２０−ｉとマイクロレンズ１１−ｉと光ファ
イバ３０−ｉの入射端面の位置関係は、設計通りのもの
にはならない。That is, the X direction and the Y direction are directions orthogonal to the optical axis of the coupling lens. By the way, it goes without saying that the coupling lens unit 10, the light source unit 20, and the optical fiber connector 30 that are actually manufactured have "manufacturing errors". When the coupling lens unit 10 is engaged as described above,
The positional relationship between the point light source 20-i, the microlens 11-i, and the incident end face of the optical fiber 30-i is not as designed.
【００４３】先ず、点状発光源２０−ｉとマイクロレン
ズ１１−ｉとの係合における相対的な位置誤差を考えて
みると、この位置誤差は光源ユニット２０側の誤差と、
カップリングレンズユニット１０側の誤差とにより決ま
る。First, considering a relative position error in the engagement between the point light source 20-i and the microlens 11-i, this position error is different from the error on the light source unit 20 side.
It is determined by an error on the coupling lens unit 10 side.
【００４４】光源ユニット２０、カップリングレンズユ
ニット１０が各々、所定の公差を満足するように製造さ
れているものとし、両者を係合させたときの両者の相対
的な位置誤差の最大値（絶対値）を、カップリングレン
ズ光軸方向につきζ(光源側)、光軸直交方向のうち、Ｘ
方向につきξ(光源側)、Ｙ方向につきη(光源側)とす
る。なお、ξ(光源側)＝η(光源側)とする。It is assumed that each of the light source unit 20 and the coupling lens unit 10 is manufactured so as to satisfy a predetermined tolerance, and a maximum value (absolute value) of a relative positional error between the two when the two are engaged. Value) in the direction of the coupling lens optical axis (ζ on the light source side), and X
Ξ (light source side) for the direction and η (light source side) for the Y direction. Note that ξ (light source side) = η (light source side).
【００４５】他方において、光ファイバ３０−ｉとマイ
クロレンズ１１−ｉとの係合における相対的な位置誤差
を考えてみると、この位置誤差は光ファイバコネクタ３
０側の誤差と、カップリングレンズユニット１０側の誤
差とにより決まる。On the other hand, considering a relative position error in the engagement between the optical fiber 30-i and the microlens 11-i, this position error is
It is determined by the error on the 0 side and the error on the coupling lens unit 10 side.
【００４６】光ファイバコネクタ３０、カップリングレ
ンズユニット１０が各々、所定の公差を満足するように
製造されているものとし、両者を係合させたときの両者
の相対的な位置誤差の最大値(絶対値)を、カップリング
レンズ光軸方向につきζ(光ファイバ側)、光軸直交方向
のうち、Ｘ方向につきξ(光ファイバ側)、Ｙ方向につき
η(光ファイバ側)とする。なお、ξ(光ファイバ側)＝η
(光ファイバ側)とする。It is assumed that the optical fiber connector 30 and the coupling lens unit 10 are each manufactured so as to satisfy a predetermined tolerance, and the maximum value of the relative positional error between the two when the two are engaged ( (Absolute value) is ζ (optical fiber side) for the coupling lens optical axis direction, ξ (optical fiber side) for the X direction, and η (optical fiber side) for the Y direction, out of the directions orthogonal to the optical axis. Ξ (optical fiber side) = η
(Optical fiber side).
【００４７】図４（ａ）は、カップリングレンズユニッ
トにおけるカップリングレンズ素子の「１個のカップリ
ングレンズ１１−ｉの結像」の様子を示している。図の
左側における面ＳＬは、カップリングレンズユニットと
光源ユニットとが理想的に、即ち設計通りに係合された
とき「点状発光源が配列することになる面（ユニット端
面）」である。また、符号ＡＸはカップリングレンズ１
１−ｉの光軸を示しており、理想的な状態では、面ＳＬ
上の点状発光源２０−ｉ（図２参照）が光軸ＡＸ上に位
置するのである。FIG. 4A shows a state of "imaging of one coupling lens 11-i" of the coupling lens element in the coupling lens unit. The surface SL on the left side of the drawing is a “surface (unit end surface) on which point-like light sources are arranged (unit end surface)” when the coupling lens unit and the light source unit are ideally engaged, that is, as designed. The symbol AX is the coupling lens 1
1-i, and in an ideal state, the surface SL
The upper point light source 20-i (see FIG. 2) is located on the optical axis AX.
【００４８】しかしながら、カップリングレンズユニッ
トと光源ユニットとの係合には、前述の誤差、ζ(光源
側)、ξ(光源側)（＝η(光源側)）が存在する。図４に
おける距離：４Ａ１は２ζ(光源側)で、距離：４Ａ２は
２ξ(光源側)である。However, the aforementioned error, ζ (light source side) and ξ (light source side) (= η (light source side)) exist in the engagement between the coupling lens unit and the light source unit. In FIG. 4, the distance: 4A1 is 2 ° (light source side), and the distance: 4A2 is 2 ° (light source side).
【００４９】カップリングレンズ１１―ｉの結像の横倍
率を「β」とすると、点状発光源とカップリングレンズ
とに上記位置誤差があるとき、図に示す結像位置のばら
つきは、光軸方向のばらつき：４Ｂ１がβ２・４Ａ１＝
２ζ(光源側)・β２となり、光軸直交方向のばらつき：
４Ｂ２は、β・４Ａ２＝２ξ(光源側)・βとなる。Assuming that the lateral magnification of the image formed by the coupling lens 11-i is “β”, when there is the above-mentioned positional error between the point-like light emitting source and the coupling lens, the variation of the image forming position shown in FIG. axial variation: 4 B 1 is β 2 · 4A1 =
2ζ (light source side) · β 2 and dispersion in the direction orthogonal to the optical axis:
4B2 is β · 4A2 = 2ξ (light source side) · β.
【００５０】従って、仮に、光ファイバの入射端面（の
中央部）を、設計上の光束結像点に合致させるように、
カップリングレンズユニット１０、光源ユニット２０、
光ファイバコネクタ３０の係合を調整しようとすると、
その調整が大変であるのみならず、位置関係がほんの僅
かずれただけでも、光ファイバの入射端面に入射する光
量は数１０％も変動してしまう。Therefore, suppose that the incident end face (the central part) of the optical fiber is coincident with the designed light flux image point.
Coupling lens unit 10, light source unit 20,
When trying to adjust the engagement of the optical fiber connector 30,
Not only is the adjustment difficult, but even a slight shift in the positional relationship changes the light quantity incident on the incident end face of the optical fiber by several tens of percent.
【００５１】説明中の実施の形態では、光ファイバの入
射端面の「設計上の配置位置」を、光軸直交方向におい
てはカップリングレンズ光軸ＡＸの位置に設定し、光軸
ＡＸの方向においては、光束の結像位置よりもカップリ
ングレンズ１１―ｉ側の面ＳＦに設定する。In the embodiment being described, the “design position” of the incident end face of the optical fiber is set to the position of the coupling lens optical axis AX in the direction orthogonal to the optical axis, and is set in the direction of the optical axis AX. Is set on the surface SF closer to the coupling lens 11-i than the image forming position of the light beam.
【００５２】カップリングレンズユニットと光ファイバ
コネクタの係合においては、前述の如く、ζ(光ファイ
バ側)、ξ(光ファイバ側)（＝η(光ファイバ側)）が存
在し、図中の光軸直交方向の距離：４Ｃ２は、２ξ(光
ファイバ側)を示し、光軸ＡＸ方向の距離：４Ｃ１は２
ζ(光ファイバ側)を示す。In the engagement between the coupling lens unit and the optical fiber connector, as described above, ζ (optical fiber side) and ξ (optical fiber side) (= η (optical fiber side)) exist. The distance in the direction orthogonal to the optical axis: 4C2 indicates 2ξ (optical fiber side), and the distance in the direction of the optical axis AX: 4C1 is 2
ζ (Optical fiber side) is shown.
【００５３】前記、ζ(光源側)、ξ(光源側)、η(光源
側)や、ζ(光ファイバ)、ξ(光ファイバ側)、η(光ファ
イバ側)は、光源ユニット、カップリングレンズユニッ
ト、光ファイバコネクタの製造公差に応じて定まるの
で、これらに応じて、光ファイバの入射端面の(設計上
の)設定位置を上記の如くに設定することにより「カッ
プリングレンズユニットに係合された光源ユニットにお
ける各点状発光源２０―ｉ（図示されず）の位置の、カ
ップリングレンズ１１―ｉ光軸方向の誤差に拘わらず、
結像光束が集束途上で光ファイバ３０―ｉの入射端面
（図示されず）に入射し、且つ、必要なカップリング効
率が得られるようできる。Ζ (light source side), ξ (light source side), η (light source side), や (optical fiber), ξ (optical fiber side), η (optical fiber side) are the light source unit, coupling Since it is determined according to the manufacturing tolerances of the lens unit and the optical fiber connector, by setting the (designed) setting position of the incident end face of the optical fiber as described above, the `` engagement with the coupling lens unit '' is performed. Irrespective of the error of the position of each point light source 20-i (not shown) in the light source unit in the optical axis direction of the coupling lens 11-i.
The image-forming light beam enters the incident end face (not shown) of the optical fiber 30-i during the focusing, and the required coupling efficiency can be obtained.
【００５４】入射端面の位置が光軸方向にずれて、図４
（ａ）の位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のようになると、これら
の面の位置における結像光束の光エネルギ分布は、図４
(ｂ)の分布ｂ−１、ｂ−２、ｂ―３の如くになるが、光
ファイバ３０―ｉに入射する光量は大きく変動すること
がなく、また、入射端面の位置が、光軸直交方向へ破線
のようにずれても、伝送すべき「必要光エネルギ」の入
射を確保できる。The position of the incident end face is shifted in the optical axis direction,
When the positions S1, S2, and S3 in FIG. 4A are obtained, the light energy distribution of the imaging light flux at these surface positions is as shown in FIG.
As shown in the distributions b-1, b-2, and b-3 of (b), the amount of light incident on the optical fiber 30-i does not fluctuate greatly, and the position of the incident end face is orthogonal to the optical axis. Even if the direction shifts as shown by a broken line, the incidence of the "necessary light energy" to be transmitted can be secured.
【００５５】このように構成することにより、光源ユニ
ット、カップリングレンズユニット、光ファイバコネク
タの三者の係合に対して、調整を不要にできる。With this configuration, it is not necessary to adjust the engagement of the three members, the light source unit, the coupling lens unit, and the optical fiber connector.
【００５６】即ち、上に実施の形態を説明したカップリ
ングレンズユニット１０は、独立に発光強度を変調でき
るｎ（≧１）個の点状発光源を有する光源ユニットにお
ける点状発光源から放射される発散性の光束を、点状発
光源の個々に対応するｎ本の光ファイバの入射端面に向
って導光するためのｎ個のカップリングレンズを有する
カップリングレンズユニットにおいて、ｎ個のカップリ
ングレンズ１１−１〜１１−１２を、光源ユニットにお
ける点状発光源２０―１〜２０−１２に対応させて有す
るカップリングレンズ素子１１と、このカップリングレ
ンズ素子１１を固定的に保持し、光源ユニット２０のユ
ニット端面２０Ａと当接し合う光源側当接面１０Ａと、
光ファイバの入射端面側を保持する光ファイバコネクタ
３０のコネクタ端面３０Ａと当接し合うファイバ側当接
面１０Ｂとを有し、光源側当接面１０Ａと、ファイバ側
当接面１０Ｂとに、光通過用の開口部１０−１、１０−
２を有すると共に、光源ユニットと係合する光源側係合
部１３Ａ、１３Ｂと、上記光ファイバコネクタと係合す
るファイバ側係合部１３Ａ、１３Ｂを形成されてなる保
持手段１３、１３−４、１３−５、１３−６、１３４−
７、１３−８を有し、この保持手段の光源側当接面１０
Ａにユニット端面２０Ａを当接させて、光源ユニット２
０をカップリングレンズユニット１０に係合させ、ファ
イバ側当接面１０Ｂにコネクタ端面３０Ａを当接させ
て、光ファイバコネクタ３０をカップリングレンズユニ
ット１０に係合させた状態において、点状発光源２０−
ｉに対応する光ファイバ３０―ｉの入射端面位置が、各
点状発光源からの光束の設計上の結像位置から外れた位
置に位置することにより、カップリングレンズユニット
に係合された光源ユニットにおける各点状発光源位置
の、カップリングレンズ光軸方向の誤差に拘わらず、光
束が集束途上で上記光ファイバの入射端面に入射し、且
つ、必要なカップリング効率が得られるように、保持手
段におけるファイバ側当接面１０Ａとカップリングレン
ズ素子１１の位置関係が設定され、且つ、各点状発光源
位置の、カップリングレンズ光軸直交方向の誤差に拘わ
らず、光ファイバの入射端面が集束途上の光束内に位置
するように、保持手段における光源側係合部およびファ
イバ側係合部１３Ａ、１３Ｂのカップリングレンズ光軸
直交方向の精度が定められ、光源ユニット２０および光
ファイバコネクタ３０に対する調整を不要としたもの
（請求項１）である。That is, the coupling lens unit 10 described in the above embodiment emits light from a point light source in a light source unit having n (≧ 1) point light sources capable of independently modulating the light emission intensity. A coupling lens unit having n coupling lenses for guiding the divergent luminous flux toward the incident end surfaces of n optical fibers corresponding to the point-like light emitting sources, respectively. A coupling lens element 11 having ring lenses 11-1 to 11-12 corresponding to the point light sources 20-1 to 20-12 in the light source unit, and fixedly holding the coupling lens element 11, A light source side contact surface 10A that contacts the unit end surface 20A of the light source unit 20,
It has a fiber-side contact surface 10B that comes into contact with the connector end surface 30A of the optical fiber connector 30 that holds the incident end surface side of the optical fiber, and the light source-side contact surface 10A and the fiber-side contact surface 10B Openings 10-1 and 10- for passage
Holding means 13, 13-4 having light source side engaging portions 13 A, 13 B engaging with the light source unit and fiber side engaging portions 13 A, 13 B engaging with the optical fiber connector. 13-5, 13-6, 134-
7, 13-8, and the light source side contact surface 10 of the holding means.
A with the unit end face 20A in contact with the light source unit 2
0 is engaged with the coupling lens unit 10, the connector end surface 30A is brought into contact with the fiber-side contact surface 10B, and the point-shaped light emitting source is in a state where the optical fiber connector 30 is engaged with the coupling lens unit 10. 20-
The incident end face of the optical fiber 30-i corresponding to i is located at a position deviating from the designed imaging position of the light flux from each point light source, so that the light source engaged with the coupling lens unit Regarding the position of each point light source in the unit, regardless of the error in the direction of the optical axis of the coupling lens, the light flux is incident on the incident end face of the optical fiber in the course of focusing, and the required coupling efficiency is obtained. The positional relationship between the fiber-side contact surface 10A in the holding means and the coupling lens element 11 is set, and the incident end face of the optical fiber is irrespective of the position of each point-like light source in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens. The accuracy of the light source side engaging portion and the fiber side engaging portions 13A and 13B of the holding means in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens is determined so that the light source is positioned within the light beam being focused. Is a adjustments to the light source unit 20 and the optical fiber connector 30 that is not required (claim 1).
【００５７】上の実施の形態では、点状発光源に対応す
る光ファイバの入射端面位置が、各点状発光源からの光
束の設計上の結像位置よりもカップリングレンズ素子側
に位置することにより、カップリングレンズユニットに
係合された光源ユニットにおける各光源位置の、カップ
リングレンズ光軸方向の誤差に拘わらず、結像光束が集
束途上で上記光ファイバの入射端面に入射し、且つ、必
要なカップリング効率が得られるように、保持手段にお
けるファイバ側当接面とカップリングレンズ素子の位置
関係が設定されているが（請求項２）、これに代えて、
入射端面の設定位置を、図４において「設計上の結像位
置の右側（即ち、カップリングレンズ素子を離れる
側）」へ位置させ、入射端面に結像光束が発散状態で入
射し、且つ、必要なカップリング効率が得られるよう
に、保持手段におけるファイバ側当接面とカップリング
レンズ素子の位置関係を設定することもできる（請求項
３）。In the above embodiment, the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to the point light source is located closer to the coupling lens element than the designed image position of the light beam from each point light source. Thereby, regardless of the error in the optical axis direction of the coupling lens at each light source position in the light source unit engaged with the coupling lens unit, the imaging light flux is incident on the incident end face of the optical fiber during the focusing, and The positional relationship between the fiber-side contact surface of the holding means and the coupling lens element is set so as to obtain the required coupling efficiency (claim 2).
The setting position of the incident end face is located on the “right side of the designed image forming position (that is, the side away from the coupling lens element)” in FIG. 4, and the image forming light beam enters the incident end face in a divergent state, and The positional relationship between the fiber-side contact surface of the holding means and the coupling lens element can be set so as to obtain the required coupling efficiency (claim 3).
【００５８】また、上に説明した実施の形態では、カッ
プリングレンズ１１―ｉが「レンズ基板にレンズ面を形
成されたもの」で（請求項４）、複数のカップリングレ
ンズが、光軸直交方向へ１列（ｍ＝１）にアレイ配列さ
れている（請求項５、６）。In the embodiment described above, the coupling lens 11-i is “a lens substrate having a lens surface formed” (claim 4), and the plurality of coupling lenses are orthogonal to the optical axis. They are arrayed in one row (m = 1) in the direction (claims 5 and 6).
【００５９】[0059]
【実施例】図１、図２に即して説明した実施の形態を具
体的に実施した。カップリングレンズ素子は石英ガラス
で形成し、ホルダはポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、セット棒はシリコンゴムにより構成した。光源ユ
ニットとカップリングレンズユニットの係合における誤
差：ζ(光源側)は２０μｍ、ξ(光源側)＝η(光源側)は
１０μｍ、カップリングレンズの結像倍率：βは２．
０、カップリングレンズのバックフォーカス（結像光束
の設計上の結像位置と、射出側レンズ面の距離）：０．
３ｍｍで、コア直径：５０μｍの光ファイバの「入射端
面の設定位置」を射出側レンズ面から０．１５ｍｍの位
置に設定した。EXAMPLE The embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 was specifically implemented. The coupling lens element is formed of quartz glass, and the holder is made of polyphenylene sulfide (PP
S), the set rod was made of silicone rubber. Error in engagement between the light source unit and the coupling lens unit: ζ (light source side) is 20 μm, ξ (light source side) = η (light source side) is 10 μm, and the imaging magnification of the coupling lens: β is 2.
0, back focus of coupling lens (distance between design imaging position of imaging light flux and exit-side lens surface): 0.
The “set position of the incident end face” of an optical fiber having a diameter of 3 μm and a core diameter of 50 μm was set at a position 0.15 mm from the exit-side lens surface.
【００６０】このとき、光ファイバコネクタと、カップ
リングレンズユニットの係合における誤差は、ζ(光フ
ァイバ側)が３０μｍ、ξ(光ファイバ側)＝η(光ファイ
バ側)は２０μｍであった。At this time, the error in the engagement between the optical fiber connector and the coupling lens unit was 30 μm for ζ (optical fiber side) and 20 μm for ξ (optical fiber side) = η (optical fiber side).
【００６１】光結合効率として５０％を設定した。光源
ユニットと、カップリングレンズユニットと、光ファイ
バコネクタの係合を調整なしでおこなって、光結合効率
の変動を４０〜６０％の範囲に抑えることができた。The optical coupling efficiency was set to 50%. The engagement of the light source unit, the coupling lens unit, and the optical fiber connector was performed without adjustment, and the variation in the optical coupling efficiency could be suppressed to the range of 40 to 60%.
【００６２】また、光ファイバコネクタと、カップリン
グレンズユニットの係合における誤差を、ζ(光ファイ
バ側)＝３０μｍ、ξ(光ファイバ側)＝η(光ファイバ
側)＝２０μｍとして、コア直径：５０μｍの光ファイ
バの「入射端面の設定位置」を、射出側レンズ面から
０．４５ｍｍの位置（即ち、設計上の結像位置よりも、
カップリングレンズ素子から０．１５ｍｍ遠ざかった位
置）に設定した。The error in the engagement between the optical fiber connector and the coupling lens unit is as follows: ζ (optical fiber side) = 30 μm, ξ (optical fiber side) = η (optical fiber side) = 20 μm, and the core diameter is: The “setting position of the incident end face” of the 50 μm optical fiber is set to a position 0.45 mm from the exit-side lens surface (that is, from the designed imaging position,
(A position 0.15 mm away from the coupling lens element).
【００６３】光結合効率として５０％を設定した。光源
ユニットと、カップリングレンズユニットと、光ファイ
バコネクタの係合を調整なしでおこなって、光結合効率
の変動を４０〜６０％の範囲に抑えることができた。The optical coupling efficiency was set to 50%. The engagement of the light source unit, the coupling lens unit, and the optical fiber connector was performed without adjustment, and the variation in the optical coupling efficiency could be suppressed to the range of 40 to 60%.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なカップリングレンズユニットを実現できる。こ
のカップリングレンズユニットは、上記の如く構成され
ているので、光源ユニット・光ファイバコネクタと無調
整で係合を行っても、必要な光結合効率を「ばらつきの
少ない状態」で実現できる。As described above, according to the present invention, a novel coupling lens unit can be realized. Since the coupling lens unit is configured as described above, even if the coupling lens unit is engaged with the light source unit / optical fiber connector without adjustment, the required optical coupling efficiency can be realized in a “small state of variation”.
【図１】この発明のカップリングレンズユニットの、実
施の１形態を説明するための図である。FIG. 1 is a view for explaining one embodiment of a coupling lens unit of the present invention.
【図２】カップリングレンズユニットと、光源ユニッ
ト、光ファイバコネクタの係合を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a view for explaining engagement of a coupling lens unit, a light source unit, and an optical fiber connector.
【図３】光ファイバを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an optical fiber.
【図４】カップリングレンズに対する光ファイバの入射
端面の設定位置を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a setting position of an incident end face of an optical fiber with respect to a coupling lens.
１０ カップリングレンズユニット １１ カップリングレンズ素子 １３ ホルダ ２０ 光源ユニット ３０ 光ファイバコネクタ Reference Signs List 10 coupling lens unit 11 coupling lens element 13 holder 20 light source unit 30 optical fiber connector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 彰 岩手県花巻市大畑第10地割109番地・リコ ー光学株式会社内 (72)発明者 石亀 貴幸 岩手県花巻市大畑第10地割109番地・リコ ー光学株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 BA03 CA11 DA05 DA06 2H044 AA02 AJ04 2H087 KA22 LA27 RA21 RA26 UA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akira Takahashi 109, Ohata 10th Land, Hanamaki City, Iwate Prefecture, Ricoh Optical Co., Ltd.・ F-term in Ricoh Optical Co., Ltd. (reference) 2H037 BA03 CA11 DA05 DA06 2H044 AA02 AJ04 2H087 KA22 LA27 RA21 RA26 UA03
Claims (6)
の点状発光源を有する光源ユニットにおける上記点状発
光源から放射される発散性の光束を、点状発光源の個々
に対応するｎ本の光ファイバの入射端面に向って導光す
るためのｎ個のカップリングレンズを有するカップリン
グレンズユニットにおいて、 ｎ個のカップリングレンズを、光源ユニットにおける点
状発光源に対応させて有するカップリングレンズ素子
と、 このカップリングレンズ素子を固定的に保持し、光源ユ
ニットのユニット端面と当接し合う光源側当接面と、光
ファイバの入射端面側を保持する光ファイバコネクタの
コネクタ端面と当接し合うファイバ側当接面とを有し、
上記光源側当接面と、ファイバ側当接面とに、光通過用
の開口部を有するとと共に、上記光源ユニットと係合す
る光源側係合部と、上記光ファイバコネクタと係合する
ファイバ側係合部を形成されてなる保持手段を有し、 この保持手段の光源側当接面にユニット端面を当接させ
て光源ユニットを上記カップリングレンズユニットに係
合させ、上記ファイバ側当接面に上記コネクタ端面を当
接させて上記光ファイバコネクタを上記カップリングレ
ンズユニットに係合させた状態において、 上記各点状発光源に対応する各光ファイバの入射端面位
置が、各点状発光源からの光束の設計上の結像位置から
外れた位置に位置することにより、上記カップリングレ
ンズユニットに係合された光源ユニットにおける各点状
発光源位置の、カップリングレンズ光軸方向の誤差に拘
わらず、上記光束が集束途上もしくは発散状態で上記光
ファイバの入射端面に入射し、且つ、必要なカップリン
グ効率が得られるように、上記保持手段におけるファイ
バ側当接面とカップリングレンズ素子の位置関係が設定
され、且つ、 上記各点状発光源位置の、カップリングレンズ光軸直交
方向の誤差に拘わらず、光ファイバの入射端面が上記集
束途上もしくは発散状態の光束内に位置するように、上
記保持手段における光源側係合部およびファイバ側係合
部の、上記カップリングレンズ光軸直交方向の精度が定
められ、 光源ユニットおよび光ファイバコネクタに対する調整を
不要としたことを特徴とするカップリングレンズユニッ
ト。1. A light source unit having n (≧ 1) point-like light sources capable of independently modulating the light emission intensity, the divergent luminous flux radiated from the point-like light sources is individually divided into the point-like light sources. In a coupling lens unit having n coupling lenses for guiding light toward the incident end surfaces of the corresponding n optical fibers, the n coupling lenses correspond to a point light source in the light source unit. A coupling lens element, a light source side contact surface that fixedly holds the coupling lens element and abuts a unit end face of the light source unit, and a connector of an optical fiber connector that holds an optical fiber incident end face side Having a fiber-side abutment surface that abuts the end face,
The light source side contact surface and the fiber side contact surface have an opening for light passage, and a light source side engaging portion engaging with the light source unit, and a fiber engaging with the optical fiber connector. A holding means having a side engaging portion, wherein the light source unit is engaged with the coupling lens unit by bringing a unit end face into contact with the light source side contact surface of the holding means, and the fiber side contact is provided. When the optical fiber connector is engaged with the coupling lens unit by bringing the connector end face into contact with the surface, the incident end face position of each optical fiber corresponding to each of the point light emitting sources is changed to a point light emitting position. By being located at a position deviating from the designed image forming position of the light flux from the source, the coupling light source position of each point light source in the light source unit engaged with the coupling lens unit is changed. Regardless of the error in the direction of the optical axis, the light beam enters the incident end face of the optical fiber in the process of being converged or diverging, and the fiber-side abutment in the holding means so that the required coupling efficiency is obtained. The positional relationship between the surface and the coupling lens element is set, and the position of each of the point-like light-emitting sources, regardless of the error in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens, causes the incident end face of the optical fiber to be in the focusing or diverging state. The accuracy of the light source side engaging portion and the fiber side engaging portion of the holding means in the direction orthogonal to the optical axis of the coupling lens is determined so as to be positioned within the light beam, and adjustment to the light source unit and the optical fiber connector is unnecessary. A coupling lens unit characterized by:
トにおいて、 各点状発光源に対応する光ファイバの入射端面位置を、
各点状発光源からの光束の設計上の結像位置よりもカッ
プリングレンズ素子側に位置させることにより、カップ
リングレンズユニットに係合された光源ユニットにおけ
る各点状発光源位置のカップリングレンズ光軸方向の誤
差に拘わらず、上記光束が集束途上で上記光ファイバの
入射端面に入射し、且つ、必要なカップリング効率が得
られるように、上記保持手段におけるファイバ側当接面
とカップリングレンズ素子の位置関係が設定されたこと
を特徴とするカップリングレンズユニット。2. The coupling lens unit according to claim 1, wherein the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to each point light source is
The coupling lens at each point light source position in the light source unit engaged with the coupling lens unit by being located closer to the coupling lens element side than the designed imaging position of the light beam from each point light source. Irrespective of the error in the optical axis direction, the light beam enters the incident end face of the optical fiber in the course of focusing, and is coupled with the fiber-side contact surface of the holding means so that the required coupling efficiency is obtained. A coupling lens unit, wherein a positional relationship between lens elements is set.
トにおいて、 各点状発光源に対応する光ファイバの入射端面位置を、
各点状発光源からの光束の設計上の結像位置よりもカッ
プリングレンズ素子を離れる側に位置させることによ
り、カップリングレンズユニットに係合された光源ユニ
ットにおける各点状発光源位置のカップリングレンズ光
軸方向の誤差に拘わらず、上記光束が発散状態で上記光
ファイバの入射端面に入射し、且つ、必要なカップリン
グ効率が得られるように、上記保持手段におけるファイ
バ側当接面とカップリングレンズ素子の位置関係が設定
されたことを特徴とするカップリングレンズユニット。3. The coupling lens unit according to claim 1, wherein the position of the incident end face of the optical fiber corresponding to each point light source is:
By locating the coupling lens element further away from the designed imaging position of the light beam from each point light source, the cup at each point light source position in the light source unit engaged with the coupling lens unit Regardless of the error in the direction of the ring lens optical axis, the light beam enters the incident end face of the optical fiber in a divergent state, and, in order to obtain a required coupling efficiency, a fiber-side contact surface of the holding means. A coupling lens unit, wherein a positional relationship between the coupling lens elements is set.
ングレンズユニットにおいて、 カップリングレンズが、レンズ基板にレンズ面を形成さ
れたものであることを特徴とするカップリングレンズユ
ニット。4. The coupling lens unit according to claim 1, wherein the coupling lens has a lens surface formed on a lens substrate.
ングレンズユニットにおいて、 複数のカップリングレンズが、光軸直交方向へｍ（≧
１）列にアレイ配列されていることを特徴とするカップ
リングレンズユニット。5. The coupling lens unit according to claim 1, wherein the plurality of coupling lenses are arranged such that m (≧
1) A coupling lens unit which is arranged in an array.
トにおいて、 複数のカップリングレンズのアレイ配列数：ｍが１であ
ることを特徴とするカップリングレンズユニット。6. The coupling lens unit according to claim 5, wherein the number m of arrays of a plurality of coupling lenses is 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144759A JP2002341192A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Coupling lens unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144759A JP2002341192A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Coupling lens unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341192A true JP2002341192A (en) | 2002-11-27 |
Family
ID=18990663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144759A Pending JP2002341192A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Coupling lens unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002341192A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7424001B2 (en) | 2004-10-13 | 2008-09-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Device in distributed wireless personal area network and data slot allocation method |
| JP2013532850A (en) * | 2010-07-27 | 2013-08-19 | インテル・コーポレーション | Optical connection by flip-chip optical die as a single assembly with overhang and microstructure alignment functions |
| JP2016045363A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 住友電気工業株式会社 | Connector with lens |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144759A patent/JP2002341192A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7424001B2 (en) | 2004-10-13 | 2008-09-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Device in distributed wireless personal area network and data slot allocation method |
| JP2013532850A (en) * | 2010-07-27 | 2013-08-19 | インテル・コーポレーション | Optical connection by flip-chip optical die as a single assembly with overhang and microstructure alignment functions |
| JP2016045363A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 住友電気工業株式会社 | Connector with lens |
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