TWI525358B - A lens array and an optical module with it - Google Patents

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TWI525358B TW100147683A TW100147683A TWI525358B TW I525358 B TWI525358 B TW I525358B TW 100147683 A TW100147683 A TW 100147683A TW 100147683 A TW100147683 A TW 100147683A TW I525358 B TWI525358 B TW I525358B
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Description

透鏡陣列及具備它的光學模組
本發明係關於一種透鏡陣列及具備它的光學模組，尤其有關於一種適用於將複數個發光元件與複數條光纖之端面予以光學性結合之透鏡陣列及具備它的光學模組。
近年來，反映通訊的高速化及通訊器件(device)之小型化的需求，以做為藉由緊密(compact)之構成而實現多通道(multichannel)的光通訊之有效的光學零件而言，一種並排配置有複數個透鏡之透鏡陣列的需求已日益提升。
此種透鏡陣列，自以往以來即已構成為可安裝具備有複數個發光元件(例如VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直空腔表面發光雷射))之光電轉換裝置，並且可安裝複數條光纖。
再者，透鏡陣列係構成為可在以此方式配置於光電轉換裝置與複數條光纖之間的狀態下，藉由將從光電轉換裝置之各發光元件出射的光予以光學性結合至各光纖之端面，來進行多通道的光通訊。
此外，自以往以來，在安裝於此種透鏡陣列的光電轉換裝置中，已有發光元件之光的輸出特性因為溫度等之影響而發生變化，因此對於通訊資訊之適當的傳送會造成障礙之虞被視為問題。
以做為對應此種問題為目的之透鏡陣列而言，至目前為止已建議有一種例如專利文獻1所示的透鏡陣列。亦即，在專利文獻1中，係將從發光元件出射並入射於透鏡陣列之光的一部分，藉由配置於透鏡陣列之光程上之反射面予以反射而做為監控(monitor)光，且使所反射的監控光在透鏡面收斂之後再朝向透鏡陣列之外部的發光元件而射出。再者，在光電轉換裝置側，係進行與藉由受光元件所接收之監控光之強度或光量對應之發光元件之輸出控制，藉此使發光元件之輸出穩定化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006-344915號公報
然而，為了適當進行光電轉換裝置之發光元件與光纖之端面的光學性結合而獲得高的光結合效率，極為重要的是在將光電轉換裝置與光纖安裝於透鏡陣列時，將光電轉換裝置及光纖安裝在透鏡陣列之適當的位置。
在此，光纖會有在其長度方向之端部保持於光連接器(connector)(例如MT連接器：Mechanically Transferable splicing connector)內之狀態下與光連接器一同安裝於透鏡陣列的情形。在此種用於光纖之安裝的光連接器中，有一種具備有用以進行光纖相對於透鏡陣列之定位之光纖側的光纖定位構造(例如，可插入圓銷(pin)的圓輪轂(boss)孔)者。
此外，在與此種光纖側之光纖定位構造對應的透鏡陣列中，係具備有可與光纖側之光纖定位構造卡合之透鏡陣列側的光纖定位構造(例如圓銷)。
再者，關於此種光纖定位構造，已依據關於F12形多心光纖連接器之國際規格的IEC61754-5(對應的日本工業規格為JIS C 5981)來規定尺寸(尺寸精確度)。在依照此種規格來形成光纖定位構造之情形下，只要在光纖定位時，進行將光纖側之光纖定位構造卡合(例如嵌合)在與其對應之透鏡陣列側之光纖定位構造的機械性作業，就可做出充分的定位精確度。
然而，關於用以進行光電轉換裝置相對於透鏡陣列之定位的光電轉換裝置定位構造，由於尚未做出規格化，因此，僅藉由機械性的作業，難以做出充分的定位精確度。
因此，自以往以來，在進行光電轉換裝置的定位時，為了進行高精確度的定位，乃進行一種被稱為主動對位(active alignment)的調芯(alignment)作業，該主動對位係藉由圖像辨認、或使光電轉換裝置實際發出訊號光來求出光電轉換裝置的最佳位置。
另外，在進行主動對位時，關於光電轉換裝置之發光元件中之光之出射方向的調芯，對於光結合效率雖為影響較少者而允許某程度的誤差，但關於與發光元件中之光之出射方向正交的方向，對於光結合效率的影響較大，尤其要求須高精確度的調芯。
此外，自以往以來，透鏡陣列雖以藉由使用金屬模具之樹脂材料(例如，聚醚醯亞胺(polyetherimide))之射出成形來形成為主流，但此種透鏡陣列被推定會隨著因為雷射本身之發熱所引起的溫度變化、或在伺服器(server)內等之易於變化溫度為高溫之使用環境下的溫度上升而變形(膨脹)。此外，此種透鏡陣列被推定在低溫時會較常溫時更為收縮。因此，在將光電轉換裝置進行定位時，需推定此種透鏡陣列因溫度變化而造成的變形，以進行即使在產生變形的情形下仍然會做出光電轉換裝置之安裝位置之精確度成為高精確度的定位。尤其在最近，對於光學模組已要求要較以往對應於更為高溫之使用環境溫度(例如105℃)，而為了因應此種要求，要在光電轉換裝置進行定位時考慮透鏡陣列因溫度變化而造成的變形，此點可謂極為重要。然而，以往關於經考慮到此種透鏡陣列之變形而可進行光電轉換裝置之高精確度之定位的技術，並未有任何有效的提案。
再者，關於根據監控光來填補發光元件之出射光之輸出特性因溫度變化而變化之點雖已於前面陳述，但此種以在高溫環境下之通訊穩定化為目的之構成，亦未與光電轉換裝置之定位精確度因溫度變化導致之透鏡陣列之變形對應的情形下，其意義自會淡化，此絕非言過其實。這是因縱使在高溫時根據監控光使發光元件之輸出穩定，亦由於透鏡陣列因溫度變化之變形而使光電轉換裝置、透鏡陣列、光纖間之相對位置之變化成為無法容許的情形下，在發光元件與光纖之端面之間將無法透過透鏡陣列而獲得充分的光結合效率，如此一來即成為對於穩定的通訊帶來障礙的結果。
因此，本發明係有鑑於此上述之點而研創者，其目的在提供一種透鏡陣列及具備它的光學模組，其係經考慮到透鏡陣列本體因溫度變化造成的變形而可進行光電轉換裝置之適當安裝並且可有效地利用監控光，甚至可謀求光學性能及其溫度穩定性之提升。
為了達成前述目的，本發明之申請專利範圍第1項之透鏡陣列之特徵係在於以下各點：一種透鏡陣列，其係設為可安裝排列形成有複數個發光元件並且形成有至少1個受光元件的光電轉換裝置與複數條光纖，且設為可光學性結合前述複數個發光元件與前述複數條光纖之端面，其中該受光元件係接收用以監控從前述複數個發光元件之至少1個所發出之光的監控光，該透鏡陣列之特徵在於具備：透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造，其係形成於透鏡陣列本體中之安裝有前述光電轉換裝置的第1面，用以進行前述光電轉換裝置於安裝時之前述光電轉換裝置的定位；透鏡陣列側之光纖定位構造，其係形成於前述透鏡陣列本體中之安裝有前述複數條光纖的第2面，用以進行前述複數條光纖於安裝時之前述複數條光纖的定位；複數個第1透鏡面，其係以在與前述複數個發光元件對應之預定排列方向排列之方式形成，且將依前述複數個的每個發光元件發出之光分別入射於前述第1面；與前述第1透鏡面相同數量的第2透鏡面，其係以沿著與前述複數條光纖之端面對應之預定排列方向排列之方式形成，且將分別入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個的每個發光元件的光，朝向前述複數條光纖之端面分別出射至前述第2面；至少1個第3透鏡面，其係形成於前述第1面，用以使從前述透鏡陣列本體之內部側入射之前述監控光朝向前述受光元件出射；及光控制部，其係配置成位於連結前述透鏡陣列本體中之前述第1透鏡面與前述第2透鏡面之光程上且位於連結前述第1透鏡面與前述第3透鏡面之光程上，且控制成使所入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個的每個發光元件的光入射，且將此入射之前述複數個的每個發光元件的光，以預定反射率反射而朝前述第3透鏡面側行進並且以預定穿透率穿透而朝前述第2透鏡面側行進，此時，使前述複數個的每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光，而做為前述光電轉換裝置，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造卡合之光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造者；而做為前述光纖，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光纖定位構造卡合之光纖側之光纖定位構造者；且與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(1)所示的條件式：a+b+d1+e+△L≦W1‧‧‧(1)，式中：a：第1透鏡面之位置精確度[μm]、b：第2透鏡面之位置精確度[μm]、d1：光電轉換裝置之發光元件之位置精確度[μm]、e：光纖之位置精確度[μm]、△L：透鏡位置因下式所表示之溫度變化所產生的變化量[μm]、△L=α×△T×L(式中，α：透鏡陣列本體之線膨脹係數[1/℃]、△T：透鏡陣列本體之溫度變化[℃]、L：第1面上之固定位置、與距該固定位置最遠之第1面上之透鏡面之位置的距離[mm])；W1：第1公差(tolerance)[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與光纖之端面之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
再者，依據該申請專利範圍第1項之發明，藉由滿足(1)的條件式，於將光電轉換裝置安裝於透鏡陣列本體時，發光元件之光之出射方向(亦即第1透鏡面中之光軸的軸方向)及與其正交之方向之任一方向的調芯均不需要，只要進行使光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造與透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造卡合的機械性作業，就可容易進行在發光元件與光纖之端面之間不管溫度變化為何均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置的定位。結果，可易於進行經考慮到透鏡陣列本體因溫度變化造成之變形之光電轉換裝置的適當安裝，並且有效利用監控光，甚至可謀求製造效率、光學性能及其溫度穩定性的提升。
此外，申請專利範圍第2項之透鏡陣列之特徵，係如申請專利範圍第1項之透鏡陣列，其中進一步與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(2)所示的條件式：a+c+d1+d2+△L≦W2‧‧‧(2)，式中：c：第3透鏡面之位置精確度[μm]、d2：光電轉換裝置之受光元件之位置精確度[μm]、W2：第2公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與受光元件之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
再者，依據該申請專利範圍第2項之發明，進一步藉由滿足(2)的條件式，只要進行使光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造與透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造卡合的機械性作業，就可容易進行在發光元件與受光元件之間不管溫度變化為何均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置的定位，因此可簡單且確實地獲得監控光，且可進一步提升光學性能及其溫度穩定性。
再者，申請專利範圍第3項之透鏡陣列之特徵，係如申請專利範圍第1或2項之透鏡陣列，其中前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造係形成為圓穴狀、圓孔狀或圓銷(pin)狀；做為前述光電轉換裝置，係設為可安裝具備有形成為可嵌合於前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造之圓銷狀、圓穴狀或圓孔狀之前述光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造者。
再者，依據該申請專利範圍第3項之發明，即可將光電轉換裝置定位構造形成為簡單的形狀，因此可進一步削減製造成本。
此外，申請專利範圍第4項之透鏡陣列之特徵係在於以下各點：一種透鏡陣列，其係設為可安裝排列形成有複數個發光元件並且形成有至少1個受光元件的光電轉換裝置與複數條光纖，且設為可光學性結合前述複數個發光元件與前述複數條光纖之端面，其中該受光元件係接收用以監控從前述複數個發光元件之至少1個所發出之光的監控光，該透鏡陣列之特徵在於具備：透鏡陣列側之光纖定位構造，其係形成於透鏡陣列本體中之安裝有前述複數條光纖的第2面，用以進行前述複數條光纖於安裝時之前述複數條光纖的定位；複數個第1透鏡面，其係以在與前述複數個發光元件對應之預定排列方向排列之方式形成，且將依前述複數個的每個發光元件發出之光分別入射於前述透鏡陣列本體中之安裝有前述光電轉換裝置的第1面；與前述第1透鏡面相同數量的第2透鏡面，其係以沿著與前述複數條光纖之端面對應之預定排列方向排列之方式形成，且將分別入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個的每個發光元件的光，朝向前述複數條光纖之端面分別出射至前述第2面；至少1個第3透鏡面，其係形成於前述第1面，用以使從前述透鏡陣列本體之內部側入射之前述監控光朝向前述受光元件出射；及光控制部，其係配置成位於連結前述透鏡陣列本體中之前述第1透鏡面與前述第2透鏡面之光程上且位於連結前述第1透鏡面與前述第3透鏡面之光程上，且控制成使所入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個的每個發光元件的光入射，且將此入射之前述複數個的每個發光元件的光，以預定反射率反射而朝前述第3透鏡面側行進並且以預定穿透率穿透而朝前述第2透鏡面側行進，此時，使前述複數個的每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光，而前述光電轉換裝置係以藉由調芯作業的定位方式來安裝；而做為前述光纖，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光纖定位構造卡合之光纖側之光纖定位構造者；且與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(1)所示的條件式：a+b+d1+e+△L≦W1　(1)，式中：a：第1透鏡面之位置精確度[μm]、b：第2透鏡面之位置精確度[μm]、d1：光電轉換裝置之發光元件之位置精確度[μm]、e：光纖之位置精確度[μm]、△L：透鏡位置因下式所表示之溫度變化所產生的變化量[μm]、△L=α×△T×L(式中：α：透鏡陣列本體之線膨脹係數[1/℃]、△T：透鏡陣列本體之溫度變化[℃]、L：第1面上之固定位置、與距該固定位置最遠之第1面上之透鏡面之位置的距離[mm])；W1：第1公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與光纖之端面之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率為相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
再者，依據該申請專利範圍第4項之發明，藉由滿足(1)的條件式，以藉由調芯作業之定位方式將光電轉換裝置安裝於透鏡陣列本體時，可進行在發光元件與光纖之端面之間不管溫度變化為何均可獲得充分之光結合效率之高精確度的定位。結果，可進行經考慮到透鏡陣列本體因溫度變化造成之變形之光電轉換裝置的適當安裝，並且有效利用監控光，甚至可謀求光學性能及其溫度穩定性的提升。
此外，申請專利範圍第5項之透鏡陣列的特徵，係如申請專利範圍第4項之透鏡陣列，其中進一步與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(2)所示的條件式：a+c+d1+d2+△L≦W2‧‧‧(2)，式中：c：第3透鏡面之位置精確度[μm]、d2：光電轉換裝置之受光元件之位置精確度[μm]、W2：第2公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與受光元件之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率為相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
再者，依據該申請專利範圍第5項之發明，進一步藉由滿足(2)的條件式，以藉由調芯作業之定位方式將光電轉換裝置安裝於透鏡陣列本體時，可進行在發光元件與受光元件之間不管溫度變化為何均可獲得充分之光結合效率之高精確度的定位，因此可確實獲得監控光，且可進一步提升光學性能及其溫度穩定性。
再者，申請專利範圍第6項之透鏡陣列的特徵，係如申請專利範圍第1至5項中任一項之透鏡陣列，其中前述透鏡陣列側之光纖定位構造係形成為圓銷狀、圓穴狀或圓孔狀；做為前述複數條光纖，係設為可安裝具備有形成為可嵌合於前述透鏡陣列側之光纖定位構造之圓穴狀、圓孔狀或圓銷狀之前述光纖側之光纖定位構造者。
再者，依據該申請專利範圍第6項之發明，由於可將光纖定位構造形成為符合規格的形狀，因此可容易且高精確度地進行光纖的定位。
再者，申請專利範圍第7項之透鏡陣列的特徵，係如申請專利範圍第1至6項中任一項之透鏡陣列，其中做為前述光電轉換裝置，係形成為安裝有前述受光元件沿著前述發光元件之排列方向形成與前述發光元件相同數量者；且前述第3透鏡面沿著前述第1透鏡面之排列方向排列並形成與前述第1透鏡面及前述第2透鏡面相同的數量。
再者，依據該申請專利範圍第7項之發明，由於可獲得各個發光元件的監控光，因此可確實地使各發光元件之出射光的輸出穩定化。此外，藉由形成複數個發光元件及第3透鏡面，滿足(2)之條件式時的效果更加顯著。
此外，申請專利範圍第8項之透鏡陣列的特徵，係如申請專利範圍第1至7項中任一項之透鏡陣列，其中前述光控制部係具備：凹部，其係凹入形成於前述透鏡陣列本體，且供入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個的每個發光元件的光入射；稜鏡(prism)，其係配置於該凹部所形成的空間內，用以形成在入射於前述凹部後朝向前述第2透鏡面側行進之前述複數個的每個發光元件之光的光程；及反射/穿透層，其係位於前述凹部所形成的空間內且配置於相對於前述稜鏡在前述複數個的每個發光元件之光之行進方向之上游側的位置，用以將入射於前述凹部之前述複數個的每個發光元件之光，以前述預定反射率反射至前述第3透鏡面側並且以前述預定穿透率穿透至前述稜鏡側，此時，使前述複數個的每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光。
再者，依據該申請專利範圍第8項之發明，可藉由簡單的構成而確實地獲得監控光。
再者，申請專利範圍第9項之光學模組的特徵，係一種光學模組，其特徵在於具備：如申請專利範圍第1至8項中任一項之透鏡陣列；及與透鏡陣列對應之光電轉換裝置。
再者，依據該申請專利範圍第9項之發明，可進行在發光元件與光纖之端部之間不管溫度變化為何均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置的定位。
依據本發明，可進行經考慮到透鏡陣列本體因溫度變化造成的變形之光電轉換裝置之適當安裝，並且可有效利用監控光，甚至可謀求光學性能及其溫度穩定性之提升。
(第1實施形態)
以下參照圖1至圖18來說明本發明之透鏡陣列及具備它的光學模組之第1實施形態。
在此，圖1係為將本實施形態中之光學模組1之概要與本實施形態中之透鏡陣列2之縱剖面圖一同顯示之概略構成圖。此外，圖2係為圖1所示之透鏡陣列2的正面圖。再者，圖3係為圖1所示之透鏡陣列2的平面圖。再者，圖4係為圖1所示之透鏡陣列2的左側面圖。此外，圖5係為圖1所示之透鏡陣列2的右側面圖。再者，圖6係為圖1所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖1所示，本實施形態中之透鏡陣列2係配置於光電轉換裝置3與光纖5之間。
在此，光電轉換裝置3係在面對半導體基板6之透鏡陣列2的面，具有相對於該面朝垂直方向(圖1中之上方向)出射(發出)雷射光La的複數個發光元件7，而此等發光元件7係構成前述的VCSEL(垂直空腔表面發光雷射)。另外，在圖1中，各發光元件7係沿著圖1中之紙面垂直方向排列形成。此外，光電轉換裝置3係在面對半導體基板6中之透鏡陣列2的面，且為圖1中相對於各發光元件7的左方附近位置具有與發光元件7相同數量的複數個受光元件8，該發光元件7係接收用以監控從各發光元件7分別出射之雷射光La之輸出(例如強度或光量)之監控光M。另外，受光元件8係排列形成為與發光元件7相同方向，而在相互對應之元件7、8彼此之間，在排列方向的位置係相互一致。亦即，受光元件8係以與發光元件7相同間距(pitch)而形成。此受光元件8係可為光檢測器(photo-detector)。此外，受光元件8只要形成至少1個，未必形成與發光元件7相同的數量，亦可形成為數量較發光元件7更少。再者，雖未圖示，但在光電轉換裝置3中，係連接有根據藉由受光元件8所接收之監控光M的強度或光量來控制從發光元件7發出之雷射光La之輸出的控制電路。此種光電轉換裝置3係例如在使半導體基板6抵接於透鏡陣列2的狀態下，對透鏡陣列2成相對向配置。再者，此光電轉換裝置3係例如以夾鉗(clamp)彈簧、黏接劑等之未圖示之公知的固定手段來安裝於透鏡陣列2，藉此與透鏡陣列2共同構成光學模組1。
此外，本實施形態中之光纖5係配設成與發光元件7及受光元件8相同數量，且沿著圖1中之紙面垂直方向以與發光元件7相同間距而排列形成。各光纖5係設為彼此相同尺寸之多模(multimode)方式之光纖5，並且其端面5a側之部位為保持在前述之MT連接器等之多心總括型的光連接器10內。此種光纖5係例如在使光連接器10中之透鏡陣列2側之端面抵接於透鏡陣列2的狀態下，藉由未圖示之公知的固定手段(例如，夾鉗彈簧等)來安裝於透鏡陣列2。
再者，透鏡陣列2係在配置於此種光電轉換裝置3與光纖5之間的狀態下，使各發光元件7與各光纖5之端面5a形成光學性結合。
茲進一步詳述該透鏡陣列2，如圖1所示，透鏡陣列2係具有透光性的透鏡陣列本體4，而該透鏡陣列本體4之外形係形成為大致矩形板狀。亦即，如圖1及圖3所示，透鏡陣列本體4係藉由上端面4c、下端面4a、左端面4b、右端面4e、前端面4f及後端面4g之各平面而構成大致的外形。此外，上下之端面4c、4a係設為彼此平行，而左右的端面4b、4e亦設為彼此平行。再者，上下之端面4c、4a與左右之端面4b、4e係設為彼此垂直。
此種透鏡陣列本體4的下端面4a，係發揮做為供光電轉換裝置3安裝之第1面的功能，而在其下端面4a，如圖1及圖6所示，係形成有與發光元件7相同數量的複數個(12個)平面圓形的第1透鏡面(凸透鏡面)11。在此，如圖1所示，下端面4a在圖1中右側之預定範圍之平面大致成矩形的部位，係形成於透過柱孔部(counter boring)23而凹入於較其他部位更上方之凹入平面(以下稱為透鏡形成面23a)，而複數個第1透鏡面11係形成於此種下端面4a中之透鏡形成面23a上。然而，透鏡形成面23a係形成為相對於下端面4a中之其他部位呈平行。此外，各第1透鏡面11係形成為排列在與發光元件7對應之預定排列方向(第1圖中之紙面垂直方向，第6圖中之縱方向)。再者，各第1透鏡面11係形成為彼此相同尺寸，並且以與發光元件7相同間距形成。另外，在排列方向中彼此相鄰的第1透鏡面11彼此係可形成為使各個周端部彼此接觸的鄰接狀態。此外，如第1圖所示，各第1透鏡面11上之光軸OA(1)係以與從分別對應於各第1透鏡面11之各發光元件7發出之雷射光La的中心軸一致為理想。尤佳為各第1透鏡面11上之光軸OA(1)係設為相對於透鏡陣列本體4之下端面4a呈垂直。
在此種各第1透鏡面11中，如第1圖所示，係供依與各第1透鏡面11分別對應之各個發光元件7出射之雷射光La入射。再者，各第1透鏡面11係使所入射之各個發光元件7的雷射光La朝透鏡陣列本體4的內部行進。另外，各第1透鏡面11係可使所入射之各個發光元件7的雷射光La達成準直(collimate)功能，或者亦可使其收斂。
另一方面，透鏡陣列本體4的左端面4b係發揮做為供複數個光纖5安裝之第2面的功能。而在該左端面4b中，如圖1及圖4所示，係形成有與第1透鏡面11相同數量之平面圓形之複數個第2透鏡面(凸透鏡面)12。在此，如圖1及圖4所示，左端面4b在中央側之預定範圍之平面大致成矩形的部位，係相對於將該部位包圍之周邊側的部位形成於透過柱孔部26而凹入於第1圖中之右方之凹入平面(以下稱為透鏡形成面26a)，而複數個第2透鏡面12係形成於此種左端面4b中之透鏡形成面26a上。然而，透鏡形成面26a係形成為相對於左端面4b中之其他部位呈平行。此外，各第2透鏡面12係形成為排列在與各光纖5之端面5a之排列方向，亦即與第1透鏡面11之排列方向相同方向。再者，各第2透鏡面12係形成為彼此相同尺寸，並且以與第1透鏡面11為相同間距而形成。另外，在排列方向中彼此相鄰的第2透鏡面12彼此之間係可形成為使各個周端部彼此接觸的鄰接狀態。此外，各第2透鏡面12上之光軸OA(2)，係以位在與對應於各第2透鏡面12之各光纖5之端面5a之中心軸為相同軸上為理想。尤佳為各第2透鏡面12上之光軸OA(2)係設為相對於透鏡陣列本體4之左端面4b呈垂直。
在此種各第2透鏡面12中，如第1圖所示，係供分別入射於對應於各第2透鏡面12之各第1透鏡面11而行進於透鏡陣列本體4之內部之光程而來之各個發光元件7的雷射光La分別入射。此時，各個發光元件7之雷射光La的中心軸，係以與各第2透鏡面12上之光軸OA(2)一致為理想。再者，各第2透鏡面12係使所入射之各個發光元件7之雷射光La收斂並朝向與各第2透鏡面12對應之各光纖之端面5a而分別出射。
如此一來，各發光元件7與各光纖5之端面5a即透過第1透鏡面11及第2透鏡面12而形成光學性結合。
再者，如圖1及圖6所示，在透鏡陣列本體4之下端面4a中之透鏡形成面23a上且為在圖1相對於第1透鏡面11之左方附近位置，係形成有與受光元件8相同數量(在本實施形態中，發光元件7、光纖5、第1透鏡面11及第2透鏡面12都為相同數量)之平面圓形狀之第3透鏡面(凸透鏡面)13。各第3透鏡面13係形成為排列在與受光元件8對應之預定排列方向，亦即與第1透鏡面11之排列方向相同的方向。此外，各第3透鏡面13係形成為彼此相同尺寸，並且以與各受光元件8相同間距而形成。另外，在排列方向中彼此相鄰之第3透鏡面13彼此，亦可形成為使各個周端部彼此接觸之鄰接狀態。此外，各第3透鏡面13上之光軸OA(3)，係以與分別對應於各第3透鏡面13之各受光元件8之受光面之中心軸一致的情況為理想。尤佳為各第3透鏡面13上之光軸OA(3)，係設為相對於透鏡陣列本體4之下端面4a呈垂直。
在此種各第3透鏡面13中，如圖1所示，係供分別對應於各第3透鏡面13之各個發光元件7的監控光M從透鏡陣列本體4之內部側入射。再者，各第3透鏡面13係使所入射之各個發光元件7之監控光M收斂並朝向與各第3透鏡面13對應之各受光元件8分別出射。
再者，如圖1及圖3所示，在透鏡陣列本體4之上端面4c，係凹入形成有縱剖面大致梯形的第2凹部63，而構成該第2凹部63之內面之一部分的傾斜面4d係設為全反射面4d。如圖1所示，全反射面4d係形成為其上端部較其下端部更位於圖1中之左側(亦即後述的凹部14側)之相對於透鏡陣列本體4之下端面4a及左端面4b之雙方具有傾斜的傾斜面。此全反射面4d係配置在第1透鏡面11與後述之凹部14之第1光學面14a之間的各個發光元件7之雷射光La的光程上。
在此種全反射面4d中，如圖1所示，係供分別入射於各第1透鏡面11之後之各個發光元件7之雷射光La從圖1中之下方以臨界角以上的入射角入射。再者，全反射面4d係使所入射之各個發光元件7之雷射光La朝向第1圖中之左側發生全反射。
另外，全反射面4d之傾斜角，較佳為係以下端面4a為基準(0°)而繞著圖1中之順時針方向設為40°至50°(尤佳為45°)。此外，在全反射面4d上，亦可塗覆(coating)由Au(金)、Ag(銀)、Al(鋁)等所構成的反射膜。
此外，如圖1及圖3所示，在透鏡陣列本體4之上端面4c，係以位在連結第1透鏡面11與第2透鏡面12的光程上的方式凹入形成有凹部14。
在此，如圖1所示，在凹部14的右側面，如圖1所示，係形成有構成凹部14之內面之一部分的第1光學面14a。此第1光學面14a係形成為相對於透鏡陣列本體4之左端面4b呈平行。
在此種第1光學面14a上，如圖1所示，係供藉由全反射面4d全反射之各個發光元件7的雷射光La垂直入射。此入射角(亦即入射方向)係成為相對於左端面4b亦呈垂直的角度(入射方向)。
此外，如圖1所示，在凹部14之左側面係形成有第2光學面14b，該第2光學面14b係為凹部14之內面的一部分，且為相對於第1光學面14a而在圖1之左方構成相對向的部位。此第2光學面14b亦形成為相對於左端面4b呈平行。
在此種第2光學面14b中，如圖1所示，係供入射於第1光學面14a之後朝向各第2透鏡面12側行進之各個發光元件7的雷射光La垂直入射。再者，第2光學面14b係使所入射之各個發光元件7的雷射光La垂直穿透。
再者，如圖1所示，在凹部14所形成的空間內，係配置有縱剖面大致為梯形的稜鏡16。
在此，如圖1所示，稜鏡16係在圖1之左方面對第1光學面14a的位置，具有構成稜鏡16之表面之一部分的第1稜鏡面16a。此第1稜鏡面16a係形成為其上端部較其下端部更位於圖1中之右側(亦即第1光學面14a側)之相對於透鏡陣列本體4之下端面4a及左端面4b具有預定傾斜角的傾斜面。藉此，如圖1所示，在第1稜鏡面16a與第1光學面14a之間，係形成有縱剖面成直角三角形狀的空間。另外，第1稜鏡面16a亦可相對於全反射面4d呈平行配置。
此外，如圖1所示，稜鏡16係具有第2稜鏡面16b，其係稜鏡16的表面之一部分且構成與第1稜鏡面16a相對向之部位。此第2稜鏡面16b係在相對於第2光學面14b於圖1之右方隔開預定間隔所面對的位置，相對於第2光學面14b呈平行配置。
再者，如圖1所示，稜鏡16之在圖1中之右端面係抵接於從凹部14之右側面中之第1光學面14a之上端朝上方延伸的部位，此外，稜鏡16之在圖1中之下端面係抵接於凹部14的底面14e，再者，形成於該上端部之凸緣部36則係以抵接於透鏡陣列本體4之上端面4c之方式來對凹部14進行定位。
此種稜鏡16係以形成入射於第1光學面14a之後朝向第2透鏡面12側行進之各個發光元件7之雷射光La的光程的方式而形成。
再者，如圖1所示，在凹部14與稜鏡16之間，係充填有由透光性之黏接材所構成的充填材18，藉由此充填材18的黏接力，使稜鏡16穩定地保持於凹部14內。此外，如圖1所示，充填材18亦配置於凸緣部36上，且亦用在凸緣部36對於透鏡陣列本體4之上端面4c的黏接上。以此種充填材18而言，可使用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。
此外，在本實施形態中，充填材18係形成為與稜鏡16相同的折射率。例如，在藉由做為聚醚醯亞胺之SABIC公司製Ultem(註冊商標)來形成稜鏡16時，亦可藉由三菱瓦斯化學公司製LUMIPLUS(註冊商標)來形成充填材18。此時，可將稜鏡16及充填材18的折射率相對於波長850nm的光均設為1.64。除此以外，例如，在藉由做為環狀烯烴(olefin)樹脂之JSR公司製之ARTON(註冊商標)來形成稜鏡16時，亦可藉由做為UV硬化樹脂之(股份有限公司)TECS製之A1754B來形成充填材18。此時，可將稜鏡16及充填材18之折射率相對於波長850nm的光均設為1.50。
再者，如圖1所示，在凹部14所形成的空間內且在相對於稜鏡16為各個發光元件7之雷射光La之行進方向中之上游側的位置，係形成有厚度較薄的反射/穿透層17。在此，如圖1所示，反射/穿透層17之第1光學面14a側的表面，係隔著充填材18而面對第1光學面14a，並且反射/穿透層17之第1稜鏡面16a側的表面係與第1稜鏡面16a密接。此種反射/穿透層17亦可藉由對由Ni(鎳)、Cr(銅)或Al等之單一金屬所構成之單層膜或是介電常數彼此不同之複數個介電體(例如TiO2與SiO2)進行交替疊層所獲得之介電體多層膜予以塗覆於第1稜鏡面16a上而形成。此時，在塗覆方面可使用英高鎳(Inconel)蒸鍍等之公知的塗覆技術。在使用此種塗覆時，係可將反射/穿透層17形成為1 μm以下極薄的厚度。然而，亦可藉由玻璃濾光片(glass filter)來構成反射/穿透層17。此外，反射/穿透層17亦可形成為相對於第1稜鏡面16a呈平行。
在此，如圖1所示，垂直入射於第1光學面14a之各個發光元件7的雷射光La，不會折射而是朝向第2透鏡面12側在充填於第1光學面14a與反射/穿透層17之間之充填材18之內部的光程上直線前進。此時，只要將充填材18與透鏡陣列本體4均形成為相同折射率，就可抑制在第1光學面14a與充填材18之界面中之菲涅耳(Fresnel)反射。此時，透鏡陣列本體4亦可藉由與稜鏡16相同的材料來形成。再者，如此一來行進在第1光學面14a與反射/穿透層17之間之充填材18內之各個發光元件7的雷射光La即入射於反射/穿透層17。再者，反射/穿透層17係使所入射之各個發光元件7的雷射光La，以預定的反射率而反射至第3透鏡面13側，並且以預定的穿透率穿透至稜鏡16側。此時，由於反射/穿透層17的厚度較薄，故穿透該反射/穿透層17之雷射光La的折射可予以忽視(可視為直線前進穿透)。另外，以反射/穿透層17之反射率及穿透率而言，係可在可獲得被視為足以監控雷射光La的輸出之光量之監控光M的限度下，設定與反射/穿透層17之材質或厚度等對應之所希望的值。例如，在藉由前述之單層膜來形成反射/穿透層17時，雖依其厚度而有所不同，但可將反射/穿透層17之反射率設為20%、穿透率設為60%(吸收率為20%)。此外，例如，在藉由前述之介電體多層膜來形成反射/穿透層17時，雖依其厚度或層數而有所不同，但可將反射/穿透層17的反射率設為10%、穿透率設為90%。
再者，在進行此種反射或穿透時，如圖1所示，反射/穿透層17係使入射於反射/穿透層17之各個發光元件7之雷射光La之各個的一部分(反射率所屬的光)朝向與各監控光M對應之各第3透鏡面13側反射，以做為與各發光元件7分別對應之各個發光元件7的監控光M。
再者，如此一來經反射/穿透層17所反射之各個發光元件7的監控光M，就在朝向各第3透鏡面13側行進於透鏡陣列本體4之內部之後，即從各第3透鏡面13朝向與該等對應之各受光元件8而分別出射。
另一方面，各個發光元件7的經反射/穿透層17所穿透之雷射光La，在穿透之後緊接著就入射於第1稜鏡面16a。各個發光元件7之雷射光La相對於該第1稜鏡面16a的入射方向，係可視為與各個發光元件7之雷射光La相對於反射/穿透層17的入射方向相同。此係由於反射/穿透層17極薄，可忽視雷射光La在此層17的折射之故。再者，入射於第1稜鏡面16a之各個發光元件7的雷射光La，係朝向第2透鏡面12側而行進於稜鏡16之內部的光程上。
此時，由於稜鏡16形成為與充填材18相同的折射率，故各個發光元件7之雷射光La入射於第1稜鏡面16a時，各雷射光La不會產生折射。再者，行進於稜鏡16之內部之光程上之各個發光元件7的雷射光La，係垂直入射於第2稜鏡面16b並且從第2稜鏡面16b垂直出射於稜鏡16的外部。
接著，從第2稜鏡面16b出射之各個發光元件7的雷射光La，係垂直入射於充填於第2稜鏡面16b與第2光學面14b之間的充填材18。此垂直入射之各個發光元件7的雷射光La，係未折射而朝向第2透鏡面12側直線前進在充填材18之內部的光程上。此時，由於充填材18形成為與稜鏡16相同的折射率，故第2稜鏡面16b與充填材18之界面中之菲涅耳反射受到抑制。
如此一來，行進在第2稜鏡面16b與第2光學面14b之間之充填材18內之各個發光元件7的雷射光La，即從充填材18垂直出射，且之後就如前所述垂直入射於第2光學面14b。再者，垂直入射於第2光學面14b之各個發光元件7的雷射光La，係在朝向各第2透鏡面12側行進在第2光學面14b以後之透鏡陣列本體4之內部之光程上，然後藉由各第2透鏡面12而朝向與該各第2透鏡面12對應之各光纖5之端面分別出射。
另外，如圖3所示，凹部14從上端面4c之面法線方向(圖1中之上方)觀看時，凹部14中之底面14e及所有側面14a至14d係形成為收斂在由凹部14中之開口部14f之外形所顯示之範圍以內的形狀。換言之，凹部14係形成為使朝向關於底面14e及所有側面14a至14d之各者之上端面4c之面法線方向的投影面，收斂在由開口部14f之外形所顯示之範圍以內。此種凹部14之形狀，係成為可確保從金屬模具離開的離模性。此點在前述之第2凹部63中亦相同。
如上所述之凹部14、稜鏡16、反射/穿透層17及充填材18，係構成了本發明中用以控制各個發光元件7之雷射光La的光控制部，使雷射光La分離為行進於第2透鏡面12側之穿透光與行進於第3透鏡面13側之反射光(監控光)。關於此種光控制部之構成及變形(variation)，係記載於由本申請人先前所申請之日本特願2010-195737號之說明書及圖式。
此外，如圖1至圖4及圖6所示，在透鏡陣列本體4之左端面4b上且為在相對於透鏡形成面26a為第2透鏡面12之排列方向之兩外側的位置，相對於左端面4b呈垂直地形成有做為透鏡陣列側之光纖定位構造之一對光纖定位用凸部27。此等一對光纖定位用凸部27係形成為從左端面4b朝向光纖5側突出之彼此相同尺寸的圓銷狀(圓柱形狀)。
另一方面，以與此等一對光纖定位用凸部27對應之光纖5側之構成而言，如圖7所示，在光連接器10形成有做為光纖側之光纖定位構造之一對光纖定位用凹部127。然而，在圖7中，由於兩光纖定位用凹部127在紙面垂直方向重疊，因此僅觀看到紙面前方側之1個光纖定位用凹部127。此等一對光纖定位用凹部127係形成為滿足按照前述之F12形多心光纖連接器之規格(IEC 61754-5、JIS C 5981)之尺寸精確度之彼此相同尺寸的圓輪轂孔狀。
如圖7所示，在光纖定位用凹部127中，係於將光纖5安裝於透鏡陣列2時，供對應之光纖定位用凸部27插入，藉此，得以進行將光纖5安裝於透鏡陣列2時之光纖5的定位。
再者，如圖6所示，在透鏡陣列本體4之下端面4a上且為在相對於透鏡形成面23a為第1透鏡面11及第3透鏡面13之排列方向之兩外側位置，形成有做為透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造之一對器件定位用凹部24。此等一對器件定位用凹部24係形成為彼此相同尺寸的圓輪轂孔狀，並且其中心軸形成為相對於第1透鏡面11中之光軸OA(1)呈平行。
另一方面，以與此等一對器件定位用凹部24對應之光電轉換裝置3側之構成而言，如圖7所示，在半導體基板6，係形成有做為光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造之一對器件定位用凸部124。然而，在圖7中，由於兩器件定位用凸部124在紙面垂直方向中重疊，因此僅觀看到紙面前方側之1個器件定位用凸部124。此等一對器件定位用凸部124係形成為相對於來自發光元件7之出射光之中心軸成平行之方向延伸之彼此相同尺寸的圓銷狀。
如圖7所示，各器件定位用凸部124係於將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列2時分別插入於對應之器件定位用凹部24，藉此，得以進行將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列2時之光電轉換裝置3的定位。
在此，如前所述，由於形成於光連接器10之光纖定位用凹部127係形成為經規格化的尺寸，因此，光纖5的定位不需要調芯作業，只要將光纖定位用凸部27插入於光纖定位用凹部127之機械性的作業，就可做出充分的定位精確度。只要做出此種充分的定位精確度，即使透鏡陣列本體4因為溫度變化而變形時，在光纖5側對於透鏡陣列2的安裝位置亦無問題。
相對於此，光電轉換裝置3的定位，由於器件定位用凸部124的規格未做規定，因此，以往僅以機械性的作業難以做出亦足以對應於透鏡陣列本體4之熱變形之充分的定位精確度。
然而，在本實施形態中，關於光電轉換裝置3的定位，亦採取不需調芯作業即可高精確度地進行的手段。
亦即，本實施形態中之透鏡陣列2係與光電轉換裝置3及光纖5相互作用，且滿足以下(1)所示的條件式。
a+b+d1+e+△L≦W1　(1)
然而，(1)式中之a係為第1透鏡面11之位置精確度[μm]，且為透鏡陣列本體4在製造上之誤差(尺寸誤差)的一種(以下亦同)。此a之值，係亦可將例如從各第1透鏡面11之理想的形成位置(設計上的位置)朝與各第1透鏡面11之光軸OA(1)正交之方向的變位量(誤差)設為針對所有第1透鏡面11所合計的值。另外，(1)式係可謂顯示出：第1透鏡面11的個數愈多，則各個第1透鏡面11所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各第1透鏡面11的位置而言，係可使用各第1透鏡面11之中心點的位置即可。此外，各第1透鏡面11之位置的基準點，亦可取為在1個器件定位用凹部24之中心點。然而，a之值亦可設為在朝與各第1透鏡面11之光軸OA(1)正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各器件定位用凹部24之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各器件定位用凹部24之光軸OA(1)正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凹部24的位置，可使用器件定位用凹部24之中心點的位置。此外，此種情況下，將第1透鏡面11及器件定位用凹部24之位置的基準點，設在器件定位用凹部24之中心點以外即可。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對器件定位用凹部24之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與透鏡陣列本體4之下端面4a平行之假想直線上的一點(但不從下端面4a上脫離之點)。
此外，(1)式中之b係為第2透鏡面12之位置精確度[μm]，且為透鏡陣列本體4在製造上之誤差的一種(以下亦同)。此b之值亦可例如設為將從各第2透鏡面12之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各第2透鏡面12之光軸OA(2)正交之方向的變位量，就所有第2透鏡面12所合計而得的值。另外，(1)式可謂顯示第2透鏡面12的個數愈多，則各個第2透鏡面12所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各第2透鏡面12的位置而言，可使用各第2透鏡面12之中心點的位置。此外，各第2透鏡面12之位置的基準點，亦可設在1個光纖定位用凸部27之中心點。然而，b之值亦可設為在朝與各第2透鏡面12之光軸OA(2)正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各光纖定位用凸部27之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各光纖定位用凸部27之光軸OA(2)正交之方向之變位量而得的值。此時，做為光纖定位用凸部27的位置，可使用光纖定位用凸部27之中心點的位置。此外，此情況下，可將第2透鏡面12及光纖定位用凸部27之位置的基準點，設在光纖定位用凸部27之中心點以外。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對光纖定位用凸部27之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與透鏡陣列本體4之左端面4b平行之假想直線上的一點(但不從左端面4b上脫離之點)。
再者，(1)式中之d1係為光電轉換裝置3之發光元件7之位置精確度[μm]，且為光電轉換裝置3在製造上之誤差的一種(以下亦同)。此d1之值，係可設為例如將從各發光元件7之理想的形成位置(設計上的位置)朝與各發光元件7之雷射光La之出射方向(亦即光軸OA(1)方向)正交之方向的變位量，就所有發光元件7所合計而得的值。另外，(1)式可謂顯示發光元件7的個數愈多，各個發光元件7所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各發光元件7的位置而言，可使用各發光元件7之發光點的位置。此外，各發光元件7之位置的基準點，亦可設在1個器件定位用凸部124之中心點。然而，d1之值亦可設為在朝與前述之各發光元件7之雷射光La之出射方向正交之方向之變位量的合計值，再進一步分別加上從各器件定位用凸部124之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各器件定位用凸部124之雷射光La之出射方向正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凸部124的位置，可使用器件定位用凸部124之中心點的位置。此外，此時，可將發光元件7及器件定位用凸部124之位置的基準點，設在器件定位用凸部124之中心點以外。以此基準點之例而言，可列舉連結一對器件定位用凸部124之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與半導體基板6之元件形成面平行之假想直線上的一點(但不從元件形成面上脫離之點)。
再者，(1)式中之e係為光纖5之位置精確度[μm]，且為光連接器10在製造上(組裝上)之誤差(以下亦同)。此e之值亦可例如設為將從各光纖5之端面5a之理想之配置位置(設計上的位置)朝與各光纖5之端面5a之光纖軸方向(亦即光軸OA(2)方向)正交之方向的變位量，就所有光纖5所合計而得的值。另外，(1)式可謂顯示光纖5之條數愈多，則各個光纖5所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各光纖5之端面5a的位置而言，係可使用各光纖5之端面5a之中心點。此外，各光纖5之位置的基準點，亦可設在1個光纖定位用凹部127之中心點。然而，e之值亦可設為在朝與各光纖5之端面5a之光纖軸方向正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各光纖定位用凹部127之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各光纖定位用凹部127之光纖軸方向正交之方向之變位量而得的值。此時，做為光纖定位用凹部127的位置，可使用光纖定位用凹部127之中心點的位置。此外，此時，可將光纖5之端面5a及光纖定位用凹部127之位置的基準點，設在光纖定位用凹部127之中心點以外。以此基準點之例而言，可列舉連結一對光纖定位用凹部127之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與光連接器10之端面平行之假想直線上的一點(但不從光連接器10之端面上脫離之點)。
此外，(1)式中之△L，係為透鏡位置因為下式所表示之溫度變化所產生的變化量[μm](以下亦同)。
△L=α×△T×L(1a)
然而，(1a)式中之α係為透鏡陣列本體之線膨脹係數[1/℃]。此外，(1a)式中之△T係為透鏡陣列本體4之溫度變化[℃]。
再者，(1a)式中之L係為透鏡陣列本體4之下端面4a上之固定位置、與距該固定位置最遠之下端面4a上之透鏡面(亦即第1透鏡面11或第3透鏡面13)之位置的設計上的距離[mn]。另外，以固定位置而言，以可使用可視為安裝有光電轉換裝置3之透鏡陣列本體4因為溫度變化而變形時之變形之中心的位置為理想。
例如，半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形(線膨脹係數較小)時，亦可使用連結一對器件定位用凹部24之中心點彼此之假想線段之中點之位置做為固定位置。此時，以(1a)式中之L而言，亦可使用固定位置、與距該固定位置最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)之中心點或周端部上之一點(具固定位置最遠的點)之距離。在此，圖8係顯示此種情形之固定位置P及與其對應的1。在圖8中，距固定位置P最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)，成為複數個第3透鏡面13中之排列方向中最外側的第3透鏡面13。再者，此最外側之第3透鏡面13之周端部上之距固定位置P最遠之一點與固定位置P之間的距離成為L。另外，圖8中之陰影(hatching)部係顯示：在半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時滿足(1)式之與△L對應的範圍。此範圍之外形線係呈現以固定位置P為中心之半徑L+△L的圓形，此點係與視為透鏡陣列本體4以固定位置P為中心而變形之點對應。可明瞭在此範圍內係收容有所有的透鏡面11(13)。
另一方面，在半導體基板6較透鏡陣列本體4更易於變形(線膨脹係數較大)時，亦可使用一對器件定位用凹部24之各者之中心點的位置做為固定位置(2個固定位置)。此時，以(1a)式中之L而言，亦可使用一個固定位置與距該一個固定位置最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)之中心點或周端部上之一點(距一個固定位置最遠的點)之距離、及另一個固定位置與距該另一個固定位置最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)之中心點或周端部上之一點(距另一個固定位置最遠的點)之距離中任一較大的一方。在此，圖9中係顯示此種情形之2個固定位置P1、P2及與其對應之L。另外，在圖9中，距一個固定位置P1最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)，係成為複數個第3透鏡面13中之排列方向一端側之第3透鏡面13a，而距另一個固定位置P2最遠之下端面4a上之透鏡面11(13)則成為複數個第3透鏡面13中之整列方向另一端側之第3透鏡面13b。在圖9中，一個固定位置P1、與距排列方向一端側之第3透鏡面13a之周端部上之一個固定位置P1最遠之一點之間的距離，係與另一個固定位置P2、與距排列方向另一端側之第3透鏡面13b之周端部上之另一個固定位置P2最遠之一點之間的距離一致。因此，在圖9中，P1-13a間之距離及P2-13b間之距離的雙方均為L。另外，圖9中之陰影部，係顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之滿足(1)式之與△L對應的範圍。此範圍之外形線係呈現由以一個固定位置P1為中心之半徑L+△L的圓弧、與以另一個固定位置P2為中心之半徑L+△L之圓弧所包圍的形狀，此點係與視為透鏡陣列本體4以2個固定位置P1、P2為中心而變形之點對應。可明瞭在此範圍內係收容有所有的透鏡面11(13)。
最後，(1)式中之W1係為第1公差[μm](以下亦同)。在此，所謂第1公差係指假設使光電轉換裝置3沿著第1透鏡面11中與光軸OA(1)正交之方向，從安裝至其發光元件7與光纖5之端面5a之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體4的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率為相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離(安裝位置餘隙寬度)。
再者，藉由滿足該(1)式，於將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列本體4時，不再需要發光元件7之雷射光La之出射方向(亦即光軸OA(1)方向)及與其正交之方向的任一方向的調芯，只要將器件定位用凸部124插入於器件定位用凹部24的機械性作業，就可易於進行在發光元件7與光纖5之端面5a間不管溫度上升均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置3的定位。具體而言，即使透鏡陣列本體4因為溫度上升而變形時，亦可將發光元件7與光纖5之端面5a之間之光結合效率在設計上的誤差抑制在2dB以內。
在製造滿足此(1)式之透鏡陣列2之情形下，例如，首先假定無尺寸誤差及安裝誤差之理想上(亦即設計上的)的透鏡陣列、光電轉換裝置及光纖。接著，就該假定之理想上的光學系統，在假設使光電轉換裝置從與發光元件-光纖端面間之最大結合效率對應之理想上之安裝位置移動至朝與雷射光La之出射方向正交之方向移動時，進行發光元件-光纖端面間之光結合效率之模擬。然後，設定(1)式之左邊的各值，以滿足從該模擬之結果所獲得之第1公差W1。再者，製造透鏡陣列2以滿足所設定之各值。在此，(1)式中與透鏡陣列2之尺寸直接有關者雖為a、b及△L的各值，但此等各值只要反映為使透鏡陣列本體4成形之金屬模具之尺寸精確度(就a、b而言)、尺寸(就L而言)及樹脂材料之種類(就α而言)即可。然而，a、b及△L5之各值，係為經考慮與光電轉換裝置3之發光元件7有關之d1之值及與光纖5有關之e之值者，此自不待言。另外，關於e的值，只要滿足按照前述F12形多心光纖連接器之規格(IEC 61754-5、JIS C 5981)的尺寸精確度即可。
除上述構成外，在本實施形態中，透鏡陣列2還與光電轉換裝置3及光纖5相互作用，以滿足以下(2)所示之條件式。a+c+d1+d2+△L≦W2　(2)
然而，(2)式中之c係為第3透鏡面13之位置精確度[μm]，且為透鏡陣列本體4之製造上之誤差的一種(以下亦同)。此c之值，係可設為例如將從各第3透鏡面13之理想的形成位置(設計上的位置)朝與各第3透鏡面13之光軸OA(3)正交之方向的變位量，就所有第3透鏡面13所合計而得的值。另外，(2)式係可謂顯示：第3透鏡面13的個數愈多，各個第3透鏡面13所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各第3透鏡面13的位置而言，係可使用各第3透鏡面13之中心點的位置。此外，各第3透鏡面13之位置的基準點，亦可設在1個器件定位用凹部24之中心點。然而，c之值亦可設為在朝與前述之各第3透鏡面13之光軸OA(3)正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各器件定位用凹部24之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各器件定位用凹部24之光軸OA(3)正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凹部24的位置，可使用器件定位用凹部24之中心點的位置。此外，此時，係可將第3透鏡面13及器件定位用凹部24之位置的基準點，設在器件定位用凹部24之中心點以外。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對器件定位用凹部24之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與透鏡陣列本體4之下端面4a平行之假想直線上的一點(但不從下端面4a上脫離之點)。
此外，(2)式中之d2係為光電轉換裝置3之受光元件8之位置精確度[μm]，且為光電轉換裝置3在製造上之誤差的一種(以下亦同)。此d2之值，係可設為例如將從各受光元件8之理想的形成位置(設計上的位置)朝與各受光元件8之監控光M之入射方向(亦即光軸OA(3)方向)正交之方向的變位量，就所有受光元件8所合計而得的值。另外，(2)式係可謂顯示：發光元件8的個數愈多，各個受光元件8所要求之位置精確度就有愈高(誤差愈小)的傾向。在此，以各受光元件8的位置而言，可使用各受光元件8之受光面的中心位置。此外，各受光元件8之位置的基準點，亦可設在1個器件定位用凸部124之中心點。然而，d2之值亦可設為在朝與前述之各受光元件8之監控光M之入射方向正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各器件定位用凸部124之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各器件定位用凸部124之監控光M之入射方向正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凸部124的位置，可使用器件定位用凸部124之中心點的位置。此外，此時，可將受光元件8及器件定位用凸部124之位置的基準點，設在器件定位用凸部124之中心點以外。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對器件定位用凸部124之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與半導體基板6之元件形成面平行之假想直線上的一點(但不從元件形成面上脫離之點)。
再者，(2)式中之W2係為第2公差[μm](以下亦同)。在此，所謂第2公差係指假設使光電轉換裝置3沿著第1透鏡面11中與光軸OA(1)正交之方向，從安裝至其發光元件7與受光元件8之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體4的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率為相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離(安裝位置餘隙寬度)。
其他(2)式之各參數a、d1、△L之意義，係如(1)式之說明中所述者。
再者，藉由滿足該(2)式，於將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列本體4時，只要將器件定位用凸部124插入於器件定位用凹部24的機械性作業，就可在發光元件7與受光元件8之間易於進行不管溫度上升均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置3的定位。
在製造滿足此(2)式之透鏡陣列2之情形下，例如，首先假定尺寸誤差及安裝誤差都不存在之理想上(亦即設計上的)的透鏡陣列及光電轉換裝置。接著，就該假定之理想上的光學系統而言，在假設使光電轉換裝置從與發光元件-受光元件間之最大結合效率對應之理想上之安裝位置移動至朝與雷射光La之出射方向正交之方向移動時，進行發光元件-受光元件間之光結合效率之模擬。然後，設定(2)式之左邊的各值，以滿足從該模擬之結果所獲得之第2公差W2。再者，製造透鏡陣列2以滿足所設定之各值。在此，(2)式之中，除(1)式之參數以外，與透鏡陣列2之尺寸直接有關者雖係為c的值，但該值只要反映為使透鏡陣列本體4成形之金屬模具之尺寸精確度即可。
[實施例]
以下參照圖10及圖11來說明本發明之實施例。
圖10係為顯示使用在做為光電轉換裝置3之附帶監視器PD之VCSEL中之發光部(發光元件)與直徑50μm之多模方式之光纖5之端面5a之間之設計上之透鏡陣列2之光結合效率的模擬結果，做為用以求出第1公差W1之具體的模擬結果。
圖10中之縱軸係為將VCSEL-光纖間之光結合效率顯示為結合損失(loss)[dB]者，此外，圖10中之橫軸係為顯示假定使VCSEL從安裝至光結合效率顯示預先設定之設計上之最大效率之透鏡陣列2的安裝位置(橫軸之原點)，沿著第1透鏡面11中之與光軸OA(1)正交之方向移動時之從原點的移動寬度[μm]者。另外，此模擬時之光纖5的位置，係假定為相對於透鏡陣列2不存在安裝誤差之設計上之(理想之)安裝位置。
在圖10中，係在將第1透鏡面11中之光軸OA(1)之軸方向假定為Z軸方向時，使VCSEL朝與Z軸方向正交而且與發光部之排列方向平行之X軸方向(參照圖6)、及與Z軸方向及X軸方向之雙方正交之Y軸方向(參照圖6)移動。然而，不限定於此種X軸方向及Y軸方向的移動，只要VCSEL的移動為朝與Z軸方向正交之方向進行，則可獲得與圖10相同的模擬結果。
在此模擬結果中，預先設定之最大效率係為自光結合效率100%開始之結合損失為約2dB的效率。再者，光結合效率自最大效率下降相當於結合損失為2dB之效率時之橫軸的寬度係為19μm，而該寬度即成為第1公差W1。
因此，例如只要設為a=3μm、b=4μm、d1=2μm、e=5μm、△L=3μm，則可實現滿足與圖10對應之(1)式之透鏡陣列2、VCSEL及光纖5。另外，此時，△L之詳細內容亦可設為α=5.6×10-5[1/℃]、△T=24℃、L(與圖8對應者)=2.230mm。
此外，除此以外，例如在設為a=2μm、b=1μm、d1=1μm、e=2μm、△L=11μm(α=5.6×10-5[1/℃]、△T=88℃、L(與圖8對應之L)=2.230mm)時，亦可實現滿足與圖10對應之(1)式之透鏡陣列2、VCSEL及光纖5。
再者，除此等以外，例如在設為a=1μm、b=2μm、d1=1μm、e=1μm、△L=12μm(α=5.6×10-5[1/℃]、△T=96℃、L(與圖8對應之L)=2.230mm)時，亦可實現滿足與圖10對應之(1)式之透鏡陣列2、VCSEL及光纖5。
接著，圖11係為顯示使用在做為光電轉換裝置3之附帶監視器PD之VCSEL中之發光部(發光元件)與監視器PD之受光部(受光元件)之間之設計上之透鏡陣列2之光結合效率的模擬結果，做為用以求出第2公差W2之具體的模擬結果。
圖11中之縱軸及橫軸係與圖10相同。另外，此模擬時之監視器PD的位置，係假設在形成於VCSEL上之無尺寸誤差之設計上(理想之)形成位置的狀態下，與VCSEL一體地移動。
在圖11中，與圖10相同，係使VCSEL朝X軸方向與Y軸方向移動。然而，不限定於此種X軸方向及Y軸方向的移動，只要VCSEL的移動為朝與Z軸方向正交之方向進行，則可獲得與圖11相同的模擬結果。
在此模擬結果中，預先設定之最大效率係為自光結合效率100%開始之結合損失為約11dB的效率。再者，光結合效率自最大效率下降相當於2dB之效率時之橫軸的寬度係為19μm，而該寬度即成為第2公差W2。
因此，例如只要設為a=3μm、c=4μm、d1=2μm、d2=2μm、△L=3μm(α=5.6×10-5[1/℃]、△T=24℃、L(與圖8對應者)=2.230mm)，即可實現滿足與圖11對應之(2)式之透鏡陣列2及VCSEL。
此外，除此以外，例如在設為a=2μm、c=1μm、d1=1μm、d2=1μm、△L=11μm(α=5.6×10-5[1/℃]、△T=88℃、L(與圖8對應之L)=2.230mm)時，亦可實現滿足與圖11對應之(2)式之透鏡陣列2及VCSEL。
再者，除此等以外，例如在設為a=1μm、c=2μm、d1=1μm、d2=1μm、△L=12μm(α=5.6×10-5[1/℃]、△T=96℃、L(與圖8對應之L)=2.230mm)時，亦可實現滿足與圖11對應之(2)式之透鏡陣列2及VCSEL。
(變形例)
在以上所述的構成以外，於本實施形態中，亦可考慮與設計概念對應之各種變形例。
例如，如圖12所示，亦可將一對器件定位用凹部24的位置，較圖6所示之位置更往第1透鏡面11側偏移。圖13係為顯示在此種情形下，與滿足半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之(1)式之△L所對應的範圍，圖14分別顯示滿足半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之(1)式之△L所對應的範圍。
此外，器件定位用凹部24從與透鏡陣列本體4之機械強度或視需要應形成於透鏡陣列本體4之其他形狀等之關係來看若無問題，則亦可將其從有底孔設計變更為貫通孔。此外，關於光纖定位用凹部127，只要不脫離前述之規格，則亦可將其從有底孔變更為貫通孔。再者，光電轉換裝置3側之光電轉換裝置定位構造(凸部)、與透鏡陣列2側之光電轉換裝置定位構造(凹部)亦可使該凹凸的關係相反。再者，關於光纖5側之光纖定位構造(凹部)及透鏡陣列2側之光纖定位構造(凸部)，亦可使其凹凸的關係相反。
再者，以光控制部而言，除圖1所示之構成以外，亦可適當採用前述之日本特願2010-195737號所揭示之變形。例如，如圖15所示，在構成為第2稜鏡面16b與第2光學面14b接觸時，亦可確保適當的光程。此外，例如，如圖16所示，亦可構成為將第1光學面14a形成為相對於第1稜鏡面16a呈平行而且接近的傾斜面，且使反射/穿透層17介設在此等第1光學面14a與第1稜鏡面16a之間。此時，藉由將透鏡陣列本體4與稜鏡16形成為相同折射率，可確保適當的光程。
再者，例如，如圖17或圖18所示，亦可採用與雙方向通訊對應的構成。
亦即，首先，在圖17的構成中，光電轉換裝置3位在面對半導體基板6中之透鏡陣列22的面且在圖17之相對於受光元件8之左右附近位置，具備有複數個第2受光元件47。此等複數個第2受光元件47係沿著與受光元件8之排列方向相同方向，以與受光元件8相同數量且相同間距而形成。各第2受光元件47亦可為光檢測器。此外，如圖17所示，在透鏡陣列本體4之下端面4a(透鏡形成面23a)中之面對各第2受光元件47的位置，形成有設為彼此相同尺寸之平面圓形的複數個第4透鏡面48。此等複數個第4透鏡面48係沿著與第2受光元件47之排列方向相同方向，以與第2受光元件47相同數量且相同間距而形成。再者，如圖17所示，在光連接器10中之光纖5的附近(圖17之下方附近)，並排配置有接收專用的第2光纖58。第2光纖58係沿著與光纖5之排列方向相同方向，以與光纖5相同間距而排列相同數量(12條)。此外，第2光纖58的條數，係設為與第2受光元件47及第4透鏡面48相同的數量。再者，從此等複數個第2光纖58中之面對透鏡陣列22的各端面58a，係朝向透鏡陣列22而出射有雷射光LR。此雷射光LR係相當於接收用的光訊號。再者，如圖17所示，在透鏡陣列本體4之左端面4b中相對於各第2透鏡面12在與此等排列方向正交之方向(第17圖之下方向)相鄰之位置，且為面對各第2光纖58之端面58a的位置，係形成有與供從各第2光纖58出射之雷射光LR入射之第2光纖58相同數量的第5透鏡面60。此等複數個第5透鏡面60係形成為彼此相同尺寸之平面圓形狀，並且沿著第2透鏡面12之排列方向以與第2透鏡面12相同間距排列而形成。另外，第5透鏡面60亦可為與第2透鏡面相同尺寸。再者，如圖17所示，在透鏡陣列本體4之上端面4c中相對於凹部14之左側的位置，係以在連結第1透鏡面11與第2透鏡面12之光程上且位於較凹部14更左側之方式而凹入形成有第3凹部61。在此，如圖17所示，第3凹部61具有構成其內面之一部分(第3凹部61在圖17中的右側面)之第3光學面61a，而此第3光學面61a係形成為相對於透鏡陣列本體4之左端面4b呈平行。在此種第3光學面61a中，如圖17所示，係供入射於凹部14之第2光學面14b之後朝向第2透鏡面12側行進之各個發光元件7之雷射光LT從圖17之右方垂直入射。此外，如圖17所示，第3凹部61係具有構成其內面之一部分且為相對於第3光學面61a在圖17之左方相對向之部位(第3凹部61在圖17中的左側面)之第4光學面61b，而此第4光學面61b係形成為相對於左端面4b呈平行。在此種第4光學面61b中，如圖17所示，係供入射於第3光學面61a之後朝向第2透鏡面12側行進之各個發光元件7之雷射光LT從圖17之右方垂直入射。再者，如圖17所示，第3凹部61係具有構成其內面之一部分，亦即構成第3凹部61在圖17中之底面之中央部之第2全反射面61c。此第2全反射面61c係形成為其上端部較其下端部更位於圖17之左側的傾斜面。另外，第3凹部61之底面中之第2全反射面61c以外的部位，係平行形成於透鏡陣列本體4的上端面4c。第2全反射面61c亦可形成為與前述之全反射面4d呈平行。在此種第2全反射面61c中，係供入射於各第5透鏡面60之各個第2光纖58之雷射光LR，以從圖17中之左方起臨界角以上的入射角入射。再者，第2全反射面61c係使所入射之各個第2光纖58之雷射光LR，朝向各第4透鏡面48側(圖17中之下方)全反射。依據此種構成，即可使從各第2光纖58出射之雷射光LR，經過各第5透鏡面60、第2全反射面61c及第4透鏡面48而與各第2受光元件47結合，因此可有效地對應於光訊號的接收。尤其是圖17之構成係最適於應用在最近提出之按照CXP規格之120Gbps的光通訊(參照2009年9月Annex A6、InfiniBand結構(architecture)規格Vol.2 Release 1.2.1)。此外，在圖17的構成中，如前所述，由於第3光學面61a及第4光學面61b中任一者均供雷射光LT垂直入射，因此，以稱為用以將第2全反射面61c形成為不會增加零件數量且可確保離模性之形狀而成為有效之要素的第3凹部61而言，不會有使雷射光LT折射而變更行進方向的情形。因此，可確實地兼具光訊號之傳送及接收之雙方。另外，較佳為將第4透鏡面48上之光軸OA(4)垂直形成於下端面4a，且將第5透鏡面60上之光軸OA(5)垂直形成於左端面4b。
再者，在此種圖17之構成中，除(1)及(2)的各條件式以外，更進一步亦可構成為滿足以下(3)的條件式。
f+g+d3+e2+△L≦W3　(3)
然而，(3)式中之f係為第4透鏡面48之位置精確度[μm]，且為透鏡陣列本體4在製造上之誤差(尺寸誤差)的一種(以下亦同)。此f之值亦可設為例如將從各第4透鏡面48之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各第4透鏡面48之光軸OA(4)正交之方向的變位量(誤差)，就所有第4透鏡面48所合計而得的值。在此，以各第4透鏡面48的位置而言，可使用各第4透鏡面48之中心點的位置即可。此外，各第4透鏡面48之位置的基準點，亦可設在1個器件定位用凹部24之中心點。然而，f之值亦可設為在朝與前述之各第4透鏡面48之光軸OA(4)正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各器件定位用凹部24之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各器件定位用凹部24之光軸OA(4)正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凹部24的位置，可使用器件定位用凹部24之中心點的位置。此外，此時，可將第4透鏡面48及器件定位用凹部24之位置的基準點，取在器件定位用凹部24之中心點以外。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對器件定位用凹部24之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與透鏡陣列本體4之下端面4a平行之假想直線上的一點(但不從下端面4a上脫離之點)。
此外，(3)式中之g係為第5透鏡面60之位置精確度[μm]，且為透鏡陣列本體4在製造上之誤差的一種(以下亦同)。此g之值亦可例如設為將從各第5透鏡面60之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各第5透鏡面60之光軸OA(5)正交之方向的變位量，就所有第5透鏡面60所合計而得的值。在此，以各第5透鏡面60的位置而言，可使用各第5透鏡面60之中心點的位置即可。此外，各第5透鏡面60之位置的基準點，亦可設在1個光纖定位用凸部27之中心點。然而，g之值亦可設為在朝與前述之各第5透鏡面60之光軸OA(5)正交之方向之變位量的合計值，再進一步分別加上從各光纖定位用凸部27之理想之形成位置(設計上的位置)朝與各光纖定位用凸部27之光軸OA(5)正交之方向之變位量而得的值。此時，做為光纖定位用凸部27的位置，可使用光纖定位用凸部27之中心點的位置即可。此外，此時，可將第5透鏡面60及光纖定位用凸部27之位置的基準點，設在光纖定位用凸部27之中心點以外即可。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對光纖定位用凸部27之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與透鏡陣列本體4之左端面4b平行之假想直線上的一點(但不從左端面4b上脫離之點)。
再者，(3)式中之d3係為光電轉換裝置3之第2受光元件47之位置精確度[μm]，且為光電轉換裝置3在製造上之誤差的一種(以下亦同)。此d3之值，係可設為例如將從各第2受光元件47之理想的形成位置(設計上的位置)朝與各第2受光元件47之雷射光LR之入射方向(亦即光軸OA(4)方向)正交之方向的變位量，就所有第2受光元件47所合計而得的值。在此，以各第2受光元件47的位置而言，可使用各第2受光元件47之受光面的中心位置即可。此外，各第2受光元件47之位置的基準點，亦可取在1個器件定位用凸部124之中心點。然而，d3之值亦可設為在朝與前述之各第2受光元件47之接收用之雷射光LR之入射方向正交之方向之變位量的合計值上，再進一步分別加上從各器件定位用凸部124之理想之形成位置(設計上的位置)朝與雷射光LR之入射方向正交之方向之變位量而得的值。此時，做為器件定位用凸部124的位置，可使用器件定位用凸部124之中心點的位置。此外，此時，係可將第2受光元件47及器件定位用凸部124之位置的基準點，設在器件定位用凸部124之中心點以外。以此基準點之例而言，係可列舉連結一對器件定位用凸部124之中心點彼此之假想線段之中點或此中點中與該假想線段正交之與半導體基板6之元件形成面平行之假想直線上的一點(但不從元件形成面上脫離之點)。
再者，(3)式中之e2係為第2光纖58之位置精確度[μm]，且為光連接器10在製造上(組裝上)之誤差(以下亦同)。此e2之意義係相當於將(1)及(2)式中之e之意義之說明中所使用之「光纖5」之語置換為「第2光纖58」者。
此外，(3)式中之W3係為第3公差[μm](以下亦同)。在此，所謂第3公差係指假設使光電轉換裝置3沿著第4透鏡面48中與光軸OA(4)正交之方向，從安裝至其第2光纖58之端面58a與第2受光元件47之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體4的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離(安裝位置餘隙寬度)。
另外，(3)式之△L的意義，係如(1)式之說明中所述。然而，△L中的L亦有成為由下端面4a上的固定位置、距該固定位置最遠之第4透鏡面48之距離的情形。
再者，藉由滿足該(3)式，於將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列本體4時，只要將器件定位用凸部124插入於器件定位用凹部24的機械性作業，就可易於進行在第2光纖58之端面58a與第2受光元件47之間不管溫度上升均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置3的定位。
接著，圖18之構成在光電轉換裝置3具備有第2受光元件47，並且在透鏡陣列本體4形成有第4透鏡面48之點，係與圖17之構成相同。然而，在圖18之構成中，係與圖17之構成不同，並未設有第2光纖58及第5透鏡面60，而係藉由光纖5及第2透鏡面12進行傳送接收之雙方來形成。亦即，在圖18之構成中，係從各光纖5之端面5a，朝向透鏡陣列2出射彼此相同波長之雷射光(相當於前述之接收用之雷射光LR的雷射光)，而從該等各光纖5出射之雷射光，係設為與各個發光元件7之雷射光La不同波長的雷射光。以更具體的手段而言，例如，可設為在光纖5中與面對透鏡陣列2之端面5a相反側的端面上，配置與光纖5相同數量之未圖示之複數個發光元件，而使從該等發光元件出射之光分別入射於對應之光纖5。再者，以此方式從各光纖5出射之雷射光，係分別輸入於與各光纖5對應之各第2透鏡面12。此外，如圖18所示，在第2稜鏡面16b上，係配置有第2反射/穿透層50。在此第2反射/穿透層50中，係供從入射於各第2透鏡面12之各光纖5出射之雷射光分別入射。再者，第2反射/穿透層50係使此等入射之雷射光，以預定反射率反射至各第4透鏡面48側，並且以預定穿透率穿透。依據此種構成，即可將從各光纖5出射之雷射光，經過各第2透鏡面12、第2反射/穿透層50及各第4透鏡面48而結合於第2受光元件47，因此可有效對應雙方向的光通訊。另外，亦可藉由與反射/穿透層17相同的材質及方法來形成第2反射/穿透層50。
再者，在此種圖18之構成中，除(1)及(2)之各條件式以外，更亦可構成為滿足以下之(4)的條件式。
f+b+d3+e+△L≦W3　(4)
(4)式之各參數的意義係如前所述。藉由滿足該(4)式，於將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列本體4時，只要將器件定位用凸部124插入於器件定位用凹部24的機械性作業，就可易於進行在光纖58之端面5a與第2受光元件47之間不管溫度上升均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置3的定位。
(第2實施形態)
接著，以與第1實施形態之差異為中心，參照圖19至圖87來說明本發明之透鏡陣列及具備它的光學模組之第2實施形態。
另外，關於基本構成與第1實施形態相同或與其類似之處，係使用相同符號來說明。
圖19係為本實施形態之透鏡陣列2的正面圖。此外，圖20係為圖19之平面圖。再者，圖21係為圖19的下面圖。另外，圖19之左側面圖係與圖4相同。
本實施形態之透鏡陣列2雖未圖示，但與第1實施形態相同，在安裝有光電轉換裝置3及光纖5的狀態下，使用在光電轉換裝置3與光纖5之光學性的結合。
然而，如圖19至圖21所示，本實施形態之透鏡陣列2，係與第1實施形態不同，不具有器件定位用凹部24，此外，隨此，未圖示之光電轉換裝置3亦不具有用於插入於器件定位用凹部24之器件定位用凸部124。
因此，在本實施形態中，在將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列2時，並未進行使用器件定位用凹部24及器件定位用凸部124之機械性的定位。
取而代之，在本實施形態中，係在藉由做為調芯作業之公知的主動對位進行光學性的對位之後，將光電轉換裝置3安裝於透鏡陣列2。在此，在主動對位中，係實際使雷射光La出射至光電轉換裝置3之各個發光元件7，且就該出射之雷射光La一方面觀察其結合於光纖5之端面5a的結合狀態(光強度)與結合於受光元件8之做為監控光M的結合狀態，一方面求出光電轉換裝置3之最佳調芯點(亦即，安裝位置)。另一方面，關於光纖5在安裝時的定位，與第1實施形態相同，係藉由使用光纖定位用凸部27及光纖定位用凹部127的機械性定位來進行。
此外，如圖19至圖21所示，本實施形態之透鏡陣列2在透鏡陣列本體4之下端面4a上且為相對於透鏡形成面23a為第1透鏡面11之排列方向中之兩外側位置上，具有成為用以將透鏡陣列2與光電轉換裝置3黏接之黏接劑之配置位置(滯留位置)之一對黏接滯留部30。各黏接滯留部30係形成為將透鏡陣列本體4之前端面4f及後端面4g分別做出U字形缺口的曲面狀。此外，各黏接滯留部30係形成為從透鏡陣列本體4之下端面4a到達上端面4c。再者，如圖20及圖21所示，各黏接滯留部30在該些圖中，係藉由使一個黏接滯留部30之上下反轉而形成為與另一個黏接滯留部30完全重疊之彼此線對稱(相同尺寸)的形狀。再者，在本實施形態中，係在藉由主動對位進行光電轉換裝置3的對位之後，將黏接劑注入(配置)於黏接滯留部30使之硬化，以該黏接劑的黏接力而將光電轉換裝置3固定(安裝)於透鏡陣列2。另外，以黏接劑而言，例如，可使用公知之熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂等。
再者，即使在本實施形態中，亦與第1實施形態相同，透鏡陣列2係與光電轉換裝置3及光纖5相互作用，且滿足(1)及(2)式。
然而，如前所述，在本實施形態中，由於在透鏡陣列2並未形成器件定位用凹部24，因此無法使用與第1實施形態相同之器件定位用凹部24的中心點，以做為規定(1)及(2)式之a之值時之各第1透鏡面11之位置的基準點以及規定(2)式之c之值時之各第3透鏡面13之位置的基準點。取而代之，在本實施形態中，則可使用黏接滯留部30的形狀中心點，以做為各第1透鏡面11之位置之基準點及各第3透鏡面13之位置之基準點。此時，以形狀中心點而言，亦可使用黏接滯留部30中之圓弧部分的曲率中心。另外，在第1實施形態中，雖已敘述了在a及c之各值的計算中亦可使用器件定位用凹部24之從理想之形成位置的變位量，但在本實施形態中，取而代之，係可使用從黏接滯留部30之理想之形成位置朝與光軸OA(1)、OA(3)正交之方向的變位量。
此外，如前所述，在本實施形態中，由於在光電轉換裝置3未形成有器件定位用凸部124，因此無法使用與第1實施形態相同之器件定位用凸部124的中心點，以做為規定(1)及(2)式之d1之值時之各發光元件7之位置的基準點以及規定(2)式之d2之值時之各受光元件8之位置的基準點。取而代之，在本實施形態中，例如可使用半導體基板6中之發光/受光元件配置面之幾何學上之重心點(亦即，中心點)，以做為各發光元件7之位置之基準點及各受光元件8之位置之基準點。
再者，以做為規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置而言，在半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形(線膨脹係數較小)時，亦可使用連結各黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點之位置。圖22係分別顯示此種情形下之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)。該圖22係為與第1實施形態之圖8及圖13對應者。
另一方面，半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形(線膨脹係數較大)之情形下，亦可使用各黏接滯留部30之各者之形狀中心點之位置以做為固定位置(2個固定位置)。圖23係分別顯示此種情形下之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)。該圖23係為與第1實施形態之圖9及圖14對應者。
在本實施形態中，與第1實施形態不同，雖需要主動對位，但藉由滿足(1)及(2)式，即可進行在發光元件7與光纖5之端面5a之間不管溫度上升均可獲得充分之光結合效率並且在發光元件7與受光元件8之間均可獲得充分之光結合效率之高精確度之光電轉換裝置3的定位。
此外，在本實施形態中，由於可藉由主動對位來做出高的位置精確度，因此可將(1)及(2)式中之a及d1的各值以及(2)式中之c及d2的各值設為非常小，且可設為幾乎為0。因此，在本實施形態中，可將(1)式中之b及e的各值設為較第1實施形態還大，換言之，可將光纖5側之位置精確度放寬。
另外，在本實施形態中，前述之構成以外之構成係與第1實施形態相同，此外，第1實施形態中所述的各變形例，亦可應用在本實施形態。再者，以本實施形態所特有的變形例而言，可列舉以下之第1至第14的各變形例。
(第1變形例)
圖24係為顯示透鏡陣列2之第1變形例的平面圖。此外，圖25係為圖24所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖26係為圖24所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖24至圖26所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於圖19至圖21所示之構成，僅黏接滯留部30的形成位置不同。
亦即，在本變形例中，係一對黏接滯留部30在第1透鏡面11之排列方向隔開間隔形成於透鏡陣列本體4之右端面4e。具體而言，如圖25所示，透鏡陣列本體4之前端面4f側之一個黏接滯留部30，係形成於透鏡形成面23a之前端部的附近位置，而透鏡陣列本體4之後端面4g側之另一個黏接滯留部30，係形成於透鏡形成面23a之後端部的附近位置。
在此，圖27係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。然而，圖27中之固定位置P與圖22之情形不同，係取在透鏡形成面23a的重心點。
另一方面，圖28係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖28中之固定位置P1、P2與圖23之情形相同，係取在各黏接滯留部30的形狀中心點。此外，可明瞭與圖28所示之△L對應之範圍，形狀雖與圖23之情形不同，但與圖23之情形相同，係為包含所有第1透鏡面11及第3透鏡面13的範圍。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第2變形例)
圖29係為顯示透鏡陣列2之第2變形例的平面圖。此外，圖30係為圖29所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖31係為圖29所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖29至圖31所示，本變形例中之透鏡陣列2係相當於除圖19至圖21所示之構成外，更進一步在透鏡陣列本體4之右端面4e中之第1透鏡面11之排列方向的中心位置，形成有第3個黏接滯留部30者。
在此，圖32係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖32中之固定位置P與圖22之情形相同，係取在連結形成於透鏡陣列本體4之前端面4f及後端面4g之一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。
另一方面，圖33係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之3個固定位置P1、P2、P3、及與滿足與該固定位置P1、P2、P3對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖33中之固定位置P1、P2、P3係與圖23之情形相同，係取在各黏接滯留部30的形狀中心點。此外，可明瞭與圖33所示之△L對應之範圍，形狀雖與圖23之情形不同，但與圖23之情形相同，係為包含所有第1透鏡面11及第3透鏡面13的範圍。另外，如此，以固定位置為3個時之(1a)式之L而言，係可使用第1固定位置P1與距其最遠之下端面4a上之透鏡面13之中心點或周端部上之一點(距P1最遠的點)之距離、及第2固定位置P2與距其最遠之下端面4a上之透鏡面13之中心點或周端部上之一點(距P2最遠的點)之距離、及第3固定位置P3與距其最遠之下端面4a上之透鏡面13之中心點或周端部上之一點(距P3最遠的點)之距離之中之最大者。
在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第3變形例)
圖34係為顯示透鏡陣列2之第3變形例的平面圖。此外，圖35係為圖34所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖34及圖35所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於圖19至圖21所示之構成，僅黏接滯留部30之形狀不同。亦即，如圖34及圖35所示，在本變形例中，各黏接滯留部30係形成為平面形狀為字形(換言之，矩形)。
在此，圖36係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖36中之固定位置P係取在連結一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。另外，以此時之各黏接滯留部30的形狀中心點而言，亦可使用字形之幾何學上的重心點。此重心點係有成為分別與通過構成字形之黏接滯留部30之3個線段(端邊)各者之中點之各線段垂直之3個垂線彼此之交點之情形。
另一方面，圖37係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖37中之固定位置P1、P2係取在各黏接滯留部30的形狀中心點(例如字形的重心點)。
在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第4變形例)
圖38係為顯示透鏡陣列2之第4變形例的平面圖。此外，圖39係為圖38所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖38及圖39所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第1變形例，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第3變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為字形。
在此，圖40係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖40中之固定位置P與第1變形例之情形相同，係取在透鏡形成面23a之重心點。
另一方面，圖41係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖41中之固定位置P1、P2與第3變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30之形狀中心點。
在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第5變形例)
圖42係為顯示透鏡陣列2之第5變形例的平面圖。此外，圖43係為圖42所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖42至圖43所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第2變形例，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第3變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為字形。
在此，圖44係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖44中之固定位置P與第3變形例之情形相同，係取在連結形成於透鏡陣列本體4之前端面4f及後端面4g之一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。
另一方面，圖45係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之3個固定位置P1、P2、P3、及與滿足與該固定位置P1、P2、P3對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖45中之固定位置P1、P2、P3與第3變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30的形狀中心點。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第6變形例)
圖46係為顯示透鏡陣列2之第6變形例的平面圖。此外，圖47係為圖46所示之透鏡陣列2的平面圖。再者，圖48係為圖46所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖46至圖48所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於圖19至圖21所示之構成，僅黏接滯留部30之形狀不同。亦即，如圖47及圖48所示，在本變形例中，各黏接滯留部30係以平面形狀形成為V字形(換言之，三角形)。
在此，圖49係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖49中之固定位置P係取在連結一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。另外，以此時之各黏接滯留部30之形狀中心點而言，亦可使用V字形之幾何學上的重心點。此重心點係有成為分別與通過構成V字形之黏接滯留部30之2個線段(端邊)各者之中點之各線段垂直之2個垂線彼此之交點之情形。
另一方面，圖50係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖50中之固定位置P1、P2係取在各黏接滯留部30的形狀中心點(例如，V字形的重心點)。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第7變形例)
圖51係為顯示透鏡陣列2之第7變形例的平面圖。此外，圖52係為圖51所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖53係為圖51所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖51及圖52所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第1變形例，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第6變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為V字形。
在此，圖54係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖54中之固定位置P與第1變形例之情形相同，係取在透鏡形成面23a之重心點。
另一方面，圖55係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖55中之固定位置P1、P2與第6變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30之形狀中心點。
在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第8變形例)
圖56係為顯示透鏡陣列2之第8變形例的平面圖。此外，圖57係為圖56所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖58係為圖56所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖56及圖57所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第2變形例，僅黏接滯留部30的形狀不同，具體而言，係與第6變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為V字形。
在此，圖59係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖59中之固定位置P與第6變形例之情形相同，係取在連結形成於透鏡陣列本體4之前端面4f及後端面4g之一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。
另一方面，圖60係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之3個固定位置P1、P2、P3、及與滿足與該些固定位置P1、P2、P3對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖60中之固定位置P1、P2、P3與第6變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30的形狀中心點。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第9變形例)
圖61係為顯示透鏡陣列2之第9變形例的正面圖。此外，圖62係為圖61所示之透鏡陣列2的平面圖。再者，圖63係為圖61所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖61至圖63所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於圖19至圖21所示之構成，僅黏接滯留部30之形狀不同。亦即，如圖62及圖63所示，在本變形例中，各黏接滯留部30係平面形狀形成為五角形。
在此，圖64係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。第圖64中之固定位置P係取在連結一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。另外，以此時之各黏接滯留部30之形狀中心點而言，亦可使用五角形之幾何學上的重心點。
另一方面，圖65係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖65中之固定位置P1、P2係取在各黏接滯留部30的形狀中心點(例如，五角形的重心點)。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第10變形例)
圖66係為顯示透鏡陣列2之第10變形例的平面圖。此外，圖67係為圖66所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖68係為圖66所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖66及圖67所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第1變形利，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第9變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為五角形。
在此，圖69係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖69中之固定位置P與第1變形例之情形相同，係取在透鏡形成面23a的重心點。
另一方面，圖70係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖70中之固定位置P1、P2與第9變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30之形狀中心點。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第11變形例)
圖71係為顯示透鏡陣列2之第11變形例的平面圖。此外，圖72係為圖71所示之透鏡陣列2的下面圖。再者，圖73係為圖71所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖71至圖72所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第2變形例，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第9變形例相同，黏接滯留部30之平面形狀形成為五角形。
在此，圖74係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖74中之固定位置P與第9變形例之情形相同，係取在連結形成於透鏡陣列本體4之前端面4f及後端面4g之一對黏接滯留部30之形狀中心點彼此之假想線段之中點。
另一方面，圖75係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之3個固定位置P1、P2、P3、及與滿足與該固定位置P1、P2、P3對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖75中之固定位置P1、P2、P3與第9變形例之情形相同，係取在各黏接滯留部30的形狀中心點。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第12變形例)
圖76係為顯示透鏡陣列2之第12變形例的正面圖。此外，圖77係為圖76所示之透鏡陣列2的下面圖。
如圖76及圖77所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於圖19至圖21所示之構成，僅黏接滯留部30的形狀不同。亦即，如圖76及圖77所示，在本變形例中，各黏接滯留部30係形成為平面形狀為與圖19至圖21相同之U字形而且正面形狀為字形。亦即，本變形例中之黏接滯留部30，係形成為由曲面及與該曲面之端邊(曲邊)相連之平坦面構成之有底的凹入面而非如圖19至圖21所示的曲面。
在此，圖78係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖78中之固定位置P係與圖22相同。
另一方面，圖79係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖79中之固定位置P1、P2係與圖23相同。
在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第13變形例)
圖80係為顯示透鏡陣列2之第13變形例的下面圖。此外，圖81係為圖80所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖80至圖81所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第1變形例，僅黏接滯留部30的形狀不同，具體而言，係與第12變形例相同，形成為平面形狀為U字形而且正面形狀為橫U字形的凹入面。
在此，圖82係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖82中之固定位置P係與圖27相同。
另一方面，圖83係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之2個固定位置P1、P2、及與滿足與該固定位置P1、P2對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖83中之固定位置P1、P2係與圖28相同。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
(第14變形例)
圖84係為顯示透鏡陣列2之第14變形例的下面圖。此外，圖85係為圖84所示之透鏡陣列2的右側面圖。
如圖84及圖85所示，本變形例中之透鏡陣列2相對於第2變形例，僅黏接滯留部30之形狀不同，具體而言，係與第12變形例相同，形成為平面形狀為U字形而且正面形狀為字形的凹入面。
在此，圖86係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更不易因溫度變化而變形時之固定位置P、及與滿足與該固定位置P對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖86中之固定位置P係與圖32相同。
另一方面，圖87係分別顯示半導體基板6較透鏡陣列本體4更易因溫度變化而變形時之3個固定位置P1、P2、P3、及與滿足與該固定位置P1、P2、P3對應之(1)及(2)式之△L所對應之範圍(陰影部)，以做為在本變形例中規定(1)及(2)式之△L時之透鏡陣列本體4之下端面4a上的固定位置。圖87中之固定位置P1、P2、P3係與圖33相同。
即使在本變形例中，亦可發揮與圖19至圖21所示之構成相同的作用效果。
另外，本發明並不限定於前述之實施形態，在不損及本發明之特徵限度下均可做各種變更。
例如，相對於第2實施形態之第3至第11變形例記載之黏接滯留部30，亦可不變更其之平面形狀而進行設為與第12至第14變形例相同之有底之凹入面的變形。此外，亦可將黏接滯留部30之平面形狀，例如設為六角形狀等之前述之各變形例所示者以外的多角形狀(包含正多角形狀)。
1．．．光學模組
2．．．透鏡陣列
3．．．光電轉換裝置
4．．．透鏡陣列本體
4a．．．下端面
4b．．．左端面
4c．．．上端面
4d．．．全反射面
4e．．．右端面
4f．．．前端面
4g．．．後端面
5．．．光纖
5a．．．光纖之端面
6．．．半導體基板
7．．．發光元件
8．．．受光元件
10．．．光連接器
11．．．第1透鏡面
12．．．第2透鏡面
13、13a、13b．．．第3透鏡面
14．．．凹部
14a．．．第1光學面
14b．．．第2光學面
14e．．．底面
14f．．．開口部
16．．．稜鏡
16a．．．第1稜鏡面
16b．．．第2稜鏡面
17．．．反射/穿透層
18．．．充填材
22．．．透鏡陣列
23．．．柱孔部
23a、26、26a．．．透鏡形成面
24．．．器件定位用凹部
27．．．光纖定位用凸部
30．．．黏接滯留部
36．．．凸緣部
47．．．第2受光元件
48．．．第4透鏡面
50．．．第2反射/穿透層
58．．．第2光纖
58a．．．端面
60．．．第5透鏡面
61．．．第3凹部
61a．．．第3光學面
61b．．．第4光學面
61c．．．第2全反射面
63．．．第2凹部
124．．．器件定位用凸部
127．．．光纖定位用凹部
La、LR、LT．．．雷射光
M．．．監控光
OA．．．光軸
P、P1、P2、P3．．．固定位置
PD．．．監視器
圖1係為在本發明之透鏡陣列及光學模組之第1實施形態中，將光學模組之概要與透鏡陣列之縱剖面圖一同顯示之概略構成圖。
圖2係為圖1所示之透鏡陣列之正面圖。
圖3係為透鏡陣列本體之平面圖。
圖4係為圖1所示之透鏡陣列之左側面圖。
圖5係為圖1所示之透鏡陣列之右側面圖。
圖6係為圖1所示之透鏡陣列之下面圖。
圖7係為顯示圖1之光學模組中之光電轉換裝置及光纖之定位構造的概略構成圖。
圖8係為用在(1)式之L及△L之說明的第1說明圖。
圖9係為用在(1)式之L及△L之說明的第2說明圖。
圖10係為顯示用以求出第1公差之模擬(simulation)之結果的曲線圖。
圖11係為顯示用以求出第2公差之模擬之結果的曲線圖。
圖12係為顯示第1實施形態之變形例之1例的下面圖。
圖13係為用在圖12之構成中之△L之說明的第1說明圖。
圖14係為用在圖12之構成中之△L之說明的第2說明圖。
圖15係為顯示與第1實施形態之圖12至圖14不同之變形例之1例的概略縱剖面圖。
圖16係為顯示與第1實施形態之圖12至圖15不同之變形例之1例的概略縱剖面圖。
圖17係為顯示與第1實施形態之圖12至圖16不同之變形例之1例的概略縱剖面圖。
圖18係為顯示與第1實施形態之圖12至圖17不同之變形例之1例的概略縱剖面圖。
圖19係為在本發明之第2實施形態中顯示透鏡陣列的正面圖。
圖20係為圖19之平面圖。
圖21係為圖19之下面圖。
圖22係為用在圖19至圖21之構成中之△L之說明的第1說明圖。
圖23係為用在圖19至圖21之構成中之△L之說明的第2說明圖。
圖24係為顯示第2實施形態之第1變形例的平面圖。
圖25係為顯示第2實施形態之第1變形例的下面圖。
圖26係為顯示第2實施形態之第1變形例的右側面圖。
圖27係為用在第2實施形態之第1變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖28係為用在第2實施形態之第1變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖29係為顯示第2實施形態之第2變形例的平面圖。
圖30係為顯示第2實施形態之第2變形例的下面圖。
圖31係為顯示第2實施形態之第2變形例的右側面圖。
圖32係為用在第2實施形態之第2變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖33係為用在第2實施形態之第2變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖34係為顯示第2實施形態之第3變形例的平面圖。
圖35係為顯示第2實施形態之第3變形例的下面圖。
圖36係為用在第2實施形態之第3變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖37係為用在第2實施形態之第3變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖38係為顯示第2實施形態之第4變形例的平面圖。
圖39係為顯示第2實施形態之第4變形例的下面圖。
圖40係為用在第2實施形態之第4變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖41係為用在第2實施形態之第4變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖42係為顯示第2實施形態之第5變形例的平面圖。
圖43係為顯示第2實施形態之第5變形例的下面圖。
圖44係為用在第2實施形態之第5變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖45係為用在第2實施形態之第5變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖46係為顯示第2實施形態之第6變形例的正面圖。
圖47係為顯示第2實施形態之第6變形例的平面圖。
圖48係為顯示第2實施形態之第6變形例的下面圖。
圖49係為用在第2實施形態之第6變形例中之△L之說明的第1說明圖。
圖50係為用在第2實施形態之第6變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖51係為顯示第2實施形態之第7變形例的平面圖。
圖52係為顯示第2實施形態之第7變形例的下面圖。
圖53係為顯示第2實施形態之第7變形例的右側面圖。
圖54係為用在第2實施形態之第7變形例中之△L之說明的第1說明圖。
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圖76係為顯示第2實施形態之第12變形例的正面圖。
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圖80係為顯示第2實施形態之第13變形例的下面圖。
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圖83係為用在第2實施形態之第13變形例中之△L之說明的第2說明圖。
圖84係為顯示第2實施形態之第14變形例的下面圖。
圖85係為顯示第2實施形態之第14變形例的右側面圖。
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圖87係為用在第2實施形態之第14變形例中之△L之說明的第2說明圖。
1．．．光學模組
2．．．透鏡陣列
3．．．光電轉換裝置
4．．．透鏡陣列本體
4a．．．下端面
4b．．．左端面
4c．．．上端面
4d．．．全反射面
4e．．．右端面
5．．．光纖
5a．．．光纖之端面
6．．．半導體基板
7．．．發光元件
8．．．受光元件
10．．．光連接器
11．．．第1透鏡面
12．．．第2透鏡面
13．．．第3透鏡面
14．．．凹部
14a．．．第1光學面
14b．．．第2光學面
16．．．稜鏡
16a．．．第1稜鏡面
16b．．．第2稜鏡面
17．．．反射/穿透層
18．．．充填材
23．．．柱孔部
23a、26、26a．．．透鏡形成面
27．．．光纖定位用凸部
36．．．凸緣部
63．．．第2凹部
La．．．雷射光
M．．．監控光
OA(1)、OA(2)、OA(3)．．．光軸

Claims (9)

  1. 一種透鏡陣列，其係設為可安裝排列形成有複數個發光元件並且形成有至少1個受光元件的光電轉換裝置與複數條光纖，且設為可光學性結合前述複數個發光元件與前述複數條光纖之端面，其中該受光元件係接收用以監控從前述複數個發光元件之至少1個所發出之光的監控光，該透鏡陣列之特徵在於具備：透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造，其係形成於透鏡陣列本體中之安裝有前述光電轉換裝置的第1面，用以進行前述光電轉換裝置於安裝時之前述光電轉換裝置的定位；透鏡陣列側之光纖定位構造，其係形成於透鏡陣列本體中之安裝有前述複數條光纖的第2面，用以進行前述複數條光纖於安裝時之前述複數條光纖的定位；複數個第1透鏡面，其係以在與前述複數個發光元件對應之預定排列方向排列之方式形成，且將依前述複數個每個發光元件發光之光分別入射於前述第1面；與前述第1透鏡面相同數量的第2透鏡面，其係以沿著與前述複數條光纖之端面對應之預定排列方向排列之方式形成，且將分別入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個每個發光元件的光，朝向前述複數條光纖之端面分別出射至前述第2面；至少1個第3透鏡面，其係形成於前述第1面，用以使從前述透鏡陣列本體之內部側入射之前述監控光朝向前述受光元件出射；及光控制部，其係配置成位於連結前述透鏡陣列本體中之前述第1透鏡面與前述第2透鏡面之光程上且位於連結前述第1透鏡面與前述第3透鏡面之光程上，且控制成使所入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個每個發光元件的光入射，且將此入射之前述複數個每個發光元件的光，以預定反射率反射而朝前述第3透鏡面側行進並且以預定穿透率穿透而朝前述第2透鏡面側行進，此時，使前述複數個每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光，而做為前述光電轉換裝置，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造卡合之光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造者；而做為前述光纖，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光纖定位構造卡合之光纖側之光纖定位構造者；且與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(1)所示的條件式：a+b+d1+e+△L≦W1　(1)式中：a：第1透鏡面之位置精確度[μm] b：第2透鏡面之位置精確度[μm] d1：光電轉換裝置之發光元件之位置精確度[μm] e：光纖之位置精確度[μm] △L：透鏡位置因下式所表示之溫度變化所產生的變化量[μm] △L=α×△T×L(式中，α：透鏡陣列本體之線膨脹係數[1/℃]、△T：透鏡陣列本體之溫度變化[℃]、L：第1面上之固定位置、與距該固定位置最遠之第1面上之透鏡面之位置的距離[mm])；W1：第1公差(tolerance)[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與光纖之端面之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項之透鏡陣列，其中進一步與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(2)所示的條件式：a+c+d1+d2+△L≦W2　(2)式中：c：第3透鏡面之位置精確度[μm] d2：光電轉換裝置之受光元件之位置精確度[μm] W2：第2公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與受光元件之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之透鏡陣列，其中前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造係形成為圓穴狀、圓孔狀或圓銷(pin)狀；做為前述光電轉換裝置，係設為可安裝具備有形成為可嵌合於前述透鏡陣列側之光電轉換裝置定位構造之圓銷狀、圓穴狀或圓孔狀之前述光電轉換裝置側之光電轉換裝置定位構造者。
  4. 一種透鏡陣列，其係設為可安裝排列形成有複數個發光元件並且形成有至少1個受光元件的光電轉換裝置與複數條光纖，且設為可光學性結合前述複數個發光元件與前述複數條光纖之端面，其中該受光元件係接收用以監控從前述複數個發光元件之至少1個所發出之光的監控光，該透鏡陣列之特徵在於具備：透鏡陣列側之光纖定位構造，其係形成於透鏡陣列本體中之安裝有前述複數條光纖的第2面，用以進行前述複數條光纖於安裝時之前述複數條光纖的定位；複數個第1透鏡面，其係以在與前述複數個發光元件對應之預定排列方向排列之方式形成，且將依前述複數個每個發光元件發光之光分別入射於前述透鏡陣列本體中之安裝有前述光電轉換裝置的第1面；與前述第1透鏡面相同數量的第2透鏡面，其係以沿著與前述複數條光纖之端面對應之預定排列方向排列之方式形成，且將分別入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個每個發光元件的光，朝向前述複數條光纖之端面分別出射至前述第2面；至少1個第3透鏡面，其係形成於前述第1面，用以使從前述透鏡陣列本體之內部側入射之前述監控光朝向前述受光元件出射；及光控制部，其係配置成位於連結前述透鏡陣列本體中之前述第1透鏡面與前述第2透鏡面之光程上且位於連結前述第1透鏡面與前述第3透鏡面之光程上，且控制成使所入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個每個發光元件的光入射，且將此入射之前述複數個每個發光元件的光，以預定反射率反射而朝前述第3透鏡面側行進並且以預定穿透率穿透而朝前述第2透鏡面側行進，此時，使前述複數個每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光，而前述光電轉換裝置係以藉由調芯作業的定位方式來安裝；而做為前述光纖，係安裝有具備在其進行定位時與前述透鏡陣列側之光纖定位構造卡合之光纖側之光纖定位構造者；且與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(1)所示的條件式：a+b+d1+e+△L≦W1　(1)式中：a：第1透鏡面之位置精確度[μm] b：第2透鏡面之位置精確度[μm] d1：光電轉換裝置之發光元件之位置精確度[μm] e：光纖之位置精確度[μm] △L：透鏡位置因下式所表示之溫度變化所產生的變化量[μm] △L=α×△T×L(式中：α：透鏡陣列本體之線膨脹係數[1/℃]、△T：透鏡陣列本體之溫度變化[℃]、L：第1面上之固定位置、與距該固定位置最遠之第1面上之透鏡面之位置的距離[mm])；W1：第1公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與光纖之端面之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
  5. 如申請專利範圍第4項之透鏡陣列，其中進一步與前述光電轉換裝置及前述光纖相互作用，而滿足以下(2)所示的條件式：a+c+d1+d2+△L≦W2　(2)式中：c：第3透鏡面之位置精確度[μm] d2：光電轉換裝置之受光元件之位置精確度[μm] W2：第2公差[μm]：假設使光電轉換裝置沿著第1透鏡面中與光軸正交之方向，從安裝至其發光元件與受光元件之光結合效率顯示預先設定之最大效率之透鏡陣列本體的安裝位置，移動至顯示相對於最大效率相當於2dB之光結合效率之降低之安裝位置時之移動前之安裝位置與移動後之安裝位置之間的距離。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之透鏡陣列，其中前述透鏡陣列側之光纖定位構造係形成為圓銷狀、圓穴狀或圓孔狀；做為前述複數條光纖，係設為可安裝具備有形成為可嵌合於前述透鏡陣列側之光纖定位構造之圓穴狀、圓孔狀或圓銷狀之前述光纖側之光纖定位構造者。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之透鏡陣列，其中做為前述光電轉換裝置，係形成為安裝有前述受光元件沿著前述發光元件之排列方向形成與前述發光元件相同數量者；且前述第3透鏡面沿著前述第1透鏡面之排列方向排列並形成與前述第1透鏡面及前述第2透鏡面相同數量。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之透鏡陣列，其中前述光控制部係具備：凹部，其係凹入形成於前述透鏡陣列本體，且供入射於前述複數個第1透鏡面之前述複數個每個發光元件的光入射；稜鏡(prism)，其係配置於該凹部形成的空間內，用以形成在入射於前述凹部後朝向前述第2透鏡面側行進之前述複數個每個發光元件之光的光程；及反射/穿透層，其係配置於前述凹部形成的空間內且為相對於前述稜鏡在前述複數個每個發光元件之光之行進方向之上游側的位置，用以將入射於前述凹部之前述複數個每個發光元件之光，以前述預定反射率反射至前述第3透鏡面側並且以前述預定穿透率穿透至前述稜鏡側，此時，使前述複數個每個發光元件之光之至少1個反射做為前述監控光。
  9. 一種光學模組，其特徵在於具備：如申請專利範圍第1至8項中任一項之透鏡陣列；及與透鏡陣列對應之光電轉換裝置。
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Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5896098B2 (ja) * 2010-12-09 2016-03-30 株式会社エンプラス レンズアレイ
TWI578051B (zh) * 2013-03-07 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光連接器
US9488792B2 (en) * 2012-06-05 2016-11-08 Enplas Corporation Optical receptacle, and optical module provided with same
TWI544244B (zh) * 2012-06-29 2016-08-01 鴻海精密工業股份有限公司 光學耦合透鏡以及光學通訊模組
TWI609206B (zh) * 2012-10-10 2017-12-21 Enplas Corp 光耦合元件以及具備該元件的光模組
TWI578043B (zh) * 2012-10-24 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電轉換模組
CN103777287B (zh) * 2012-10-24 2016-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光电转换模组
CN103792626B (zh) * 2012-11-02 2015-12-02 信泰光学(深圳)有限公司 光耦合装置
TWI560482B (en) * 2012-11-23 2016-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Photoelectric conversion device
TWI565997B (zh) * 2012-11-27 2017-01-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電轉換模組
TWI565998B (zh) * 2012-11-28 2017-01-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電轉換裝置
TW201421077A (zh) * 2012-11-30 2014-06-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 透鏡單元及光纖耦合連接器
CN103852837B (zh) * 2012-12-04 2016-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光电转换装置
TWI506318B (zh) * 2012-12-26 2015-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光纖耦合連接器
TWI506314B (zh) 2012-12-26 2015-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光纖耦合連接器
TWI557460B (zh) * 2012-12-27 2016-11-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電轉換裝置及光纖耦合連接器
CN103901542A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 光纤耦合连接器
TWI578044B (zh) * 2013-01-14 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光通訊模組
TWI578046B (zh) * 2013-01-17 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電轉換裝置及光纖耦合連接器
CN103941352A (zh) * 2013-01-17 2014-07-23 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光通讯模组
TWI572931B (zh) * 2013-01-28 2017-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 光通訊模組
JP6353196B2 (ja) * 2013-05-15 2018-07-04 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
TW201504703A (zh) * 2013-07-25 2015-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光耦合模組、光電轉換裝置及光纖耦合連接器
JP6383529B2 (ja) * 2013-09-30 2018-08-29 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
WO2015054455A1 (en) * 2013-10-09 2015-04-16 Fci Asia Pte. Ltd Beam splitting for laser power monitoring in molded optical coupling units
CN104678505B (zh) * 2013-11-30 2018-10-30 徐州宇飞电力科技有限公司 光纤连接器
JP6209441B2 (ja) * 2013-12-24 2017-10-04 株式会社エンプラス 光モジュール
JP6357315B2 (ja) 2014-01-15 2018-07-11 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6357320B2 (ja) * 2014-02-21 2018-07-11 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6461506B2 (ja) * 2014-07-31 2019-01-30 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6402029B2 (ja) * 2014-12-25 2018-10-10 株式会社エンプラス 測定方法
US9891385B2 (en) * 2015-02-12 2018-02-13 Source Photonics (Chengdu) Co., Ltd. Integrated lens with multiple optical structures and vent hole
US9869818B2 (en) * 2015-02-12 2018-01-16 Source Photonics (Chengdu) Co., Ltd. Integrated lens with multiple optical structures and vent hole
US9606305B1 (en) * 2015-11-05 2017-03-28 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Optical engine for data communication
US9971089B2 (en) * 2015-12-09 2018-05-15 Intel Corporation Chip-to-chip interconnect with embedded electro-optical bridge structures
JP6681751B2 (ja) * 2016-03-07 2020-04-15 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6780845B6 (ja) * 2016-08-05 2020-12-09 サンテック株式会社 検出装置
JP2018091888A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 株式会社エンプラス 光レセプタクル、光モジュールおよび光モジュールの製造方法
CN106597614A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 武汉联特科技有限公司 单光口多路并行光接收耦合系统组件封装装置及其系统
US10222555B2 (en) * 2017-01-10 2019-03-05 International Business Machines Corporation Integrated optoelectronic chip and lens array
CN106950658B (zh) * 2017-04-26 2019-01-18 华为技术有限公司 光收发组件
JP2019008243A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6943660B2 (ja) * 2017-07-14 2021-10-06 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
CN107589488A (zh) * 2017-09-25 2018-01-16 中航海信光电技术有限公司 一种透镜光纤阵列及并行光收发模块
US10110311B1 (en) 2017-10-02 2018-10-23 Prime World International Holdings Ltd. Optical transceiver
US10459179B2 (en) * 2017-10-04 2019-10-29 Prime World International Holdings Ltd. Optical transceiver and optical lens thereof
US10151891B1 (en) 2017-10-24 2018-12-11 Prime World International Holdings Ltd. Optical transceiver
JP7153507B2 (ja) * 2018-08-30 2022-10-14 日本ルメンタム株式会社 光サブアセンブリ及び光モジュール
CN109656018B (zh) * 2018-12-17 2020-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种阵列式光学器件及其安装支架
WO2020194501A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 三菱電機株式会社 半導体レーザ光源装置
CN110794527A (zh) * 2019-11-08 2020-02-14 武汉光迅科技股份有限公司 一种透镜系统
WO2021103958A1 (zh) * 2019-11-25 2021-06-03 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN112835152A (zh) * 2019-11-25 2021-05-25 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN112835151A (zh) * 2019-11-25 2021-05-25 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
WO2021251043A1 (ja) * 2020-06-11 2021-12-16 アルプスアルパイン株式会社 光学部品、及びこれを用いた光モジュール
CN114299826B (zh) * 2022-01-19 2023-12-26 深圳市奥视微科技有限公司 显示模组、显示设备及显示模组的光程调节方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6385374B2 (en) * 1999-01-06 2002-05-07 Infineon Technologies Ag Multichannel electro-optical assembly
US6636540B2 (en) * 2001-10-30 2003-10-21 Agilent Technologies, Inc. Optical turn for monitoring light from a laser
JP2006506657A (ja) * 2002-03-14 2006-02-23 エスエーイー・マグネティクス（エイチ・ケイ）リミテッド 光ファイバーとの半導体装置の能動的光学整合のための一体化プラットホーム
JP4012785B2 (ja) * 2002-08-27 2007-11-21 日本板硝子株式会社 光接続装置
JP2006344915A (ja) 2005-06-10 2006-12-21 Sony Corp 光学ユニット
JP2008225339A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Hitachi Cable Ltd 光学系接続構造、光学部材及び光伝送モジュール
JP5550221B2 (ja) * 2007-12-12 2014-07-16 株式会社エンプラス 光結合素子およびこれを備えた光モジュール
JP4989533B2 (ja) * 2008-03-25 2012-08-01 株式会社エンプラス レンズアレイ装置の製造方法
JP5216714B2 (ja) * 2009-02-25 2013-06-19 矢崎総業株式会社 １芯双方向光通信モジュール及び１芯双方向光通信コネクタ
JP2010195737A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Tokyo Institute Of Technology 光学活性コンボルタミジン誘導体の製造方法
JP5198353B2 (ja) * 2009-05-11 2013-05-15 株式会社エンプラス レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
JP5025695B2 (ja) * 2009-08-07 2012-09-12 株式会社エンプラス 光モジュール
CN102667565B (zh) * 2009-12-22 2015-05-13 恩普乐股份有限公司 透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块
JP5896098B2 (ja) * 2010-12-09 2016-03-30 株式会社エンプラス レンズアレイ
JP6089354B2 (ja) * 2011-10-25 2017-03-08 株式会社エンプラス レンズアレイおよびその製造方法
JP6134934B2 (ja) * 2011-12-02 2017-05-31 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール
TWI578049B (zh) * 2012-09-14 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電耦合模組

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