JP2017062341A - 光モジュール及び光モジュールの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ等が形成されている光モジュールにおいて、レンズ等が所望の位置に形成されているか否かを容易に調べることのできる光モジュールを提供する。【解決手段】基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されるフェルールとを接続する光モジュール１００において、フェルールが接続される側に設けられた複数の第１のレンズ２００と、基板側に設けられた複数の第２のレンズ３００と、第１のレンズと第２のレンズとの間に形成された傾斜面１２０と、フェルールに設けられたガイドピンが、差し込まれるガイド穴１１３と、を有し、ガイド穴は、傾斜面に貫通している。【選択図】図２

Description

本発明は、光モジュール及び光モジュールの検査方法に関する。

高速、大容量の通信網や通信制御機器等の発達により、光ファイバによる通信・情報伝送が普及している。一般に、光ファイバと各機器との接続部には電気信号と光信号とを双方向に変換可能な光トランシーバが用いられる。光トランシーバは、光ファイバと光電変換素子との間で光導波路を形成する光モジュールを有している。

特開２００９−２０４２６号公報 特開２００６−３０９１１３号公報

しかしながら、従来の光モジュールは、部品点数が多く、製造の際に多数の工程を経る必要があり、時間や費用がかかるという問題がある。例えば、特許文献１及び２に記載されているものでは、光導波路を形成する溝に、光ファイバのコアを形成するコア材料を充填する工程や、コア材料を充填した溝の上からオーバークラッドフィルムを貼り付ける工程、更には、貼り付けたオーバークラッドフィルムをＵＶ（Ultraviolet）硬化させる工程等が必要である。

このような、光モジュールにおいては、光モジュールに複数のレンズ等が設けられているものがあるが、レンズ等が所望の位置よりもずれて形成されると、光信号の損失を招く。よって、レンズ等が光モジュールの所望の位置に正確に形成されているか否かを容易に検査することのできる光モジュールが求められている。

本実施の形態の一観点によれば、基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されるフェルールとを接続する光モジュールにおいて、前記フェルールが接続される側に設けられた複数の第１のレンズと、前記基板側に設けられた複数の第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に形成された傾斜面と、前記フェルールに設けられたガイドピンが、差し込まれるガイド穴と、を有し、前記ガイド穴は、前記傾斜面に貫通していることを特徴とする。

開示の光モジュールによれば、レンズ等が形成されている光モジュールにおいて、レンズ等が所望の位置に形成されているか否かを容易に調べることができる。

第１の実施の形態における光モジュールの説明図（１） 第１の実施の形態における光モジュールの構造図（１） 第１の実施の形態における光モジュールの構造図（２） 第１の実施の形態における光モジュールにおける光路の説明図 第１の実施の形態における光モジュールの構造図（３） 第１の実施の形態における光モジュールの説明図（２） 第１の実施の形態における光モジュールの説明図（３） 第１の実施の形態における光モジュールの説明図（４） 第１の実施の形態における光モジュールの説明図（５） 第２の実施の形態における光モジュールの構造図 第２の実施の形態における光モジュールの説明図（１） 第２の実施の形態における光モジュールの説明図（２） 第２の実施の形態における光モジュールの断面図 第２の実施の形態における他の光モジュールの構造図 第２の実施の形態における他の光モジュールの説明図（１） 第２の実施の形態における他の光モジュールの説明図（２） 第２の実施の形態における他の光モジュールの断面図 第３の実施の形態における光モジュールの構造図 第３の実施の形態における光モジュールの説明図（１） 第３の実施の形態における光モジュールの説明図（２） 第３の実施の形態における光モジュールの断面図 第３の実施の形態における光モジュールのガイド穴の説明図 第４の実施の形態における光モジュールの説明図（１） 第４の実施の形態における光モジュールの説明図（２） 第４の実施の形態における光モジュールの説明図（３）

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
本実施の形態における光モジュールについて説明する。尚、図面においては、光モジュールの長手方向をｘ軸、光モジュールの幅方向をｙ軸、光モジュールの高さ方向をｚ軸として説明する。

図１は、本実施に形態における光モジュール１００の斜視図である。光モジュール１００は、透明な樹脂材料であるオレフィン系の樹脂により形成されている。本実施の形態においては、光モジュール１００を形成しているオレフィン系の樹脂は、屈折率が１．５よりも高く、透過率が９２％よりも高いという特性を有している。

図１（ａ）に示すように、光モジュール１００には、ＭＴ（Mechanical Transfer）フェルール１４０の一部が入れられる差込穴１１０が形成されている。この差込穴１１０に、不図示の光ファイバが接続されているＭＴフェルール１４０を挿入することにより、ＭＴフェルール１４０と光モジュール１００とが接続される。光モジュール１００の傾斜面１０２には、蒸着膜が成膜されミラー１２０が形成されている。

図１（ｂ）に示すように、光モジュール１００における差込穴１１０の内部の奥には、差込穴底面１１１が形成されており、ＭＴフェルール１４０を差込穴１１０に挿入した際には、差込穴底面１１１に、ＭＴフェルール１４０の先端面１４２が当接する。

また、ＭＴフェルール１４０の先端面１４２には２本のガイドピン１４３が設けられており、光モジュール１００の差込穴底面１１１には、ガイドピン１４３が入り込み嵌合されるガイド穴１１３が設けられている。ガイド穴１１３は、ガイドピン１４３の位置、大きさ、数に対応して設けられている。本実施の形態においては、ガイドピン１４３は円柱状に形成されており、ガイド穴１１３として、ガイドピン１４３の形状に対応した円形の穴が差込穴底面１１１に２つ設けられている。

また、光モジュール１００の差込穴底面１１１には、ｘ軸方向に凹んだ凹部１１２が設けられている。凹部１１２には、後述する入射用レンズと出射用レンズとを有する第１のレンズ群２００が設けられている。

ＭＴフェルール１４０の先端面１４２には、光信号が入出力する複数の開口穴を有する開口穴群１４４が設けられている。光ファイバ内を伝播した光信号は、開口穴群１４４の開口穴を通り、光モジュール１００の入射用レンズに入射する。また、光モジュール１００の出射用レンズより出射された光信号は、開口穴群１４４の開口穴を通り、光ファイバに入射する。

次に、図２に基づき光モジュール１００の構造について説明する。図２（ａ）は、光モジュール１００の背面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における１点鎖線２Ａ−２Ｂにおいて切断した断面図であり、図２（ｃ）は、光モジュール１００の底面図である。

図２に示すように、第１のレンズ群２００は、ｙ軸方向に沿ってレンズが４つずつ配置された入射用レンズ２１０と出射用レンズ２２０とを有している。よって、この光モジュール１００では、４チャンネル分の光信号を伝送することができる。

第１のレンズ群２００の入射用レンズ２１０は非球面レンズであり、ＭＴフェルール１４０の光ファイバより出射された光信号を平行光にする。これにより、光ファイバ内を伝播した光信号を、平行光として光モジュール１００内部に入射させることができる。また、第１のレンズ群２００の出射用レンズ２２０は非球面レンズであり、光モジュール１００内部を伝播した光信号を光ファイバに入射させるために光信号を集光する。非球面レンズを用いた場合には、光信号の損失を小さくできるという利点を有している。

ガイド穴１１３は、差込穴底面１１１の第１のレンズ群２００の両側に、ｘ軸方向に沿って設けられている。ＭＴフェルール１４０のガイドピン１４３をガイド穴１１３に嵌合することで、差込穴１１０に挿入されたＭＴフェルール１４０と光モジュール１００とが位置決めされ、接続される。

第２のレンズ群３００は、光モジュール１００の底面１７０に設けられている。光モジュール１００の底面１７０の周縁部１８０には脚部１６０〜１６２が設けられている。脚部１６０〜１６２は、光モジュール１００をプリント基板に設置する際にプリント基板と接触する部分である。

第２のレンズ群３００は、ｙ軸方向に沿ってレンズが４つずつ配置された出射用レンズ３１０と入射用レンズ３２０とを有している。本実施の形態においては、出射用レンズ３１０は非球面レンズであり、光モジュール１００の内部を伝播した光信号を集光して出射する。出射用レンズ３１０より出射された光信号は、プリント基板に実装された不図示の光電変換素子（電気信号と光信号との変換を行う素子）である光検出器に入射する。

また、入射用レンズ３２０は非球面レンズであり、プリント基板に実装された不図示の光電変換素子であるＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：面発光レーザ）より出射された光信号を平行光にして光モジュール１００に入射させる。入射用レンズ３２０により入射した光信号は平行光として光モジュール１００内部を伝播する。

次に、図３に基づき光モジュール１００における第１のレンズ群２００と第２のレンズ群３００との関係について説明する。図３（ａ）は、図２（ａ）と同じ光モジュール１００の断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における１点鎖線３Ａ−３Ｂにおいて光モジュール１００を切断し、底面１７０側から見た図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）における一点鎖線３Ｃにより囲まれた領域の拡大図である。

図３（ｃ）に示すように、第１のレンズ群２００の入射用レンズ２１０を構成する個々のレンズ２１１、２１２、２１３、２１４と、第２のレンズ群３００の出射用レンズ３１０を構成する個々のレンズ３１１、３１２、３１３、３１４とが、それぞれ対応している。また、第１のレンズ群２００の出射用レンズ２２０を構成する個々のレンズ２２１、２２２、２２３、２２４と、第２のレンズ群３００の入射用レンズ３２０を構成する個々のレンズ３２１、３２２、３２３、３２４とが対応している。

次に、図４に基づき光モジュール１００内部を光信号が進む光路について説明する。図４（ａ）において、平面１０１は脚部１６０〜１６２の端により形成される平面であり、プリント基板の平面と平行な面である。また、傾斜面１０２はミラー１２０が形成される面である。本実施の形態においては、平面１０１と傾斜面１０２とのなす角度は４５°となるように形成されている。尚、底面１７０と平面１０１とは平行であり、凹部底面１５０と平面１０１とは垂直である。

図４（ｂ）に示すように、入射用レンズ３２０の真下のＶＣＳＥＬ（図４には不図示）より、平面１０１に対し垂直方向に出射された光信号４２１は、底面１７０、即ち、平面１０１に対し垂直方向に光モジュール１００内を伝播し、ミラー１２０で反射される。ミラー１２０が形成される傾斜面１０２は、平面１０１に対して４５°の角度をなしているため、ミラー１２０で反射された光信号４２２は、平面１０１と平行な方向に伝播する。光信号４２２の光線の中心と、出射用レンズ２２０の中心軸とは一致しており、ミラー１２０で反射された光信号４２２は、出射用レンズ２２０より出射される。

同様に、図４（ｃ）に示すように、ＭＴフェルール１４０（図４には不図示）より凹部底面１５０に対し垂直方向に出射された光信号４３１は、入射用レンズ２１０を介して平面１０１と平行な方向に光モジュール１００内を伝播し、ミラー１２０で反射される。ミラー１２０で反射された光信号４３２は、底面１７０、即ち、平面１０１に対し垂直方向に伝播し、出射用レンズ３１０より出射され、光検出器に入射する。

このように、本実施の形態における光モジュール１００においては、ミラー１２０は入射用レンズ２１０と出射用レンズ３１０との間の光路、及び、入射用レンズ３２０と出射用レンズ２２０との間の光路に形成される。

次に、図５に基づき、光モジュール１００とＭＴフェルール１４０との接続方法について説明する。図５（ａ）は光モジュールの断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の１点鎖線５Ａ−５Ｂにおいて光モジュール１００を切断し、底面１７０側から見た図である。

図５（ｂ）に示すように、ガイド穴１１３は凹部１１２の外のｙ軸方向における両側に、差込穴底面１１１に対し垂直方向であって、かつ、平面１０１と平行となるように形成されている。２つのガイド穴１１３は、光モジュール１００の差込穴底面１１１から、傾斜面１０２に向けて貫通している貫通穴である。

次に、図６に基づき、光トランシーバについて説明する。

図６（ａ）に示すように、プリント基板４００には、光検出器４１１とＶＣＳＥＬ４１２とが搭載されている。光検出器４１１は、プリント基板４００の平面４０１に対して入射する光信号を検出する。ＶＣＳＥＬ４１２は、プリント基板４００の平面４０１に対して垂直方向に光信号を出射する。

光モジュール１００は、光検出器４１１の真上に出射用レンズ３１０が位置し、かつ、ＶＣＳＥＬ４１２の真上に入射用レンズ３２０が位置するように位置合わせされた後、プリント基板４００上に設置される。図６（ｂ）は、光モジュール１００をプリント基板４００に設置し、ＭＴフェルール１４０を接続して光トランシーバ４２０が形成されている様子示している。

次に、図７に基づき、第２のレンズ群３００と光検出器４１１及びＶＣＳＥＬ４１２との位置関係について説明する。図７（ａ）は光モジュール１００の断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）における１点鎖線７Ａ−７Ｂにおいて光モジュール１００を切断し、底面１７０側から見た図である。図７（ｃ）は、プリント基板４００に設置された光モジュール１００の背面図である。

図７（ｂ）に示すように、底面１７０側から見ると、ＶＣＳＥＬ４１２の位置と入射用レンズ３２０の位置とが重なるとともに、光検出器４１１の位置と出射用レンズ３１０の位置とが重なるように、光モジュール１００がプリント基板４００に位置合わせされる。出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０は、光モジュール１００においてプリント基板４００側に形成されている。尚、脚部１６０〜１６２は、ＶＣＳＥＬ４１２及び光検出器４１１が、光モジュールの底面１７０とプリント基板４００との間に収まるような高さで形成されている。

次に、図８に基づき光モジュール１００とＭＴフェルール１４０との位置関係について説明する。図８（ａ）は、光モジュール１００にＭＴフェルール１４０が接続された状態の光モジュールの断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）における１点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて光モジュール１００を切断し、底面１７０から見た図である。図８（ｃ）は、ＭＴフェルール１４０を接続した状態の光モジュールで、ガイド穴１１３にガイドピン１４３が嵌合した様子を示している。

図８（ｂ）に示すように、ＭＴフェルール１４０の先端面１４２は、光モジュール１００の差込穴底面１１１と接触する。差込穴底面１１１の奥には凹部１１２が設けられており、第１のレンズ群２００は凹部底面１５０に配置されている。このため、第１のレンズ群２００とＭＴフェルール１４０の先端面１４２との間には隙間があり、光モジュールにＭＴフェルール１４０を接続した状態でも、先端面１４２と第１のレンズ群２００とが直接接触することはない。

ＭＴフェルール１４０に設けられたガイドピン１４３は、ＭＴフェルール１４０を光モジュール１００に接続した際に、ガイド穴１１３に嵌合され、ＭＴフェルール１４０と光モジュール１００とが位置合わせされる。

次に、本実施の形態における光モジュール１００の製造工程について説明する。本実施の形態における光モジュール１００は、脚部１６０〜１６２、傾斜面１０２、入射用レンズ３２０、出射用レンズ３１０、入射用レンズ２１０、出射用レンズ２２０を射出成形により一体として形成し、この後、傾斜面１０２に蒸着を成膜することに形成される。

一方、従来の光モジュールの場合、光モジュールの一部を射出成形により形成した後、複数の溝にコア材料を充填することによりコアを形成し、コアを含む領域の上に、オーバークラッドフィルムを貼り付け、ＵＶ硬化させることにより完成する。

従って、本実施の形態における光モジュール１００は、部品点数も少なく、製造工程も少ない。

尚、傾斜面１０２において光信号が全反射されるものであれば、傾斜面１０２には蒸着膜を形成しなくともよいが、傾斜面１０２に蒸着膜を形成しないと、傾斜面１０２が汚れるとミラー１２０の反射面において光損失が発生する場合がある。このような光損失の発生を防ぐためには傾斜面１０２に蒸着膜を形成することが好ましい。

尚、本実施の形態において、光モジュール１００内部を伝送する光信号を傾斜面１０２で全反射させるためには、例えば、傾斜面１０２と平面１０１とのなす角度を４５°とした場合には、光モジュール１００を屈折率が１．４２よりも高い材料により形成すればよい。

次に、本実施の形態における光モジュールを介した光信号の伝送に伴う光信号の損失について説明する。

本実施の形態における光モジュール１００では、３つの部分で光信号の損失が発生する。具体的には、光ファイバより出射された光信号については、入射用レンズ２１０を介して光モジュール１００に入射する際、光信号がミラー１２０で反射される際、光信号が出射用レンズ３１０から出射する際に、光信号の損失が発生する。

また、ＶＣＳＥＬ４１２より出射された光信号については、光信号が入射用レンズ３２０に入射する際、光信号がミラー１２０で反射される際、光信号が出射用レンズ２２０から出射する際に、光信号の損失が発生する。

一方、従来の光モジュールの場合、４つの部分で光信号の損失が発生する。光ファイバにより伝送された光信号では、入射用レンズを介して光モジュールに入射する際、光信号が入射レンズからコアに入射する際、光信号がコアから出射する際、コアから出射した光信号が出射用レンズより出射される際に、光信号の損失が発生する。

このように、本実施形態に係る光モジュール１００によれば、従来の光モジュールよりも光信号の損失が生じる部分を少なくすることができるため、光信号の損失を低く抑えることができる。例えば、従来の光モジュールによる光信号の損失が６ｄＢ程度であるとすると、本実施の形態に係る光モジュール１００は、光信号の損失を４．５ｄＢ程度に抑えることが可能となる。

本実施の形態における光モジュールは、コア材料、オーバークラッド材料等が不要となるため、従来の光モジュールを製造する場合と対比して、製造工程を簡素化することが可能となる。更に、従来の光モジュールと対比して、光信号の損失を低減させることが可能となる。

尚、本実施の形態においては、入射用レンズ２１０、３２０、出射用レンズ２２０、３１０は、非球面レンズを用いた場合について説明したが、球面レンズを用いてもよい。球面レンズは、加工が容易であるため、より低コストで光モジュールを製造することができる。

（第１のレンズ群及び第２のレンズ群の位置）
光モジュール１００において、第１のレンズ群２００におけるレンズや第２のレンズ群３００におけるレンズが所望の位置よりずれた位置に形成されると、入出射する光の光軸とレンズの中心とがずれるため、光信号に損失が生じてしまう。このような光信号の損失が大きいと、光信号による通信を行うことができなくなる場合がある。

第１のレンズ群２００におけるレンズや第２のレンズ群３００におけるレンズの位置がずれているか否かは、光検出器４１１及びＶＣＳＥＬ４１２が搭載されているプリント基板４００に光モジュール１００を設置し、ＭＴフェルール１４０を接続し、光トランシーバを作製することにより確認することができる。しかしながら、射出成形により光モジュール１００を形成した直後に、第１のレンズ群２００におけるレンズや第２のレンズ群３００におけるレンズが所望の位置に形成されているか否かを確認することができれば、製造ロスも少なく、設計変更等を素早く行うことが可能である。

本実施の形態における光モジュールでは、２つのガイド穴１１３を、レンズの位置測定のための基準として用いる。光モジュールの設計時には、２つのガイド穴１１３のそれぞれの中心を通る仮想線上に、各レンズの中心が配置されるようにする。このような設計を施すことによって、製造された光モジュールの２つのガイド穴１１３の位置を、各レンズの位置判別のための基準とすることができる。

２つのガイド穴１１３は、光モジュール１００の差込穴底面１１１から傾斜面１０２に向けて貫通している貫通穴により形成されている。また、光モジュールは透過性の樹脂により形成されているため、光モジュールの底面（図２（ｃ）の側）からは、傾斜面１０２を貫通したガイド穴１１３の輪郭を透視することができる。そのため、図９に示されるように、傾斜面１０２を貫通しているガイド穴１１３の位置を、光モジュールを透視して測定することができる。

第２のレンズ群３００の出射用レンズ３１０のｙ軸方向の位置は、一方のガイド穴１１３ａの中心を測定し、測定して求めたガイド穴１１３ａの中心から、一方のガイド穴１１３ａに最も近いレンズ３１１の中心までの長さａ１、及び、ガイド穴１１３ａから最も離れたレンズ３１４の中心までの長さｂ１を測定することで求めることができる。

このように長さａ１及びｂ１を測定することにより、ｙ軸方向において出射用レンズ３１０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

また、第２のレンズ群３００における入射用レンズ３２０についても同様である。具体的には、透視して測定した他方のガイド穴１１３ｂの中心から、他方のガイド穴１１３ｂに最も近いレンズ３２４の中心までの長さａ２、及び、ガイド穴１１３ｂより最も離れたレンズ３２１の中心までの長さｂ２を測定することで、入射用レンズ３２０のｙ軸方向の位置を求めることができる。

このように長さａ２及びｂ２を測定することにより、ｙ軸方向において第２のレンズ群３００における入射用レンズ３２０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

更に、第２のレンズ群３００のｘ軸方向の位置は、２つのガイド穴１１３の中心を結ぶ仮想線を基準にして求めることができる。図９において、各ガイド穴１１３の中心と、各レンズの中心とが同一直線上にあると仮定すると、各レンズの中心がガイド穴１１３の中心を結ぶ仮想線上に配置されているかどうかは、各ガイド穴１１３の中心と、各レンズの位置とを測定し、相互に比較することで判別することができる。

尚、第１のレンズ群２００の位置は、光モジュールの背面から各ガイド穴１１３の位置を測定するとともに、各レンズの位置を測定し、両者を比較することで判別することができる。

ガイド穴１１３は、ＭＴフェルールと接続する際にガイドピン１４３が入り込む、ＭＴフェルールと光モジュールとの位置決めのための穴であるため、ガイド穴１１３を基準に出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の位置を測定することにより、ＭＴフェルール１４０に接続されている光ファイバを伝播する光の光軸中心と、第２のレンズ群３００における出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の位置とが一致しているか否かを知ることができる。これにより、光モジュール１００において、第２のレンズ群３００が光損失のない所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

尚、ガイド穴１１３が傾斜面１０２を貫通する貫通穴であるため、光モジュール１００を底面１７０から見た場合、傾斜面１０２におけるガイド穴１１３のエッジ部分が明確となり、ガイド穴１１３の形状を正確に観察することができる。これにより、ガイド穴１１３の中心の位置を正確に知ることができ、第２のレンズ群３００における出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の位置を正確に知ることができる。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における光モジュール７００ついて説明する。本実施の形態の光モジュール７００には、図１０〜図１３に示されるように、ＭＴフェルール１４０の一部が入れられる差込穴７１０が形成されている。差込穴７１０に、不図示の光ファイバが接続されているＭＴフェルール１４０を挿入することにより、ＭＴフェルール１４０と光モジュール７００とが接続される。尚、図１０は、本実施の形態における光モジュール７００の斜視図であり、図１１は底面図であり、図１２は背面図であり、図１３は断面図である。

差込穴７１０の内部の奥には差込穴底面７１１が形成されており、ＭＴフェルール１４０を差込穴７１０に挿入した際には、差込穴７１０の一部に、ＭＴフェルール１４０の先端面１４２の一部が接触する。この際、ＭＴフェルール１４０のガイドピン１４３が差込穴底面７１１に設けられたガイド穴７１３に入り込み嵌合される。本実施の形態における光モジュール７００においては、差込穴７１０に形成される差込穴底面７１１は、プリント基板４００の基板面と平行な平面１０１に対し傾斜した斜面により形成されている。

このため、光モジュール７００を底面１７０から見た場合、ガイド穴７１３のエッジ部分が明確となり、ガイド穴７１３の形状を正確に観察することができる。特に、ガイド穴７１３は傾斜面に形成されているため、傾斜面の傾斜角に応じて、光モジュールの底面から透視したガイド穴７１３の形状が、図１１に示すように図示上下方向に長い長円となる。透視するガイド穴７１３の形状が長円となることで、ガイド穴７１３の中心を通過する線の位置の判別が第１の実施形態よりも容易となる。

本実施の形態においては、ガイド穴７１３の中心を基準に、第２のレンズ群３００における出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の位置を知ることができる。

具体的には、図１１に示されるように、差込穴底面７１１に形成されているガイド穴７１３を、光モジュール底面から透視して、その位置を測定する。その上で、測定したガイド穴７１３の位置と各レンズとの距離を測定することで、レンズの位置ずれの有無やその程度を判別することができる。

出射用レンズ３１０については、測定した一方のガイド穴７１３ａの中心から出射用レンズ３１０の位置を測定することができる。即ち、一方のガイド穴７１３ａの中心から、一方のガイド穴７１３ａに最も近いレンズ３１１の中心までの長さａ３、及び、ガイド穴７１３ａから最も離れたレンズ３１４の中心までの長さｂ３を測定することができる。

このように長さａ３及びｂ３を測定することにより、ｙ軸方向において出射用レンズ３１０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

また、第２のレンズ群３００における入射用レンズ３２０についても同様である。具体的には、他方のガイド穴７１３ｂの中心から、入射用レンズ３２０の位置を測定することができる。即ち、他方のガイド穴７１３ｂの中心から、他方のガイド穴７１３ｂに最も近いレンズ３２４の中心までの長さａ４、及び、他方のガイド穴７１３ｂから最も離れたレンズ３２１の中心までの長さｂ４を測定することができる。

このように長さａ４及びｂ４を測定することにより、ｙ軸方向において入射用レンズ３２０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

また、本実施の形態においては、ガイド穴７１３の中心から出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の中心までのｘ軸方向の長さｃ３を測定することができる。上述のように、光モジュールの底面から透視されるガイド穴７１３はｙ軸方向に長い長円となるので、長円の長径からガイド穴７１３の中心を通る線分を判別することが容易となる。そして、このように判別したガイド穴７１３の中心と、各レンズの位置とを比較することで、各レンズのｘ軸方向の位置ずれの有無を判別することができる。

このように長さｃ３を測定することにより、ｘ軸方向において出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

また、本実施の形態においては、光モジュールの背面から見たガイド穴７１３の中心を基準に、第１のレンズ群２００における入射用レンズ２１０及び出射用レンズ２２０の位置を知ることができる。

具体的には、図１２に示されるように、ガイド穴７１３のうち一方のガイド穴７１３ａの中心から、入射用レンズ２１０の位置を測定することができる。即ち、一方のガイド穴７１３ａの中心から、一方のガイド穴７１３ａに最も近いレンズ２１１の中心までの長さｄ３、及び、最も離れたレンズ２１４の中心までの長さｅ３を測定することができる。

このように長さｄ３及びｅ３を測定することにより、ｙ軸方向において入射用レンズ２１０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

また、第１のレンズ群２００における出射用レンズ２２０についても同様である。具体的には、他方のガイド穴７１３ｂの中心から、出射用レンズ２２０の位置を測定することができる。即ち、他方のガイド穴７１３ｂの中心から、他方のガイド穴７１３ｂに最も近いレンズ２２４の中心までの長さｄ４、及び、最も離れたレンズ２２１の中心までの長さｅ４を測定することができる。

このように長さｄ４及びｅ４を測定することにより、ｙ軸方向において出射用レンズ２２０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

更に、２つのガイド穴７１３の中心を基準とすることで、各レンズがｚ軸方向の所望の位置に形成されているか否かを判別することができる。

ガイド穴７１３は、ＭＴフェルールと接続する際にガイドピン１４３が入り込む穴であるため、ガイド穴７１３を基準に、第１のレンズ群２００の入射用レンズ２１０及び出射用レンズ２２０の位置、第２のレンズ群３００の出射用レンズ３１０及び入射用レンズ３２０の位置を測定することにより、ＭＴフェルール１４０に接続されている光ファイバを伝播する光の光軸中心と、第１のレンズ群２００及び第２のレンズ群３００の位置とが一致しているか否かを知ることができる。これにより、光モジュール７００において、第１のレンズ群２００及び第２のレンズ群３００が、光損失の少ない位置に形成されているか否かを検査することができる。

尚、ガイド穴７１３は、平面１０１の垂直方向に対し傾斜した斜面を有する差込穴底面７１１に形成されている穴であり、光モジュール７００を底面１７０から見た場合、差込穴底面７１１におけるガイド穴７１３のエッジ部分が明確となるため、ガイド穴７１３の形状を正確に観察することができる。これにより、ガイド穴７１３の中心の位置を正確に知ることができ、第１のレンズ群２００及び第２のレンズ群３００の位置も正確に知ることができる。

また、本実施の形態においては、図１４から図１７に示されるように、差込穴底面７１１を平面１０１に対し４５°の角度の斜面により形成したものであってもよい。尚、図１４は、この光モジュール７００の斜視図であり、図１５は底面図であり、図１６は背面図であり、図１７は断面図である。図１４から図１７の例では、図１５に示されるように、光モジュール７００の底面１７０より見たガイド穴７１３の形状が円形となるため、検査をより容易に行うことができる。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１８から図２１に示されるように、ＭＴフェルール１４０のガイドピン１４３が入れられるガイド穴８１３が正三角形の穴により形成されている光モジュール８００である。尚、図１８は、本実施の形態における光モジュール８００の斜視図であり、図１９は底面図であり、図２０は背面図であり、図２１は断面図である。本実施の形態においては、図２２に示されるように、ガイドピン１４３は、光モジュール８００に形成された正三角形のガイド穴８１３に内接して入れられる。

本実施の形態においては、ガイド穴８１３を正三角形で形成しているため、図２２に示されるように、２点鎖線で示される正三角形の中線がガイド穴８１３の中心位置を通過する。尚、この中線が、正三角形の２辺の中線である。

正三角形の図１９図示右端の角を通る中線は、ガイド穴８１３のｙ軸方向における中心位置を通過する。そのため、この中線を基準として、第２のレンズ群３００のｙ軸方向の位置を判別することが可能である。出射用レンズ３１０については、図１９図示上側のガイド穴８１３の三角形の右端の角を通る中線と、ガイド穴８１３に最も近い出射用レンズ３１０のレンズ３１１とのｙ軸方向の距離ａ３と、ガイド穴８１３から最も離れた出射用レンズ３１０のレンズ３１４とのｙ軸方向の距離ｂ３とを測定することで、出射用レンズ３１０の位置を判別することができる。入射用レンズ３２０についても、図１９図示下側のガイド穴８１３の正三角形の右端の角を通る中線と入射用レンズ３２０のレンズ３２４とのｙ軸方向の距離ａ４、入射用レンズ３２０のレンズ３２１とのｙ軸方向の距離ｂ４を測定することによって、入射用レンズ３２０のｙ軸方向の位置を判別することができる。

第１のレンズ群２００についても、ガイド穴８１３の図２０図示上端の角を通る中線と、入射用レンズ２１０のレンズ２１１との距離ｄ３、入射用レンズ２１０のレンズ２１４との距離ｅ３、出射用レンズ２２０のレンズ２２４との距離ｄ４、出射用レンズ２２０のレンズ２２１との距離ｅ４をそれぞれ測定することにより、第１のレンズ群２００のｙ軸方向の位置を判別することができる。

一方、図１９のガイド穴８１３の正三角形の図示左端の辺に対する、第２のレンズ群３００の各レンズのｘ軸方向の距離ｃ４を測定することで、第２のレンズ群３００の各レンズのｘ軸方向の位置を判別することができる。同様に、図２０のガイド穴８１３の正三角形の図示下端の辺に対する第１のレンズ群２００の各レンズのｚ軸方向の距離ｆ３を測定することで、第１のレンズ群２００のｚ軸方向の位置を判別できる。

上記の測定を行うことで、第１のレンズ群２００における入射用レンズ２１０及び出射用レンズ２２０が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。

〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態における光モジュール８５０は、図２３に示されるように、出射用レンズ３１０と入射用レンズ３２０との間に、レンズの配列方向に沿って、ダミーレンズ群８６０を形成した構造のものである。図２３の例では、４つの出射用レンズ３１０と４つの入射用レンズ３２０との間に、４つのダミーレンズを有するダミーレンズ群８６０が形成されている。

光モジュール８５０は射出成形により形成されるが、ダミーレンズ群８６０が設けられていない場合には、出射用レンズ３１０のレンズ３１１やレンズ３１４は端に形成されるため、成形歪みを受けやすく、所望の形状とは異なった形状で形成される場合がある。これは、レンズ３１２やレンズ３１３は左右にレンズが形成されるのに対し、レンズ３１１やレンズ３１４は片側にしかレンズが形成されないことに起因するものと考えられる。このように、成形歪みを受けたレンズが形成されると、損失の原因となるため好ましくない。このことは入射用レンズ３２０のレンズ３２１やレンズ３２４についても同様である。

よって、本実施の形態においては、出射用レンズ３１０と入射用レンズ３２０との間に、第２のレンズ群３００のレンズの配列方向に沿って、複数のダミーレンズからなるダミーレンズ群８６０を形成することにより、出射用レンズ３１０や入射用レンズ３２０が受ける成形歪みを抑制するものである。

また、ダミーレンズ群８６０を設けることにより、ダミーレンズ群８６０を基準にして出射用レンズ３１０の位置及び入射用レンズ３２０の位置を測定することで、第２のレンズ群３００が所望の位置に形成されているか否かを検査することもできる。

具体的には、図２３に示すように、４つ並んだダミーレンズのｙ軸方向における中央（図２３図示の上側の２つのダミーレンズと下側の２つのダミーレンズとの間の位置）基準に、出射用レンズ３１０のレンズ３１４の中心までの長さｇ１及びレンズ３１１の中心までの長さｈ１を測定し、同様に、入射用レンズ３２０のレンズ３２１の中心までの長さｇ２及びレンズ３２４の中心までの長さｈ２を測定する。測定された長さｇ１、ｈ１、ｇ２、ｈ２に基づき、ｙ軸方向において第２のレンズ群３００が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。また、ダミーレンズ群８６０におけるダミーレンズの配列方向、例えば、ダミーレンズの中心を基準とすることで、各レンズがｘ軸方向の所望の位置に形成されているか否かを判別することができる。具体的には、ダミーレンズの中心と、各レンズの中心とが同一直線上にあると仮定すると、各レンズの中心がダミーレンズの中心を結ぶ仮想線上に配置されているかどうかは、ダミーレンズの中心と、各レンズの位置とを測定し、相互に比較することで判別することができる。

また、ダミーレンズ群８６０は、ミラー１２０により反射され、ダミーレンズ群の像８６０ｓとして、凹部底面１５０に投影される。よって、図２４に示されるように、第１のレンズ群２００については、凹部底面１５０に投影されるダミーレンズ群の像８６０ｓの中心を基準に、入射用レンズ２１０の位置及び出射用レンズ２２０の位置を測定し、第１のレンズ群２００が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。尚、図２４（ａ）は、光モジュール８５０の背面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）における一点鎖線２４Ａにより囲まれた領域の拡大図である。

具体的には、ダミーレンズ群の像８６０ｓのうち、４つ並んだダミーレンズの像のｙ軸方向における中央（図２４図示の右側の２つのダミーレンズの像と左側の２つのダミーレンズの像との間の位置）を基準に、第１のレンズ群２００における入射用レンズ２１０のレンズ２１４の中心までの長さｊ１及びレンズ２１１の中心までの長さｋ１を測定し、第１のレンズ群２００における出射用レンズ２２０のレンズ２２１の中心までの長さｊ２及びレンズ２２４の中心までの長さｋ２を測定し、測定された長さｊ１、ｋ１、ｊ２、ｋ２に基づき、ｙ軸方向において第１のレンズ群２００が所望の位置に形成されているか否かを検査することができる。また、ダミーレンズ群の像８６０ｓにおけるダミーレンズの像の配列方向、例えば、ダミーレンズの像の中心を基準とすることで、各レンズがｚ軸方向の所望の位置に形成されているか否かを判別することができる。具体的には、ダミーレンズの像の中心と、各レンズの中心とが同一直線上にあると仮定すると、各レンズの中心がダミーレンズの像の中心を結ぶ仮想線上に配置されているかどうかは、ダミーレンズの像の中心と、各レンズの位置とを測定し、相互に比較することで判別することができる。

更に、本実施の形態においては、図２５に示されるように、第２のレンズ群３００の外側にも、レンズの配列方向に沿って、ダミーレンズ群８６１、８６２を形成してもよい。これにより、更に、出射用レンズ３１０や入射用レンズ３２０が受ける成形歪みを抑制することができる。

また、本実施の形態は、第１のレンズ群２００における入射用レンズ２１０と出射用レンズ２２０との間にダミーレンズ群を設けた構造のものであってもよい。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１００ 光モジュール
１０１ 平面
１０２ 傾斜面
１１０ 差込穴
１１１ 差込穴底面
１１２ 凹部
１１３ ガイド穴
１２０ ミラー
１４０ ＭＴフェルール
１４２ 先端面
１４３ ガイドピン
１４４ 開口穴群
１６０〜１６２ 脚部
１７０ 底面
１８０ 周縁部
２００ 第１のレンズ群
２１０ 入射用レンズ
２２０ 出射用レンズ
３００ 第２のレンズ群
３１０ 出射用レンズ
３２０ 入射用レンズ
４００ プリント基板
４１１ 光検出器
４１２ ＶＣＳＥＬ
４２１、４２２ 光信号
４３１、４３２ 光信号

Claims (8)

1. 基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されるフェルールとを接続する光モジュールにおいて、
   前記フェルールが接続される側に設けられた複数の第１のレンズと、
   前記基板側に設けられた複数の第２のレンズと、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に形成された傾斜面と、
   前記フェルールに設けられたガイドピンが、差し込まれるガイド穴と、
   を有し、
   前記ガイド穴は、前記傾斜面に貫通していることを特徴とする光モジュール。
2. 基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されるフェルールとを接続する光モジュールにおいて、
   前記フェルールが接続される側に設けられた複数の第１のレンズと、
   前記基板側に設けられた複数の第２のレンズと、
   前記フェルールの一部が挿入される差込穴と、
   前記差込穴内に、前記基板の面に対して傾斜する差込穴底面と、
   前記差込穴底面に形成され、前記フェルールに設けられたガイドピンが差し込まれるガイド穴と、を有することを特徴とする光モジュール。
3. 前記差込穴底面と前記基板面とのなす角は、４５°であることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
4. 前記ガイド穴は前記ガイドピンが内接する正三角形であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光モジュール。
5. 前記ガイドピン及び前記ガイド穴は、各々２つ設けられており、
   前記第１のレンズは、前記２つのガイド穴の間に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光モジュール。
6. 基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されているフェルールとを接続する光モジュールにおいて、
   前記フェルールが接続される側に設けられた、入射用レンズと出射用レンズとを含む複数の第１のレンズと、
   前記基板側に設けられた、入射用レンズと出射用レンズとを含む複数の第２のレンズと、
   前記入射用レンズと前記出射用レンズの間に設けられたダミーレンズと、を有することを特徴とする光モジュール。
7. 基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されているフェルールとを接続する、複数のレンズと、前記フェルールに設けられたガイドピンが差し込まれるガイド穴と、前記ガイド穴が形成される傾斜面とを有する光モジュールの検査方法において、
   前記ガイド穴の位置を測定し、
   測定された前記ガイド穴の位置を基準に、前記複数のレンズの位置を判別することを特徴とする光モジュールの検査方法。
8. 基板に搭載された光電変換素子と光ファイバが接続されているフェルールとを接続する、第１のレンズと、第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に形成されたダミーレンズとを有する光モジュールの検査方法において、
   前記ダミーレンズの位置を測定し、
   測定された前記ダミーレンズの位置を基準として、前記第１のレンズ及び前記第２のレンズの位置を判別することを特徴とする光モジュールの検査方法。
   

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