JP5702596B2

JP5702596B2 - レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール

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Publication number: JP5702596B2
Application number: JP2010284718A
Authority: JP
Inventors: 心平森岡; 忠信新見; 和孝渋谷
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: EP2657738A4; CN103430069B; WO2012086429A1; TWI525358B; EP2657738A1; CN103430069A; TW201237488A; US20130266260A1; JP2012108443A; US9223098B2

Description

本発明は、レンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに係り、特に、複数の発光素子と複数の光ファイバの端面とを光学的に結合するのに好適なレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに関する。

近年、通信の高速化および通信デバイスの小型化のニーズを反映して、マルチチャンネルの光通信をコンパクトな構成で実現するのに有効な光学部品として、複数のレンズが並列配置されたレンズアレイの需要が益々高まりつつある。

この種のレンズアレイは、従来から、複数の発光素子（例えば、ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を備えた光電変換装置が取り付け可能とされるとともに、複数の光ファイバが取り付け可能とされていた。

そして、レンズアレイは、このように光電変換装置と複数の光ファイバとの間に配置された状態で、光電変換装置の各発光素子から出射された光を、各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光通信を行うことが可能とされていた。

また、従来から、この種のレンズアレイに取り付けられる光電変換装置においては、温度等の影響によって発光素子の光の出力特性が変化することにより、通信情報の適切な送信に支障を来たす虞があることが問題とされていた。

このような問題に対処することを目的としたレンズアレイとしては、これまでにも、例えば、特許文献１に示すようなレンズアレイが提案されていた。すなわち、特許文献１においては、発光素子から出射されてレンズアレイに入射した光の一部を、レンズアレイの光路上に配置された反射面によってモニタ光として反射させ、反射されたモニタ光をレンズ面で収束させた上でレンズアレイの外部の受光素子に向けて出射させるようになっている。そして、光電変換装置側では、受光素子によって受光されたモニタ光の強度や光量に応じた発光素子の出力制御を行うことによって、発光素子の出力を安定化させるようになっている。

特開２００６−３４４９１５号公報

ところで、光電変換装置の発光素子と光ファイバの端面との光学的な結合を適切に行って高い光結合効率を得るためには、光電変換装置と光ファイバとをレンズアレイに取り付ける際に、光電変換装置および光ファイバをレンズアレイの適切な位置に取り付けることが重要であった。

ここで、光ファイバは、その長手方向の端部が光コネクタ（例えば、ＭＴコネクタ：Mechanically Transferable splicing connector）内に保持された状態で光コネクタとともにレンズアレイに取り付けられる場合があった。このような光ファイバの取り付けに用いられる光コネクタには、レンズアレイに対する光ファイバの位置決めを行うための光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造（例えば、丸ピンが挿入可能な丸ボス穴）を備えたものがあった。

また、このような光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造に対応したレンズアレイには、光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造に係合可能なレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造（例えば、丸ピン）が備えられていた。

そして、この種の光ファイバ位置決め構造については、Ｆ１２形多心光ファイバコネクタに関する国際規格であるIEC 61754-5（対応する日本工業規格はJIS C 5981）によって寸法（寸法精度）が規定されていた。このような規格にしたがって光ファイバ位置決め構造を形成する場合には、光ファイバの位置決めの際に、光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を、これに対応するレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に係合（例えば、嵌合）させる機械的な作業のみで十分な位置決めの精度を出すことが可能であった。

しかしながら、レンズアレイに対する光電変換装置の位置決めを行うための光電変換装置位置決め構造については、規格化がなされていなかったため、機械的な作業のみでは十分な位置決めの精度を出すことが困難であった。

そこで、従来から、光電変換装置の位置決めの際には、高精度な位置決めを行うために、画像認識や、光電変換装置に実際に信号光を発光させることによって光電変換装置の最適位置を求めるアクティブアライメントと称される調芯作業を行っていた。

なお、アクティブアライメントを行う際に、光電変換装置の発光素子における光の出射方向の調芯については、光結合効率に影響が少ないものとしてある程度の誤差が許容されていたが、発光素子における光の出射方向に直交する方向については、光結合効率への影響が大きく、特に高精度な調芯が求められていた。

また、従来から、レンズアレイは、金型を用いた樹脂材料（例えば、ポリエーテルイミド）の射出成形によって形成されることが主流であったが、このようなレンズアレイは、レーザ自身の発熱による温度変化や、サーバ内等の高温に温度変化し易い使用環境下における温度上昇にともなって変形（膨張）することが想定される。また、このようなレンズアレイは、低温時には、常温時よりも収縮することが想定される。このため、光電変換装置を位置決めする際には、このようなレンズアレイの温度変化による変形を想定して、変形が生じた場合においてもなお光電変換装置の取り付け位置の精度が出ているような高精度な位置決めを行う必要がある。特に最近では、光モジュールに対して従来よりも高温の使用環境温度（例えば、１０５℃）に対応することが要求されるようになっており、このような要求に応えるには、光電変換装置の位置決めの際にレンズアレイの温度変化による変形を考慮することが非常に重要であるといえる。しかしながら、従来は、このようなレンズアレイの変形を考慮した光電変換装置の高精度な位置決めを行うことができる技術については、何等有効な提案がなされていなかった。

さらに、温度変化による発光素子の出射光の出力特性の変化をモニタ光に基づいて補填することについては先に述べたが、このような高温環境下における通信の安定化を狙った構成も、光電変換装置の位置決め精度が温度変化によるレンズアレイの変形に対応していない場合には、その意義が希釈化してしまうといっても過言ではなかった。蓋し、たとえ高温時においてモニタ光に基づいて発光素子の出力を安定させたとしても、温度変化によるレンズアレイの変形によって光電変換装置、レンズアレイ、光ファイバ間の相対位置の変化が許容し得ないものとなった場合には、発光素子と光ファイバの端面との間においてレンズアレイを介して十分な光結合効率を得ることができなくなり、かくして安定的な通信に支障を来たす結果となるからである。

そこで、本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、レンズアレイ本体の温度変化による変形を考慮した光電変換装置の適切な取り付けを行うことができるとともにモニタ光を有効に利用することができ、ひいては、光学性能およびこれの温度安定性の向上を図ることができるレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールを提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係るレンズアレイの特徴は、複数の発光素子が整列形成されるとともに前記複数の発光素子の少なくとも１つから発光された光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも１つの受光素子が形成された光電変換装置と、複数の光ファイバとが取り付け可能とされ、前記複数の発光素子と前記複数の光ファイバの端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、レンズアレイ本体における前記光電変換装置が取り付けられる第１の面に形成され、前記光電変換装置の取り付けの際における前記光電変換装置の位置決めを行うためのレンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造と、前記レンズアレイ本体における前記複数の光ファイバが取り付けられる第２の面に形成され、前記複数の光ファイバの取り付けの際における前記複数の光ファイバの位置決めを行うためのレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造と、前記第１の面に、前記複数の発光素子に対応する所定の整列方向に整列するように形成され、前記複数の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数の第１のレンズ面と、前記第２の面に、前記複数の光ファイバの端面に対応する所定の整列方向に沿って整列するように形成され、前記複数の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記複数の光ファイバの端面に向けてそれぞれ出射させる前記第１のレンズ面と同数の第２のレンズ面と、前記第１の面に形成され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも１つの第３のレンズ面と、前記レンズアレイ本体における前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面とを結ぶ光路上であって前記第１のレンズ面と前記第３のレンズ面とを結ぶ光路上に位置するように配置され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した前記複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第３のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第２のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる光制御部とを備え、前記光電変換装置として、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造に係合される光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造を備えたものが取り付けられ、前記光ファイバとして、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に係合される光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付けられ、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（１）に示す条件式、ａ＋ｂ+ｄ_１+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_１・・・（１）但し、ａ：第１のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｂ：第２のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｄ_１：光電変換装置の発光素子の位置精度〔μｍ〕、ｅ：光ファイバの位置精度〔μｍ〕、ΔＬ：次式で表される温度変化によるレンズ位置の変化量〔μｍ〕、ΔＬ＝α×ΔＴ×Ｌ（但し、α：レンズアレイ本体の線膨脹係数〔１／℃〕、ΔＴ：レンズアレイ本体の温度変化〔℃〕、Ｌ：第１の面上における固定位置と、複数のレンズ面の内の前記固定位置から最も離れたレンズ面の位置との距離〔ｍｍ〕）、Ｗ_１：第１のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と光ファイバの端面との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離を満足する点にある。

そして、この請求項１に係る発明によれば、（１）の条件式を満足することにより、光電変換装置をレンズアレイ本体に取り付ける際に、発光素子の光の出射方向（換言すれば、第１レンズ面における光軸の軸方向）およびこれに直交する方向のいずれの方向の調芯も要することなく、光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造をレンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造と係合させる機械的な作業だけで、温度変化にかかわらず発光素子と光ファイバの端面との間において十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置の位置決めを容易に行うことができる。この結果、レンズアレイ本体の温度変化による変形を考慮した光電変換装置の適切な取り付けを簡便に行うことができるとともにモニタ光を有効に利用することができ、ひいては、製造効率、光学性能およびこれの温度安定性の向上を図ることができる。

また、請求項２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１において、更に、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（２）に示す条件式、ａ+ｃ+ｄ_１+ｄ_２＋ΔＬ≦Ｗ_２・・・（２）、但し、ｃ：第３のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｄ_２：光電変換装置の受光素子の位置精度〔μｍ〕、Ｗ_２：第２のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と受光素子との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離、を満足する点にある。

そして、この請求項２に係る発明によれば、更に、（２）の条件式を満足することにより、光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造をレンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造と係合させる機械的な作業だけで、温度変化にかかわらず発光素子と受光素子との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置の位置決めを容易に行うことができるので、モニタ光を簡便かつ確実に得ることができ、光学性能およびこれの温度安定性をさらに向上させることができる。

さらに、請求項３に係るレンズアレイの特徴は、請求項１または２において、更に、前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造が丸穴状、丸孔状または丸ピン状に形成され、前記光電変換装置として、前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造に嵌合可能な丸ピン状、丸穴状または丸孔状に形成された前記光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造を備えたものが取り付け可能とされている点にある。

そして、この請求項３に係る発明によれば、光電変換装置位置決め構造を簡易な形状に形成することができるので、製造コストを更に削減することができる。

さらにまた、請求項４に係るレンズアレイの特徴は、複数の発光素子が整列形成されるとともに前記複数の発光素子の少なくとも１つから発光された光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも１つの受光素子が形成された光電変換装置と、複数の光ファイバとが取り付け可能とされ、前記複数の発光素子と前記複数の光ファイバの端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、レンズアレイ本体における前記複数の光ファイバが取り付けられる第２の面に形成され、前記複数の光ファイバの取り付けの際における前記複数の光ファイバの位置決めを行うためのレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造と、前記レンズアレイ本体における前記光電変換装置が取り付けられる第１の面に、前記複数の発光素子に対応する所定の整列方向に整列するように形成され、前記複数の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数の第１のレンズ面と、前記第２の面に、前記複数の光ファイバの端面に対応する所定の整列方向に沿って整列するように形成され、前記複数の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記複数の光ファイバの端面に向けてそれぞれ出射させる前記第１のレンズ面と同数の第２のレンズ面と、前記第１の面に形成され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも１つの第３のレンズ面と、前記レンズアレイ本体における前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面とを結ぶ光路上であって前記第１のレンズ面と前記第３のレンズ面とを結ぶ光路上に位置するように配置され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した前記複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第３のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第２のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる光制御部とを備え、前記光電変換装置が、調芯作業による位置決めによって取り付けられ、前記光ファイバとして、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に係合される光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付けられ、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（１）に示す条件式、ａ＋ｂ+ｄ_１+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_１・・・（１）、但し、ａ：第１のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｂ：第２のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｄ_１：光電変換装置の発光素子の位置精度〔μｍ〕、ｅ：光ファイバの位置精度〔μｍ〕、ΔＬ：次式で表される温度変化によるレンズ位置の変化量〔μｍ〕、ΔＬ＝α×ΔＴ×Ｌ（但し、α：レンズアレイ本体の線膨脹係数〔１／℃〕、ΔＴ：レンズアレイ本体の温度変化〔℃〕、Ｌ：第１の面上における固定位置と、複数のレンズ面の内の前記固定位置から最も離れたレンズ面の位置との距離〔ｍｍ〕）、Ｗ_１：第１のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と光ファイバの端面との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離を満足する点にある。

そして、この請求項４に係る発明によれば、（１）の条件式を満足することにより、光電変換装置を調芯作業による位置決めによってレンズアレイ本体に取り付ける際に、温度変化にかかわらず発光素子と光ファイバの端面との間において十分な光結合効率を得ることができるような高精度な位置決めを行うことができる。この結果、レンズアレイ本体の温度変化による変形を考慮した光電変換装置の適切な取り付けを行うことができるとともにモニタ光を有効に利用することができ、ひいては、光学性能およびこれの温度安定性の向上を図ることができる。

また、請求項５に係るレンズアレイの特徴は、請求項４において、更に、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（２）に示す条件式、ａ+ｃ+ｄ_１+ｄ_２+ΔＬ≦Ｗ_２・・・（２）、但し、ｃ：第３のレンズ面の位置精度〔μｍ〕、ｄ_２：光電変換装置の受光素子の位置精度〔μｍ〕、Ｗ_２：第２のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と受光素子との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離、を満足する点にある。

そして、この請求項５に係る発明によれば、更に、（２）の条件式を満足することにより、光電変換装置を調芯作業による位置決めによってレンズアレイ本体に取り付ける際に、温度変化にかかわらず発光素子と受光素子との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な位置決めを行うことができるので、モニタ光を確実に得ることができ、光学性能およびこれの温度安定性をさらに向上させることができる。

さらに、請求項６に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜５のいずれか１項において、更に、前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造が丸ピン状、丸穴状または丸孔状に形成され、前記複数の光ファイバとして、前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に嵌合可能な丸穴状、丸孔状または丸ピン状に形成された前記光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付け可能とされている点にある。

そして、この請求項６に係る発明によれば、光ファイバ位置決め構造を規格に適合した形状に形成することができるので、光ファイバの位置決めを容易かつ高精度に行うことができる。

さらにまた、請求項７に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜６のいずれか１項において、更に、前記光電変換装置として、前記受光素子が前記発光素子の整列方向に沿って前記発光素子と同数形成されたものが取り付けられ、前記第３のレンズ面が、前記第１のレンズ面の整列方向に沿って前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面と同数整列するように形成されている点にある。

そして、この請求項７に係る発明によれば、各発光素子ごとのモニタ光を得ることができるため、各発光素子の出射光の出力を確実に安定化させることができる。また、発光素子および第３のレンズ面を複数形成することによって、（２）の条件式を満足する場合の効果は更に顕著なものとなる。

また、請求項８に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜７のいずれか１項において、更に、前記光制御部は、前記レンズアレイ本体に凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射する凹部と、この凹部がなす空間内に配置され、前記凹部に入射した後に前記第２のレンズ面側に向かって進行する前記複数の発光素子ごとの光の光路を形成するプリズムと、前記凹部がなす空間内であって、前記プリズムに対して前記複数の発光素子ごとの光の進行方向における上流側の位置に配置され、前記凹部に入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記所定の反射率で前記第３のレンズ面側に反射させるとともに前記所定の透過率で前記プリズム側に透過させ、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる反射／透過層とを備えた点にある。

そして、この請求項８に係る発明によれば、簡易な構成によってモニタ光を確実に得ることができる。

さらに、請求項９に係る光モジュールの特徴は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズアレイと、これに対応する光電変換装置とを備えた点にある。

そして、この請求項９に係る発明によれば、温度変化にかかわらず発光素子と光ファイバの端部との間において十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置の位置決めを行うことができる。

本発明によれば、レンズアレイ本体の温度変化による変形を考慮した光電変換装置の適切な取り付けを行うことができるとともにモニタ光を有効に利用することができ、ひいては、光学性能およびこれの温度安定性の向上を図ることができる。

本発明に係るレンズアレイおよび光モジュールの第１実施形態において、光モジュールの概要をレンズアレイの縦断面図とともに示す概略構成図図１に示すレンズアレイの正面図レンズアレイ本体の平面図図１に示すレンズアレイの左側面図図１に示すレンズアレイの右側面図図１に示すレンズアレイの下面図図１の光モジュールにおける光電変換装置および光ファイバの位置決め構造を示す概略構成図（１）式のＬ及びΔＬの説明に用いる第１の説明図（１）式のＬ及びΔＬの説明に用いる第２の説明図第１のトレランスを求めるためのシミュレーションの結果を示すグラフ第２のトレランスを求めるためのシミュレーションの結果を示すグラフ第１実施形態の変形例の１つを示す下面図図１２の構成におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図図１２の構成におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第１実施形態の図１２〜図１４とは異なる変形例の１つを示す概略縦断面図第１実施形態の図１２〜図１５とは異なる変形例の１つを示す概略縦断面図第１実施形態の図１２〜図１６とは異なる変形例の１つを示す縦断面図第１実施形態の図１２〜図１７とは異なる変形例の１つを示す縦断面図本発明の第２実施形態において、レンズアレイを示す正面図図１９の平面図図１９の下面図図１９〜図２１の構成におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図図１９〜図２１の構成におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１変形例を示す平面図第２実施形態の第１変形例を示す下面図第２実施形態の第１変形例を示す右側面図第２実施形態の第１変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第２変形例を示す平面図第２実施形態の第２変形例を示す下面図第２実施形態の第２変形例を示す右側面図第２実施形態の第２変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第２変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第３変形例を示す平面図第２実施形態の第３変形例を示す下面図第２実施形態の第３変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第３変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第４変形例を示す平面図第２実施形態の第４変形例を示す下面図第２実施形態の第４変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第４変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第５変形例を示す平面図第２実施形態の第５変形例を示す下面図第２実施形態の第５変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第５変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第６変形例を示す正面図第２実施形態の第６変形例を示す平面図第２実施形態の第６変形例を示す下面図第２実施形態の第６変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第６変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第７変形例を示す平面図第２実施形態の第７変形例を示す下面図第２実施形態の第７変形例を示す右側面図第２実施形態の第７変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第７変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第８変形例を示す平面図第２実施形態の第８変形例を示す下面図第２実施形態の第８変形例を示す右側面図第２実施形態の第８変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第８変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第９変形例を示す正面図第２実施形態の第９変形例を示す平面図第２実施形態の第９変形例を示す下面図第２実施形態の第９変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第９変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１０変形例を示す平面図第２実施形態の第１０変形例を示す下面図第２実施形態の第１０変形例を示す右側面図第２実施形態の第１０変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１０変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１１変形例を示す平面図第２実施形態の第１１変形例を示す下面図第２実施形態の第１１変形例を示す右側面図第２実施形態の第１１変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１１変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１２変形例を示す正面図第２実施形態の第１２変形例を示す下面図第２実施形態の第１２変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１２変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１３変形例を示す下面図第２実施形態の第１３変形例を示す右側面図第２実施形態の第１３変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１３変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図第２実施形態の第１４変形例を示す下面図第２実施形態の第１４変形例を示す右側面図第２実施形態の第１４変形例におけるΔＬの説明に用いる第１の説明図第２実施形態の第１４変形例におけるΔＬの説明に用いる第２の説明図

（第１実施形態）
以下、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第１実施形態について、図１〜図１８を参照して説明する。

ここで、図１は、本実施形態における光モジュール１の概要を本実施形態におけるレンズアレイ２の縦断面図とともに示した概略構成図である。また、図２は、図１に示すレンズアレイ２の正面図である。さらに、図３は、図１に示すレンズアレイ２の平面図である。さらにまた、図４は、図１に示すレンズアレイ２の左側面図である。また、図５は、図１に示すレンズアレイ２の右側面図である。さらに、図６は、図１に示すレンズアレイ２の下面図である。

図１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２は、光電変換装置３と光ファイバ５との間に配置されるようになっている。

ここで、光電変換装置３は、半導体基板６におけるレンズアレイ２に臨む面に、この面に対して垂直方向（図１における上方向）にレーザ光Ｌａを出射（発光）する複数の発光素子７を有しており、これらの発光素子７は、前述したＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）を構成している。なお、図１において、各発光素子７は、図１における紙面垂直方向に沿って整列形成されている。また、光電変換装置３は、半導体基板６におけるレンズアレイ２に臨む面であって、各発光素子７に対する図１における左方近傍位置に、各発光素子７からそれぞれ出射されたレーザ光Ｌａの出力（例えば、強度や光量）をモニタするためのモニタ光Ｍを受光する発光素子７と同数の複数の受光素子８を有している。なお、受光素子８は、発光素子７と同方向に整列形成されており、互いに対応する素子７，８同士の間で、整列方向における位置が互いに一致している。すなわち、受光素子８は、発光素子７と同一ピッチで形成されている。この受光素子８は、フォトディテクタであってもよい。また、受光素子８は、少なくとも１つ形成するのであれば、必ずしも発光素子７と同数形成しなくてもよく、発光素子７よりも形成数を少なくしてもよい。さらに、図示はしないが、光電変換装置３には、受光素子８によって受光されたモニタ光Ｍの強度や光量に基づいて発光素子７から発光されるレーザ光Ｌａの出力を制御する制御回路が接続されている。このような光電変換装置３は、例えば、半導体基板６をレンズアレイ２に当接させた状態で、レンズアレイ２に対して対向配置されるようになっている。そして、この光電変換装置３は、例えば、クランプバネ、接着剤等の不図示の公知の固定手段によってレンズアレイ２に取付けられることにより、レンズアレイ２とともに光モジュール１を構成するようになっている。

また、本実施形態における光ファイバ５は、発光素子７および受光素子８と同数配設されており、図１における紙面垂直方向に沿って発光素子７と同一ピッチで整列形成されている。各光ファイバ５は、互いに同寸法のマルチモード方式の光ファイバ５とされているとともに、その端面５ａ側の部位が前述したＭＴコネクタ等の多心一括型の光コネクタ１０内に保持されている。このような光ファイバ５は、例えば、光コネクタ１０におけるレンズアレイ２側の端面をレンズアレイ２に当接させた状態で、不図示の公知の固定手段（例えば、クランプバネ等）によってレンズアレイ２に取付けられるようになっている。

そして、レンズアレイ２は、このような光電変換装置３と光ファイバ５との間に配置された状態で、各発光素子７と各光ファイバ５の端面５ａとを光学的に結合させるようになっている。

このレンズアレイ２についてさらに詳述すると、図１に示すように、レンズアレイ２は、透光性のレンズアレイ本体４を有しており、このレンズアレイ本体４は、その外形が略矩形板状に形成されている。すなわち、図１および図３に示すように、レンズアレイ本体４は、上端面４ｃ、下端面４ａ、左端面４ｂ、右端面４ｅ、前端面４ｆおよび後端面４ｇの各平面によって大まかな外形を構成している。また、上下の端面４ｃ、４ａは互いに平行とされ、左右の端面４ｂ、４ｅも互いに平行とされている。さらに、上下の端面４ｃ、４ａと左右の端面４ｂ、４ｅとは、互いに垂直とされている。

このようなレンズアレイ本体４の下端面４ａは、光電変換装置３が取り付けられる第１の面として機能するようになっており、この下端面４ａには、図１および図６に示すように、発光素子７と同数の複数（１２個）の平面円形状の第１のレンズ面（凸レンズ面）１１が形成されている。ここで、図１に示すように、下端面４ａは、図１における右側の所定範囲の平面略矩形状の部位が、ザグリ部２３を介して他の部位よりも上方に凹入された凹入平面（以下、レンズ形成面２３ａと称する）に形成されており、複数の第１のレンズ面１１は、このような下端面４ａにおけるレンズ形成面２３ａ上に形成されている。ただし、レンズ形成面２３ａは、下端面４ａにおける他の部位に対して平行に形成されている。また、各第１のレンズ面１１は、発光素子７に対応する所定の整列方向（図１における紙面垂直方向、図６における縦方向）に整列するように形成されている。さらに、各第１のレンズ面１１は、互いに同寸法に形成されているとともに、発光素子７と同一ピッチで形成されている。なお、整列方向において互いに隣位する第１のレンズ面１１同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、図１に示すように、各第１のレンズ面１１上の光軸ＯＡ（１）は、各第１のレンズ面１１にそれぞれ対応する各発光素子７から発光されるレーザ光Ｌａの中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各第１のレンズ面１１上の光軸ＯＡ（１）は、レンズアレイ本体４の下端面４ａに対して垂直になるようにする。

このような各第１のレンズ面１１には、図１に示すように、各第１のレンズ面１１にそれぞれ対応する各発光素子７ごとに出射されたレーザ光Ｌａが入射する。そして、各第１のレンズ面１１は、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａをレンズアレイ本体４の内部へと進行させる。なお、各第１のレンズ面１１は、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａをコリメートしてもよいし、または、収束させてもよい。

一方、レンズアレイ本体４の左端面４ｂは、複数の光ファイバ５が取り付けられる第２の面として機能するようになっており、この左端面４ｂには、図１および図４に示すように、第１のレンズ面１１と同数の平面円形状の複数の第２のレンズ面（凸レンズ面）１２が形成されている。ここで、図１および図４に示すように、左端面４ｂは、中央側の所定範囲の平面略矩形状の部位が、この部位を囲む周辺側の部位に対してザグリ部２６を介して図１における右方に凹入された凹入平面（以下、レンズ形成面２６ａと称する）に形成されており、複数の第２のレンズ面１２は、このような左端面４ｂにおけるレンズ形成面２６ａ上に形成されている。ただし、レンズ形成面２６ａは、左端面４ｂの他の部位に対して平行に形成されている。また、各第２のレンズ面１２は、各光ファイバ５の端面５ａの整列方向すなわち第１のレンズ面１１の整列方向と同方向に整列するように形成されている。さらに、各第２のレンズ面１２は、互いに同寸法に形成されているとともに、第１のレンズ面１１と同一ピッチで形成されている。なお、整列方向において互いに隣位する第２のレンズ面１２同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、各第２のレンズ面１２上の光軸ＯＡ（２）は、各第２のレンズ面１２に対応する各光ファイバ５の端面５ａの中心軸と同軸上に位置することが望ましい。より好ましくは、各第２のレンズ面１２上の光軸ＯＡ（２）は、レンズアレイ本体４の左端面４ｂに対して垂直になるようにする。

このような各第２のレンズ面１２には、図１に示すように、各第２のレンズ面１２に対応する各第１のレンズ面１１にそれぞれ入射してレンズアレイ本体４の内部の光路を進行してきた各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａがそれぞれ入射する。このとき、各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの中心軸は、各第２のレンズ面１２上の光軸ＯＡ（２）と一致することが望ましい。そして、各第２のレンズ面１２は、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａを、収束させて各第２のレンズ面１２に対応する各光ファイバ５の端面５ａに向けてそれぞれ出射させる。

このようにして、各発光素子７と各光ファイバ５の端面５ａとが第１のレンズ面１１および第２のレンズ面１２を介して光学的に結合されるようになっている。

さらに、図１および図６に示すように、レンズアレイ本体４の下端面４ａにおけるレンズ形成面２３ａ上であって、第１のレンズ面１１に対する図１の左方近傍位置には、受光素子８と同数（本実施形態においては、発光素子７、光ファイバ５、第１のレンズ面１１および第２のレンズ面１２とも同数）の平面円形状の第３のレンズ面（凸レンズ面）１３が形成されている。各第３のレンズ面１３は、受光素子８に対応する所定の整列方向すなわち第１のレンズ面１１の整列方向と同方向に整列するように形成されている。また、各第３のレンズ面１３は、互いに同寸法に形成されているとともに、各受光素子８と同一ピッチで形成されている。なお、整列方向において互いに隣位する第３のレンズ面１３同士は、それぞれの周端部を互いに接触させた隣接状態に形成されていてもよい。また、各第３のレンズ面１３上の光軸ＯＡ（３）は、各第３のレンズ面１３にそれぞれ対応する各受光素子８の受光面の中心軸に一致することが望ましい。より好ましくは、各第３のレンズ面１３上の光軸ＯＡ（３）は、レンズアレイ本体４の下端面４ａに対して垂直になるようにする。

このような各第３のレンズ面１３には、図１に示すように、レンズアレイ本体４の内部側から各第３のレンズ面１３にそれぞれ対応する各発光素子７ごとのモニタ光Ｍが入射する。そして、各第３のレンズ面１３は、入射した各発光素子７ごとのモニタ光Ｍを、収束させて各第３のレンズ面１３に対応する各受光素子８に向けてそれぞれ出射させる。

さらにまた、図１および図３に示すように、レンズアレイ本体４の上端面４ｃには、縦断面略台形状の第２の凹部６３が凹入形成されており、この第２の凹部６３の内面の一部をなす傾斜面４ｄは、全反射面４ｄとされている。図１に示すように、全反射面４ｄは、その上端部がその下端部よりも図１における左側（すなわち、後述する凹部１４側）に位置するようなレンズアレイ本体４の下端面４ａおよび左端面４ｂの双方に対して傾きを有する傾斜面に形成されている。この全反射面４ｄは、第１のレンズ面１１と後述する凹部１４の第１の光学面１４ａとの間の各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの光路上に配置されている。

このような全反射面４ｄには、図１に示すように、各第１のレンズ面１１にそれぞれ入射した後の各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａが、図１における下方から臨界角以上の入射角で入射する。そして、全反射面４ｄは、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａを、図１における左側に向かって全反射させる。

なお、全反射面４ｄの傾斜角は、好ましくは、下端面４ａを基準（０°）として図１における時計回りに４０°〜５０°（より好ましくは、４５°）とする。また、全反射面４ｄ上に、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等からなる反射膜をコーティングしてもよい。

また、図１および図３に示すように、レンズアレイ本体４の上端面４ｃには、凹部１４が、第１のレンズ面１１と第２のレンズ面１２とを結ぶ光路上に位置するように凹入形成されている。

ここで、図１に示すように、凹部１４の右側面には、図１に示すように、凹部１４の内面の一部をなす第１の光学面１４ａが形成されている。この第１の光学面１４ａは、レンズアレイ本体４の左端面４ｂに対して平行に形成されている。

このような第１の光学面１４ａには、図１に示すように、全反射面４ｄによって全反射された各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａが垂直入射する。この入射角（換言すれば、入射方向）は、左端面４ｂに対しても垂直な角度（入射方向）となる。

また、図１に示すように、凹部１４の左側面には、凹部１４の内面の一部であって、第１の光学面１４ａに対して図１の左方において対向する部位をなす第２の光学面１４ｂが形成されている。この第２の光学面１４ｂも、左端面４ｂに対して平行に形成されている。

このような第２の光学面１４ｂには、図１に示すように、第１の光学面１４ａに入射した後に各第２のレンズ面１２側に向かって進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａが垂直入射する。そして、第２の光学面１４ｂは、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａを垂直に透過させる。

さらに、図１に示すように、凹部１４がなす空間内には、縦断面略台形状のプリズム１６が配置されている。

ここで、図１に示すように、プリズム１６は、第１の光学面１４ａに図１の左方において臨む位置に、プリズム１６の表面の一部をなす第１のプリズム面１６ａを有している。この第１のプリズム面１６ａは、その上端部がその下端部よりも図１における右側（すなわち、第１の光学面１４ａ側）に位置するようなレンズアレイ本体４の下端面４ａおよび左端面４ｂに対して所定の傾斜角を有する傾斜面に形成されている。これにより、図１に示すように、第１のプリズム面１６ａと第１の光学面１４ａとの間には、縦断面直角三角形状の空間が形成されている。なお、第１のプリズム面１６ａは、全反射面４ｄに対して平行に配置されていてもよい。

また、図１に示すように、プリズム１６は、その表面の一部であって第１のプリズム面１６ａに対向する部位をなす第２のプリズム面１６ｂを有している。この第２のプリズム面１６ｂは、第２の光学面１４ｂに対して図１の右方において所定の間隔をもって臨む位置に、第２の光学面１４ｂに対して平行に配置されている。

さらに、図１に示すように、プリズム１６は、その図１における右端面が凹部１４の右側面における第１の光学面１４ａの上端から上方に延出された部位に当接され、また、その図１における下端面が凹部１４の底面１４ｅに当接され、さらに、その上端部に形成された鍔部３６がレンズアレイ本体４の上端面４ｃに当接されるようにして、凹部１４に対する位置決めがなされている。

このようなプリズム１６は、第１の光学面１４ａに入射した後に第２のレンズ面１２側に向かって進行する各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの光路を形成するようになっている。

さらにまた、図１に示すように、凹部１４とプリズム１６との間には、透光性の接着材からなる充填材１８が充填されており、この充填材１８の接着力によって、プリズム１６が凹部１４内に安定的に保持されている。また、図１に示すように、充填材１８は、鍔部３６上にも配置されており、レンズアレイ本体４の上端面４ｃに対する鍔部３６の接着にも用いられている。このような充填材１８としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂を用いることができる。

また、本実施形態において、充填材１８は、プリズム１６と同屈折率に形成されている。例えば、プリズム１６を、ポリエーテルイミドとしてのSABIC社製Ultem（登録商標）によって形成する場合には、充填材１８を、三菱ガス化学社製ルミプラス（登録商標）によって形成してもよい。この場合には、プリズム１６および充填材１８の屈折率を、波長８５０ｎｍの光に対していずれも１．６４とすることができる。この他にも、例えば、プリズム１６を、環状オレフィン樹脂としてのＪＳＲ社製のARTON（登録商標）によって形成する場合には、充填材１８を、ＵＶ硬化樹脂としての（株）テクス製のＡ１７５４Ｂによって形成してもよい。この場合には、プリズム１６および充填材１８の屈折率を、波長８５０ｎｍの光に対していずれも１．５０とすることができる。

さらに、図１に示すように、凹部１４がなす空間内であって、プリズム１６に対して各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの進行方向における上流側の位置には、厚みが薄い反射／透過層１７が形成されている。ここで、図１に示すように、反射／透過層１７は、その第１の光学面１４ａ側の表面が充填材１８を隔てて第１の光学面１４ａに臨んでいるとともに、その第１のプリズム面１６ａ側の表面が第１のプリズム面１６ａに密接している。このような反射／透過層１７は、Ｎｉ、ＣｒまたはＡｌ等の単一の金属からなる単層膜もしくは互いに誘電率が異なる複数の誘電体（例えば、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２）を交互に積層することによって得られる誘電体多層膜を、第１のプリズム面１６ａ上にコーティングすることによって形成してもよい。この場合に、コーティングには、インコーネル蒸着等の公知のコーティング技術を用いることができる。このようなコーティングを用いる場合には、反射／透過層１７を、例えば、１μｍ以下の極めて薄い厚さに形成することができる。ただし、反射／透過層１７をガラスフィルタによって構成してもよい。また、反射／透過層１７は、第１のプリズム面１６ａに対して平行に形成されていてもよい。

ここで、図１に示すように、第１の光学面１４ａに垂直入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、屈折することなく第１の光学面１４ａと反射／透過層１７との間に充填された充填材１８の内部の光路上を第２のレンズ面１２側に向かって直進する。このとき、充填材１８をレンズアレイ本体４とも同屈折率に形成しておけば、第１の光学面１４ａと充填材１８との界面におけるフレネル反射を抑制することができる。この場合に、レンズアレイ本体４は、プリズム１６と同一の材料によって形成してもよい。さらに、このようにして第１の光学面１４ａと反射／透過層１７との間の充填材１８内を進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、反射／透過層１７に入射する。そして、反射／透過層１７は、入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａを、所定の反射率で第３のレンズ面１３側に反射させるとともに、所定の透過率でプリズム１６側に透過させる。このとき、反射／透過層１７の厚みが薄いことによって、反射／透過層１７を透過するレーザ光Ｌａの屈折は無視する（直進透過とみなす）ことができる。なお、反射／透過層１７の反射率および透過率としては、レーザ光Ｌａの出力をモニタするために十分とみなされる光量のモニタ光Ｍを得ることができる限度において、反射／透過層１７の材質や厚み等に応じた所望の値を設定することができる。例えば、反射／透過層１７を、前述した単層膜によって形成する場合には、その厚みにもよるが、反射／透過層１７の反射率を２０％、透過率を６０％（吸収率２０％）とすることもできる。また、例えば、反射／透過層１７を、前述した誘電体多層膜によって形成する場合には、その厚みや層数にもよるが、反射／透過層１７の反射率を１０％、透過率を９０％とすることもできる。

そして、このような反射または透過の際に、反射／透過層１７は、図１に示すように、反射／透過層１７に入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａのそれぞれの一部（反射率分の光）を、各発光素子７にそれぞれ対応する各発光素子７ごとのモニタ光Ｍとして各モニタ光Ｍに対応する各第３のレンズ面１３側に向かって反射させる。

さらに、このようにして反射／透過層１７によって反射された各発光素子７ごとのモニタ光Ｍは、各第３のレンズ面１３側に向かってレンズアレイ本体４の内部を進行した後に、各第３のレンズ面１３からこれらに対応する各受光素子８に向けてそれぞれ出射される。

一方、反射／透過層１７によって透過された各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、透過の直後に第１のプリズム面１６ａに入射する。この第１のプリズム面１６ａに対する各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの入射方向は、反射／透過層１７に対する各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａの入射方向と同一とみなすことができる。これは、反射／透過層１７が非常に薄く、この層１７でのレーザ光Ｌａの屈折を無視できることによるものである。そして、第１のプリズム面１６ａに入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、プリズム１６の内部の光路上を第２のレンズ面１２側に向かって進行する。

このとき、プリズム１６が充填材１８と同屈折率に形成されていることによって、各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａが第１のプリズム面１６ａに入射する際に、各レーザ光Ｌａに屈折が生じることはない。そして、プリズム１６の内部の光路上を進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、第２のプリズム面１６ｂに垂直入射するとともにこの第２のレンズ面１６ｂからプリズム１６の外部に垂直に出射される。

次いで、第２のプリズム面１６ｂから出射された各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、第２のプリズム面１６ｂと第２の光学面１４ｂとの間に充填された充填材１８に垂直入射する。この垂直入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、屈折されずに充填材１８の内部の光路上を第２のレンズ面１２側に向かって直進する。このとき、充填材１８がプリズム１６と同屈折率に形成されていることによって、第２のプリズム面１６ｂと充填材１８との界面におけるフレネル反射が抑制される。

このようにして第２のプリズム面１６ｂと第２の光学面１４ｂとの間の充填材１８内を進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、充填材１８から垂直出射され、その直後に、前述のように第２の光学面１４ｂに垂直入射する。そして、第２の光学面１４ｂに垂直入射した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａは、第２の光学面１４ｂ以後のレンズアレイ本体４の内部の光路上を各第２のレンズ面１２側に向かって進行した後に、各第２のレンズ面１２によって、これらに対応する各光ファイバ５の端面に向けてそれぞれ出射される。

なお、図３に示すように、凹部１４は、上端面４ｃの面法線方向（図１における上方）から見た場合に、凹部１４における底面１４ｅおよび全ての側面１４ａ〜ｄが、凹部１４における開口部１４ｆの外形によって示される範囲以内に収まるような形状に形成されている。換言すれば、凹部１４は、底面１４ｅおよび全ての側面１４ａ〜ｄのそれぞれについての上端面４ｃの面法線方向への投影面が、開口部１４ｆの外形によって示される範囲以内に収まるように形成されている。このような凹部１４の形状は、金型からの離型性を確保し得る形状となっている。このことは、前述した第２の凹部６３においても同様である。

以上のような凹部１４、プリズム１６、反射／透過層１７および充填材１８は、各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａを第２のレンズ面１２側に進行する透過光と第３のレンズ面１３側に進行する反射光（モニタ光）とに分離するように制御する本発明における光制御部を構成している。このような光制御部の構成およびバリエーションについては、本出願人によって先になされた特願２０１０−１９５７３７号の明細書および図面に記載されている。

また、図１〜図４および図６に示すように、レンズアレイ本体４の左端面４ｂ上であって、レンズ形成面２６ａに対して第２のレンズ面１２の整列方向における両外側の位置には、レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造としての一対のファイバ位置決め用凸部２７が、左端面４ｂに対して垂直に形成されている。これら一対のファイバ位置決め用凸部２７は、左端面４ｂから光ファイバ５側に向かって突出された互いに同寸法の丸ピン状（円柱形状）に形成されている。

一方、これら一対のファイバ位置決め用凸部２７に対応する光ファイバ５側の構成として、図７に示すように、光コネクタ１０には、光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造としての一対のファイバ位置決め用凹部１２７が形成されている。ただし、図７においては、両ファイバ位置決め用凹部１２７が紙面垂直方向において重なっているため、紙面手前側の１つのファイバ位置決め用凹部１２７のみが見えている。これら一対のファイバ位置決め用凹部１２７は、前述したＦ１２形多心光ファイバコネクタの規格（IEC 61754-5、JIS C 5981）にしたがった寸法精度を満足するような互いに同寸法の丸ボス穴状に形成されている。

図７に示すように、ファイバ位置決め用凹部１２７には、光ファイバ５をレンズアレイ２に取り付ける際に、対応するファイバ位置決め用凸部２７が挿入されるようになっており、これにより、光ファイバ５をレンズアレイ２に取り付ける際における光ファイバ５の位置決めが行われるようになっている。

さらに、図６に示すように、レンズアレイ本体４の下端面４ａ上であって、レンズ形成面２３ａに対して第１のレンズ面１１および第３のレンズ面１３の整列方向における両外側位置には、レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造としての一対のデバイス位置決め用凹部２４が形成されている。これら一対のデバイス位置決め用凹部２４は、互いに同寸法の丸ボス穴状に形成されているとともに、その中心軸が第１のレンズ面１１における光軸ＯＡ（１）に対して平行になるように形成されている。

一方、これら一対のデバイス位置決め用凹部２４に対応する光電変換装置３側の構成として、図７に示すように、半導体基板６には、光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造としての一対のデバイス位置決め用凸部１２４が形成されている。ただし、図７においては、両デバイス位置決め用凸部１２４が紙面垂直方向において重なっているため、紙面手前側の１つのデバイス位置決め用凸部１２４のみが見えている。これら一対のデバイス位置決め用凸部１２４は、発光素子７からの出射光の中心軸に対して平行な方向に延びる互いに同寸法の丸ピン状に形成されている。

図７に示すように、各デバイス位置決め用凸部１２４は、光電変換装置３をレンズアレイ２に取り付ける際に、対応するデバイス位置決め用凹部２４にそれぞれ挿入されるようになっており、これにより、光電変換装置３をレンズアレイ２に取り付ける際における光電変換装置３の位置決めが行われるようになっている。

ここで、前述のように、光コネクタ１０に形成されたファイバ位置決め用凹部１２７は、規格化された寸法に形成されているため、光ファイバ５の位置決めは、調芯作業を要することなく、ファイバ位置決め用凸部２７をファイバ位置決め用凹部１２７に挿入する機械的な作業だけで十分な位置決めの精度を出すことができる。このような十分な位置決めの精度が出ていれば、レンズアレイ本体４が温度変化によって変形した場合においても、光ファイバ５側では、レンズアレイ２に対する取り付け位置に問題はない。

これに対して、光電変換装置３の位置決めは、デバイス位置決め用凸部１２４の規格が定まっていないので、従来は、機械的な作業だけでレンズアレイ本体４の熱変形にも対応し得るような十分な位置決め精度を出すことは困難であった。

しかしながら、本実施形態においては、光電変換装置３の位置決めについても、調芯作業を要することなく高精度に行うための手段が講じられている。

すなわち、本実施形態におけるレンズアレイ２は、光電変換装置３および光ファイバ５と相まって、次の（１）に示す条件式を満足するようになっている。
ａ＋ｂ+ｄ_１+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_１（１）

但し、（１）式におけるａは、第１のレンズ面１１の位置精度〔μｍ〕であり、レンズアレイ本体４の製造上の誤差（寸法誤差）の一種である（以下、同様）。このａの値は、例えば、各第１のレンズ面１１の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）に直交する方向への変位量（誤差）を、すべての第１のレンズ面１１について合計した値としてもよい。なお、（１）式は、第１のレンズ面１１の個数が多いほど、個々の第１のレンズ面１１に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各第１のレンズ面１１の位置としては、各第１のレンズ面１１の中心点の位置を用いればよい。また、各第１のレンズ面１１の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凹部２４の中心点にとってもよい。ただし、ａの値は、前述した各第１のレンズ面１１の光軸ＯＡ（１）に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凹部２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各デバイス位置決め用凹部２４の光軸ＯＡ（１）に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凹部２４の位置として、デバイス位置決め用凹部２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第１のレンズ面１１およびデバイス位置決め用凹部２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凹部２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凹部２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するようなレンズアレイ本体４の下端面４ａに平行な仮想直線上の一点（ただし、下端面４ａ上から逸脱しない点）を挙げることができる。

また、（１）式におけるｂは、第２のレンズ面１２の位置精度〔μｍ〕であり、レンズアレイ本体４の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｂの値は、例えば、各第２のレンズ面１２の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）に直交する方向への変位量を、すべての第２のレンズ面１２について合計した値としてもよい。なお、（１）式は、第２のレンズ面１２の個数が多いほど、個々の第２のレンズ面１２に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各第２のレンズ面１２の位置としては、各第２のレンズ面１２の中心点の位置を用いればよい。また、各第２のレンズ面１２の位置の基準点は、１つのファイバ位置決め用凸部２７の中心点にとってもよい。ただし、ｂの値は、前述した各第２のレンズ面１２の光軸ＯＡ（２）に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各ファイバ位置決め用凸部２７の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各ファイバ位置決め用凸部２７の光軸ＯＡ（２）に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、ファイバ位置決め用凸部２７の位置として、ファイバ位置決め用凸部２７の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第２のレンズ面１２およびファイバ位置決め用凸部２７の位置の基準点を、ファイバ位置決め用凸部２７の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のファイバ位置決め用凸部２７の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するようなレンズアレイ本体４の左端面４ｂに平行な仮想直線上の一点（ただし、左端面４ｂ上から逸脱しない点）を挙げることができる。

さらに、（１）式におけるｄ_１は、光電変換装置３の発光素子７の位置精度〔μｍ〕であり、光電変換装置３の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｄ_１の値は、例えば、各発光素子７の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各発光素子７のレーザ光Ｌａの出射方向（換言すれば、光軸ＯＡ（１）方向）に直交する方向への変位量を、すべての発光素子７について合計した値としてもよい。なお、（１）式は、発光素子７の個数が多いほど、個々の発光素子７に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各発光素子７の位置としては、各発光素子７の発光点の位置を用いればよい。また、各発光素子７の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凸部１２４の中心点にとってもよい。ただし、ｄ_１の値は、前述した各発光素子７のレーザ光Ｌａの出射方向に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凸部１２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各デバイス位置決め用凸部１２４のレーザ光Ｌａの出射方向に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凸部１２４の位置として、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、発光素子７およびデバイス位置決め用凸部１２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凸部１２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するような半導体基板６の素子形成面に平行な仮想直線上の一点（ただし、素子形成面上から逸脱しない点）を挙げることができる。

さらにまた、（１）式におけるｅは、光ファイバ５の位置精度〔μｍ〕であり、光コネクタ１０の製造上（組立上）の誤差である（以下、同様）。このｅの値は、例えば、各光ファイバ５の端面５ａの理想的な配置位置（設計上の位置）からの各光ファイバ５の端面５ａのファイバ軸方向（換言すれば、光軸ＯＡ（２）方向）に直交する方向への変位量を、すべての光ファイバ５について合計した値としてもよい。なお、（１）式は、光ファイバ５の本数が多いほど、個々の光ファイバ５に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各光ファイバ５の端面５ａの位置としては、各光ファイバ５の端面５ａの中心点を用いればよい。また、各光ファイバ５の位置の基準点は、１つのファイバ位置決め用凹部１２７の中心点にとってもよい。ただし、ｅの値は、前述した各光ファイバ５の端面５ａのファイバ軸方向に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各ファイバ位置決め用凹部１２７の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各ファイバ位置決め用凹部１２７のファイバ軸方向に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、ファイバ位置決め用凹部１２７の位置として、ファイバ位置決め用凹部１２７の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、光ファイバ５の端面５ａおよびファイバ位置決め用凹部１２７の位置の基準点を、ファイバ位置決め用凹部１２７の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のファイバ位置決め用凹部１２７の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するような光コネクタ１０の端面に平行な仮想直線上の一点（ただし、光コネクタ１０の端面上から逸脱しない点）を挙げることができる。

また、（１）式におけるΔＬは、次式で表される温度変化によるレンズ位置の変化量〔μｍ〕である（以下、同様）。
ΔＬ＝α×ΔＴ×Ｌ（１ａ）

但し、（１ａ）式におけるαは、レンズアレイ本体の線膨脹係数〔１／℃〕である。また、（１ａ）式におけるΔＴは、レンズアレイ本体４の温度変化〔℃〕である。

さらに、（１ａ）式におけるＬは、レンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置と、この固定位置から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面（すなわち、第１のレンズ面１１または第３のレンズ面１３）の位置との設計上の距離〔ｍｍ〕である。なお、固定位置としては、光電変換装置３が取り付けられたレンズアレイ本体４が温度変化によって変形する際における変形の中心とみなすことができる位置を用いることが望ましい。

例えば、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い（線膨脹係数が小さい）場合には、一対のデバイス位置決め用凹部２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点の位置を固定位置として用いてもよい。この場合に、（１ａ）式におけるＬとしては、固定位置と、この固定位置から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）の中心点または周端部上の一点（固定位置から最も離れた点）との距離を用いてもよい。ここで、図８には、このような場合における固定位置Ｐおよびこれに応じたＬが示されている。図８においては、固定位置Ｐから最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）が、複数の第３のレンズ面１３のうちの整列方向における最も外側の第３のレンズ面１３となっている。そして、この最も外側の第３のレンズ面１３の周端部上における固定位置Ｐから最も離れた一点と固定位置Ｐとの間の距離がＬとなっている。なお、図８におけるハッチング部は、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における（１）式を満足するようなΔＬに対応した範囲を示している。この範囲の外形線は、固定位置Ｐを中心とした半径Ｌ＋ΔＬの円形を呈しており、このことは、固定位置Ｐを中心にレンズアレイ本体４が変形するとみなしたことに対応している。この範囲内には、すべてのレンズ面１１（１３）が収まっていることが分かる。

一方、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い（線膨脹係数が大きい）場合には、一対のデバイス位置決め用凹部２４のそれぞれの中心点の位置を固定位置（２つの固定位置）として用いてもよい。この場合に、（１ａ）式におけるＬとしては、一方の固定位置とこの一方の固定位置から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）の中心点または周端部上の一点（一方の固定位置から最も離れた点）との距離、および、他方の固定位置とこの他方の固定位置から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）の中心点または周端部上の一点（他方の固定位置から最も離れた点）との距離のうち、いずれか大きい方を用いてもよい。ここで、図９には、このような場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２およびこれに応じたＬが示されている。なお、図９においては、一方の固定位置Ｐ_１から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）が、複数の第３のレンズ面１３のうちの整列方向一端側の第３のレンズ面１３ａとなっており、他方の固定位置Ｐ_２から最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１１（１３）が、複数の第３のレンズ面１３のうちの整列方向他端側の第３のレンズ面１３ｂとなっている。図９においては、一方の固定位置Ｐ_１と、整列方向一端側の第３のレンズ面１３ａの周端部上における一方の固定位置Ｐ_１から最も離れた一点との間の距離が、他方の固定位置Ｐ_２と、整列方向他端側の第３のレンズ面１３ｂの周端部上における他方の固定位置Ｐ_２から最も離れた一点との間の距離と一致している。したがって、図９においては、Ｐ_１−１３ａ間の距離およびＰ_２−１３ｂ間の距離の双方がともにＬとなっている。なお、図９におけるハッチング部は、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における（１）式を満足するようなΔＬに対応した範囲を示している。この範囲の外形線は、一方の固定位置Ｐ_１を中心とした半径Ｌ＋ΔＬの円孤と、他方の固定位置Ｐ_２を中心とした半径Ｌ＋ΔＬの円孤とによって囲まれた形状を呈しており、このことは、２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２を中心にレンズアレイ本体４が変形するとみなしたことに対応している。この範囲内には、すべてのレンズ面１１（１３）が収まっていることが分かる。

最後に、（１）式におけるＷ_１は、第１のトレランス〔μｍ〕である（以下、同様）。ここで、第１のトレランスとは、光電変換装置３を、その発光素子７と光ファイバ５の端面５ａとの光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体４への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面１１における光軸ＯＡ（１）に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離（取り付け位置余裕幅）である。

そして、このような（１）式を満足することにより、光電変換装置３をレンズアレイ本体４に取り付ける際に、発光素子７によるレーザ光Ｌａの出射方向（換言すれば、光軸ＯＡ（１）方向）およびこれに直交する方向のいずれの方向の調芯も要することなく、デバイス位置決め用凸部１２４をデバイス位置決め用凹部２４に挿入させる機械的な作業だけで、温度上昇にかかわらず発光素子７と光ファイバ５の端面５ａとの間において十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置３の位置決めを容易に行うことができる。具体的には、温度上昇によってレンズアレイ本体４が変形した場合においても、発光素子７と光ファイバ５の端面５ａとの間の光結合効率の設計上からの誤差を２ｄＢ以内に抑えることができる。

このような（１）式を満足するレンズアレイ２を製造する場合には、例えば、まず、寸法誤差および取り付け誤差が無い理想的な（すなわち、設計上の）レンズアレイ、光電変換装置および光ファイバを仮定する。次いで、この仮定された理想的な光学系について、光電変換装置を、発光素子−光ファイバ端面間の最大結合効率に対応する理想的な取り付け位置からレーザ光Ｌａの出射方向に直交する方向に移動させたと仮定した場合における発光素子−光ファイバ端面間の光結合効率のシミュレーションを行う。そして、このシミュレーションの結果から得られた第１のトレランスＷ_１を満足するように、（１）式の左辺の各値を設定する。そして、設定された各値を満足するように、レンズアレイ２を製造する。ここで、（１）式のうち、レンズアレイ２の寸法に直接関与するのは、ａ、ｂおよびΔＬの各値であるが、これら各値は、レンズアレイ本体４を成形する金型の寸法精度（ａ、ｂについて）、寸法（Ｌについて）および樹脂材料の種類（αについて）として反映させればよい。ただし、ａ、ｂおよびΔＬの各値は、光電変換装置３の発光素子７に関与するｄ_１の値および光ファイバ５に関与するｅの値が考慮されたものであることは言うまでもない。なお、ｅの値については、前述したＦ１２形多心光ファイバコネクタの規格（IEC 61754-5、JIS C 5981）にしたがった寸法精度を満足すれば十分である。

上記構成に加えて、さらに、本実施形態において、レンズアレイ２は、光電変換装置３および光ファイバ５と相まって、次の（２）に示す条件式を満足するようになっている。
ａ+ｃ+ｄ_１+ｄ_２+ΔＬ≦Ｗ_２（２）

但し、（２）式におけるｃは、第３のレンズ面１３の位置精度〔μｍ〕であり、レンズアレイ本体４の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｃの値は、例えば、各第３のレンズ面１３の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第３のレンズ面１３の光軸ＯＡ（３）に直交する方向への変位量を、すべての第３のレンズ面１３について合計した値としてもよい。なお、（２）式は、第３のレンズ面１３の個数が多いほど、個々の第３のレンズ面１３に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各第３のレンズ面１３の位置としては、各第３のレンズ面１３の中心点の位置を用いればよい。また、各第３のレンズ面１３の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凹部２４の中心点にとってもよい。ただし、ｃの値は、前述した各第３のレンズ面１３の光軸ＯＡ（３）に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凹部２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各デバイス位置決め用凹部２４の光軸ＯＡ（３）に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凹部２４の位置として、デバイス位置決め用凹部２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第３のレンズ面１３およびデバイス位置決め用凹部２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凹部２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凹部２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するようなレンズアレイ本体４の下端面４ａに平行な仮想直線上の一点（ただし、下端面４ａ上から逸脱しない点）を挙げることができる。

また、（２）式におけるｄ_２は、光電変換装置３の受光素子８の位置精度〔μｍ〕であり、光電変換装置３の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｄ_２の値は、例えば、各受光素子８の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各受光素子８のモニタ光Ｍの入射方向（換言すれば、光軸ＯＡ（３）方向）に直交する方向への変位量を、すべての受光素子８について合計した値としてもよい。なお、（２）式は、受光素子８の個数が多いほど、個々の受光素子８に要求される位置精度が高く（誤差が小さく）なる傾向にあることを示していると言える。ここで、各受光素子８の位置としては、各受光素子８の受光面の中心位置を用いればよい。また、各受光素子８の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凸部１２４の中心点にとってもよい。ただし、ｄ_２の値は、前述した各受光素子８のモニタ光Ｍの入射方向に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凸部１２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各デバイス位置決め用凸部１２４のモニタ光Ｍの入射方向に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凸部１２４の位置として、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、受光素子８およびデバイス位置決め用凸部１２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凸部１２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するような半導体基板６の素子形成面に平行な仮想直線上の一点（ただし、素子形成面上から逸脱しない点）を挙げることができる。

さらに、（２）式におけるＷ_２は、第２のトレランス〔μｍ〕である（以下、同様）。ここで、第２のトレランスとは、光電変換装置３を、その発光素子７と受光素子８との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体４への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面１１における光軸ＯＡ（１）に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離（取り付け位置余裕幅）である。

その他の（２）式の各パラメータａ、ｄ_１、ΔＬの意味は、（１）式の説明において既に述べた通りである。

そして、このような（２）式を満足することにより、光電変換装置３をレンズアレイ本体４に取り付ける際に、デバイス位置決め用凸部１２４をデバイス位置決め用凹部２４に挿入させる機械的な作業だけで、温度上昇にかかわらず発光素子７と受光素子８との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置３の位置決めを容易に行うことができる。

このような（２）式を満足するレンズアレイ２を製造する場合には、例えば、まず、寸法誤差および取り付け誤差が無い理想的な（すなわち、設計上の）レンズアレイおよび光電変換装置を仮定する。次いで、この仮定された理想的な光学系について、光電変換装置を発光素子−受光素子間の最大結合効率に対応する理想的な取り付け位置からレーザ光Ｌａの出射方向に直交する方向に移動させたと仮定した場合における発光素子−受光素子間の光結合効率のシミュレーションを行う。そして、このシミュレーションの結果から得られた第２のトレランスＷ２を満足するように、（２）式の左辺の各値を設定する。そして、設定された各値を満足するように、レンズアレイ２を製造する。ここで、（２）式のうち、（１）式のパラメータ以外でレンズアレイ２の寸法に直接関与するのはｃの値であるが、この値は、レンズアレイ本体４を成形する金型の寸法精度として反映させればよい。

以下、本発明の実施例について、図１０および図１１を参照して説明する。

図１０は、第１のトレランスＷ_１を求めるための具体的なシミュレーション結果として、光電変換装置３としてのモニタＰＤ付きのＶＣＳＥＬにおける発光部（発光素子）と直径５０μｍのマルチモード方式の光ファイバ５の端面５ａとの間における設計上のレンズアレイ２を用いた光結合効率のシミュレーション結果を示したものである。

図１０における縦軸は、ＶＣＳＥＬ−ファイバ間の光結合効率を、結合ロス〔ｄＢ〕として示したものであり、また、図１０における横軸は、ＶＣＳＥＬを、光結合効率が予め設定された設計上の最大効率となるようなレンズアレイ２への取り付け位置（横軸の原点）から、第１のレンズ面１１における光軸ＯＡ（１）に直交する方向に沿って移動させると仮定した場合における原点からの移動幅〔μｍ〕を示したものである。なお、このシミュレーションの際における光ファイバ５の位置は、レンズアレイ２に対する取り付け誤差がない設計上の（理想的な）取り付け位置と仮定している。

図１０においては、第１のレンズ面１１における光軸ＯＡ（１）の軸方向をＺ軸方向と仮定した上で、ＶＣＳＥＬを、Ｚ軸方向に直交し、かつ、発光部の整列方向に平行なＸ軸方向（図６参照）と、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の双方に直交するＹ軸方向（図６参照）とに移動させている。しかし、このようなＸ軸方向およびＹ軸方向の移動に限らず、ＶＣＳＥＬの移動がＺ軸方向に直交する方向に行われるのであれば、図１０と同様のシミュレーション結果が得られる。

このシミュレーション結果においては、予め設定された最大効率は、光結合効率１００％からの結合ロスが約２ｄＢとなる効率である。そして、光結合効率が、最大効率から結合ロス２ｄＢに相当する効率だけ下がる際の横軸の幅は、１９μｍであり、この幅が第１のトレランスＷ_１となる。

したがって、例えば、ａ＝３μｍ、ｂ＝４μｍ、ｄ_１＝２μｍ、ｅ＝５μｍ、ΔＬ＝３μｍとなるようにすれば、図１０に対応した（１）式を満足するレンズアレイ２、ＶＣＳＥＬおよび光ファイバ５を実現できることになる。なお、この場合に、ΔＬの内訳は、α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝２４℃、Ｌ（図８に対応したもの）＝２．２３０ｍｍとしてもよい。

また、この他にも、例えば、ａ＝２μｍ、ｂ＝１μｍ、ｄ_１＝１μｍ、ｅ＝２μｍ、ΔＬ＝１１μｍ（α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝８８℃、Ｌ（図８に対応したＬ）＝２．２３０ｍｍ）となるようにした場合にも、図１０に対応した（１）式を満足するレンズアレイ２、ＶＣＳＥＬおよび光ファイバ５を実現できることになる。

さらに、これら以外にも、例えば、ａ＝１μｍ、ｂ＝２μｍ、ｄ_１＝１μｍ、ｅ＝１μｍ、ΔＬ＝１２μｍ（α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝９６℃、Ｌ（図８に対応したＬ）＝２．２３０ｍｍ）となるようにした場合にも、図１０に対応した（１）式を満足するレンズアレイ２、ＶＣＳＥＬおよび光ファイバ５を実現できることになる。

次に、図１１は、第２のトレランスＷ_２を求めるための具体的なシミュレーション結果として、光電変換装置３としてのモニタＰＤ付きのＶＣＳＥＬにおける発光部（発光素子）とモニタＰＤの受光部（受光素子）との間における設計上のレンズアレイ２を用いた光結合効率のシミュレーション結果を示したものである。

図１１における縦軸および横軸は、図１０と同様である。なお、このシミュレーションの際におけるモニタＰＤの位置は、ＶＣＳＥＬ上における寸法誤差が無い設計上の（理想的な）の形成位置に形成された状態で、ＶＣＳＥＬと一体的に移動すると仮定している。

図１１においては、図１０と同様に、ＶＣＳＥＬをＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させている。しかし、このようなＸ軸方向およびＹ軸方向の移動に限らず、ＶＣＳＥＬの移動がＺ軸方向に直交する方向に行われるのであれば、図１１と同様のシミュレーション結果が得られる。

このシミュレーション結果においては、予め設定された最大効率は、光結合効率１００％からの結合ロスが約１１ｄＢとなる効率である。そして、光結合効率が、最大効率から結合ロス２ｄＢに相当する効率だけ下がる際の横軸の幅は、１９μｍであり、この幅が第２のトレランスＷ_２となる。

したがって、例えば、ａ＝３μｍ、ｃ＝４μｍ、ｄ_１＝２μｍ、ｄ_２＝２μｍ、ΔＬ＝３μｍ（α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝２４℃、Ｌ（図８に対応したもの）＝２．２３０ｍｍ）となるようにすれば、図１１に対応した（２）式を満足するレンズアレイ２およびＶＣＳＥＬを実現できることになる。

また、この他にも、例えば、ａ＝２μｍ、ｃ＝１μｍ、ｄ_１＝１μｍ、ｄ_２＝１μｍ、ΔＬ＝１１μｍ（α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝８８℃、Ｌ（図８に対応したＬ）＝２．２３０ｍｍ）となるようにした場合にも、図１１に対応した（２）式を満足するレンズアレイ２およびＶＣＳＥＬを実現できることになる。

さらに、これら以外にも、例えば、ａ＝１μｍ、ｃ＝２μｍ、ｄ_１＝１μｍ、ｄ_２＝１μｍ、ΔＬ＝１２μｍ（α＝５．６×１０^−５〔１／℃〕、ΔＴ＝９６℃、Ｌ（図８に対応したＬ）＝２．２３０ｍｍ）となるようにした場合にも、図１１に対応した（２）式を満足するレンズアレイ２およびＶＣＳＥＬを実現できることになる。

（変形例）
以上のような構成以外にも、本実施形態には、設計コンセプトに応じた種々の変形例を考えることができる。

例えば、図１２に示すように、一対のデバイス位置決め用凹部２４の位置を、図６に示した位置よりも第１のレンズ面１１側にずらしてもよい。図１３は、このような場合において、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における（１）式を満足するようなΔＬに対応した範囲を、図１４は、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における（１）式を満足するようなΔＬに対応した範囲を、それぞれ示している。

また、デバイス位置決め用凹部２４は、レンズアレイ本体４の機械強度やレンズアレイ本体４に必要に応じて形成すべき他の形状等との関係から問題がなければ、これを有底穴から貫通孔に設計変更してもよい。また、ファイバ位置決め用凹部１２７についても、前述した規格から逸脱しなければ、これを有底穴から貫通孔に変更してもよい。さらに、光電変換装置３側の光電変換装置位置決め構造（凸部）と、レンズアレイ２側の光電変換装置位置決め構造（凹部）とは、その凹凸の関係を逆転させてもよい。さらにまた、光ファイバ５側の光ファイバ位置決め構造（凹部）およびレンズアレイ２側の光ファイバ位置決め構造（凸部）についても、その凹凸の関係を逆転させてもよい。

さらに、光制御部としては、図１に示した構成以外にも、前述した特願２０１０−１９５７３７号に開示されているバリエーションを適宜採用することができる。例えば、図１５に示すように、第２のプリズム面１６ｂと第２の光学面１４ｂとが接触するように構成した場合においても、適正な光路を確保することができる。また、例えば、図１６に示すように、第１の光学面１４ａを第１のプリズム面１６ａに対して平行かつ近接する傾斜面に形成し、これら第１の光学面１４ａと第１のプリズム面１６ａとの間に反射／透過層１７を介在させるように構成してもよい。この場合には、レンズアレイ本体４とプリズム１６とを同屈折率に形成することによって、適切な光路を確保することができる。

さらにまた、例えば、図１７または図１８に示すように、双方向通信に対応した構成を採用してもよい。

すなわち、まず、図１７の構成においては、光電変換装置３が、半導体基板６におけるレンズアレイ２２に臨む面であって、受光素子８に対する図１７の左方近傍位置に、複数の第２の受光素子４７を備えている。これら複数の第２の受光素子４７は、受光素子８の整列方向と同方向に沿って、受光素子８と同数かつ同一ピッチで形成されている。各第２の受光素子４７は、フォトディテクタであってもよい。また、図１７に示すように、レンズアレイ本体４の下端面４ａ（レンズ形成面２３ａ）における各第２の受光素子４７に臨む位置には、互いに同寸法とされた平面円形の複数の第４のレンズ面４８が形成されている。これら複数の第４のレンズ面４８は、第２の受光素子４７の整列方向と同方向に沿って、第２の受光素子４７と同数かつ同一ピッチで形成されている。さらに、図１７に示すように、光コネクタ１０における光ファイバ５の近傍（図１７における下方近傍）には、受信専用の第２の光ファイバ５８が並列配置されている。第２の光ファイバ５８は、光ファイバ５の整列方向と同方向に沿って、光ファイバ５と同一ピッチで同数（１２本）整列されている。また、第２の光ファイバ５８の本数は、第２の受光素子４７および第４のレンズ面４８と同数とされている。そして、これら複数の第２の光ファイバ５８におけるレンズアレイ２２に臨む各端面５８ａからは、レンズアレイ２２に向けてレーザ光Ｌ_Ｒが出射されるようになっている。このレーザ光Ｌ_Ｒは、受信用の光信号に相当する。さらに、図１７に示すように、レンズアレイ本体４の左端面４ｂにおける各第２のレンズ面１２に対してこれらの整列方向に直交する方向（図１７おける下方向）において隣位する位置であって、各第２の光ファイバ５８の端面５８ａに臨む位置には、各第２の光ファイバ５８から出射されたレーザ光Ｌ_Ｒが入射する第２の光ファイバ５８と同数の第５のレンズ面６０が形成されている。これら複数の第５のレンズ面６０は、互いに同寸法の平面円形状に形成されているとともに、第２のレンズ面１２の整列方向に沿って第２のレンズ面１２と同一ピッチで整列形成されている。なお、第５のレンズ面６０は、第２のレンズ面と同寸法であってもよい。さらに、図１７に示すように、レンズアレイ本体４の上端面４ｃにおける凹部１４に対する左側の位置には、第３の凹部６１が、第１のレンズ面１１と第２のレンズ面１２とを結ぶ光路上であって凹部１４よりも左側に位置するように凹入形成されている。ここで、図１７に示すように、第３の凹部６１は、その内面の一部（第３の凹部６１の図１７における右側面）をなす第３の光学面６１ａを有しており、この第３の光学面６１ａは、レンズアレイ本体４の左端面４ｂに対して平行に形成されている。このような第３の光学面６１ａには、図１７示すように、凹部１４における第２の光学面１４ｂに入射した後に第２のレンズ面１２側に向かって進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌ_Ｔが、図１７における右方から垂直入射する。また、図１７に示すように、第３の凹部６１は、その内面の一部であって、第３の光学面６１ａに対して図１７の左方において対向する部位（第３の凹部６１の図１７における左側面）をなす第４の光学面６１ｂを有しており、この第４の光学面６１ｂは、左端面４ｂに対して平行に形成されている。このような第４の光学面６１ｂには、図１７に示すように、第３の光学面６１ａに入射した後に第２のレンズ面１２側に向かって進行した各発光素子７ごとのレーザ光Ｌ_Ｔが、図１７における右方から垂直入射する。さらに、図１７に示すように、第３の凹部６１は、その内面の一部、すなわち、第３の凹部６１の図１７における底面の中央部をなす第２の全反射面６１ｃを有している。この第２の全反射面６１ｃは、その上端部がその下端部よりも図１７における左側に位置するような傾斜面に形成されている。なお、第３の凹部６１の底面における第２の全反射面６１ｃ以外の部位は、レンズアレイ本体４の上端面４ｃに平行に形成されている。第２の全反射面６１ｃは、前述した全反射面４ｄと平行に形成してもよい。このような第２の全反射面６１ｃには、各第５のレンズ面６０に入射した各第２の光ファイバ５８ごとのレーザ光Ｌ_Ｒが、図１７における左方から臨界角以上の入射角で入射する。そして、第２の全反射面６１ｃは、入射した各第２の光ファイバ５８ごとのレーザ光Ｌ_Ｒを、各第４のレンズ面４８側（図１７における下方）に向けて全反射させる。このような構成によれば、各第２の光ファイバ５８から出射されたレーザ光Ｌ_Ｒを、各第５のレンズ面６０、第２の全反射面６１ｃおよび各第４のレンズ面４８を経て、各第２の受光素子４７に結合させることができるので、光信号の受信に有効に対応することができる。特に、図１７の構成は、最近提案されたＣＸＰ規格による１２０Ｇｂｐｓの光通信（2009年9月Annex A6、InfiniBandアーキテクチャ仕様Vol.2 Release1.2.1参照）に適用するのに最適である。また、図１７の構成においては、前述のように、第３の光学面６１ａおよび第４の光学面６１ｂのいずれにもレーザ光Ｌ_Ｔが垂直入射するので、第２の全反射面６１ｃを部品点数を増やさず且つ離型性が確保できる形状に形成するために有効な要素と言える第３の凹部６１が、レーザ光Ｌ_Ｔを屈折させて進行方向を変更してしまうことはない。したがって、光信号の送受信の双方を確実に両立させることができる。なお、好ましくは、第４のレンズ面４８上の光軸ＯＡ（４）を、下端面４ａに垂直に形成し、第５のレンズ面６０上の光軸ＯＡ（５）を左端面４ｂに垂直に形成する。

そして、このような図１７の構成においては、（１）および（２）の各条件式に加えて、更に、次の（３）の条件式を満足するように構成してもよい。
ｆ＋ｇ+ｄ_３+ｅ_２+ΔＬ≦Ｗ_３（３）

但し、（３）式におけるｆは、第４のレンズ面４８の位置精度〔μｍ〕であり、レンズアレイ本体４の製造上の誤差（寸法誤差）の一種である（以下、同様）。このｆの値は、例えば、各第４のレンズ面４８の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第４のレンズ面４８の光軸ＯＡ（４）に直交する方向への変位量（誤差）を、すべての第４のレンズ面４８について合計した値としてもよい。ここで、各第４のレンズ面４８の位置としては、各第４のレンズ面４８の中心点の位置を用いればよい。また、各第４のレンズ面４８の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凹部２４の中心点にとってもよい。ただし、ｆの値は、前述した各第４のレンズ面４８の光軸ＯＡ（４）に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凹部２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各デバイス位置決め用凹部２４の光軸ＯＡ（４）に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凹部２４の位置として、デバイス位置決め用凹部２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第４のレンズ面４８およびデバイス位置決め用凹部２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凹部２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凹部２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するようなレンズアレイ本体４の下端面４ａに平行な仮想直線上の一点（ただし、下端面４ａ上から逸脱しない点）を挙げることができる。

また、（３）式におけるｇは、第５のレンズ面６０の位置精度〔μｍ〕であり、レンズアレイ本体４の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｇの値は、例えば、各第５のレンズ面６０の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第５のレンズ面６０の光軸ＯＡ（５）に直交する方向への変位量を、すべての第５のレンズ面６０について合計した値としてもよい。ここで、各第５のレンズ面６０の位置としては、各第５のレンズ面６０の中心点の位置を用いればよい。また、各第５のレンズ面６０の位置の基準点は、１つのファイバ位置決め用凸部２７の中心点にとってもよい。ただし、ｇの値は、前述した各第５のレンズ面６０の光軸ＯＡ（５）に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各ファイバ位置決め用凸部２７の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各ファイバ位置決め用凸部２７の光軸ＯＡ（５）に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、ファイバ位置決め用凸部２７の位置として、ファイバ位置決め用凸部２７の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第５のレンズ面６０およびファイバ位置決め用凸部２７の位置の基準点を、ファイバ位置決め用凸部２７の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のファイバ位置決め用凸部２７の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するようなレンズアレイ本体４の左端面４ｂに平行な仮想直線上の一点（ただし、左端面４ｂ上から逸脱しない点）を挙げることができる。

さらに、（３）式におけるｄ_３は、光電変換装置３の第２の受光素子４７の位置精度〔μｍ〕であり、光電変換装置３の製造上の誤差の一種である（以下、同様）。このｄ_３の値は、例えば、各第２の受光素子４７の理想的な形成位置（設計上の位置）からの各第２の受光素子４７のレーザ光Ｌ_Ｒの入射方向（換言すれば、光軸ＯＡ（４）方向）に直交する方向への変位量を、すべての第２の受光素子４７について合計した値としてもよい。ここで、各第２の受光素子４７の位置としては、各第２の受光素子４７の受光面の中心位置を用いればよい。また、各第２の受光素子４７の位置の基準点は、１つのデバイス位置決め用凸部１２４の中心点にとってもよい。ただし、ｄ_３の値は、前述した各第２の受光素子４７の受信用のレーザ光Ｌ_Ｒの入射方向に直交する方向への変位量の合計値に、更に、各デバイス位置決め用凸部１２４の理想的な形成位置（設計上の位置）からのレーザ光Ｌ_Ｒの入射方向に直交する方向への変位量をそれぞれ加算した値としてもよい。この場合には、デバイス位置決め用凸部１２４の位置として、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点の位置を用いればよい。また、この場合には、第２の受光素子４７およびデバイス位置決め用凸部１２４の位置の基準点を、デバイス位置決め用凸部１２４の中心点以外にとればよい。この基準点の例としては、一対のデバイス位置決め用凸部１２４の中心点同士を結ぶ仮想線分の中点またはこの中点において当該仮想線分に直交するような半導体基板６の素子形成面に平行な仮想直線上の一点（ただし、素子形成面上から逸脱しない点）を挙げることができる。

さらにまた、（３）式におけるｅ_２は、第２の光ファイバ５８の位置精度〔μｍ〕であり、光コネクタ１０の製造上（組立上）の誤差である（以下、同様）。このｅ_２の意味は、（１）および（２）式におけるｅの意味の説明に用いた「光ファイバ５」の語を、「第２の光ファイバ５８」に置き換えたものに相当する。

また、（３）式におけるＷ_３は、第３のトレランス〔μｍ〕である（以下、同様）。ここで、第３のトレランスとは、光電変換装置３を、その第２の光ファイバ５８の端面５８ａと第２の受光素子４７との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体４への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第４のレンズ面４８における光軸ＯＡ（４）に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離（取り付け位置余裕幅）である。

なお、（３）式のΔＬの意味は、（１）式の説明において既に述べた通りである。ただし、ΔＬ中のＬは、下端面４ａ上の固定位置と、この固定位置から最も離れた第４のレンズ面４８との距離となる場合もある。

そして、このような（３）式を満足することにより、光電変換装置３をレンズアレイ本体４に取り付ける際に、デバイス位置決め用凸部１２４をデバイス位置決め用凹部２４に挿入させる機械的な作業だけで、温度上昇にかかわらず第２の光ファイバ５８の端面５８ａと第２の受光素子４７との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置３の位置決めを容易に行うことができる。

次に、図１８の構成は、光電変換装置３が第２の受光素子４７を備えているとともに、レンズアレイ本体４に第４のレンズ面４８が形成されている点で、図１７の構成と同様である。ただし、図１８の構成においては、図１７の構成とは異なり、第２の光ファイバ５８および第５のレンズ面６０は設けずに、光ファイバ５および第２のレンズ面１２によって送受信の双方を行うようになっている。すなわち、図１８の構成においては、各光ファイバ５の端面５ａから、レンズアレイ２に向けて互いに同一波長のレーザ光（前述した受信用のレーザ光Ｌ_Ｒに相当するレーザ光）が出射されるようになっており、これら各光ファイバ５から出射されたレーザ光は、各発光素子７ごとのレーザ光Ｌａとは異なる波長のレーザ光とされている。より具体的な手段としては、例えば、光ファイバ５におけるレンズアレイ２に臨む端面５ａと反対側の端面に、光ファイバ５と同数の図示しない複数の発光素子を配置して、これらの発光素子から出射された光を対応する光ファイバ５にそれぞれ入射させるようにすればよい。そして、このようにして各光ファイバ５から出射されたレーザ光は、各光ファイバ５に対応する各第２のレンズ面１２にそれぞれ入力するようになっている。また、図１８に示すように、第２のプリズム面１６ｂ上には、第２の反射／透過層５０が配置されている。この第２の反射／透過層５０には、各第２のレンズ面１２に入射した各光ファイバ５から出射されたレーザ光がそれぞれ入射する。そして、第２の反射／透過層５０は、これらの入射したレーザ光を、所定の反射率で各第４のレンズ面４８側に反射させるとともに所定の透過率で透過させる。このような構成によれば、各光ファイバ５から出射されたレーザ光を、各第２のレンズ面１２、第２の反射／透過層５０および各第４のレンズ面４８を経て、第２の受光素子４７に結合させることができるので、双方向の光通信に有効に対応することができる。なお、第２の反射／透過層５０を、反射／透過層１７と同じ材質および方法によって形成してもよい。

そして、このような図１８の構成においては、（１）および（２）の各条件式に加えて、更に、次の（４）の条件式を満足するように構成してもよい。
ｆ＋ｂ+ｄ_３+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_３（４）

（４）式における各パラメータの意味は、既に述べた通りである。このような（４）式を満足することにより、光電変換装置３をレンズアレイ本体４に取り付ける際に、デバイス位置決め用凸部１２４をデバイス位置決め用凹部２４に挿入させる機械的な作業だけで、温度上昇にかかわらず光ファイバ５の端面５ａと第２の受光素子４７との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置３の位置決めを容易に行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールの第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に、図１９〜図８７を参照して説明する。

なお、第１実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。

図１９は、本実施形態におけるレンズアレイ２の正面図である。また、図２０は、図１９の平面図である。さらに、図２１は、図１９の下面図である。なお、図１９の左側面図は、図４と同様である。

本実施形態におけるレンズアレイ２は、図示はしないが、第１実施形態と同様に、光電変換装置３および光ファイバ５が取り付けられた状態で、光電変換装置３と光ファイバ５との光学的な結合に用いられるようになっている。

ただし、図１９〜図２１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２は、第１実施形態とは異なり、デバイス位置決め用凹部２４を有してはおらず、また、これにともなって、不図示の光電変換装置３も、デバイス位置決め用凹部２４に挿入されるべきデバイス位置決め用凸部１２４を有していない。

したがって、本実施形態においては、光電変換装置３をレンズアレイ２に取り付ける際に、デバイス位置決め用凹部２４およびデバイス位置決め用凸部１２４を用いた機械的な位置決めは行わないようになっている。

その代わりに、本実施形態においては、調芯作業としての公知のアクティブアライメントによる光学的な位置決めを行った上で、光電変換装置３をレンズアレイ２に取り付けるようになっている。ここで、アクティブアライメントにおいては、光電変換装置３の各発光素子７ごとに実際にレーザ光Ｌａを出射させ、この出射させたレーザ光Ｌａについての光ファイバ５の端面５ａへの結合状態（光強度）と受光素子８へのモニタ光Ｍとしての結合状態とを観測しつつ、光電変換装置３の最適調芯点（すなわち、取り付け位置）を求めるようになっている。一方、光ファイバ５の取り付けの際の位置決めについては、第１実施形態と同様に、ファイバ位置決め用凸部２７およびファイバ位置決め用凹部１２７を用いた機械的な位置決めによって行うようになっている。

また、図１９〜図２１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２は、レンズアレイ本体４の下端面４ａ上であって、レンズ形成面２３ａに対して第１のレンズ面１１の整列方向における両外側位置に、レンズアレイ２を光電変換装置３と接着するための接着剤の配置位置（溜まる位置）となる一対の接着溜り部３０を有している。各接着溜り部３０は、レンズアレイ本体４の前端面４ｆおよび後端面４ｇをそれぞれＵ字形状に切り欠いた曲面状に形成されている。また、各接着溜り部３０は、レンズアレイ本体４の下端面４ａから上端面４ｃに至るように形成されている。さらに、図２０および図２１に示すように、各接着溜り部３０は、同図において一方の接着溜り部３０の上下を反転させることによって他方の接着溜り部３０と完全に重なり合うような互いに線対称（同寸法）な形状に形成されている。そして、本実施形態においては、アクテイブアライメントによる光電変換装置３の位置決めを行った上で、接着溜り部３０に接着剤を注入（配置）して硬化することにより、この接着剤の接着力によって光電変換装置３をレンズアレイ２に固定する（取り付ける）ようになっている。なお、接着剤としては、例えば、公知の熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることができる。

さらに、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、レンズアレイ２が、光電変換装置３および光ファイバ５と相まって、（１）および（２）式を満足するようになっている。

ただし、前述のように、本実施形態においては、レンズアレイ２にデバイス位置決め用凹部２４が形成されていないため、（１）および（２）式のａの値を定める際の各第１のレンズ面１１の位置の基準点ならびに（２）式のｃの値を定める際の各第３のレンズ面１３の位置の基準点として、第１実施形態と同様のデバイス位置決め用凹部２４の中心点を用いることはできない。その代わりに、本実施形態においては、各第１のレンズ面１１の位置の基準点および各第３のレンズ面１３の位置の基準点として、接着溜り部３０の形状中心点を用いてもよい。この場合に、形状中心点としては、接着溜り部３０における円孤部分の曲率中心を用いてもよい。なお、第１実施形態においては、ａおよびｃの各値の算定に、デバイス位置決め用凹部２４の理想的な形成位置からの変位量を用いてもよいことを述べたが、本実施形態においては、これに代わり、接着溜り部３０の理想的な形成位置からの光軸ＯＡ（１）、ＯＡ（３）に直交する方向の変位量を用いてもよい。

また、前述のように、本実施形態においては、光電変換装置３にデバイス位置決め用凸部１２４が形成されていないため、（１）および（２）式のｄ_１の値を定める際の各発光素子７の位置の基準点ならびに（２）式のｄ_２の値を定める際の各受光素子８の位置の基準点として、第１実施形態と同様のデバイス位置決め用凸部１２４の中心点を用いることはできない。その代わりに、本実施形態においては、各発光素子７の位置の基準点および各受光素子８の位置の基準点として、例えば、半導体基板６における発光／受光素子配置面の幾何学上の重心点（換言すれば、中心点）を用いてもよい。

さらに、（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置としては、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い（線膨脹係数が小さい）場合には、各接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点の位置を用いてもよい。図２２は、このような場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。同図は、第１実施形態の図８および図１３に対応したものである。

一方、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い（線膨脹係数が大きい）場合には、各接着溜り部３０のそれぞれの形状中心点の位置を固定位置（２つの固定位置）として用いてもよい。図２３は、このような場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。同図は、第１実施形態の図９および図１４に対応したものである。

本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、アクティブアライメントを要するが、（１）および（２）式を満足することにより、温度上昇にかかわらず、発光素子７と光ファイバ５の端面５ａとの間において十分な光結合効率を得ることができるとともに発光素子７と受光素子８との間においても十分な光結合効率を得ることができるような高精度な光電変換装置３の位置決めを行うことができる。

また、本実施形態においては、アクティブアライメントによって高い位置精度を出すことができるので、（１）および（２）式におけるａおよびｄ_１の各値ならびに（２）式におけるｃおよびｄ_２の各値を非常に小さくすることができ、殆ど０とすることも可能である。したがって、本実施形態においては、（１）式におけるｂおよびｅの各値を第１実施形態よりも大きくすること、換言すれば、光ファイバ５側の位置精度を緩和することも可能となる。

なお、本実施形態において、前述した構成以外の構成は、第１実施形態と同様であり、また、第１実施形態で述べた各変形例は、本実施形態においても適用することができる。更に、本実施形態に特有の変形例としては、以下の第１〜第１４の各変形例を挙げることができる。

（第１変形例）
図２４は、レンズアレイ２の第１変形例を示す平面図である。また、図２５は、図２４に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図２６は、図２４に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図２４〜図２６に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に対して接着溜り部３０の形成位置のみが異なっている。

すなわち、本変形例においては、一対の接着溜り部３０が、レンズアレイ本体４の右端面４ｅに、第１のレンズ面１１の整列方向に間隔を設けて形成されている。具体的には、図２５に示すように、レンズアレイ本体４の前端面４ｆ側の一方の接着溜り部３０は、レンズ形成面２３ａの前端部の近傍位置に形成され、レンズアレイ本体４の後端面４ｇ側の他方の接着溜り部３０は、レンズ形成面２３ａの後端部の近傍位置に形成されている。

ここで、図２７は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。ただし、図２７における固定位置Ｐは、図２２の場合とは異なり、レンズ形成面２３ａの重心点にとられている。

一方、図２８は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図２８における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、図２３の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。また、図２８に示すΔＬに対応した範囲は、図２３の場合と形状が異なるが、図２３の場合と同様に、全ての第１のレンズ面１１および第３のレンズ面１３が含まれるような範囲であることが分かる。

本変形例においても、図１９〜図２１に示した構成と同様の作用効果を奏することができる。

（第２変形例）
図２９は、レンズアレイ２の第２変形例を示す平面図である。また、図３０は、図２９に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図３１は、図２９に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図２９〜図３１に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に加えて、更に、レンズアレイ本体４の右端面４ｅにおける第１のレンズ面１１の整列方向の中心位置に、３つ目の接着溜り部３０を形成したものに相当する。

ここで、図３２は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図３２における固定位置Ｐは、図２２の場合と同様に、レンズアレイ本体４の前端面４ｆおよび後端面４ｇに形成された一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。

一方、図３３は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における３つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図３３における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、図２３の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。また、図３３に示すΔＬに対応した範囲は、図２３の場合と形状が異なるが、図２３の場合と同様に、全ての第１のレンズ面１１および第３のレンズ面１３が含まれるような範囲であることが分かる。なお、このように、固定位置が３つの場合における（１ａ）式のＬとしては、第１の固定位置Ｐ_１とこれから最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１３の中心点または周端部上の一点（Ｐ_１から最も離れた点）との距離、第２の固定位置Ｐ_２とこれから最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１３の中心点または周端部上の一点（Ｐ_２から最も離れた点）との距離、および、第３の固定位置Ｐ_３とこれから最も離れた下端面４ａ上のレンズ面１３の中心点または周端部上の一点（Ｐ_３から最も離れた点）との距離のうち、最も大きいものを用いてもよい。

（第３変形例）
図３４は、レンズアレイ２の第３変形例を示す平面図である。また、図３５は、図３４に示すレンズアレイ２の下面図である。

図３４および図３５に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっている。すなわち、図３４および図３５に示すように、本変形例において、各接着溜り部３０は、平面形状がコの字形状（換言すれば、矩形）に形成されている。

ここで、図３６は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図３６における固定位置Ｐは、一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。なお、この場合における各接着溜り部３０の形状中心点としては、コの字形状の幾何学上の重心点を用いてもよい。この重心点は、コの字形状を構成する接着溜り部３０の３つの線分（端辺）のそれぞれの中点を通る各線分にそれぞれ垂直な３つの垂線同士の交点となる場合がある。

一方、図３７は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図３７における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、各接着溜り部３０の形状中心点（例えば、コの字形状の重心点）にとられている。

（第４変形例）
図３８は、レンズアレイ２の第４変形例を示す平面図である。また、図３９は、図３８に示すレンズアレイ２の下面図である。

図３８および図３９に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第１変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第３変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状がコの字形状に形成されている。

ここで、図４０は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図４０における固定位置Ｐは、第１変形例の場合と同様に、レンズ形成面２３ａの重心点にとられている。

一方、図４１は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図４１における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、第３変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第５変形例）
図４２は、レンズアレイ２の第５変形例を示す平面図である。また、図４３は、図４２に示すレンズアレイ２の下面図である。

図４２および図４３に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第２変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第３変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状がコの字形状に形成されている。

ここで、図４４は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図４４における固定位置Ｐは、第３変形例の場合と同様に、レンズアレイ本体４の前端面４ｆおよび後端面４ｇに形成された一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。

一方、図４５は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における３つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図４５における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、第３変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第６変形例）
図４６は、レンズアレイ２の第６変形例を示す正面図である。また、図４７は、図４６に示すレンズアレイ２の平面図である。さらに、図４８は、図４６に示すレンズアレイ２の下面図である。

図４６〜図４８に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっている。すなわち、図４７および図４８に示すように、本変形例において、各接着溜り部３０は、平面形状がＶ字形状（換言すれば、三角形）に形成されている。

ここで、図４９は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図４９における固定位置Ｐは、一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。なお、この場合における各接着溜り部３０の形状中心点としては、Ｖ字形状の幾何学上の重心点を用いてもよい。この重心点は、Ｖ字形状を構成する接着溜り部３０の２つの線分（端辺）のそれぞれの中点を通る各線分にそれぞれ垂直な２つの垂線同士の交点となる場合がある。

一方、図５０は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図５０における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、各接着溜り部３０の形状中心点（例えば、Ｖ字形状の重心点）にとられている。

（第７変形例）
図５１は、レンズアレイ２の第７変形例を示す平面図である。また、図５２は、図５１に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図５３は、図５１に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図５１および図５２に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第１変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第６変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状がＶ字形状に形成されている。

ここで、図５４は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図５４における固定位置Ｐは、第１変形例の場合と同様に、レンズ形成面２３ａの重心点にとられている。

一方、図５５は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図５５における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、第６変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第８変形例）
図５６は、レンズアレイ２の第８変形例を示す平面図である。また、図５７は、図５６に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図５８は、図５６に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図５６および図５７に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第２変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第６変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状がＶ字形状に形成されている。

ここで、図５９は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図５９における固定位置Ｐは、第６変形例の場合と同様に、レンズアレイ本体４の前端面４ｆおよび後端面４ｇに形成された一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。

一方、図６０は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における３つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図６０における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、第６変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第９変形例）
図６１は、レンズアレイ２の第９変形例を示す正面図である。また、図６２は、図６１に示すレンズアレイ２の平面図である。さらに、図６３は、図６１に示すレンズアレイ２の下面図である。

図６１〜図６３に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっている。すなわち、図６２および図６３に示すように、本変形例において、各接着溜り部３０は、平面形状が五角形状に形成されている。

ここで、図６４は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図６４における固定位置Ｐは、一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。なお、この場合における各接着溜り部３０の形状中心点としては、五角形状の幾何学上の重心点を用いてもよい。

一方、図６５は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図６５における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、各接着溜り部３０の形状中心点（例えば、五角形状の重心点）にとられている。

（第１０変形例）
図６６は、レンズアレイ２の第１０変形例を示す平面図である。また、図６７は、図６６に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図６８は、図６６に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図６６および図６７に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第１変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第９変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状が五角形状に形成されている。

ここで、図６９は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図６９における固定位置Ｐは、第１変形例の場合と同様に、レンズ形成面２３ａの重心点にとられている。

一方、図７０は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図７０における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、第９変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第１１変形例）
図７１は、レンズアレイ２の第１１変形例を示す平面図である。また、図７２は、図７１に示すレンズアレイ２の下面図である。さらに、図７３は、図７１に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図７１および図７２に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第２変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第９変形例と同様に、接着溜り部３０の平面形状が五角形状に形成されている。

ここで、図７４は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図７４における固定位置Ｐは、第９変形例の場合と同様に、レンズアレイ本体４の前端面４ｆおよび後端面４ｇに形成された一対の接着溜り部３０の形状中心点同士を結ぶ仮想線分の中点にとられている。

一方、図７５は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における３つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図７５における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、第９変形例の場合と同様に、各接着溜り部３０の形状中心点にとられている。

（第１２変形例）
図７６は、レンズアレイ２の第１２変形例を示す正面図である。また、図７７は、図７６に示すレンズアレイ２の下面図である。

図７６および図７７に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、図１９〜図２１に示した構成に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっている。すなわち、図７６および図７７に示すように、本変形例において、各接着溜り部３０は、平面形状が図１９〜図２１と同様のＵ字形状かつ正面形状がコの字形状に形成されている。すなわち、本変形例における接着溜り部３０は、図１９〜図２１のような曲面ではなく、曲面とこれの端辺（曲辺）に連なる平坦面とからなる有底の凹入面に形成されている。

ここで、図７８は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図７８における固定位置Ｐは、図２２と同様である。

一方、図７９は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図７９における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、図２３と同様である。

（第１３変形例）
図８０は、レンズアレイ２の第１３変形例を示す下面図である。また、図８１は、図８０に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図８０および図８１に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第１変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第１２変形例と同様に、平面形状がＵ字形状かつ正面形状がコの字形状の凹入面に形成されている。

ここで、図８２は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図８２における固定位置Ｐは、図２７と同様である。

一方、図８３は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における２つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図８３における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２は、図２８と同様である。

（第１４変形例）
図８４は、レンズアレイ２の第１４変形例を示す下面図である。また、図８５は、図８４に示すレンズアレイ２の右側面図である。

図８４および図８５に示すように、本変形例におけるレンズアレイ２は、第２変形例に対して、接着溜り部３０の形状のみが異なっており、具体的には、第１２変形例と同様に、平面形状がＵ字形状かつ正面形状がコの字形状の凹入面に形成されている。

ここで、図８６は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し難い場合における固定位置Ｐと、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図８６における固定位置Ｐは、図３２と同様である。

一方、図８７は、本変形例において（１）および（２）式のΔＬを定める際におけるレンズアレイ本体４の下端面４ａ上の固定位置として、半導体基板６がレンズアレイ本体４よりも温度変化によって変形し易い場合における３つの固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３と、これに応じた（１）および（２）式を満足するΔＬに対応した範囲（ハッチング部）とをそれぞれ示している。図８７における固定位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、図３３と同様である。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。

例えば、第２実施形態の第３〜第１１変形例に記載の接着溜り部３０に対して、これの平面形状を変えずに第１２〜第１４変形例と同様の有底の凹入面とする変形を行ってもよい。また、接着溜り部３０の平面形状を、例えば、六角形状等の前述した各変形例に示したもの以外の多角形状（正多角形状を含む）としてもよい。

１光モジュール
２レンズアレイ
３光電変換装置
４レンズアレイ本体
５光ファイバ
５ａ光ファイバの端面
７発光素子
８受光素子
１１第１のレンズ面
１２第２のレンズ面
１３第３のレンズ面
１４凹部
１６プリズム
１７反射／透過層
１８充填材
２４デバイス位置決め用凹部
２７ファイバ位置決め用凸部
１２４デバイス位置決め用凸部
１２７ファイバ位置決め用凹部

Claims

複数の発光素子が整列形成されるとともに前記複数の発光素子の少なくとも１つから発光された光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも１つの受光素子が形成された光電変換装置と、複数の光ファイバとが取り付け可能とされ、前記複数の発光素子と前記複数の光ファイバの端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、
レンズアレイ本体における前記光電変換装置が取り付けられる第１の面に形成され、前記光電変換装置の取り付けの際における前記光電変換装置の位置決めを行うためのレンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造と、
前記レンズアレイ本体における前記複数の光ファイバが取り付けられる第２の面に形成され、前記複数の光ファイバの取り付けの際における前記複数の光ファイバの位置決めを行うためのレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造と、
前記第１の面に、前記複数の発光素子に対応する所定の整列方向に整列するように形成され、前記複数の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数の第１のレンズ面と、
前記第２の面に、前記複数の光ファイバの端面に対応する所定の整列方向に沿って整列するように形成され、前記複数の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記複数の光ファイバの端面に向けてそれぞれ出射させる前記第１のレンズ面と同数の第２のレンズ面と、
前記第１の面に形成され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも１つの第３のレンズ面と、
前記レンズアレイ本体における前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面とを結ぶ光路上であって前記第１のレンズ面と前記第３のレンズ面とを結ぶ光路上に位置するように配置され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した前記複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第３のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第２のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる光制御部と
を備え、
前記光電変換装置として、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造に係合される光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造を備えたものが取り付けられ、
前記光ファイバとして、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に係合される光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付けられ、
前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（１）に示す条件式、
ａ＋ｂ+ｄ_１+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_１（１）
但し、
ａ：第１のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｂ：第２のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｄ_１：光電変換装置の発光素子の位置精度〔μｍ〕
ｅ：光ファイバの位置精度〔μｍ〕
ΔＬ：次式で表される温度変化によるレンズ位置の変化量〔μｍ〕
ΔＬ＝α×ΔＴ×Ｌ（但し、α：レンズアレイ本体の線膨脹係数〔１／℃〕、ΔＴ：レンズアレイ本体の温度変化〔℃〕、Ｌ：第１の面上における固定位置と、複数のレンズ面の内の前記固定位置から最も離れたレンズ面の位置との距離〔ｍｍ〕）
Ｗ_１：第１のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と光ファイバの端面との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離
を満足することを特徴とするレンズアレイ。
更に、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（２）に示す条件式、
ａ+ｃ+ｄ_１+ｄ_２+ΔＬ≦Ｗ_２（２）
但し、
ｃ：第３のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｄ_２：光電変換装置の受光素子の位置精度〔μｍ〕
Ｗ_２：第２のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と受光素子との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離
を満足することを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造が丸穴状、丸孔状または丸ピン状に形成され、
前記光電変換装置として、前記レンズアレイ側の光電変換装置位置決め構造に嵌合可能な丸ピン状、丸穴状または丸孔状に形成された前記光電変換装置側の光電変換装置位置決め構造を備えたものが取り付け可能とされていること
を特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイ。
複数の発光素子が整列形成されるとともに前記複数の発光素子の少なくとも１つから発光された光をモニタするためのモニタ光を受光する少なくとも１つの受光素子が形成された光電変換装置と、複数の光ファイバとが取り付け可能とされ、前記複数の発光素子と前記複数の光ファイバの端面とを光学的に結合可能とされたレンズアレイであって、
レンズアレイ本体における前記複数の光ファイバが取り付けられる第２の面に形成され、前記複数の光ファイバの取り付けの際における前記複数の光ファイバの位置決めを行うためのレンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造と、
前記レンズアレイ本体における前記光電変換装置が取り付けられる第１の面に、前記複数の発光素子に対応する所定の整列方向に整列するように形成され、前記複数の発光素子ごとに発光された光がそれぞれ入射する複数の第１のレンズ面と、
前記第２の面に、前記複数の光ファイバの端面に対応する所定の整列方向に沿って整列するように形成され、前記複数の第１のレンズ面にそれぞれ入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記複数の光ファイバの端面に向けてそれぞれ出射させる前記第１のレンズ面と同数の第２のレンズ面と、
前記第１の面に形成され、前記レンズアレイ本体の内部側から入射した前記モニタ光を前記受光素子に向けて出射させる少なくとも１つの第３のレンズ面と、
前記レンズアレイ本体における前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面とを結ぶ光路上であって前記第１のレンズ面と前記第３のレンズ面とを結ぶ光路上に位置するように配置され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射し、この入射した前記複数の発光素子ごとの光を、所定の反射率で反射させて前記第３のレンズ面側に進行させるとともに所定の透過率で透過させて前記第２のレンズ面側に進行させるように制御し、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる光制御部と
を備え、
前記光電変換装置が、調芯作業による位置決めによって取り付けられ、
前記光ファイバとして、これの位置決めの際に前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に係合される光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付けられ、
前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（１）に示す条件式、
ａ＋ｂ+ｄ_１+ｅ+ΔＬ≦Ｗ_１（１）
但し、
ａ：第１のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｂ：第２のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｄ_１：光電変換装置の発光素子の位置精度〔μｍ〕
ｅ：光ファイバの位置精度〔μｍ〕
ΔＬ：次式で表される温度変化によるレンズ位置の変化量〔μｍ〕
ΔＬ＝α×ΔＴ×Ｌ（但し、α：レンズアレイ本体の線膨脹係数〔１／℃〕、ΔＴ：レンズアレイ本体の温度変化〔℃〕、Ｌ：第１の面上における固定位置と、複数のレンズ面の内の前記固定位置から最も離れたレンズ面の位置との距離〔ｍｍ〕）
Ｗ_１：第１のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と光ファイバの端面との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離
を満足することを特徴とするレンズアレイ。
更に、前記光電変換装置および前記光ファイバと相まって、次の（２）に示す条件式、
ａ+ｃ+ｄ_１+ｄ_２+ΔＬ≦Ｗ_２（２）
但し、
ｃ：第３のレンズ面の位置精度〔μｍ〕
ｄ_２：光電変換装置の受光素子の位置精度〔μｍ〕
Ｗ_２：第２のトレランス〔μｍ〕：光電変換装置を、その発光素子と受光素子との光結合効率が予め設定された最大効率を示すようなレンズアレイ本体への取り付け位置から、最大効率に対する２ｄＢに相当する光結合効率の低下が示されるような取り付け位置まで第１のレンズ面における光軸に直交する方向に沿って移動させたと仮定した場合における移動前の取り付け位置と移動後の取り付け位置との間の距離
を満足することを特徴とする請求項４に記載のレンズアレイ。
前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造が丸ピン状、丸穴状または丸孔状に形成され、
前記複数の光ファイバとして、前記レンズアレイ側の光ファイバ位置決め構造に嵌合可能な丸穴状、丸孔状または丸ピン状に形成された前記光ファイバ側の光ファイバ位置決め構造を備えたものが取り付け可能とされていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
前記光電変換装置として、前記受光素子が前記発光素子の整列方向に沿って前記発光素子と同数形成されたものが取り付けられ、
前記第３のレンズ面が、前記第１のレンズ面の整列方向に沿って前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面と同数整列するように形成されていること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
前記光制御部は、
前記レンズアレイ本体に凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面に入射した前記複数の発光素子ごとの光が入射する凹部と、
この凹部がなす空間内に配置され、前記凹部に入射した後に前記第２のレンズ面側に向かって進行する前記複数の発光素子ごとの光の光路を形成するプリズムと、
前記凹部がなす空間内であって、前記プリズムに対して前記複数の発光素子ごとの光の進行方向における上流側の位置に配置され、前記凹部に入射した前記複数の発光素子ごとの光を、前記所定の反射率で前記第３のレンズ面側に反射させるとともに前記所定の透過率で前記プリズム側に透過させ、その際に、前記複数の発光素子ごとの光の少なくとも１つを前記モニタ光として反射させる反射／透過層と
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズアレイと、
これに対応する光電変換装置と
を備えたことを特徴とする光モジュール。