<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100の構成について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100の構成を示す斜視図である。図2は、レンズアレイ100の構成を示す図である。図2(a)は、レンズアレイ100の正面図である。図2(b)は、図2(a)のA−A切断面における断面図である。図2(c)は、図2(b)のC−C切断面における断面図である。図2(d)は、図2(a)のB−B切断面における断面図である。
図1および図2(a)〜(d)に示されるように、レンズアレイ100は、6面体形状の光透過基材110と、複数のレンズ120a、120b、120cとを備えている。
図1および図2(a)〜(d)に示されるように、光透過基材110は、互いに向かい合う光出射面111および光入射面112を有する。光透過基材110の材料には、例えば、合成石英や透明樹脂が用いられる。
光入射面112は、後述の光出射部200により出射される光が入射される面である。
光出射面111は、後述の光出射部200により光透過基材110の内部に入射された光を、光透過基材110の外に出射する面である。
ここで、図11および図12を用いて説明したレンズアレイ600と異なり、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。また、複数のレンズ120の配列方向に対して略垂直方向で、光入射面112および光出射面111の間の距離が大きくなるように設定されている。
複数のレンズ120a、120b、120cは、光透過基材110の光出射面111上に形成されている。複数のレンズ120a、120b、120cは、凸レンズであり、光入射面112から入射される光を屈折して、当該レンズ120a、120b、120cの焦点(不図示)に集光する。レンズ120a、120b、120cの材料には、例えば、合成石英や透明樹脂が用いられる。以下の説明では、複数のレンズ120a、120b、120cの各々を区別する必要がない場合には、これらを包括的にレンズ120と示す。
次に、レンズアレイ100を用いた光通信モジュール1000の構成について説明する。
図3は、光通信モジュール1000の構成を示す正面図である。図4は、図3のD−D切断面における断面図である。図5は、図3のE−E切断面における断面図である。
図3、図4および図5に示されるように、光通信モジュール1000は、レンズアレイ100と、光出射部200と、光受光部300とを備えている。レンズアレイ100は、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。また、レンズアレイ100の光出射面111と光受光部300は、互いに向かい合って配置されている。レンズアレイ100の光入射面112と光出射部200は、互いに向かい合って配置されている。
図3、図4および図5に示されるように、光出射部200は、板状の光出射基材210と、複数の光出射口220a、220b、220cとを有する。光出射部200は、光素子アレイとも呼ばれる。複数の光出射口220a、220b、220cは、光出射基材210上に設けられている。図3に示されるように、光出射口220a、220b、220cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220a、220b、220cの各々は、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。なお、複数の光出射口220a、220b、220cの各々は、それぞれ同じ材料および形状で形成されている。このため、以下の説明では、複数の光出射口220a、220b、220cの各々を区別する必要がない場合には、これらを包括的に光出射口220と示す。光出射口220は、例えばVCSELにより構成されている。このため、光出射口220をVCSEL出射口と呼ぶことがある。すなわち、ここでは、光出射部200をVCSELアレイで構成している。
図3、図4および図5に示されるように、光受光部300は、板状の光受光基材310と、複数の光受光口320a、320b、320cとを有している。複数の光受光口320a、320b、320cは、光受光基材310上に設けられている。複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、光透過基材110を介して、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。なお、複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、それぞれ同じ材料および形状で形成されている。このため、以下の説明では、複数の光受光口320a、320b、320cの各々を区別する必要がない場合には、これらを包括的に光受光口320と示す。光受光口320は、例えば光ファイバにより構成されている。このため、光受光口320を単にファイバと呼ぶことがある。すなわち、ここでは、光受光部300をファイバアレイで構成している。
次に、光通信モジュール1000の動作について、図3、図4および図5を用いて説明する。
図3に示されるように、光出射部200の光出射口220bから出射される光の殆どが、レンズアレイ100のレンズ120bにより屈折され、光受光部300の光受光口320bに集光される(光線CA101、CA102、CA103)。
また、図3には、レンズ120bを経由して光受光口320bに集光される光線CA101を模式的に3つの成分に分けて示している。図4に示されるように、光線CA101の成分CA101a、CA101bおよびCA101cは、レンズ120bで屈折する。このため、図3に示した場合と同様に、光線CA101a、CA101bおよびCA101cは、光受光口820bに集光する。
一方、図3に示されるように、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ220bを経由しない光として、レンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110を経由する光線CA106が、クロストーク成分として発生する。
ここで、本発明のレンズアレイ100では、図1および図2を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このため、光出射部200の光出射口220bから出射される光線CA106の成分CA106a、CA106bおよびCA106cは、図5に示されるように、光透過基材110内で広がりながら、光出射面111で屈折する。このため、光線CA106の成分のうち、光線CA106の中央成分である光線CA106aは、光受光口320aに結合せず、やや外側の光線(光線CA106aとCA106cの中間部付近)が光受光口320aに結合する。一般的に、光出射口120bの中央部を進行する光線(CB106a)の方が、光出射口120bの外方を進行する光線CB106b、CB106cと比較して、光強度が強い。このため、光線CA106の成分の大半が、光受光口320aに結合することを回避することができる。
以上の通り、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100は、光透過基材110と、複数のレンズ120とを備えている。光透過基材110は、互いに向かい合うように設けられた光入射面112および光出射面111を有する。複数のレンズ120は、光透過基材110の光入射面112および光出射面111のうち、少なくとも一方の面に設けられている。そして、光透過基材110では、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このように、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100では、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でないように設けられている。このため、光透過基材110の光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線を、光出射面111で、複数のレンズ120の配列方向(図2(a)紙面の左右方向)に対して垂直な方向で、且つ、光入射面112と垂直でない方向(図2(b)紙面のC−C面と平行方向と異なる方向)に屈折させて、レンズアレイ100の外へ出射することができる。これにより、光透過基材110の光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320bに隣接する光受光口320aに、結合することを回避することができる。この結果、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。また、本発明のレンズアレイ100では、光入射面112および光出射面111を互いに平行とないように設けたので、隣接するレンズ120の間に遮光膜を設けることなく、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
以上のように、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100によれば、簡単な構成で、隣接するレンズ120の間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
また、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100において、複数のレンズ120の配列方向(図2(a)紙面の左右方向)に対して略垂直方向(例えば、図2(b)のC−C面と平行方向)で、光入射面112および光出射面111の間の距離が徐々に大きくなるように設定されている。これにより、互いに平行でない光入射面112および光出射面111を、光透過基材110に簡単に形成できる。
また、本発明の第1の実施の形態におけるレンズアレイ100において、複数のレンズ120は、光出射面111上に形成されている。これにより、光出射部200の光出射口220から出射される光を、光出射面111側で屈折して、光受光部300の光受光口320に、結合することができる。
本発明の第1の実施の形態における光通信モジュール1000は、光出射部200と、光受光部300と、レンズアレイ100とを有する。光出射部200は、光を出射する。光受光部300は、光出射部200により出射された光を受光する。レンズアレイ100は、光出射部200および光受光部300の間に配置され、光出射部200により出射される光を光受光部300へ向けて屈折する。そして、レンズアレイ100は、光透過基材110と、複数のレンズ120とを備えている。光透過基材110は、互いに向かい合うように設けられた光入射面112および光出射面111を有する。複数のレンズ120は、光透過基材110の光入射面112および光出射面111のうち、少なくとも一方の面に設けられている。そして、光透過基材110では、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。これにより、前述したレンズアレイ100と同様に、簡単な構成で、隣接するレンズ120の間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
また、本発明の第1の実施の形態における光通信モジュール1000において、光出射部200は、面発光するレーザ光を出射する面発光素子であり、光受光部300は、ファイバである。これにより、レンズアレイ100と合わせて、簡単な部材で、光通信モジュール1000を構成することができる。
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態におけるレンズアレイ100Aの構成について、図に基づいて説明する。
図6は、レンズアレイ100Aの構成を示す図である。図6(a)は、本発明の第2の実施の形態におけるレンズアレイの正面図である。図6(b)は、図6(a)のF−F切断面における断面図である。図6(c)は、図6(b)のH−H切断面における断面図である。図6(d)は、図6(a)のG−G切断面における断面図である。図6(a)〜(d)では、図1〜5で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜5に示した符号と同等の符号を付している。
図6(a)〜(d)に示されるように、レンズアレイ100Aは、略6面体形状の光透過基材110Aと、複数のレンズ120a、120b、120cとを備えている。図6(a)〜(d)に示されるように、光透過基材110Aは、第1の光出射面111Aaと、第2の光出射面111Abと、光入射面112と、外周縁部113とを有する。光透過基材110Aの材料には、例えば、合成石英や透明樹脂が用いられる。
第1の光出射面111Aaは、光透過基材110Aのうち、少なくとも、レンズ120aおよびレンズ120bの間と、レンズ120bおよびレンズ120cの間に、形成されている。このとき、第1の光入射面112Aaおよび光出射面111は、互いに平行でない。
第1の光出射面111Aaは、光透過基材110A内部のうちで特にレンズ120間に後述の光出射部200により入射された光を、光透過基材110Aの外に出射する面である。
第2の光出射面111Abは、光透過基材110Aのうち、レンズ120a、120bおよび120cに対応する位置に形成されている。このとき、第2の光入射面112Abおよび光出射面111は、互いに平行である。
第1の光出射面111Abは、光透過基材110A内部のうちで特にレンズ120間以外に後述の光出射部200により入射された光を、光透過基材110Aの外に出射する面である。
外周縁部113は、光透過基材110Aの光出射面(第1の光出射面111Aa、第2の光出射面111Ab)側の外周に沿って形成されている。このとき、外周縁部113および光出射面111は、互いに平行である。これにより、例えば、レンズアレイ100Aを、光出射面(第1の光出射面111Aa、第2の光出射面111Ab)および光入射面112の方向で筐体(不図示)などに保持する際に、外周縁部113を利用することで、レンズアレイ100Aを安定して保持することができる。
ここで、図2(a)〜(d)に示されるレンズアレイ100と、図6(a)〜(d)に示されるレンズアレイ100Aとを対比する。図2(a)〜(d)に示されるように、レンズアレイ100では、光透過基材100の光出射面111と光入射面112は、互いに平行でない。図6(a)、(c)、(d)に示されるように、レンズアレイ100Aでは、光透過基材100Aの第1の光出射面111Aaと光入射面112は、互いに平行でない。この点は、レンズアレイ100とレンズアレイ100Aは互いに共通する。
一方、レンズアレイ100Aでは、光透過基材100Aの第2の光出射面111Abと光入射面112は、互いに平行である。さらに、レンズアレイ100Aでは、外周縁部113が設けられている。外周縁部113および光出射面111は、互いに平行である。これらの点で、レンズアレイ100とレンズアレイ100Aは互いに相違する。
次に、レンズアレイ100Aを用いた光通信モジュール1000Aの構成について説明する。
図7は、光通信モジュール1000Aの構成を示す断面図である。図7は、図5に相当する断面図である。図7では、図1〜6で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜6に示した符号と同等の符号を付している。
図7に示されるように、光通信モジュール1000Aは、レンズアレイ100Aと、光出射部200と、光受光部300とを備えている。レンズアレイ100Aは、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。また、レンズアレイ100Aの光出射面(第1の光出射面111Aa、第2の光出射面111Ab)と光受光部300は、互いに向かい合って配置されている。レンズアレイ100の光入射面112と光出射部200は、互いに向かい合って配置されている。なお、光出射部200および光受光部300の構成は、図3、図4および図5を用いて説明した通りである。すなわち、光出射部200および光受光部300の正面図等は、図3、図4および図5に示した通りとなる。
上記にて図3、図4および図5を用いて説明した通り、光出射口220a、220b、220cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220a、220b、220cの各々は、光透過基材110Aを介して、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
上記にて図3、図4および図5を用いて説明した通り、光受光口320a、320b、320cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
次に、光通信モジュール1000Aの動作について、図7を用いて説明する。
ここでは、クロストーク成分として発生する光線について着目する。すなわち、図3を用いた説明と同様に、図7に示されるように、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ120bを経由しない光として、レンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110を経由する光線CA106が、クロストーク成分として発生する。
なお、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ120bを経由する光線路(光線CA101、CA101a、CA101b、CA101c、CA102、CA103)は、図3および図4を用いて示した通りとなるので、詳しい説明を省略する。
ここで、本発明のレンズアレイ100Aでは、図6(a)〜(d)を用いて説明した通り、光入射面112および第1の光出射面111Aaは、互いに平行でない。
このため、光出射部200の光出射口220bから出射される光線CA106の成分CA106a、CA106bおよびCA106cは、図7に示されるように、光透過基材110A内で広がりながら、第1の光出射面111Aaで屈折する。このため、光線CA106の成分のうち、光線CA106の中央成分である光線CA106aは、光受光口320aに結合せず、やや外側の光線(光線CA106aとCA106cの中間部付近)が光受光口320aに結合する。前述の通り、一般的に、光出射口220bの中央部を進行する光線(CB106a)の方が、光出射口220bの外方を進行する光線CB106b、CB106cと比較して、光強度が強い。このため、光線CA106の成分の大半が、光受光口320aに結合することを回避することができる。
以上の通り、本発明の第2の実施の形態におけるレンズアレイ100Aにおいて、光透過基材110のうち、少なくとも複数のレンズ120の間では、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このように、本発明の第2の実施の形態におけるレンズアレイ100Aでは、少なくとも光入射面112および第1の光出射面111Aaは、互いに平行でないように設けられている。このため、光透過基材110Aの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線を、第1の光出射面111Aaで、複数のレンズ120の配列方向に対して垂直な方向で、且つ、光入射面112と垂直でない方向に屈折させて、レンズアレイ100Aの外へ出射することができる。これにより、光透過基材110Aの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320bに隣接する光受光口320aに、結合することを回避することができる。この結果、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。また、本発明のレンズアレイ100Aでは、光入射面112および第1の光出射面111Aaを互いに平行とならないように設けたので、隣接するレンズ120の間に遮光膜を設けることなく、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
以上のように、本発明の第2の実施の形態におけるレンズアレイ100Aによれば、簡単な構成で、隣接するレンズ120の間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態におけるレンズアレイ100Bの構成について、図に基づいて説明する。
図8は、レンズアレイ100Bの構成を示す図である。図8(a)は、本発明の第3の実施の形態におけるレンズアレイ100Bの正面図である。図8(b)は、図8(a)のI−I切断面における断面図である。図8(c)は、図8(b)のK−K切断面における断面図である。図8(d)は、図8(a)のJ−J切断面における断面図である。図8(a)〜(d)では、図1〜7で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜7に示した符号と同等の符号を付している。
図8(a)〜(d)に示されるように、レンズアレイ100Bは、6面体形状の光透過基材110Bと、複数のレンズ120a、120b、120cとを備えている。図8(a)〜(d)に示されるように、光透過基材110Aは、光出射面111と、光入射面112とを有する。光透過基材110Bの材料には、例えば、合成石英や透明樹脂が用いられる。
このとき、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
ここで、図2(a)〜(d)に示したレンズアレイ100と、図8(a)〜(d)に示したレンズアレイ100Bとを対比する。図2(a)〜(d)に示されるように、複数のレンズ120は、光出射面111上に設けられている。これに対して、図8(a)〜(d)に示されるように、複数のレンズ120は、光入射面112上に設けられている。この点で、レンズアレイ100とレンズアレイ100Bは互いに相違する。
次に、レンズアレイ100Bを用いた光通信モジュール1000Bの構成について説明する。
図9は、光通信モジュール1000Bの構成を示す正面図である。図9は、図3に相当する正面図である。図9では、図1〜8で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜8に示した符号と同等の符号を付している。
図9に示されるように、光通信モジュール1000Bは、レンズアレイ100Bと、光出射部200と、光受光部300とを備えている。レンズアレイ100Bは、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。
また、レンズアレイ100Bの光出射面111と光受光部300は、互いに向かい合って配置されている。レンズアレイ100Bの光入射面112と光出射部200は、互いに向かい合って配置されている。なお、光出射部200および光受光部300の構成は、図3、図4および図5を用いて説明した通りである。すなわち、光出射部200および光受光部300の正面図等は、図3、図4および図5に示した通りとなる。
図9に示されるように、光出射口220a、220b、220cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220a、220b、220cの各々は、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
図9に示されるように、光受光口320a、320b、320cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、光透過基材110Bを介して、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
次に、光通信モジュール1000Bの動作について、図7を用いて説明する。
ここでは、クロストーク成分として発生する光線について着目する。すなわち、図9に示されるように、また、図3を用いて説明したように、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ220bを経由しない光として、レンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110を経由する光線CA106が、クロストーク成分として発生する。
なお、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ220bを経由する光線路(光線CA101、CA101a、CA101b、CA101c、CA102、CA103)は、図3および図4を用いて示した光路を反転させた光路となるので、詳しい説明を省略する。
ここで、本発明のレンズアレイ100Bでは、図8(a)〜(d)を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このため、第1の実施の形態で説明した通り、光出射口220bの中央部を進行する光線を、レンズ120bで屈折させた後、光受光口320bに結合させながら、光クロストークとなる光線CA106を、レンズ120の配列方向に対して垂直方向で、且つ、光入射面112と垂直でない方向に屈折させて、レンズアレイ100Bの外へ出射することができる。これにより、光透過基材110Bの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320bに隣接する光受光口320aに、結合することを回避することができる。この結果、上述したように、簡単な構成で、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
また、本発明の第3の実施の形態におけるレンズアレイ100Bにおいて、複数のレンズ120は、光入射面112上に形成されている。これにより、光出射部200の光出射口220から出射される光を、光入射面112側で屈折して、光受光部300の光受光口320に、結合することができる。
<第4の実施の形態>
本発明の第4の実施の形態におけるレンズアレイ100Cの構成について、図に基づいて説明する。
図10は、レンズアレイ100Cの構成を示す図である。図10(a)は、本発明の第4の実施の形態におけるレンズアレイ100Cの正面図である。図10(b)は、図10(a)のL−L切断面における断面図である。図10(c)は、図10(b)のN−N切断面における断面図である。図10(d)は、図10(a)のM−M切断面における断面図である。図10(a)〜(d)では、図1〜9で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜9に示した符号と同等の符号を付している。
図10(a)〜(d)に示されるように、レンズアレイ100Cは、6面体形状の光透過基材110Cと、複数のレンズ120a、120b、120c、120d、120e、120fとを備えている。図10(a)〜(d)に示されるように、光透過基材110Cは、光出射面111と、光入射面112とを有する。光透過基材110Cの材料には、例えば、合成石英や透明樹脂が用いられる。
このとき、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
ここで、図2(a)〜(d)に示したレンズアレイ100と、図10(a)〜(d)に示したレンズアレイ100Cとを対比する。図2(a)〜(d)に示されるように、複数のレンズ120は、光出射面111上にのみ設けられている。これに対して、図10(a)〜(d)に示されるように、複数のレンズ120は、光出射面111および光入射面112の双方の面上に設けられている。この点で、レンズアレイ100とレンズアレイ100Cは互いに相違する。
すなわち、図10(a)〜(d)に示されるように、レンズ120a、120b、120cは、光透過基材110Cの光出射面111上に、設けられている。レンズ120d、120e、120fは、光透過基材110Cの光入射面112上に、設けられている。
なお、レンズ120aおよびレンズ120dは、光透過基材110Cを介して、互いに向かい合うように、設けられている。レンズ120bおよびレンズ120eは、光透過基材110Cを介して、互いに向かい合うように、設けられている。レンズ120cおよびレンズ120fは、光透過基材110Cを介して、互いに向かい合うように、設けられている。
次に、レンズアレイ100Cを用いた光通信モジュール1000Cの構成について説明する。
図11は、光通信モジュール1000Cの構成を示す正面図である。図11は、図3に相当する正面図である。図11では、図1〜10で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜10に示した符号と同等の符号を付している。
図11に示されるように、光通信モジュール1000Cは、レンズアレイ100Cと、光出射部200と、光受光部300とを備えている。レンズアレイ100Cは、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。
また、レンズアレイ100Cの光出射面111と光受光部300は、互いに向かい合って配置されている。レンズアレイ100Cの光入射面112と光出射部200は、互いに向かい合って配置されている。なお、光出射部200および光受光部300の構成は、図3、図4および図5を用いて説明した通りである。すなわち、光出射部200および光受光部300の正面図等は、図3、図4および図5に示した通りとなる。
図11に示されるように、光出射口220a、220b、220cの各々は、複数のレンズ120d、120e、120fの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220a、220b、220cの各々は、レンズ120d、120e、120fの各々と向かい合うように配置されている。
図11に示されるように、光受光口320a、320b、320cの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、複数の光受光口320a、320b、320cの各々は、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
次に、光通信モジュール1000Cの動作について、図11を用いて説明する。
ここでは、クロストーク成分として発生する光線について着目する。すなわち、図11に示されるように、また、図3を用いた説明と同様に、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ220bを経由しない光として、レンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110を経由する光線CA206が、クロストーク成分として発生する。
なお、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズ220bを経由する光線路(光線CA201、CA202、CA203)は、図11に示されるように、また、図3〜図5を用いた説明と同様に、レンズ120e、光透過基材110Cおよびレンズ120bを介して、光受光部300の光受光口320bに結合する。
ここで、本発明のレンズアレイ100Cでは、図10(a)〜(d)を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このため、第1の実施の形態で説明した通り、光出射口220bの中央部を進行する光線を、レンズ120bで屈折させた後、光受光口320bに結合させながら、光クロストークとなる光線CA206を、レンズ120の配列方向に対して垂直方向で、且つ、光入射面112と垂直でない方向に屈折させて、レンズアレイ100Cの外へ出射することができる。これにより、光透過基材110Cの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320bに隣接する光受光口320aに、結合することを回避することができる。この結果、上述したように、簡単な構成で、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
以上の通り、本発明の第4の実施の形態におけるレンズアレイ100Cにおいて、複数のレンズ120は、光入射面112上および光出射面111上の双方に形成され、光入射面112上の複数のレンズ120d、120e、120fと光出射面111上の複数のレンズ120a、120b、120cは、互いに向かい合うように配置されている。このような構成であっても、光入射面112および光出射面111は互いに平行でない。したがって、上述した実施形態と同様に、簡単な構成で、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
<第5の実施の形態>
本発明の第5の実施の形態における光通信モジュール1000Dの構成について説明する。
図12は、光通信モジュール1000Dの構成を示す正面図である。図12は、図9に相当する正面図である。図12では、図1〜11で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜11に示した符号と同等の符号を付している。
図12に示されるように、光通信モジュール1000Dは、レンズアレイ100Bと、光出射部200Aと、光受光部300Aとを備えている。レンズアレイ100Bは、第3の実施の形態で説明した通りの構成を有する。レンズアレイ100Bは、光出射部200Aおよび光受光部300Aの間に配置されている。
ここで、図9と図12を対比する。図9および図12では、同じレンズアレイ100Bを用いている。したがって、レンズ120a、120b、120cは、光入射面112上に形成されている点で、両者は共通する。図9では、レンズアレイ100Bの光出射面111は、光受光部300と向かい合うように、配置されている。これと同様に、図12では、レンズアレイ100Bの光出射面111は、光受光部300Aと向かい合うように、配置されている。また、図9では、レンズアレイ100Bの光入射面112は、光出射部200と向かい合うように、配置されている。これと同様に、図12では、レンズアレイ100Bの光入射面112は、光出射部200Aと向かい合うように、配置されている。
ところで、図9では、光出射部200の光出射口220a、220b、220cの各々は、例えばVCSELにより構成されていると説明した。また、光受光部300の光受光口320a、320b、320cの各々は、ファイバで構成されていると説明した。
これに対して、図12では、光出射部200Aの光出射口220Aa、220Ab、220Acの各々を、ファイバで構成している。また、光受光部300Aの光受光口320Aa、320Ab、320Acの各々を、PD(Photodiode:フォトダイオード)で構成している。すなわち、図12では、光出射部200Aをファイバアレイで構成し、光受光部300AをPDアレイで構成している。
図12に示されるように、光出射部200Aは、光出射基材210と、光出射口220Aa、220Ab、220Acとを有する。前述の通り、光出射口は220Aa、220Ab、220Acは、ファイバで構成されている。光出射部200Aは、レンズアレイ100Bの光入射面112と向かい合うように、配置されている。また、光出射口220Aa、220Ab、220Acの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220Aa、220Ab、220Acの各々は、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
図12に示されるように、光受光部300Aは、光受光基材310と、光受光口320Aa、320Ab、320Acとを有する。前述の通り、光受光口320Aa、320Ab、320Acは、PDで構成されている。光受光部300Aは、レンズアレイ100Bの光出射面111と向かい合うように、配置されている。また、光受光口320Aa、320Ab、320Acの各々は、複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光受光口320Aa、320Ab、320Acの各々は、光透過基材110Bを介して、レンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
次に、光通信モジュール1000Dの動作について、図12を用いて説明する。
図12に示されるように、また、図9を用いて説明したように、光出射部200Aの光出射口220Abから出射される光のうち、レンズ120bを経由しない光として、レンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110Bを経由する光線CA106が、クロストーク成分として発生する。
なお、光出射部200Aの光出射口220Abから出射される光のうち、レンズ220Abを経由する光線路(光線CA101、CA102、CA103)は、図12に示されるように、また、図3〜図5を用いた説明と同様に、レンズ120bおよび光透過基材110Bを介して、光受光部300Aの光受光口320Abに結合する。
ここで、本発明のレンズアレイ100Bでは、図8(a)〜(d)を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このため、光出射口220Abの中央部を進行する光線を、レンズ120bで屈折させた後、光受光口320Abに結合させながら、光クロストーク成分となりうる光線CA106を、レンズ120の配列方向(図12紙面の左右方向)に対して垂直方向で、且つ、光入射面112と垂直でない方向に屈折させて、レンズアレイ100Bの外へ出射することができる。これにより、光透過基材110Bの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320Abに隣接する光受光口320Aaに、結合することを回避することができる。この結果、上述したように、簡単な構成で、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
また、本発明の第5の実施の形態における光通信モジュール1000Dにおいて、光出射部200Aは、ファイバであり、光受光部300Aは、フォトダイオード素子である。
これにより、レンズアレイ100Bと合わせて、簡単な部材で、光通信モジュール1000Dを構成することができる。
<第6の実施の形態>
本発明の第6の実施の形態における光通信モジュール1000Eの構成について説明する。
図13は、光通信モジュール1000Eの構成を示す正面図である。図13は、図3に相当する正面図である。図13では、図1〜12で示した各構成要素と同等の構成要素には、図1〜12に示した符号と同等の符号を付している。
図13に示されるように、光通信モジュール1000Eは、レンズアレイ100と、レンズアレイ100Bと、光出射部200と、光受光部300とを備えている。レンズアレイ100は、図2を用いて第1の実施の形態で説明した通りの構成を有する。レンズアレイ100Bは、図8を用いて第3の実施の形態で説明した通りの構成を有する。レンズアレイ100およびレンズアレイ100Bは、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。
ここで、図3と図13を対比する。図3では、レンズアレイ100のみが光出射部200および光受光部300の間に配置されていた。これに対して、図13では、レンズアレイ100およびレンズアレイ100Bは、光出射部200および光受光部300の間に配置されている。すなわち、光出射部200および光受光部300の間には、図3では1つのレンズアレイが設けられているのに対して、図13では2つのレンズアレイが設けられている点で、両者は相違する。
図13に示されるように、光出射部200は、レンズアレイ100Bの光入射面112と向かい合うように、配置されている。レンズアレイ100Bの光出射面111は、レンズアレイ100の光入射面112と向かい合うように、配置されている。レンズアレイ100の光レンズアレイ100の光出射面111は、光受光部300と向かい合うように、配置されている。
また、光出射部200の光出射口220a、220b、220cの各々は、レンズアレイ100Bの複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光出射口220a、220b、220cの各々は、レンズアレイ100Bのレンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
光受光部300の光受光口320a、320b、320cの各々は、レンズアレイ100の複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、光受光口320a、320b、320cの各々は、レンズアレイ100のレンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように配置されている。
また、レンズアレイ100の複数のレンズ120a、120b、120cの各々は、レンズアレイ100Bの複数のレンズ120a、120b、120cの各々の位置に対応するように、配置されている。すなわち、レンズアレイ100の複数のレンズ120a、120b、120cの各々は、レンズアレイ100の光透過基材110およびレンズアレイ100Bの光透過基材110Bを介して、レンズアレイ100Bの複数のレンズ120a、120b、120cの各々と向かい合うように、配置されている。
次に、光通信モジュール1000Eの動作について、図13を用いて説明する。
図13に示されるように、また、図3および図9を用いて説明と同様に、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズアレイ100Bのレンズ120bを経由しない光として、レンズアレイ100Bのレンズ120aおよびレンズ120bの間の光透過部材110Bを経由する光線CA306が、クロストーク成分として発生する。
なお、光出射部200の光出射口220bから出射される光のうち、レンズアレイ100Bのレンズ220bを経由する光線路(光線CA301、CA302、CA303)は、図13に示されるように、また、図3〜図5を用いた説明と同様に、レンズアレイ100Bのレンズ120bおよび光透過基材110Bと、レンズアレイ100のレンズ120bおよび光透過基材110とを介して、光受光部300の光受光口320bに結合する。
ここで、本発明のレンズアレイ100Bでは、図8(a)〜(d)を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。同様に、本発明のレンズアレイ100では、図2を用いて説明した通り、光入射面112および光出射面111は、互いに平行でない。
このため、光出射口220bの中央部を進行する光線CA301、CA302、CA303は、レンズアレイ100Bのレンズ120bに入射する。つぎに、レンズアレイ100Bのレンズ120bに入射した光線CA301、CA302、CA303は、レンズアレイ100Bの光透過基材110Bを透過して、光出射面111から出射される。次に、レンズアレイ100Bから出射された光線CA301、CA302、CA303は、レンズアレイ100Bの光入射面112から、レンズアレイ100Bの光透過基材110内に入射される。レンズアレイ100Bに入射された光線CA301、CA302、CA303は、光透過基材110を透過して、レンズ120bにより屈折された後、光受光口320bに結合される。
一方で、光クロストーク成分である光線CA306は、レンズアレイ100Bの光入射面112から、光透過基材110Bに入射する。つぎに、レンズアレイ100Bの光透過基材110Bに入射した光線CA306は、光透過基材110B内を透過した後、レンズアレイ100Bの光出射面111で、レンズ120の配列方向に対して垂直方向で、且つ、レンズアレイ100Bの光入射面112と垂直でない方向に屈折されて、レンズアレイ100Bの外へ出射する。つぎに、レンズアレイ100Bの外へ出射された光線CA306は、レンズアレイ100の光入射面112から、光透過部材110に入射する。そして、レンズアレイ100の光透過基材110に入射した光線CA306は、光透過基材110B内を透過した後、レンズアレイ100の光出射面111で、レンズ120の配列方向に対して垂直方向で、且つ、レンズアレイ100の光入射面112と垂直でない方向に屈折され、レンズアレイ100の外へ出射する。
これにより、光透過基材110Bの光入射面112から複数のレンズ120の間に入射された光線の大半が、レンズ120bに向かい合うように配置された光受光口320bに隣接する光受光口320aに、結合することを回避することができる。この結果、上述したように、簡単な構成で、隣接するレンズ120間から出射する光線の光クロストークを低減することができる。
以上の実施形態では、説明を簡略するために、光通信モジュールのチャネル数を3チャネルとして、レンズアレイのレンズ数や光出射部の光出射口や光受光部の光受光口を、それぞれ3個とした。しかしながら、チャネル数を3チャネルに限定する必要はない。例えば、光通信モジュールのチャネル数を、多チャネル(例えば12チャネルや24チャネル)としてもよい。また、これに合わせて、レンズアレイのレンズ数などを3個以外の数にしてもよい。このとき、隣接するレンズ間の距離を十分に確保すれば、レンズアレイのレンズの配列を2列以上の2次元配列にしてもよい。
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。