JP2014041312A - Optical module - Google Patents

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秀行 今井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive optical module that is reduced in height.SOLUTION: An optical module 10 includes an optical element 1 for changing an advancing direction of light, a light-receiving element 22 receiving light, and a mount substrate 23 to mount the optical element 1 and the light-receiving element 22. The optical element 1 has an outer shape of a columnar body 2, a condensing function surface 3a at one end 2b in the longitudinal direction of the columnar body 2, and a protrusion 5 protruding outward at the other end 2c in the longitudinal direction of the columnar body 2, and is in contact with the mount substrate 23. A light advancing direction change surface 4a, which obliquely intersects an optical axis 7 of the condensing function surface 3a and changes an advancing direction of the light condensed by the condensing function surface 3a into a direction toward the light-receiving element 22, is formed on the protrusion 5. The light-receiving element 22 is disposed in a space 6 formed between the protrusion 5 and the mount substrate 23.

Description

本発明は、光ファイバ等から入射された光と受光素子とを光学的に結合する光モジュールに係わり、特に、入射された光の進行方向を変える光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module that optically couples light incident from an optical fiber or the like and a light receiving element, and more particularly to an optical module that changes a traveling direction of incident light.

光通信等において、光ファイバ等から入射された光を、フォトダイオード等の受光素子に光学的に結合する光モジュールが用いられている。   In optical communication or the like, an optical module that optically couples light incident from an optical fiber or the like to a light receiving element such as a photodiode is used.

図１１は、特許文献１に開示される光モジュールの概略図である。特許文献１に開示される光モジュール７００は、図１１に示すように、光ファイバ７０２、光学素子７０１、及び受光素子７０３を有して構成されている。   FIG. 11 is a schematic diagram of an optical module disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 11, the optical module 700 disclosed in Patent Document 1 includes an optical fiber 702, an optical element 701, and a light receiving element 703.

光学素子７０１は、図１１に示すように、光ファイバ７０２から入射された光を集光する凸レンズ７０１ｂと、凸レンズ７０１ｂで集光された光を受光素子７０３に向けて反射する反射面７０１ａとを有している。よって、光ファイバ７０２から入射された光は、光学素子７０１の反射面７０１ａによって９０°の角度に反射されて、受光素子７０３に光学的に結合される。   As shown in FIG. 11, the optical element 701 includes a convex lens 701b that condenses the light incident from the optical fiber 702, and a reflection surface 701a that reflects the light collected by the convex lens 701b toward the light receiving element 703. Have. Therefore, the light incident from the optical fiber 702 is reflected at an angle of 90 ° by the reflecting surface 701 a of the optical element 701 and optically coupled to the light receiving element 703.

受光素子７０３は実装基板（支持基板）７０４に固定されているが、光学素子７０１は実装基板７０４に直接に固定されていない。そして、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。   The light receiving element 703 is fixed to the mounting substrate (supporting substrate) 704, but the optical element 701 is not directly fixed to the mounting substrate 704. The optical element 701 is disposed on the light receiving element 703 so as to be overlapped with each other in a plan view.

反射面７０１ａは、光学素子７０１に備わる一面の全面に形成されると共に、凸レンズ７０１ｂの光軸を斜めに横切る傾斜面である。   The reflective surface 701a is an inclined surface that is formed on the entire surface of the optical element 701 and that obliquely crosses the optical axis of the convex lens 701b.

特開平５−２７３４４４号公報JP-A-5-273444

特許文献１に開示される光モジュール７００においては、図１１に示すように、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。たとえば、図１２に示すように、実装基板７０４の上に受光素子７０３が固定され、反射面７０１ａが受光素子７０３の真上になるように、実装基板７０４に設置された台座７０５の上に光学素子７０１が固定されている。   In the optical module 700 disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, the optical element 701 is disposed on the light receiving element 703 so as to overlap with each other in a plan view. For example, as shown in FIG. 12, the light receiving element 703 is fixed on the mounting board 704, and the optical surface is placed on a pedestal 705 installed on the mounting board 704 so that the reflection surface 701a is directly above the light receiving element 703. Element 701 is fixed.

そのため、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、高さ（Ｚ）方向の寸法が大きいという課題があった。   Therefore, the optical module 700 disclosed in Patent Document 1 has a problem that the dimension in the height (Z) direction is large.

また、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、台座７０５が必要なため、部品数が多くなることや、組み立て工程数が多くなる。そのため、光モジュール７００の製造コストが高いという課題があった。   Moreover, in the optical module 700 disclosed by patent document 1, since the base 705 is required, the number of parts increases and the number of assembly processes increases. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the optical module 700 is high.

本発明の目的は、このような課題を顧みてなされたものであり、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical module that is low in profile and low in cost in consideration of such a problem.

本発明の光モジュールは、入射した光の進行方向を変える光学素子と、前記光学素子から出射した光を受光する受光素子と、前記光学素子および前記受光素子が実装される実装基板と、を有する光モジュールであって、前記光学素子が、柱状体の外形と、前記柱状体の長手方向の一方の端部に光を集光する集光機能面と、前記柱状体の長手方向の他方の端部に外方に突出する突出部と、を有すると共に、前記実装基板に当接されており、前記集光機能面の光軸を斜めに横切ると共に、前記集光機能面によって集光された光の進行方向を前記受光素子の方向に変える光進行方向変更面が、前記突出部に形成され、前記突出部と前記実装基板との間に形成された空間部に前記受光素子が配置されていることを特徴とする。   An optical module of the present invention includes an optical element that changes a traveling direction of incident light, a light receiving element that receives light emitted from the optical element, and a mounting substrate on which the optical element and the light receiving element are mounted. An optical module, wherein the optical element has an outer shape of a columnar body, a condensing function surface for condensing light on one end in the longitudinal direction of the columnar body, and the other end in the longitudinal direction of the columnar body A light projecting portion projecting outwardly at the portion, being in contact with the mounting substrate, obliquely crossing the optical axis of the light condensing function surface, and condensed by the light condensing function surface A light traveling direction changing surface that changes the traveling direction of the light into the direction of the light receiving element is formed in the projecting portion, and the light receiving element is disposed in a space formed between the projecting portion and the mounting substrate. It is characterized by that.

集光機能面が光モジュールに入射した光を集光し、光進行方向変更面は、この集光された光の進行方向を変えて、この集光された光を受光素子の方向に進行させる。光進行方向変更面が、集光機能面と柱状体の長手方向に反対側である端部に形成されている。そのため、集光機能面と光進行方向変更面との距離を大きく設けることができるので、集光機能面と光進行方向変更面との間で光を十分に集光させることができる。よって、光進行方向変更面と受光素子との間の距離が短い距離でも、受光素子に光を集光させることができ、本発明の光モジュールによれば、低背化が可能である。   The condensing function surface condenses the light incident on the optical module, and the light traveling direction changing surface changes the traveling direction of the collected light and advances the collected light toward the light receiving element. . The light traveling direction changing surface is formed at an end portion opposite to the light collecting function surface in the longitudinal direction of the columnar body. Therefore, since the distance between the light condensing function surface and the light traveling direction changing surface can be increased, light can be sufficiently condensed between the light condensing function surface and the light traveling direction changing surface. Therefore, even if the distance between the light traveling direction changing surface and the light receiving element is short, light can be condensed on the light receiving element, and the optical module of the present invention can reduce the height.

実装基板に当接された光学素子の突出部と実装基板との間に形成された空間部に受光素子が配置されるので、本発明の光モジュールによれば、更に低背化が可能である。   Since the light receiving element is disposed in the space formed between the protruding portion of the optical element in contact with the mounting substrate and the mounting substrate, the optical module of the present invention can further reduce the height. .

実装基板に当接された光学素子の突出部と実装基板との間に形成された空間部に受光素子が配置される。そのため、台座等を用意して、この台座等の上に光学素子を固定し、光学素子と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成する必要がない。そのため、部品数を少なくできると共に、光モジュールの工程数を少なくできる。よって、本発明の光モジュールによれば、低コストが可能である。   The light receiving element is arranged in a space formed between the protruding portion of the optical element in contact with the mounting substrate and the mounting substrate. Therefore, it is not necessary to prepare a pedestal or the like, fix the optical element on the pedestal or the like, and form a space for arranging the light receiving element between the optical element and the mounting substrate. Therefore, the number of parts can be reduced and the number of optical module processes can be reduced. Therefore, according to the optical module of the present invention, low cost is possible.

よって、本発明によれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an optical module that is low in cost and low in cost.

前記光学素子が、前記突出部の最も外方に突出した頂部と前記実装基板との間に形成された面である空間面を有し、前記空間部が、前記空間面と前記実装基板との間に形成された空間であることが好ましい。このような態様であれば、突出部と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成することができる。   The optical element has a space surface that is a surface formed between the top portion of the protruding portion that protrudes outward and the mounting substrate, and the space portion is formed between the space surface and the mounting substrate. A space formed between them is preferable. If it is such an aspect, the space part which arrange | positions a light receiving element can be formed between a protrusion part and a mounting substrate.

前記空間面が、前記頂部から離れるに従い前記一方の端部側に近づくように傾斜する傾斜面を有してなることが好ましい。このような態様であれば、実装基板との間に間隔を有する空間面を形成できるので、突出部と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成することができる。   It is preferable that the space surface has an inclined surface that is inclined so as to be closer to the one end side as the distance from the top portion increases. According to such an aspect, since a space surface having a space between the mounting substrate and the mounting substrate can be formed, a space portion in which the light receiving element is disposed can be formed between the protruding portion and the mounting substrate.

前記空間面が、前記光進行方向変更面によって進行方向が変えられた光が出射される出射面と、前記出射面に連設されて、前記出射面とは異なる傾斜角度で前記実装基板に向かって延出する空間部高さ形成面と、を有してなることが好ましい。このような態様であれば、受光素子を配置する空間部において、出射面と実装基板との間隔を大きく設けることが可能となる。そのため、空間部に受光素子を配置することが容易になる。   The space surface is connected to the emission surface from which the light whose traveling direction has been changed by the light traveling direction changing surface is emitted, and to the mounting substrate at an inclination angle different from that of the emission surface. It is preferable to have a space-part height-forming surface that extends. With such an aspect, it is possible to provide a large gap between the emission surface and the mounting substrate in the space where the light receiving element is disposed. Therefore, it becomes easy to arrange the light receiving element in the space.

前記受光素子の受光面が前記出射面に当接されると共に、前記集光機能面によって集光された光が前記受光面に集光点を持つことが好ましい。   It is preferable that the light receiving surface of the light receiving element is in contact with the light emitting surface, and the light condensed by the light collecting function surface has a condensing point on the light receiving surface.

このような態様であれば、光学素子と受光素子とを隔てる離間距離をなくすことができるので、更に低背化が可能である。   According to such an aspect, the separation distance separating the optical element and the light receiving element can be eliminated, and thus the height can be further reduced.

前記光進行方向変更面が、光を反射する反射面であることが好ましい。このような態様であれば、光進行方向変更面は、反射によって、集光機能面によって集光された光の進行方向を、受光素子の方向に変えることが可能である。   It is preferable that the light traveling direction changing surface is a reflecting surface that reflects light. If it is such an aspect, the light advancing direction change surface can change the advancing direction of the light condensed by the condensing function surface into the direction of a light receiving element by reflection.

本発明によれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a low-cost and low-cost optical module.

第１の実施形態における光学素子の正面図である。It is a front view of the optical element in 1st Embodiment. 図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断して矢印方向から視る断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected along the AA line shown in FIG. 1, and seeing from an arrow direction. 第１の実施形態における光モジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the optical module in 1st Embodiment. 光進行方向変更面が全反射面であることを説明する図である。It is a figure explaining that a light advancing direction change surface is a total reflection surface. 第１の実施形態における光学素子の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the optical element in 1st Embodiment. 第１の実施形態における第１の変形例の光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the optical element of the 1st modification in 1st Embodiment. 第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the optical module of the 2nd modification in 1st Embodiment. 第２の実施形態における光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the optical element in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における光モジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the optical module in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における光モジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the optical module in 3rd Embodiment. 特許文献１に開示される光モジュールの概略図である。1 is a schematic diagram of an optical module disclosed in Patent Document 1. FIG. 従来の光モジュールの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the conventional optical module.

以下、本発明の光モジュールの実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。なお、説明が分かりやすいように、各図面の寸法は適宜変更して示している。   Hereinafter, embodiments of the optical module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For easy understanding, the dimensions of each drawing are changed as appropriate.

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における光学素子の正面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断して矢印方向から視る断面図である。図３は、第１の実施形態における光モジュールの説明図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a front view of an optical element according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow. FIG. 3 is an explanatory diagram of the optical module according to the first embodiment.

本実施形態の光学素子１は、図１、図２に示すように、その断面が略矩形である柱状体２の外形をなしている。そして、柱状体２は、図面左右の方向（Ｙ方向）が長手方向であり、図面右側（Ｙ２方向）に一方の端部２ｂを、図面左側（Ｙ１方向）に他方の端部２ｃを有している。そして、柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical element 1 of the present embodiment has an outer shape of a columnar body 2 having a substantially rectangular cross section. The columnar body 2 has a longitudinal direction in the left and right direction (Y direction) in the drawing, and has one end 2b on the right side (Y2 direction) and the other end 2c on the left side (Y1 direction) in the drawing. ing. The columnar body 2 includes a side surface having a bottom side surface 2d between the end 2b and the end 2c.

光学素子１は、図２に示すように、柱状体２の長手方向の一方の端部２ｂに、光を集光する集光機能面３ａを有している。そして、集光機能面３ａは、端部２ｂから外方に突出する非球面形状に形成されている。   As shown in FIG. 2, the optical element 1 has a condensing function surface 3 a that condenses light at one end 2 b in the longitudinal direction of the columnar body 2. And the condensing function surface 3a is formed in the aspherical shape which protrudes outward from the edge part 2b.

本実施形態によれば、集光機能面３ａは、非球面形状であるとしたが、集光機能を有する形状であれば、これに限定されるものではない。集光機能面３ａは、球面形状であることも可能である。また、集光機能面３ａは、平板マイクロレンズや、回折格子であることも可能である。   According to the present embodiment, the light condensing function surface 3a has an aspherical shape, but is not limited to this as long as it has a light condensing function. The condensing functional surface 3a can also be a spherical shape. The light condensing function surface 3a can be a flat microlens or a diffraction grating.

光学素子１は、図１、図２に示すように、柱状体２の長手方向の他方の端部２ｃに、端部２ｃから外方に突出する突出部５を有している。そして、突出部５は、光の進行方向を変える光進行方向変更面４ａと、端部２ｃから外方に最も突出する頂部４ｂと、光を出射する出射面４ｆとを有しており、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical element 1 has a protruding portion 5 that protrudes outward from the end 2 c at the other end 2 c in the longitudinal direction of the columnar body 2. And the protrusion part 5 has the light travel direction change surface 4a which changes the advancing direction of light, the top part 4b which protrudes most outward from the edge part 2c, and the output surface 4f which radiate | emits light, The traveling direction changing surface 4a is formed so as to obliquely cross the optical axis 7 of the light condensing function surface 3a.

柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えており、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間の距離を適切に設けることが可能である。また、本実施形態においては、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａによって集光された光を反射する反射面として形成されている。   The columnar body 2 includes a side surface having a bottom side surface 2d between the end portion 2b and the end portion 2c, and an appropriate distance between the light collecting function surface 3a and the light traveling direction changing surface 4a is set appropriately. Can be provided. Moreover, in this embodiment, the light advancing direction change surface 4a is formed as a reflective surface which reflects the light condensed by the condensing function surface 3a.

そして、光学素子１は、図１、図２に示すように、頂部４ｂより図面下側（Ｚ１方向）であって、頂部４ｂと実装基板２３との間に２つの面、すなわち２つの空間面４ｃ、４ｄを有している。２つの面のうち底側面２ｄから遠い空間面４ｃは、底側面２ｄに平行に形成されている。また、２つの面のうち底側面２ｄに近い空間面４ｄは、底側面２ｄに直交して形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical element 1 is on the lower side of the top 4b (Z1 direction) and between the top 4b and the mounting substrate 23, that is, two spatial surfaces. 4c, 4d. Of the two surfaces, the space surface 4c far from the bottom side surface 2d is formed in parallel to the bottom side surface 2d. Of the two surfaces, the space surface 4d close to the bottom side surface 2d is formed orthogonal to the bottom side surface 2d.

次に、第１の実施形態における光モジュールについて説明する。図３は、第１の実施形態における光モジュールの説明図である。本実施形態における光モジュール１０は、図３に示すように、実装基板２３の上面２３ａに光学素子１とフォトダイオード等の受光素子２２とが実装され構成されている。   Next, the optical module in the first embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of the optical module according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the optical module 10 according to the present embodiment is configured by mounting an optical element 1 and a light receiving element 22 such as a photodiode on an upper surface 23 a of a mounting substrate 23.

光学素子１は、図３に示すように、実装基板２３の上面２３ａに底側面２ｄを対向させて、実装基板２３の上面２３ａに当接するように実装される。その結果、光モジュール１０においては、突出部５と実装基板２３との間に、底側面２ｄに平行に形成された空間面４ｃと、底側面２ｄに直交して形成された空間面４ｄと、実装基板２３の上面２３ａとに囲まれた空間である空間部６を形成することができる。   As shown in FIG. 3, the optical element 1 is mounted so that the bottom surface 2 d faces the upper surface 23 a of the mounting substrate 23 and abuts on the upper surface 23 a of the mounting substrate 23. As a result, in the optical module 10, between the protrusion 5 and the mounting substrate 23, a space surface 4c formed parallel to the bottom side surface 2d, and a space surface 4d formed orthogonal to the bottom side surface 2d, A space 6 that is a space surrounded by the upper surface 23a of the mounting substrate 23 can be formed.

その結果、図３に示すように、この空間部６に受光素子２２を配置させて、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの図面真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａに実装することができる。   As a result, as shown in FIG. 3, the light receiving element 22 is disposed in the space 6 and the light receiving element 22 is mounted so that the light receiving part 22a of the light receiving element 22 is directly below the light traveling direction changing surface 4a. It can be mounted on the upper surface 23 a of the substrate 23.

光学素子１は、図３に示すように、突出部５の頂部４ｂと実装基板２３との間に、２つの面、すなわち空間面４ｃと空間面４ｄを有する。空間面４ｃは、実装基板２３の上面２３ａに平行であり、空間面４ｄは、実装基板２３の上面２３ａに直交している。空間面４ｃは、光進行方向変更面４ａによって反射された光２７を、受光素子２２の方向に出射する出射面４ｆである。空間面４ｃに連設されて、空間面４ｃとは異なる傾斜角度で実装基板２３に向かって延出する空間面４ｄは、出射面４ｆと実装基板２３との間に間隔を設ける空間部高さ形成面である。その結果、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６において、実装基板２３との間隔の大きい出射面４ｆを設けることができる。よって、空間部６内に受光素子２２を配置することが容易となり、光モジュール１０の低背化を容易にする。   As shown in FIG. 3, the optical element 1 has two surfaces, that is, a space surface 4 c and a space surface 4 d, between the top 4 b of the protruding portion 5 and the mounting substrate 23. The space surface 4 c is parallel to the upper surface 23 a of the mounting substrate 23, and the space surface 4 d is orthogonal to the upper surface 23 a of the mounting substrate 23. The space surface 4 c is an emission surface 4 f that emits the light 27 reflected by the light traveling direction changing surface 4 a in the direction of the light receiving element 22. The space surface 4d connected to the space surface 4c and extending toward the mounting substrate 23 at an inclination angle different from that of the space surface 4c is a space portion height that provides a space between the emission surface 4f and the mounting substrate 23. It is a forming surface. As a result, in the space portion 6 formed between the protruding portion 5 and the mounting substrate 23, it is possible to provide the emission surface 4f having a large distance from the mounting substrate 23. Therefore, it becomes easy to arrange the light receiving element 22 in the space 6, and the optical module 10 can be easily reduced in height.

光ファイバ等から光モジュール１０に入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５は、図３に示すように、集光機能面３ａによって集光されて、集光されながら光進行方向変更面４ａに向けて進行する。そして、光進行方向変更面４ａが、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように設けられている。そのため、集光機能面３ａによって集光された光２６は、光進行方向変更面４ａに入射し、光進行方向変更面４ａによって反射されて、受光素子２２の受光部２２ａに集光することができる。   The light incident on the optical module 10 from an optical fiber or the like, that is, the light 25 incident on the condensing function surface 3a is condensed by the condensing function surface 3a as shown in FIG. It progresses toward the change surface 4a. And the light advancing direction change surface 4a is provided so that the optical axis 7 of the condensing function surface 3a may be crossed diagonally. Therefore, the light 26 condensed by the condensing function surface 3a is incident on the light traveling direction changing surface 4a, reflected by the light traveling direction changing surface 4a, and condensed on the light receiving portion 22a of the light receiving element 22. it can.

本実施形態においては、光進行方向変更面４ａが、図３に示すように、集光機能面３ａと柱状体２の長手方向に反対側である端部２ｃに形成されている。そのため、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの距離を大きく設けることができるので、集光機能面３ａによって集光された光２６は、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間で十分に集光される。よって、光進行方向変更面４ａと受光素子２２との間の距離が短い距離でも、受光素子２２に光を集光させることができ、本発明の光モジュールによれば、低背化が可能である。   In the present embodiment, the light traveling direction changing surface 4a is formed on the end 2c opposite to the light collecting functional surface 3a and the longitudinal direction of the columnar body 2 as shown in FIG. Therefore, since the distance between the light condensing function surface 3a and the light traveling direction changing surface 4a can be increased, the light 26 condensed by the light condensing function surface 3a is condensed with the light condensing function surface 3a and the light traveling direction changing surface. 4a is sufficiently condensed. Therefore, even if the distance between the light traveling direction changing surface 4a and the light receiving element 22 is short, the light can be condensed on the light receiving element 22. According to the optical module of the present invention, the height can be reduced. is there.

また、本実施形態によれば、図３に示すように、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６に、受光素子２２を、光学素子１と上下（Ｚ方向）方向で重なるように実装することができる。よって、本実施形態の光モジュール１０によれば、高さ（Ｚ）方向の寸法を小さくできるので、更に低背化が可能である。   Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the light receiving element 22 is placed in the vertical direction (Z direction) with the optical element 1 in the space 6 formed between the protruding portion 5 and the mounting substrate 23. Can be mounted so that they overlap. Therefore, according to the optical module 10 of this embodiment, since the dimension in the height (Z) direction can be reduced, the height can be further reduced.

以上によって、本実施形態によれば、低背である光モジュールを提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, an optical module having a low profile can be provided.

特許文献１に開示される光モジュール７００においては、図１１に示すように、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。たとえば、図１２に示すように、実装基板７０４の上に受光素子７０３が固定され、受光素子７０３が反射面７０１ａの真下になるように、実装基板７０４に設置された台座７０５の上に光学素子７０１が固定されている。   In the optical module 700 disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, the optical element 701 is disposed on the light receiving element 703 so as to overlap with each other in a plan view. For example, as shown in FIG. 12, the light receiving element 703 is fixed on the mounting board 704, and the optical element is placed on the base 705 installed on the mounting board 704 so that the light receiving element 703 is directly below the reflecting surface 701a. 701 is fixed.

ところが、本実施形態によれば、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６に、受光素子２２を配置することで、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａの上に実装することができる。   However, according to the present embodiment, by arranging the light receiving element 22 in the space 6 formed between the protrusion 5 and the mounting substrate 23, the light receiving part 22 a of the light receiving element 22 is changed to the light traveling direction changing surface. The light receiving element 22 can be mounted on the upper surface 23a of the mounting substrate 23 so as to be directly below 4a.

そのため、本実施形態によれば、台座等を用意して、この台座等の上に光学素子を固定し、光学素子と実装基板との間に、受光素子を配置するための空間部を形成する必要がない。そのため、部品数を少なくできると共に、光モジュールの組み立て工程数を少なくできる。よって、本実施形態の光モジュールによれば、低コストが可能である。   Therefore, according to the present embodiment, a pedestal or the like is prepared, an optical element is fixed on the pedestal or the like, and a space for arranging the light receiving element is formed between the optical element and the mounting substrate. There is no need. Therefore, the number of parts can be reduced and the number of assembly steps of the optical module can be reduced. Therefore, according to the optical module of this embodiment, low cost is possible.

以上より、本実施形態よれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to provide an optical module that is low in cost and low in cost.

図３を用いて説明する。受光素子２２の受光部２２ａは、集光機能面３ａの焦点に配置されている。よって、集光機能面３ａと受光部２２ａとの間の光路の距離は、集光機能面３ａの焦点距離に等しい。本実施形態においては、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間の光路の距離を、集光機能面３ａの焦点距離の０．５〜０．８倍に設けている。よって、本実施形態によれば、光進行方向変更面４ａと受光部２２ａとの間の光路の距離は、集光機能面３ａの焦点距離の０．２〜０．５倍に設けられるので、低背化に優れる。   This will be described with reference to FIG. The light receiving portion 22a of the light receiving element 22 is disposed at the focal point of the light collecting functional surface 3a. Therefore, the distance of the optical path between the condensing functional surface 3a and the light receiving part 22a is equal to the focal length of the condensing functional surface 3a. In this embodiment, the distance of the optical path between the condensing function surface 3a and the light travel direction changing surface 4a is set to 0.5 to 0.8 times the focal length of the condensing function surface 3a. Therefore, according to the present embodiment, the distance of the optical path between the light traveling direction changing surface 4a and the light receiving unit 22a is set to 0.2 to 0.5 times the focal length of the light condensing function surface 3a. Excellent low profile.

本実施形態によれば、集光機能面３ａから受光部２２ａまでの光路は、図３に示すように、光学素子１がなす左右（Ｙ）方向の範囲および上下（Ｚ）方向の範囲内に収まっている。よって、本実施形態によれば、集光機能面３ａの焦点距離を短くすることや、光学素子１を小さくすることで、光モジュール１０を小型化や、低背化することが可能である。   According to this embodiment, the optical path from the light condensing function surface 3a to the light receiving unit 22a is within the range in the left and right (Y) direction and the range in the up and down (Z) direction formed by the optical element 1, as shown in FIG. It is settled. Therefore, according to this embodiment, the optical module 10 can be reduced in size and height by shortening the focal length of the light condensing function surface 3a or by reducing the optical element 1.

ところが、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、凸レンズ７０１ｂから受光素子７０３の受光部７０３ａまでの光路は、図１１に示すように、光学素子７０１がなす左右（Ｙ）方向の範囲および上下（Ｚ）方向の範囲内に収まっていない。よって、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、凸レンズ７０１ｂの焦点距離を短くすることや、光学素子７０１を小さくすることだけでは、光モジュール７００を小型化や、低背化することができなかった。   However, in the optical module 700 disclosed in Patent Document 1, the optical path from the convex lens 701b to the light receiving portion 703a of the light receiving element 703 is as shown in FIG. It is not within the range of the vertical (Z) direction. Therefore, in the optical module 700 disclosed in Patent Document 1, the optical module 700 can be reduced in size and height simply by shortening the focal length of the convex lens 701b or by reducing the optical element 701. could not.

本実施形態においては、光進行方向変更面４ａは、光を反射する反射面として作用する。よって、光進行方向変更面４ａの反射率が高いことが望ましい。そのため、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光は、光進行方向変更面４ａによって全反射されるように設けられている。   In the present embodiment, the light traveling direction changing surface 4a acts as a reflecting surface that reflects light. Therefore, it is desirable that the reflectance of the light traveling direction changing surface 4a is high. Therefore, the light incident on the light traveling direction changing surface 4a out of the light condensed by the light condensing function surface 3a is provided so as to be totally reflected by the light traveling direction changing surface 4a.

光が、屈折率ｎ１の物質から、屈折率ｎ２の物質に入射する際における、全反射の臨界角θは、（１）式のように表わせる。 Light, a material of refractive index n 1, definitive when it enters the material of the refractive index n 2, the critical angle θ of total reflection, expressed as (1).

θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）・・・・・（１）
そして、屈折率ｎ１の物質から、屈折率ｎ２の物質に入射する光の入射角度が臨界角θ以上の場合に、光の全反射は起こる。 θ = arcsin (n 2 / n 1 ) (1)
Then, total reflection of light occurs when the incident angle of light incident on the material having the refractive index n 2 from the material having the refractive index n 1 is equal to or larger than the critical angle θ.

図４は、光進行方向変更面が全反射面であることを説明する図である。図４に示すように、第２の光学機能面４ａの法線４ｆと、集光機能面３ａの光軸７との集光機能面３ａ側になす角度４ｇは、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光の入射角度である。   FIG. 4 is a diagram illustrating that the light traveling direction changing surface is a total reflection surface. As shown in FIG. 4, the angle 4g formed between the normal 4f of the second optical function surface 4a and the optical axis 7 of the light collection function surface 3a on the light collection function surface 3a side is collected by the light collection function surface 3a. It is the incident angle of the light incident on the light traveling direction changing surface 4a among the emitted light.

本実施形態においては、光学素子１の光学素材は透光性のガラス素材であり、光学素子１は空気中に設置されている。また、光学素子１の屈折率が、ほぼ１．６０程度であり、空気の屈折率は、ほぼ１．００である。これらの値を（１）式に代入して計算すると、臨界角θは３８．７°である。本実施形態の、光の入射角度である角度４ｇは、臨界角θ（３８．７°）より大きい４５°に設けられている。そのため、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光は、光軸７に対してほぼ９０°の角度をなして全反射される。   In this embodiment, the optical material of the optical element 1 is a translucent glass material, and the optical element 1 is installed in the air. The refractive index of the optical element 1 is approximately 1.60, and the refractive index of air is approximately 1.00. When these values are substituted into the equation (1) and calculated, the critical angle θ is 38.7 °. In this embodiment, the angle 4g, which is the incident angle of light, is provided at 45 °, which is larger than the critical angle θ (38.7 °). Therefore, the light incident on the light traveling direction changing surface 4a out of the light condensed by the condensing function surface 3a is totally reflected at an angle of about 90 ° with respect to the optical axis 7.

そのため、光進行方向変更面４ａによって反射された光２７は、全反射して、受光素子２２の受光部２２ａに集光される。よって、本実施形態によれば、光ファイバ等から光モジュール１０に入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５を、受光素子２２に高い結合効率で光結合することができる。   Therefore, the light 27 reflected by the light traveling direction changing surface 4 a is totally reflected and collected on the light receiving portion 22 a of the light receiving element 22. Therefore, according to the present embodiment, light incident on the optical module 10 from an optical fiber or the like, that is, light 25 incident on the light condensing function surface 3a can be optically coupled to the light receiving element 22 with high coupling efficiency.

本実施形態においては、光学素子１がガラス素材からなるとしたが、これに限定されるものではない。光学素子１を透光性の樹脂素材から形成することも可能である。そして、屈折率がほぼ１．６０程度の樹脂素材を選ぶことが可能であり、この際においても、臨界角θは３８．７°程度とすることが可能である。   In the present embodiment, the optical element 1 is made of a glass material, but the present invention is not limited to this. It is also possible to form the optical element 1 from a translucent resin material. In addition, it is possible to select a resin material having a refractive index of about 1.60. In this case, the critical angle θ can be about 38.7 °.

本実施形態においては、角度４ｇを臨界角θ以上に設けたが、これに限定されるものではない。たとえば、光進行方向変更面４ａの表面にアルミニウムや銀などの金属反射膜を蒸着等によって形成することで、光進行方向変更面４ａを反射面とすることも可能である。   In the present embodiment, the angle 4g is set to be equal to or larger than the critical angle θ, but is not limited to this. For example, the light traveling direction changing surface 4a can be made a reflecting surface by forming a metal reflective film such as aluminum or silver on the surface of the light traveling direction changing surface 4a by vapor deposition or the like.

次に、本実施形態における光学素子１の製造方法について説明する。図５は、第１の実施形態における光学素子の製造方法の説明図である。   Next, a method for manufacturing the optical element 1 in the present embodiment will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram of the method of manufacturing the optical element in the first embodiment.

図５（ａ）に示す工程で、プレス成型装置５０を準備する。プレス成型装置５０は、胴型５３、上金型５１、下金型５２、およびヒータ５４を有して構成されている。そして、上金型５１は、図２に示される集光機能面３ａに対応するレンズ形状面５１ａを備えている。また、下金型５２は、図２に示される突出部５、および頂部４ｂなどに対応する形状を備えている。   In the step shown in FIG. 5A, the press molding apparatus 50 is prepared. The press molding apparatus 50 includes a body mold 53, an upper mold 51, a lower mold 52, and a heater 54. And the upper metal mold | die 51 is provided with the lens-shaped surface 51a corresponding to the condensing functional surface 3a shown by FIG. Further, the lower mold 52 has a shape corresponding to the protrusion 5 and the top 4b shown in FIG.

下金型５２は、突出部５に対応する窪み部５２ａをほぼ中央に備え、窪み部５２ａに光進行方向変更面４ａ（図２に図示）に対応する第１の傾斜面５２ｂを備える。そして、下金型５２は、頂部４ｂ、空間面４ｃ、４ｄ（図２に図示）の各々に対応して、底面５２ｅ、面５２ｃ、面５２ｄを備えている。   The lower mold 52 includes a recessed portion 52a corresponding to the protruding portion 5 at substantially the center, and the recessed portion 52a includes a first inclined surface 52b corresponding to the light traveling direction changing surface 4a (shown in FIG. 2). The lower mold 52 includes a bottom surface 52e, a surface 52c, and a surface 52d corresponding to each of the top portion 4b and the space surfaces 4c and 4d (shown in FIG. 2).

次に、図５（ｂ）に示す工程で、光学素子１（図５（ｃ）に図示）を構成するガラス素材５５が胴型５３内に入れられる。そして、ヒータ５４によってガラス素材５５が軟化する温度まで加熱される。   Next, a glass material 55 constituting the optical element 1 (shown in FIG. 5C) is placed in the body mold 53 in the step shown in FIG. Then, the heater 54 is heated to a temperature at which the glass material 55 is softened.

次に、図５（ｃ）に示す工程で、上金型５１及び下金型５２によって上下からガラス素材５５がプレスされる。その結果、上金型５１及び下金型５２の形状がガラス素材５５に転写されることで、光学素子１が形成される。   Next, in the step shown in FIG. 5C, the glass material 55 is pressed from above and below by the upper mold 51 and the lower mold 52. As a result, the optical element 1 is formed by transferring the shapes of the upper mold 51 and the lower mold 52 to the glass material 55.

次に、図５（ｄ）に示す工程で、ヒータ５４の電源が切られ所定の温度まで冷却される。そして、上金型５１及び下金型５２が胴型５３から引き抜かれ、光学素子１が上金型５１及び下金型５２から離型されることで、光学素子１が製造される。   Next, in the step shown in FIG. 5D, the heater 54 is turned off and cooled to a predetermined temperature. Then, the upper mold 51 and the lower mold 52 are pulled out from the body mold 53, and the optical element 1 is released from the upper mold 51 and the lower mold 52, whereby the optical element 1 is manufactured.

このように、複数の光学機能面を有する光学素子１は、ガラス素材５５を上金型５１及び下金型５２によりプレスする一体成型によって製造される。   As described above, the optical element 1 having a plurality of optical functional surfaces is manufactured by integral molding in which the glass material 55 is pressed by the upper mold 51 and the lower mold 52.

本実施形態においては、図２に示すように、光進行方向変更面４ａは、端部２ｃの光軸７に直交する断面積よりも小さい。よって、光進行方向変更面４ａ近傍の容積、すなわち突出部５の容積は、突出部５の周囲に位置する端部２ｃ近傍の容積よりも小さい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the light traveling direction changing surface 4a is smaller than the cross-sectional area perpendicular to the optical axis 7 of the end 2c. Therefore, the volume in the vicinity of the light traveling direction changing surface 4 a, that is, the volume of the protruding portion 5 is smaller than the volume in the vicinity of the end portion 2 c located around the protruding portion 5.

光進行方向変更面４ａの機能は、図３に示すように、集光された光２６の進行方向を変えることである。そのため、光進行方向変更面４ａの面積は、集光された光２６の光進行方向変更面４ａへの投影面積より大きければよい。集光された光２６は、集光機能面３ａによって集光されて、光進行方向変更面４ａに入射する際には、光軸７に直交する断面積が集光機能面３ａに入射した光よりも十分に小さくなるので、光進行方向変更面４ａの面積も小さくすることができる。   The function of the light traveling direction changing surface 4a is to change the traveling direction of the condensed light 26 as shown in FIG. Therefore, the area of the light traveling direction changing surface 4a may be larger than the projected area of the condensed light 26 onto the light traveling direction changing surface 4a. When the condensed light 26 is condensed by the condensing function surface 3a and enters the light traveling direction changing surface 4a, the cross-sectional area perpendicular to the optical axis 7 enters the condensing function surface 3a. Therefore, the area of the light traveling direction changing surface 4a can also be reduced.

このように、光進行方向変更面４ａの面積を小さくすることができるので、柱状体２の他方の端部２ｃにおいて、図３に示すように、光進行方向変更面４ａを形成する高さ（Ｚ）方向の位置を所望の位置に設計することができる。そのため、突出部５と実装基板２３の上面２３ａとの間に空間部６を形成することが可能となり、この空間部６に受光素子２２を配置することができ、光モジュール１０の低背化が実現できた。   As described above, since the area of the light traveling direction changing surface 4a can be reduced, the height at which the light traveling direction changing surface 4a is formed at the other end 2c of the columnar body 2 as shown in FIG. The position in the Z) direction can be designed to a desired position. Therefore, the space 6 can be formed between the protruding portion 5 and the upper surface 23a of the mounting substrate 23, and the light receiving element 22 can be disposed in the space 6 to reduce the height of the optical module 10. Realized.

突出部５の容積が小さいと、突出部５に対応する窪み部５２ａ（図５（ａ））の容積も小さい。そのため、プレス成型の際に、窪み部５２ａ近傍の軟化されたガラス素材５５の量は、窪み部５２ａの容積に対して相対的に十分な量となる。その結果、上金型５１及び下金型５２によりプレスされることで、軟化されたガラス素材５５は、窪み部５２ａに十分に供給される。   When the volume of the protrusion 5 is small, the volume of the recess 52a (FIG. 5A) corresponding to the protrusion 5 is also small. Therefore, at the time of press molding, the amount of the softened glass material 55 in the vicinity of the recess 52a is a sufficient amount relative to the volume of the recess 52a. As a result, the glass material 55 softened by being pressed by the upper mold 51 and the lower mold 52 is sufficiently supplied to the recess 52a.

光進行方向変更面４ａの面積を小さくすることができるので、光進行方向変更面４ａは、柱状体２の端部２ｃに形成される面の一部として設けることができる。そのため、プレス成型の際に、窪み部５２ａを囲むように軟化されたガラス素材５５を設けることができる。その結果、上金型５１及び下金型５２によりプレスされることで、軟化されたガラス素材５５は、周囲から窪み部５２ａに均一に供給される。   Since the area of the light traveling direction changing surface 4a can be reduced, the light traveling direction changing surface 4a can be provided as a part of the surface formed at the end 2c of the columnar body 2. Therefore, it is possible to provide a glass material 55 that is softened so as to surround the recess 52a during press molding. As a result, the glass material 55 that has been softened by being pressed by the upper mold 51 and the lower mold 52 is supplied uniformly from the periphery to the recess 52a.

よって、光進行方向変更面４ａは、成型性が良好に、すなわち平坦性や、傾斜角度等が精度よく実現される。平坦性の精度が良いと、光の集光性は良好である。また、傾斜角度の精度が良いと、光の反射される角度精度は良好である。そのため、本実施形態における光モジュール１０は、図３に示すように、光ファイバ等から入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５を、受光素子２２に高い結合効率で光結合することができる。   Therefore, the light traveling direction changing surface 4a is excellent in moldability, that is, flatness, inclination angle, and the like are realized with high accuracy. When the flatness accuracy is good, the light condensing property is good. Moreover, if the accuracy of the tilt angle is good, the angle accuracy with which light is reflected is good. Therefore, as shown in FIG. 3, the optical module 10 according to the present embodiment optically couples light incident from an optical fiber or the like, that is, light 25 incident on the condensing function surface 3a, to the light receiving element 22 with high coupling efficiency. be able to.

ところが、特許文献１に開示される光学素子７０１においては、図１１に示すように、反射面７０１ａは、光学素子７０１に備わる一面の全面に、すなわち光学素子７０１を横断する横断面として形成されている。そのため、反射面７０１ａを加工性良く形成することは難しく、反射面７０１ａは、平坦性の精度や、傾斜角度の精度が悪かった。   However, in the optical element 701 disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, the reflecting surface 701 a is formed on the entire surface of the optical element 701, that is, as a cross section that crosses the optical element 701. Yes. Therefore, it is difficult to form the reflective surface 701a with good workability, and the reflective surface 701a has poor flatness accuracy and inclination angle accuracy.

反射面７０１ａの平坦性が悪いと、光の集光性が劣化する。反射面７０１ａの傾斜角度の精度が悪いと、反射する光の反射角度の精度が劣化する。   If the flatness of the reflecting surface 701a is poor, the light condensing property deteriorates. If the accuracy of the inclination angle of the reflection surface 701a is poor, the accuracy of the reflection angle of the reflected light is deteriorated.

そのため、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、光ファイバ７０２から入射した光と受光素子７０３との光結合効率が悪いという課題があった。   Therefore, the optical module 700 disclosed in Patent Document 1 has a problem that the optical coupling efficiency between the light incident from the optical fiber 702 and the light receiving element 703 is poor.

本実施形態における光モジュール１０においては、光学素子１および受光素子２２の各々を単一に設けているが、これに限定されるものではない。光学素子１および受光素子２２、の各々を、複数個に設けることも可能である。   In the optical module 10 according to the present embodiment, each of the optical element 1 and the light receiving element 22 is provided as a single unit, but the present invention is not limited to this. A plurality of each of the optical element 1 and the light receiving element 22 may be provided.

＜第１の変形例＞
次に、第１の実施形態における第１の変形例について説明する。図６に、第１の実施形態における第１の変形例の光学素子の断面図を示す。本変形例は、光進行方向変更面４ａを、柱状体２の上側面２ａに接するように形成している。また、突出部５のうちで最も外方に突出した頂部４ｂが、第１の実施形態のように面ではなく、広さを持たない線状に形成されている。 <First Modification>
Next, a first modification of the first embodiment will be described. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the optical element of the first modification in the first embodiment. In this modification, the light traveling direction changing surface 4a is formed so as to be in contact with the upper side surface 2a of the columnar body 2. Moreover, the top part 4b which protruded most outward among the protrusion parts 5 is formed in the linear form which does not have a width instead of a surface like 1st Embodiment.

光学素子の端部２ｃにおいては、光を反射する光進行方向変更面４ａと、受光素子を配置する空間部６とは最低限に必要である。そのため、それ以外の部分は適宜縮小、省略することが可能である。本変形例においては、集光機能面３ａによって集光された光を反射する光進行方向変更面４ａおよび受光素子が配置される空間部６以外の領域を省いている。よって、図２に図示する光学素子１に比べ、本変形例は、光モジュールの低背化に優れている。   At the end 2c of the optical element, the light traveling direction changing surface 4a that reflects light and the space 6 in which the light receiving element is disposed are required at a minimum. Therefore, other portions can be appropriately reduced or omitted. In this modification, an area other than the light traveling direction changing surface 4a that reflects the light collected by the light collecting function surface 3a and the space 6 in which the light receiving element is disposed is omitted. Therefore, compared with the optical element 1 shown in FIG. 2, the present modification is excellent in reducing the height of the optical module.

＜第２の変形例＞
以下、第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールについて説明する。図７は、第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールの説明図である。本変形例においては、図７に示すように、頂部４ｂと実装基板２３との間に設けられた２つの空間面４ｃ、４ｄが、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜している。 <Second Modification>
Hereinafter, the optical module of the 2nd modification in 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is an explanatory diagram of an optical module according to a second modification example of the first embodiment. In the present modification, as shown in FIG. 7, the two space surfaces 4c and 4d provided between the top 4b and the mounting substrate 23 are closer to the one end 2b as the distance from the top 4b increases. Inclined.

そのため、本変形例においては、実装基板２３に近い方の空間面４ｄが、実装基板２３から遠い方の空間面４ｃに比べて、実装基板２３から離れる方向に傾斜する傾斜角度が大きい。そのため、空間面４ｃと空間面４ｄは鈍角４ｅをなして接している。その結果、本変形例においては、実装基板２３から遠い方の空間面４ｃを、実装基板２３との間隔を大きく設けることが可能である。よって、本変形例のような態様であれば、空間部６に受光素子２２を配置することが容易である。   Therefore, in this modification, the inclination angle at which the space surface 4d closer to the mounting substrate 23 is inclined in the direction away from the mounting substrate 23 is larger than the space surface 4c far from the mounting substrate 23. Therefore, the space surface 4c and the space surface 4d are in contact with each other at an obtuse angle 4e. As a result, in the present modification, the space surface 4c far from the mounting substrate 23 can be provided with a large distance from the mounting substrate 23. Therefore, if it is an aspect like this modification, it is easy to arrange | position the light receiving element 22 in the space part 6. FIG.

図３に示す光モジュールにおいては、空間面４ｄが、実装基板２３の上面２３ａに直交している。ところが、本変形例においては、空間面４ｄは、実装基板２３の上面２３ａに傾斜している。そのため、図３に示す光モジュールに比べて、本変形例の光モジュールは、空間面４ｃ、４ｄと上面２３ａに囲まれた空間部６が占める上面２３ａの面積が大きい。よって、図３に示す光モジュールに比べて、本変形例の光モジュールにおいては、空間部６内に受光素子２２を配置する面積を大きく設けることができるので、空間部６に配置することが更に容易である。   In the optical module shown in FIG. 3, the space surface 4 d is orthogonal to the upper surface 23 a of the mounting substrate 23. However, in the present modification, the space surface 4 d is inclined to the upper surface 23 a of the mounting substrate 23. Therefore, compared with the optical module shown in FIG. 3, the optical module of this modification has a larger area of the upper surface 23a occupied by the space 6 surrounded by the space surfaces 4c and 4d and the upper surface 23a. Therefore, as compared with the optical module shown in FIG. 3, in the optical module of the present modification, a larger area for arranging the light receiving element 22 in the space 6 can be provided. Easy.

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態における光学素子および光モジュールについて説明する。図８は、第２の実施形態における光学素子の断面図である。図９は、第２の実施形態における光モジュールの説明図である。 <Second Embodiment>
Hereinafter, the optical element and the optical module according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical element according to the second embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram of an optical module according to the second embodiment.

本実施形態における光学素子２０は、図８に示すように、その断面が略矩形である柱状体２の外形をなしている。そして、柱状体２は、図面左右の方向（Ｙ方向）が長手方向であり、図面右側（Ｙ２方向）に一方の端部２ｂを、図面左側（Ｙ１方向）に他方の端部２ｃを有している。そして、柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えている。   As shown in FIG. 8, the optical element 20 in the present embodiment has an outer shape of a columnar body 2 having a substantially rectangular cross section. The columnar body 2 has a longitudinal direction in the left and right direction (Y direction) in the drawing, and has one end 2b on the right side (Y2 direction) and the other end 2c on the left side (Y1 direction) in the drawing. ing. The columnar body 2 includes a side surface having a bottom side surface 2d between the end 2b and the end 2c.

光学素子２０は、図８に示すように、柱状体２の長手方向の一方の端部２ｂに、光を集光する集光機能面３ａを有している。   As shown in FIG. 8, the optical element 20 has a condensing function surface 3 a that condenses light at one end 2 b in the longitudinal direction of the columnar body 2.

光学素子２０は、図８に示すように、柱状体２の長手方向の他方の端部２ｃに、端部２ｃから外方に突出する突出部５を有している。そして、突出部５は、光の進行方向を変える光進行方向変更面４ａと、端部２ｃから外方に最も突出する頂部４ｂと、光を出射する出射面４ｆとを有しており、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように形成されている。   As shown in FIG. 8, the optical element 20 has a protruding portion 5 that protrudes outward from the end 2 c at the other end 2 c in the longitudinal direction of the columnar body 2. And the protrusion part 5 has the light travel direction change surface 4a which changes the advancing direction of light, the top part 4b which protrudes most outward from the edge part 2c, and the output surface 4f which radiate | emits light, The traveling direction changing surface 4a is formed so as to obliquely cross the optical axis 7 of the light condensing function surface 3a.

出射面４ｆは、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜する傾斜面として形成されている。そして、光学素子２０は、頂部４ｂと実装基板２２との間に、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜する空間面４ｃのみを有している。本実施形態においては、空間面４ｃが、光を出射する出射面４ｆと、出射面４ｆと実装基板２２との間に間隔を設ける空間部高さ形成面として機能している。   The emission surface 4f is formed as an inclined surface that is inclined so as to approach the one end 2b side as the distance from the top 4b increases. And the optical element 20 has only the space surface 4c which inclines so that it may approach one end part 2b side between the top part 4b and the mounting substrate 22 as it leaves | separates from the top part 4b. In the present embodiment, the space surface 4c functions as an exit surface 4f that emits light, and a space portion height forming surface that provides a space between the exit surface 4f and the mounting substrate 22.

次に、本実施形態における光モジュール３０について、図９を用いて説明する。光学素子２０は、図９に示すように、実装基板２３の上面２３ａに底側面２ｄを対向させて、実装基板２３の上面２３ａに当接するように実装される。その結果、光モジュール３０においては、頂部４ｂと実装基板２３との間に、空間面４ｃと実装基板２３の上面２３ａとに囲まれた空間部６を形成することができる。   Next, the optical module 30 in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the optical element 20 is mounted such that the bottom surface 2 d faces the upper surface 23 a of the mounting substrate 23 and abuts on the upper surface 23 a of the mounting substrate 23. As a result, in the optical module 30, the space portion 6 surrounded by the space surface 4 c and the upper surface 23 a of the mounting substrate 23 can be formed between the top portion 4 b and the mounting substrate 23.

その結果、図９に示すように、この空間部６に受光素子２２を配置させて、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの図面真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａに実装することができる。   As a result, as shown in FIG. 9, the light receiving element 22 is disposed in the space 6 and the light receiving element 22 is mounted so that the light receiving part 22a of the light receiving element 22 is directly below the light traveling direction changing surface 4a. It can be mounted on the upper surface 23 a of the substrate 23.

よって、第１の実施形態と同様の理由によって、本実施形態においても、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。   Therefore, for the same reason as in the first embodiment, it is also possible to provide an optical module that is low in profile and low in cost in this embodiment.

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態における光学素子および光モジュールについて説明する。図１０は、第３の実施形態における光モジュールの説明図である。 <Third Embodiment>
Hereinafter, an optical element and an optical module according to the third embodiment will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram of an optical module according to the third embodiment.

第３の実施形態における光モジュールにおいては、図１０に示すように、光進行方向変更面４ａによって進行方向が変えられた光２７は、出射面４ｆから受光素子２２の方向に出射される。そして、受光素子２２の受光面２２ｂが、出射面４ｆに当接されている。   In the optical module according to the third embodiment, as shown in FIG. 10, the light 27 whose traveling direction has been changed by the light traveling direction changing surface 4a is emitted from the emitting surface 4f toward the light receiving element 22. The light receiving surface 22b of the light receiving element 22 is in contact with the emission surface 4f.

そして、集光機能面３ａによって集光された光２６が、光進行方向変更面４ａによって受光素子２２の方向に進行方向が変えられ、受光面２２ｂに集光点を持つように、本実施形態における光モジュールは構成されている。   In this embodiment, the light 26 condensed by the light condensing function surface 3a is changed in the traveling direction toward the light receiving element 22 by the light traveling direction changing surface 4a, and the light receiving surface 22b has a condensing point. The optical module is configured.

このような態様であるので、光学素子と受光素子２２とを隔てる離間距離をなくすことができるので、本実施形態によれば、更に低背化が可能である。   Since it is such an aspect, since the separation distance which separates an optical element and the light receiving element 22 can be eliminated, according to this embodiment, the height can be further reduced.

１ 光学素子
２ 柱状体
２ａ 上側面
２ｂ 一方の端部
２ｃ 他方の端部
２ｄ 底側面
３ａ 集光機能面
４ａ 光進行方向変更面
４ｂ 頂部
４ｃ、４ｄ 空間面
５ 突出部
６ 空間部
７ 光軸
１０、３０ 光モジュール
２２ 受光素子
２２ａ 受光部
２３ 実装基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element 2 Columnar body 2a Upper side surface 2b One edge part 2c The other edge part 2d Bottom side surface 3a Condensing function surface 4a Light travel direction change surface 4b Top part 4c, 4d Space surface 5 Projection part 6 Space part 7 Optical axis 10 , 30 Optical module 22 Light receiving element 22a Light receiving part 23 Mounting substrate

Claims (6)

入射した光の進行方向を変える光学素子と、前記光学素子から出射した光を受光する受光素子と、前記光学素子および前記受光素子が実装される実装基板と、
を有する光モジュールであって、
前記光学素子が、柱状体の外形と、前記柱状体の長手方向の一方の端部に光を集光する集光機能面と、前記柱状体の長手方向の他方の端部に外方に突出する突出部と、を有すると共に、前記実装基板に当接されており、
前記集光機能面の光軸を斜めに横切ると共に、前記集光機能面によって集光された光の進行方向を前記受光素子の方向に変える光進行方向変更面が、前記突出部に形成され、
前記突出部と前記実装基板との間に形成された空間部に前記受光素子が配置されていることを特徴とする光モジュール。 An optical element that changes a traveling direction of incident light; a light receiving element that receives light emitted from the optical element; a mounting substrate on which the optical element and the light receiving element are mounted;
An optical module comprising:
The optical element protrudes outward from the outer shape of the columnar body, a condensing function surface for condensing light at one end portion in the longitudinal direction of the columnar body, and the other end portion in the longitudinal direction of the columnar body. And a projecting portion that is in contact with the mounting substrate,
A light traveling direction changing surface that crosses the optical axis of the light collecting functional surface obliquely and changes the light traveling direction condensed by the light collecting functional surface to the direction of the light receiving element is formed in the protrusion,
An optical module, wherein the light receiving element is disposed in a space formed between the protruding portion and the mounting substrate. 前記光学素子が、前記突出部の最も外方に突出した頂部と前記実装基板との間に形成された面である空間面を有し、前記空間部が、前記空間面と前記実装基板との間に形成された空間であることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。   The optical element has a space surface that is a surface formed between the top portion of the protruding portion that protrudes outward and the mounting substrate, and the space portion is formed between the space surface and the mounting substrate. The optical module according to claim 1, wherein the optical module is a space formed therebetween. 前記空間面が、前記頂部から離れるに従い前記一方の端部側に近づくように傾斜する傾斜面を有してなることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 2, wherein the space surface has an inclined surface that is inclined so as to approach the one end side as the distance from the top portion increases. 前記空間面が、前記光進行方向変更面によって進行方向が変えられた光が出射される出射面と、前記出射面に連設されて、前記出射面とは異なる傾斜角度で前記実装基板に向かって延出する空間部高さ形成面と、を有してなることを特徴する請求項２に記載の光モジュール。   The space surface is connected to the emission surface from which the light whose traveling direction has been changed by the light traveling direction changing surface is emitted, and to the mounting substrate at an inclination angle different from that of the emission surface. The optical module according to claim 2, further comprising: a space portion height-forming surface extending. 前記受光素子の受光面が前記出射面に当接されると共に、前記集光機能面によって集光された光が前記受光面に集光点を持つことを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。   5. The light according to claim 4, wherein the light receiving surface of the light receiving element is in contact with the emitting surface, and the light condensed by the light collecting functional surface has a light collecting point on the light receiving surface. module. 前記光進行方向変更面が、光を反射する反射面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 1, wherein the light traveling direction changing surface is a reflecting surface that reflects light.
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