TWI544234B - A lens array and an optical module with it - Google Patents

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TWI544234B TW101120745A TW101120745A TWI544234B TW I544234 B TWI544234 B TW I544234B TW 101120745 A TW101120745 A TW 101120745A TW 101120745 A TW101120745 A TW 101120745A TW I544234 B TWI544234 B TW I544234B
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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，尤其關於一種能較佳地使多個發光元件與光導體之端面光學耦合之透鏡陣列及具備它的光學模組。
近年來，作為於系統裝置內或裝置間或者光學模組間高速傳送信號之技術，廣泛使用有所謂光互連(light interconnection)。此處，所謂光互連係指對光學零件如電性零件那樣進行處理，而安裝於個人電腦(personal computer)、車輛或光收發器(light transceiver)等中使用的母板(mother board)或電路基板等上的技術。
此種光互連中使用之光學模組有各種用途，例如：媒體轉換器(media converter)或交換式集線器(switching hub)的內部連接、光收發器、醫療機器、測試裝置、視訊(video)系統、高速電腦叢集(computer cluster)等裝置內或裝置間之零件連接等。
而且，就適用於此種光學模組之光學零件而言，作為可有效地以緊密的構成來實現多通道之光通信的類型，對於排列配置有多個小徑之透鏡之透鏡陣列的需求日益提高。
此處，透鏡陣列自先前以來便可安裝具有多個發光元件(例如，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直共振腔面射雷射)的光電轉換裝置、且可安裝作為光導體之多個光纖。
而且，透鏡陣列於如上所述配置於光電轉換裝置與 多個光纖之間的狀態下，使自光電轉換裝置之各發光元件出射之光光學耦合於各光纖之端面，藉此可進行多通道之光發送。
另外，於光電轉換裝置中，為了對應於收發光(雙方向通信)，亦存在如下類型：其不僅具備發光元件而且具備接收經由光纖而傳輸且自光纖之端面出射的包含通信資訊之光的受光元件，對應於此種光電轉換裝置之透鏡陣列使自光纖之端面出射之光光學耦合於受光元件。
進而，於光電轉換裝置中，為了使發光元件之輸出特性穩定，亦存在如下類型：其具有用於監控自發光元件出射之光(尤其是強度或者光量)的監控用受光元件，對應於此種光電轉換裝置之透鏡陣列使自發光元件出射之光的一部分作為監控光而反射至監控用受光元件側。
作為具備此種產生監控光之反射功能的對應於收發光之透鏡陣列，目前為止，由本發明者提出例如專利文獻1所示之方案。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-262222號公報
專利文獻1中記載之透鏡陣列係利用反射/穿透面之穿透及菲涅爾反射，而將自發光元件出射之光分成耦合於光纖之端面之光與監控光，藉此可確實地獲得監控 光。
而且，專利文獻1中記載之透鏡陣列係以如下方式構成，透鏡陣列主體於透鏡面之排列方向上分割成光發送用區域(即，形成反射/穿透面及發送用透鏡面之區域)及光接收用區域(即，不形成反射/穿透面而形成接收用透鏡面之區域)，光發送用構成部位於光接收用光路之外(參照專利文獻1中的圖11~圖15之構成)。藉此，當如光發送用構成部(反射/穿透面)不僅位於光發送用光路上而且位於光接收用光路上之情形那樣設置光接收用光路時，無需利用光發送用構成部來使光接收用光之行進方向產生變更(折射等)，而能夠容易地設計用於光接收之獨立的光路。
本發明者考慮到如此之專利文獻1中記載的透鏡陣列之優點，為了挖掘出更多的附加價值而進行專心研究，結果，經由監控光之有效率之獲取、緊密化及多通道化而形成較佳的本發明。
本發明係鑒於此點而成，其目的在於提供一種能夠有效率地獲得監控光、且可進一步實現小型化及多通道化的對應於收發光的透鏡陣列及具備它的光學模組。
為了達成上述目的，申請專利範圍第1項之透鏡陣列之特徵在於：其配置於光電轉換裝置與光導體之間，該光電轉換裝置中形成有多個發光元件、及分別接收用於監控自該等發光元件所發出之光的各發光元件各自之監控光的多個受光元件，且上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，該透鏡陣列中，作為上述光 電轉換裝置，係以如下方式配置：使多個上述發光元件沿著指定的第1方向排列而成的上述發光元件的列，沿著與上述第1方向正交的指定的第2方向而並列著多列，並且，在相對於上述多列發光元件處於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，使多個上述受光元件沿著上述第1方向排列而成的上述受光元件的列，沿著上述第2方向而並列著多列；且，該透鏡陣列具有：透鏡陣列主體之第1板狀部，其於與上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向面向上述光電轉換裝置；上述透鏡陣列主體之第2板狀部，其連續設置於該第1板狀部的上述第2方向側即上述光導體側的端部，於上述第2方向面向上述光導體之端面，且折射率與上述第1板狀部相同；多列第1透鏡面，其於上述第1板狀部的面向上述光電轉換裝置的第1面上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，並且，上述多列發光元件各自發出的光分別入射至該等第1透鏡面；多列第2透鏡面，其於上述第2板狀部的面向上述光導體之端面的第2面上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第3方向而並列形成有多列，並且，使分別入射至上述多列第1透鏡面的上述多列發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；多列第3透鏡面，其於上述第1面的相對於上述多列第1透鏡面位於上述第2方向側即上述第2板狀部側的位置上，沿著上述第1方向排列形成有多個且沿著上述第2方向並列形成有多列，並且，使自上述第1板狀部的內部側入射之上述多列發光元件各自的監控光 分別向上述多列受光元件出射；稜鏡，其相對於上述第1板狀部之與上述第1面為相反側的第3面隔著指定的間隙而配置於上述第3方向側即上述光電轉換裝置之相反側，形成入射至上述多列第1透鏡面後的上述多列發光元件各自的光之光路；第1稜鏡面，其構成該稜鏡之表面之一部分，配置於面向上述第3面的位置，使得入射至上述多列第1透鏡面後的上述多列發光元件各自的光入射至該第1稜鏡面上；第2稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部側傾斜般之指定的傾斜角，而使入射至上述第1稜鏡面的上述多列發光元件各自的光向上述多列第2透鏡面全反射；第3稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經上述第2稜鏡面全反射後的上述多列發光元件各自的光入射至該第3稜鏡面；反射/穿透層，其形成於該第3稜鏡面上，使入射至上述第3稜鏡面之上述多列發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多列發光元件各自的監控光而反射至上述多列第3透鏡面側，並且以指定的穿透率穿透至上述多列第2透鏡面側；第1填充材，其填充於上述第3面與上述第1稜鏡面之間；及第2填充材，其填充於上述反射/穿透層、與上述第2板狀部之與上述第2面為相反側的第4面之間，且其與上述稜鏡之折射率差設為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第1項之發明，能使入射至 多列第1透鏡面之多列發光元件各自的光於第2稜鏡面上全反射之後，經由反射/穿透層而分別向多列第2透鏡面側及多列第3透鏡面側分光，使分光至多列第2透鏡面側之多列發光元件各自的光經由多列第2透鏡面而出射至光導體之端面側，且能使以充分的反射率分光至多列第3透鏡面側之多列發光元件各自的監控光經由多列第3透鏡面而出射至多列受光元件側。藉此，能適當地使多列發光元件與光導體之端面進行光學耦合並且能確實且有效率地獲得監控光，而且，經由使全反射功能(第2稜鏡面)與分光功能(反射/穿透層)集約於一個構件(稜鏡)上之彼此靠近的位置上，而能夠實現緊密且容易的設計。進而，經由使稜鏡與第2填充材之折射率差形成為指定值以下，可確保第2稜鏡面與第3稜鏡面之間之光路、及第2填充材之內部光路的直線性，從而當檢查製品時確認入射至多列第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，可削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整之部位，而且有助於製造之容易化。
另外，申請專利範圍第2項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1項，進而，上述第3面係以與上述多列第1透鏡面的光軸正交之方式形成，上述第1稜鏡面平行於上述第3面而配置。
並且，如申請專利範圍第2項之發明，能使多列發光元件各自的光相對於第1填充材及第1稜鏡面而垂直入射，因此，能進行可確保多列第1透鏡面與第2稜鏡面之間之光路之直線性的簡便的設計，而且，可擴大透 鏡陣列主體、第1填充材及稜鏡之材料(折射率)選擇的自由度。
另外，申請專利範圍第3項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1或2項，進而，上述透鏡陣列主體與上述第1填充材之折射率差係設為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第3項之發明，能抑制第3面與第1填充材之界面上的多列發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第3面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第3面與多列第1透鏡面的光軸之正交性的限制，而且，能抑制會對光發送及監控形成障礙的雜散光(stary light)之產生。
另外，申請專利範圍第4項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至3項中任一項，進而，上述第1填充材與上述稜鏡之折射率差係設為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第4項之發明，能抑制第1填充材與第1稜鏡面之界面上的多列發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第1稜鏡面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第1稜鏡面與多列第1透鏡面的光軸之正交性的限制，並且，能抑制會對光發送及監控形成障礙的雜散光之產生。
另外，申請專利範圍第5項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至4項中任一項，進而，上述第4面係以與上述多列第2透鏡面的光軸正交之方式形成，穿透上述反射/穿透層的上述多列發光元件各自的光自上述第2填充材側垂直入射至該第4面。
並且，如申請專利範圍第5項之發明，能進行可確 保第4面前後之光路之直線性的簡便的設計，而且，亦能擴大透鏡陣列主體及第2填充材之材料(折射率)選擇之自由度。
另外，申請專利範圍第6項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至5項中任一項，進而，上述第2填充材與上述透鏡陣列主體之折射率差係設為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第6項之發明，能抑制第2填充材與第4面之界面上的多列發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第4面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第4面與多列第2透鏡面的光軸之正交性的限制，而且，能抑制會對光發送及監控形成障礙的雜散光之產生。
另外，申請專利範圍第7項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至6項中任一項，進而，上述第3面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
並且，如申請專利範圍第7項之發明，經由使第3面成為凹入面，能容易地確保第1填充材之穩定的填充空間。
另外，申請專利範圍第8項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至6項中任一項，進而，上述第1稜鏡面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
並且，如申請專利範圍第8項之發明，經由使第1稜鏡面成為凹入面，能容易地確保第1填充材之填充空 間。
另外，申請專利範圍第9項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至8項中任一項，進而，上述第1填充材及上述第2填充材包含透光性接合材，上述稜鏡係經由上述第1及第2填充材而接合於上述透鏡陣列主體。
並且，如申請專利範圍第9項之發明，因填充材兼作接合材，故能穩定地保持稜鏡且能削減零件數量。
另外，申請專利範圍第10項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至9項中之任一項，進而，上述第1填充材與上述第2填充材係相同物質。
並且，如申請專利範圍第10項之發明，能使組裝時之步驟簡化，從而更容易地製造。
另外，申請專利範圍第11項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至10項中之任一項，進而，上述第2稜鏡面係以相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3稜鏡面係以相對於上述第2稜鏡面成直角且相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成。
並且，如申請專利範圍第11項之發明，能使稜鏡形成為直角等腰三角形狀，因此，能簡便地測定稜鏡之尺寸精度，從而可提高操作性。
另外，申請專利範圍第12項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至11項中之任一項，進而，上述稜鏡中，於上述第2稜鏡面與上述第3稜鏡面的分界位置具有壁部，該壁部用於防止上述第2填充材向上 述第2稜鏡面上流出。
並且，如申請專利範圍第12項之發明，經由壁部可抑制第2填充材向第2稜鏡面上之流出，因此能適當地確保第2稜鏡面之全反射功能。
另外，申請專利範圍第13項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第1至12項中之任一項，進而，上述稜鏡中，於上述第3稜鏡面的邊緣部具有凸狀段差部，該凸狀段差部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
並且，如申請專利範圍第13項之發明，經由凸狀段差部可抑制第2填充材向第2稜鏡面上流出，因此能適當地確保第2稜鏡面之全反射功能。
另外，申請專利範圍第14項之光學模組之特徵在於具有：如申請專利範圍第1至13項中任一項之透鏡陣列、及如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置。
並且，如申請專利範圍第14項之發明，能適當地使多列發光元件與光導體之端面光學耦合且能確實且有效率地獲得監控光，而且，經由使全反射功能與分光功能集約於1個構件上的彼此靠近位置上，能實現緊密且容易的設計，進而，確保第2稜鏡面與第3稜鏡面之間的光路、及第2填充材的內部光路的直線性，從而當檢查製品時確認入射至多列第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，能夠削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整之部位，因此能有助於製造之容易化。
另外，申請專利範圍第15項之透鏡陣列之特徵在於：其係配置於光收發用之第1光電轉換裝置與光導體 之間，該第1光電轉換裝置中形成有多個發光元件、分別接收用於監控自該等發光元件發出之光的各發光元件各自的監控光的多個第1受光元件、及接收經由上述光導體傳送的光的多個第2受光元件，為了發送光而使上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，並且，為了接收光而使上述光導體之端面與上述多個第2受光元件可光學耦合，該透鏡陣列中，作為上述第1光電轉換裝置，係以如下方式配置：上述多個發光元件沿著指定的第1方向而排列形成，在相對於上述發光元件之列位於與上述第1方向正交之第2方向側即上述光導體側的位置上，上述多個第1受光元件沿著上述第1方向排列形成，且在相對於上述第1受光元件之列位於上述第2方向側即上述光導體之相反側的位置上，上述多個第2受光元件沿著上述第1方向而排列形成，且，該透鏡陣列具有：透鏡陣列主體之第1板狀部，其於與上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向面向上述第1光電轉換裝置；上述透鏡陣列主體之第2板狀部，其自該第1板狀部的上述第2方向側即上述光導體側的端部，向上述第3方向側即上述第1光電轉換裝置之相反側延伸，於上述第2方向面向上述光導體之端面，且折射率與上述第1板狀部相同；多個第1透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於上述第1板狀部的面向上述第1光電轉換裝置的第1面，上述多個發光元件各自發出的光分別入射至該等第1透鏡面；多個第2透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於上述第2板狀部的面向上述光導體之端面的第2面，使分別入射至上述多個第1 透鏡面的上述多個發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；多個第3透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第1面上的上述第1透鏡面之列而位於上述第2方向側即上述第2板狀部側的位置，使自上述第1板狀部的內部側入射之上述多個發光元件各自的監控光分別向上述多個第1受光元件出射；多個第4透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第2面上的上述第2透鏡面之列而位於上述第3方向側的位置，自上述光導體之端面出射的經上述傳送之光入射至該等第4透鏡面；多個第5透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第1面上的上述第3透鏡面之列而位於上述第2方向側即上述第2板狀部的相反側的位置，使分別入射至上述多個第4透鏡面的經上述傳送的光分別向上述多個第2受光元件出射；稜鏡，其相對於上述第1板狀部之與上述第1面為相反側的第3面隔著指定的間隙而配置於上述第3方向側即上述第1光電轉換裝置之相反側，分別形成入射至上述多個第1透鏡面後之上述多個發光元件各自的光之光路、及入射至上述多個第4透鏡面後之經上述傳送的光之光路；第1稜鏡面，其構成該稜鏡之表面之一部分，配置於面向上述第3面之位置，入射至上述多個第1透鏡面後之上述多個發光元件各自的光入射至該第1稜鏡面，而且，使自上述稜鏡之內部側入射且入射至上述多個第4透鏡面後的經上述傳送之光穿透至上述多個第5透鏡面側；第2稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面 離開而向上述第2板狀部側傾斜般之指定的傾斜角，使入射至上述第1稜鏡面之上述多個發光元件各自的光向上述多個第2透鏡面全反射，並且，使自上述稜鏡的內部側入射且向上述多個第4透鏡面入射後並且為向上述第1稜鏡面入射前的經上述傳送的光向上述第1稜鏡面全反射；第3稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經上述第2稜鏡面全反射之上述多個發光元件各自的光自上述稜鏡的內部側入射至該第3稜鏡面，並且，向上述多個第4透鏡面入射後且向上述第2稜鏡面入射前的經上述傳送的光入射至該第3稜鏡面，且使該入射的經上述傳送之光穿透至上述第2稜鏡面側；反射/穿透層，其於該第3稜鏡面上，遍及包含上述多個發光元件各自的光的入射位置且除經上述傳送的光之入射位置以外的指定之範圍而形成，使入射至上述第3稜鏡面之上述多個發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多個發光元件各自的監控光而向上述多個第3透鏡面反射，且以指定的穿透率穿透至上述多個第2透鏡面側；第1填充材，其填充於上述第3面與上述第1稜鏡面之間；及第2填充材，其填充於上述第3稜鏡面、與上述第2板狀部之與上述第2面為相反側的第4面之間，且其與上述稜鏡之折射率差設為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第15項之發明，能使入射至多個第1透鏡面之多個發光元件各自的光於第2稜鏡面上全反射之後，經由第3稜鏡面上之反射/穿透層而 分別向多個第2透鏡面側及多個第3透鏡面側分光，且使分光至多個第2透鏡面側之多個發光元件各自的光經由多個第2透鏡面而出射至光導體之端面側，並且，能使以充分的反射率分光至多個第3透鏡面側之多個發光元件各自的監控光經由多個第3透鏡面而出射至多個第1受光元件側。另一方面，能使入射至多個第4透鏡面且經由光導體而傳送的光，於第3稜鏡面上之反射/穿透層之非形成區域穿透之後，於第2稜鏡面上全反射至多個第5透鏡面側，然後，經由該等多個第5透鏡面而出射至多個第2受光元件側。藉此，能適當地令用於光發送之多個發光元件與光導體之端面的光學耦合並且能確實且有效率地獲得監控光，且能適當地令用於光接收之光導體之端面與多個第2受光元件光學耦合。而且，經由使全反射功能(第2稜鏡面)與分光功能(反射/穿透層)集約於1個構件(稜鏡)上的彼此靠近位置上，能實現緊密且容易的設計。進而，將光發送用區域與光接收用區域於與透鏡面之排列方向正交之方向上進行分割，並且根據反射/穿透層之形成之有無來選擇光發送用光路、光接收用光路之區別，藉此，當實現多通道化之時，能抑制透鏡陣列主體上之透鏡面之排列方向上的寬度的過大，並且能經由簡便的方法來將光接收用光路配置於光發送用構成部(反射/穿透層)外，因此，能實現多通道且緊密的設計以及接收用光路之簡便的設計。又進而，經由使稜鏡與第2填充材之折射率差形成為指定值以下，能確保第2稜鏡面與第3稜鏡面之間的光路、及第2填充材的內部光路的直線性， 因此，當檢查製品時確認入射至多個第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，而且，能有助於製造之容易化。
另外，申請專利範圍第16項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15項，進而，上述第1光電轉換裝置中，上述第2受光元件之列係配置於上述發光元件之列與上述第1受光元件之列之間的位置，上述第5透鏡面之列係配置於上述第1透鏡面之列與上述第3透鏡面之列之間的位置，上述第2稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的全反射位置為較經上述傳送的光的全反射位置而設定於更靠上述第1板狀部側，上述第3稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的入射位置為較經上述傳送的光的入射位置而設定於更靠上述第1板狀部側，上述反射/穿透層係形成於上述第3稜鏡面的上述第1板狀部側的一部分區域上，上述第2透鏡面之列係配置於相對於上述第4透鏡面之列而位於上述第3方向側即上述第1板狀部側的位置。
並且，如申請專利範圍第16項之發明，對於高精度地追求相對於光導體之端面的預期之耦合效率的多個發光元件各自的光，能以使較之第2填充材而言基於密度之均一性的光學穩定性更優良之稜鏡的內部的光路長長於第2填充材的內部光路長的方式進行光路設計，因此，能穩定地確保對於光導體之端面之耦合效率。
另外，申請專利範圍第17項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15項，進而，上述第1光電轉換裝置中，上述第2受光元件之列相對於上述發光元件 之列而配置於上述第2方向側即上述光導體的相反側的位置，上述第5透鏡面之列相對於上述第1透鏡面之列而配置於上述第2方向側即上述第2板狀部的相反側的位置，上述第2稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的全反射位置為較經上述傳送的光的全反射位置而設定於上述第1板狀部的相反側，上述第3稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的入射位置為較經上述傳送的光的入射位置而設定於上述第1板狀部的相反側，上述反射/穿透層係形成於上述第3稜鏡面的與上述第1板狀部為相反側的一部分區域上，上述第2透鏡面之列係配置於相對於上述第4透鏡面之列而位於上述第3方向側即上述第1板狀部的相反側的位置。
並且，如申請專利範圍第17項之發明，能縮短第2稜鏡面之後的多個發光元件各自的光之光路，故而，於第2稜鏡面的傾斜角產生製造上或組裝上的誤差之時，亦能緩和該誤差對於多個發光元件各自的光之耦合效率的影響。
另外，申請專利範圍第18項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至17項中任一項，上述第3面係以與上述多個第1透鏡面的光軸正交之方式形成，上述第1稜鏡面係平行於上述第3面而配置。
並且，如申請專利範圍第18項之發明，能使多個發光元件各自的光相對於第1填充材及第1稜鏡面而垂直入射，因此，能進行可確保多個第1透鏡面與第2稜鏡面之間的光路之直線性的簡便的設計，而且，亦能擴大透鏡陣列主體、第1填充材及稜鏡之材料(折射率) 選擇之自由度。
另外，申請專利範圍第19項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至18項中任一項，進而，上述透鏡陣列主體與上述第1填充材的折射率差係設定為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第19項之發明，能抑制第3面與第1填充材之界面上之多個發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，故而，能進行可確保第3面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第3面與多個第1透鏡面的光軸之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
另外，申請專利範圍第20項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至19項中任一項，進而，上述第1填充材與上述稜鏡的折射率差係設定為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第20項之發明，能抑制第1填充材與第1稜鏡面之界面上之多個發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第1稜鏡面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第1稜鏡面與多個第1透鏡面的光軸之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
另外，申請專利範圍第21項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至20項中任一項，進而，上述第4面係以與上述多個第2透鏡面的光軸正交之方式形成，穿透上述反射/穿透層之上述多個發光元件各自的光自上述第2填充材側垂直入射至該第4面。
並且，如申請專利範圍第21項之發明，能進行可確保第4面前後之光路之直線性的簡便的設計，並且，亦能擴大透鏡陣列主體及第2填充材之材料(折射率)選擇之自由度。
另外，申請專利範圍第22項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至21項中任一項，進而，上述第2填充材與上述透鏡陣列主體之折射率差係設定為指定值以下。
並且，如申請專利範圍第22項之發明，能抑制第2填充材與第4面之界面上之多個發光元件各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第4面前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第4面與多個第2透鏡面的光軸之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
另外，申請專利範圍第23項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至22項中任一項，進而，上述第3面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
並且，如申請專利範圍第23項之發明，經由使第3面成為凹入面，能容易地確保第1填充材之穩定的填充空間。
另外，申請專利範圍第24項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至22項中任一項，進而，上述第1稜鏡面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
並且，如申請專利範圍第24項之發明，經由使第 1稜鏡面成為凹入面，能容易地確保第1填充材之填充空間。
另外，申請專利範圍第25項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至24項中任一項，進而，上述第1填充材及上述第2填充材包含透光性接合材，上述稜鏡係經由上述第1及第2填充材而接合於上述透鏡陣列主體。
並且，如申請專利範圍第25項之發明，因填充材兼作接合材，故而能穩定地保持稜鏡且能削減零件數量。
另外，申請專利範圍第26項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至25項中任一項，進而，上述第1填充材與上述第2填充材係相同物質。
並且，如申請專利範圍第26項之發明，能簡化組裝時之步驟，且能更容易地製造。
另外，申請專利範圍第27項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至26項中任一項，進而，上述第2稜鏡面係以相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3稜鏡面係以相對於上述第2稜鏡面成直角且相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成。
並且，如申請專利範圍第27項之發明，能使稜鏡形成為直角等腰三角形狀，因此，能簡便地測定稜鏡之尺寸精度，從而可提高操作性。
另外，申請專利範圍第28項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至27項中任一項，進而，上 述稜鏡中，於上述第2稜鏡面與上述第3稜鏡面的分界位置具有壁部，該壁部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
並且，如申請專利範圍第28項之發明，經由壁部能抑制第2填充材向第2稜鏡面上流出，因此，能適當地確保第2稜鏡面之全反射功能。
另外，申請專利範圍第29項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至28項中任一項，進而，上述稜鏡中，於上述第3稜鏡面的邊緣部具有凸狀段差部，該凸狀段差部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
並且，如申請專利範圍第29項之發明，經由凸狀段差部能抑制第2填充材向第2稜鏡面上流出，因此，能適當地確保第2稜鏡面之全反射功能。
另外，申請專利範圍第30項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第15至29項中任一項，進而，代替上述第1光電轉換裝置而設有專用於發送光之第2光電轉換裝置，該第2光電轉換裝置中，代替上述第2受光元件之列而形成有上述發光元件之列藉此具有多列上述發光元件之列、且對應於該等多列發光元件而具有多列上述第1受光元件之列，並且，代替上述反射/穿透層遍及上述指定的範圍而形成於上述第3稜鏡面上的上述稜鏡，而配置有上述反射/穿透層形成於上述第3稜鏡面之整個面上的上述稜鏡，於此狀態下專用於發送光，而使上述多列發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，於上述第1面，上述第3透鏡面之列以於上述第 2方向上彼此相鄰之方式配置有多列，於專用於發送光之使用狀態下，上述多列發光元件中的與對應於上述多個第1透鏡面之列不同之列的多個發光元件各自的光入射至上述多個第5透鏡面，入射至上述多個第5透鏡面後之上述多個發光元件各自的光入射至上述第1稜鏡面，上述第2稜鏡面係使入射至上述多個第5透鏡面後入射至上述第1稜鏡面的上述多個發光元件各自的光向上述多個第4透鏡面全反射，上述反射/穿透層係使經過上述多個第5透鏡面、上述第1稜鏡面及上述第2稜鏡面之後入射至上述第3稜鏡面的上述多個發光元件各自的光，以指定的反射率而作為上述多個發光元件各自的監控光，向上述多列第3透鏡面中的與對應於上述多個第1透鏡面之列不同之列的多個第3透鏡面反射，並且以指定的穿透率穿透至上述多個第4透鏡面側，上述多個第4透鏡面係使經由上述反射/穿透層穿透之上述多個發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射。
並且，如申請專利範圍第30項之發明，若最初於透鏡陣列主體中形成多列第3透鏡面之列，則經由選擇整個面上形成有反射/穿透層之稜鏡而可選擇專用於發送光之透鏡陣列，另一方面，經由選擇反射/穿透層形成於指定之範圍之稜鏡而可選擇光收發用之透鏡陣列，因此，能容易地且以低價在用於收發光與專用於發送光之間選擇使用形態。
另外，申請專利範圍第31項之光學模組之特徵在於：具有如申請專利範圍第15至29項中任一項之透鏡 陣列、及如申請專利範圍第15項之第1光電轉換裝置，且係用於收發光。
並且，如申請專利範圍第31項之發明，能適當地令用於光發送之多個發光元件與光導體之端面光學耦合且能確實且有效率地獲得監控光，並且，能適當地令用於光接收之光導體之端面與多個第2受光元件光學耦合。而且，經由使全反射功能與分光功能集約於1個構件上的彼此靠近位置上，能實現緊密且容易的設計。進而，當經由將光發送用區域及光接收用區域於與透鏡面之排列方向正交之方向進行分割、且經由反射/穿透層之形成之有無來選擇光發送用光路、光接收用光路之區別，而實現多通道化之時，能抑制透鏡陣列主體上之透鏡面之排列方向的寬度的過大，且能利用簡便的方法來將光接收用光路配置於光發送用構成部外，因此，能實現多通道且緊密的設計及接收用光路之簡便的設計。而且，能確保第2稜鏡面與第3稜鏡面之間的光路、及第2填充材的內部光路的直線性，從而當檢查製品時確認入射至多個第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，因此能有助於製造之容易化。
另外，申請專利範圍第32項之光學模組之特徵在於：如申請專利範圍第31項，進而，代替上述第1光電轉換裝置，而配置有如申請專利範圍第30項之第2光電轉換裝置，且代替如申請專利範圍第15項之反射/穿透層遍及指定的範圍而形成於第3稜鏡面上的稜鏡，而配置有如申請專利範圍第30項之反射/穿透層形 成於第3稜鏡面之整個面的稜鏡，藉此，可轉換成專用於發送光。
並且，如申請專利範圍第32項之發明，若最初於透鏡陣列中形成多列第3透鏡面之列，則經由選擇整個面上形成有反射/穿透層之稜鏡及第2光電轉換裝置而可選擇專用於發送光之光學模組，另一方面，經由選擇反射/穿透層形成於指定之範圍之稜鏡及第1光電轉換裝置而可選擇光收發用之光學模組，因此，能容易地且以低價在用於收發光與專用於發送光之間選擇使用形態。
另外，申請專利範圍第33項之透鏡陣列之特徵在於：其係配置於光電轉換裝置與光導體之間，該光電轉換裝置中形成有多個發光元件、及分別接收用於監控自該等發光元件發出之光的各發光元件各自的監控光的多個受光元件，且使上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，作為上述光電轉換裝置，係以如下之方式配置：多個上述發光元件沿著指定的第1方向排列而成的上述發光元件之列沿著與上述第1方向正交之指定的第2方向而並列有多列，並且，在相對於上述多列發光元件而位於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，多個上述受光元件沿著上述第1方向排列而成的上述受光元件之列沿著上述第2方向而並列有多列，該透鏡陣列具有：第1透鏡構件，其於與上述第1方向及上述第2方向正交之第3方向面向上述光電轉換裝置；及第2透鏡構件，其接合於該第1透鏡構件，且於上述第2方向面向上述光導體之端面；且上述第1透 鏡構件具有：多列第1透鏡面，其於面向上述光電轉換裝置之面上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，且自上述多列發光元件各自發出之光分別入射至該等第1透鏡面上；多列第3透鏡面，其於面向上述光電轉換裝置之面的相對於上述多列第1透鏡面位於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，使自上述第1透鏡構件的內部側入射之上述多列發光元件各自的監控光分別向上述多列受光元件出射；第1傾斜面，其相對於面向上述光電轉換裝置之面而配置於上述光電轉換裝置之相反側，且相對於面向上述光電轉換裝置之面具有如隨著自該面離開而向上述光導體側傾斜般之指定的傾斜角，使分別入射至上述多列第1透鏡面之上述多列發光元件各自的光向上述光導體側全反射；及第2傾斜面，其相對於面向上述光電轉換裝置之面而配置於上述光電轉換裝置的相反側、且相對於上述第1傾斜面而配置於上述光導體側，相對於面向上述光電轉換裝置之面而具有如隨著自該面離開而向上述光導體之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經由上述第1傾斜面全反射後之上述多列發光元件各自的光入射至該第2傾斜面；且，上述第2透鏡構件具有：第3傾斜面，其相對於面向上述光導體之端面之面具有如隨著自該面離開而向上述光電轉換裝置之相反側傾斜般之指定的傾斜角，且隔著指定的間隙而面向上述第2傾斜面，入射至上述第2傾斜面之上述多列發光元件各自的光入射至該第3傾斜 面；及多列第2透鏡面，其於面向上述光導體之端面之面上，沿著上述第1方向排列形成有多個且沿著上述第3方向並列形成有多列，使入射至上述第3傾斜面之上述多列發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；且，於上述第2傾斜面與上述第3傾斜面之間，填充有與上述第1透鏡構件及上述第2透鏡構件的折射率差設為指定值以下之填充材，於上述第2傾斜面上或上述第3傾斜面上形成有反射/穿透層，該反射/穿透層係使入射至上述第2傾斜面之上述多列發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多列發光元件各自的監控光而反射至上述多列第3透鏡面側、並且以指定的穿透率穿透至上述第3傾斜面側。
並且，如申請專利範圍第33項之發明，能使入射至多列第1透鏡面之多列發光元件各自的光於第1傾斜面全反射之後，經由反射/穿透層而分別向第3傾斜面側及多列第3透鏡面側分光，且使分光至第3傾斜面側之多列發光元件各自的光經由多列第2透鏡面而出射至光導體之端面側，並且，能使以充分的反射率分光至多列第3透鏡面側之多列發光元件各自的監控光，經由多列第3透鏡面而出射至多列受光元件側。藉此，能適當地使多列發光元件與光導體之端面光學耦合且能確實且有效率地獲得監控光，而且，經由在反射/穿透層及填充材之配置中利用第2傾斜面與第3傾斜面之間隙部，能實現緊密的構成。進而，經由使第1透鏡構件及第2透鏡構件與填充材之折射率差形成為指定值以下，能確保第1透鏡構件之第1傾斜面與第2傾斜面之 間的光路及第2透鏡構件之光路的直線性，因此，當檢查製品時確認入射至多列第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，而且，能有助於製造之容易化。
另外，申請專利範圍第34項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第33項，進而，上述第3傾斜面係設為以確保上述填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面，上述第2透鏡構件中，於上述第3傾斜面之外側具有段差面，該段差面係較上述第3傾斜面更向上述第1透鏡構件側突出且平行於上述第2傾斜面，上述第2傾斜面係遍及與上述第3傾斜面及上述段差面對應之範圍而形成為平坦的面，上述反射/穿透層係形成於上述第2傾斜面上，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以使上述段差面與上述第2傾斜面抵接之狀態接合。
並且，如申請專利範圍第34項之發明，能經由簡易的構成來確保填充材之配置空間，並且，經由使全反射功能(第1傾斜面)及分光功能(反射/穿透層)集約於相同構件(第1透鏡構件)上而能更容易地設計，另外，經由使段差面與第2傾斜面抵接而能使第1透鏡構件與第2透鏡構件穩定地接合。
另外，申請專利範圍第35項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第33項，進而，上述第2傾斜面係設為以確保上述填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面，上述第1透鏡構件中，於上述第2傾斜面之外側具有段差面，該段差面係較上述第2傾斜面更向上 述第2透鏡構件側突出且平行於上述第3傾斜面，上述第3傾斜面係遍及與上述第2傾斜面及上述段差面對應之範圍而形成為平坦的面，上述反射/穿透層係形成於上述第3傾斜面上，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以使上述段差面與上述第3傾斜面抵接之狀態接合。
並且，如申請專利範圍第35項之發明，能經由簡易的構成來確保填充材之配置空間，另外，經由使段差面與第3傾斜面抵接而能使第1透鏡構件與第2透鏡構件穩定地接合。
另外，申請專利範圍第36項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第34或35項，進而，於上述第1透鏡構件及上述第2透鏡構件上，分別形成有上述第1透鏡構件側之抵接面及上述第2透鏡構件側之抵接面，該等抵接面係自上述段差面及與其抵接之上述傾斜面之各自延伸、且以相對於上述段差面及上述傾斜面具有指定的角度之狀態而相互抵接。
並且，如申請專利範圍第36項之發明，經由使第1透鏡構件側之抵接面與第2透鏡構件側之抵接面抵接，而能使第1透鏡構件與第2透鏡構件進一步穩定地且以高精度接合。
另外，申請專利範圍第37項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第33至37項中任一項，進而，上述填充材包含透光性接合材，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件經由上述填充材而接合。
並且，如申請專利範圍第37項之發明，因填充材 兼作接合材，故而能使第1透鏡構件與第2透鏡構件確實地接合且能削減零件數量。
另外，申請專利範圍第38項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第33至37項中任一項，進而，上述第1傾斜面係以相對於面向上述光電轉換裝置之面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第2傾斜面係以相對於上述第1傾斜面成直角且相對於面向上述光電轉換裝置之面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3傾斜面係以相對於面向上述光導體之端面之面具有45°的傾斜角之方式形成。
並且，如申請專利範圍第38項之發明，經由使第1~第3傾斜面形成為45°的傾斜面，能簡便地測定各傾斜面之尺寸精度，從而能提高操作性。
另外，申請專利範圍第39項之透鏡陣列之特徵在於：如申請專利範圍第33至38項中任一項，進而，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以相同材料形成。
並且，如申請專利範圍第39項之發明，經由使第1透鏡構件與第2透鏡構件之折射率一致而能更容易地設計，且經由使用相同之材料能進一步削減成本。
另外，申請專利範圍第40項之光學模組之特徵在於具有：如申請專利範圍第33至39項中任一項之透鏡陣列、及如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置。
並且，如申請專利範圍第40項之發明，能適當地使多列發光元件與光導體之端面光學耦合且能確實且有效率地獲得監控光，並且，經由在反射/穿透層及填 充材之配置中利用第2傾斜面與第3傾斜面之間隙部，能實現緊密的構成，另外，能確保第1透鏡構件中之第1傾斜面與第2傾斜面之間的光路及第2透鏡構件之光路的直線性，從而，當檢查製品檢查時確認入射至多列第2透鏡面之光自各透鏡面之中心偏離之時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，因此能有助於製造之容易化。
根據本發明，能有效率地獲得監控光，且能進一步實現小型化及多通道化。
首先，參照圖1至圖9對於本申請案之第1發明之透鏡陣列及具備它的光學模組之實施形態進行說明。
此處，圖1係表示本實施形態中之光學模組1的概要及本實施形態中之透鏡陣列2之縱剖面圖的概略構成圖。而且，圖2係構成透鏡陣列2之透鏡陣列主體3的縱剖面圖。進而，圖3係與透鏡陣列主體3一同構成透鏡陣列2之光路控制構件4的縱剖面圖。另外，圖4係圖2之左側視圖。而且，圖5係圖2之仰視圖。
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5與作為光導體的光纖6之間。
此處，光電轉換裝置5中，於半導體基板7之面向透鏡陣列2的面上，具有向與該面垂直的方向(圖1中的上方)出射(發出)雷射光La之多個發光元件8，該等發光元件8構成上述VCSEL(垂直共振器面發光雷射)。再者，各發光元件8之雷射光La的出射方向相 當於本發明中的第3方向。而且，發光元件8係以如下方式形成：沿著作為指定的第1方向之圖1中的紙面垂直方向以等間距排列有多個(本實施形態中為12個)，藉此成為發光元件8之列，並且，如此之發光元件8之列沿著作為指定的第2方向之圖1中的橫向方向而並列有多列(本實施形態中為2列)。再者，本實施形態中，發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之個數設為相同，且各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊(一致)，但本發明並不限定為此種構成。進而，如圖1所示，光電轉換裝置5中，於半導體基板7中的面向透鏡陣列2之面的相對於多列發光元件8為第2方向側的作為光導體側之位置之圖1中的左方附近位置上，具有接收用於監控分別自多列發光元件8出射之雷射光La之輸出(例如，強度或光量)的監控光M的受光元件9，該等受光元件9的數量與發光元件8相同。與發光元件8同樣地，受光元件9係以如下之方式形成：沿著圖1中的紙面垂直方向以等間距排列有多個(12個)，藉此形成受光元件9之列，並且，如此之受光元件9之列沿著圖1中的橫向方向而並列有多列(2列)。而且，各列之受光元件9與光學對應之(具有對光進行監控之關係)發光元件8之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的元件8、9彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件8之列與受光元件9之列之間亦成立。再者，圖1中， 自右數起的第1列發光元件8係與自左數起的第1列受光元件9光學對應，並且，自右起的第2列發光元件8係與自左起的第2列受光元件9光學對應。受光元件9亦可為光偵檢器(photodetector)。進而，雖未圖示，但光電轉換裝置5上連接有控制電路，該控制電路係根據由受光元件9所接收之監控光M的強度或光量而控制自發光元件8發出的雷射光La之輸出。此種光電轉換裝置5如圖1所示，在使半導體基板7抵接於透鏡陣列2的狀態下，相對於透鏡陣列2對向配置。而且，該光電轉換裝置5係例如經由夾緊彈簧(clamp spring)等未圖示的公知的固定機構而安裝於透鏡陣列2上，藉此，與透鏡陣列2一同構成光學模組1。
而且，關於本實施形態中的光纖6，其配設數量與發光元件8及受光元件9相同，且係以如下方式配置：沿著圖1中之紙面垂直方向排列有多根(12根)，藉此形成列，並且，該列沿著圖1中之縱方向(第3方向)並列有多列(2列)。該等多列光纖6與光學對應之(具有光耦合關係)發光元件8之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的光纖6、發光元件8彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件8之列與光纖6之列之間亦成立。再者，圖1中，自上數起的第1列光纖6係與自右起的第2列發光元件8光學對應，並且，自上起的第2列光纖6之列係與自右起的第1列發光元件8光學對應。各列光纖6係例如 設為尺寸彼此相同的多模方式的光纖6，並且，其端面6a側之部位保持於MT(Mechanically Transferable，機械轉移)連接器等多芯集成型光連接器10內。此種多列光纖6係如圖1所示，在使光連接器10的透鏡陣列2側之端面抵接於透鏡陣列2的狀態下，經由未圖示的公知的固定機構(例如，夾緊彈簧等)而安裝於透鏡陣列2上。
並且，透鏡陣列2在配置於如此之光電轉換裝置5與光纖6之間的狀態下，使多列發光元件8與對應的多列光纖6之端面6a光學耦合。
對於該透鏡陣列2進一步進行詳細描述，如圖1所示，透鏡陣列2具有包含透光性材料(例如，樹脂材料)的透鏡陣列主體，該透鏡陣列主體3之外形形成為大致箱狀。具體而言，如圖1及圖2所示，透鏡陣列主體3具有平面矩形狀的橫板狀第1板狀部3a，該第1板狀部3a於上述各圖中係在橫向方向具有指定的寬度，在紙面垂直方向具有指定的縱深，在縱方向具有指定的厚度，而且，自上方面向光電轉換裝置5。而且，如圖1及圖2所示，透鏡陣列主體3具有平面矩形狀的縱板狀第2板狀部3b，該第2板狀部3b係連續設置於第1板狀部3a的第2方向側且為作為光導體側的端部的左端部，且該第2板狀部3b的縱深形成為與第1板狀部3a尺寸相同。而且，第2板狀部3b係與第1板狀部3a正交而自第1板狀部3a的左端部向鉛垂上方延伸，與第1板狀部3a為一體，因此，折射率當然與第1板狀部3a相同。進而，第2板狀部3b係自圖1及圖2中的右 方面向多列光纖6之端面6a。
此種透鏡陣列主體3中之第1板狀部3a的下端面(平面)係作為面向光電轉換裝置5之第1面S1，如圖2及圖5所示，該第1面S1上形成有數量與發光元件8相同的平面圓形狀的第1透鏡面(凸透鏡面)11。此處，如圖2及圖5所示，第1透鏡面11係以如下方式形成：沿著圖2中之紙面垂直方向(圖5中之縱方向)以等間距排列有多個(12個)，藉此形成第1透鏡面11之列，並且，如此之列沿著圖2及圖5中的橫向方向而並列有多列(2列)。各列第1透鏡面11形成為相同尺寸，且與光學對應之(具有光入射之關係)發光元件8之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第1透鏡面11、發光元件8彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件8之列與第1透鏡面11之列之間亦成立。再者，圖1中，自右數起的第1列第1透鏡面11與自下方正對於該等第1透鏡面11的自右數起的第1列發光元件8光學對應，並且，自右起的第2列第1透鏡面11與自下方正對於該等第1透鏡面11的自右起的第2列發光元件8光學對應。再者，如圖5所示，於排列方向(縱方向)及並列方向(橫向方向)上彼此相鄰的第1透鏡面11亦可形成為各自的周端部相互接觸的鄰接狀態。而且，理想者是如圖1所示，各第1透鏡面11的光軸OA(1)與自分別光學對應於各第1透鏡面11的各發光元件8出射 的雷射光La之中心軸一致。更佳者為各第1透鏡面11的光軸OA(1)與第1面S1正交。
於如此之各列第1透鏡面11上，如圖1所示，入射有光學對應的發光元件8之列各自所出射的雷射光La。更具體而言，第1透鏡面11之列中所含之任意的1個第1透鏡面11上入射有出射光，該出射光係光學對應之發光元件8之列中所含的各發光元件8中的與自排列方向之一方數起任意的1個第1透鏡面11的順序相同的1個發光元件8的出射光。並且，各列第1透鏡面11使所入射之各列發光元件8各自的雷射光La向第1板狀部3a的內部(上方)行進。再者，各列第1透鏡面11亦可使所入射之各列發光元件8各自的雷射光La變得準直、或會聚。或者，亦可使各列第1透鏡面11形成為凹透鏡面，從而使雷射光La發散。
另一方面，第2板狀部3b之左端面(平面)係作為面向光纖6之端面6a的第2面S2，如圖2及圖4所示，該第2面S2上形成有數量與發光元件8相同的平面圓形狀的第2透鏡面(凸透鏡面)12。此處，如圖2及圖4所示，第2透鏡面12係以如下之方式形成：沿著圖2中的紙面垂直方向(圖4中的橫向方向)以等間距排列有多個(12個)，藉此形成第2透鏡面12之列，並且，如此之列沿著圖2及圖4中的縱方向並列有多列(2列)。各列第2透鏡面12係形成為相同尺寸，並且，與光學對應之(具有光入射之關係)發光元件8之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第2透鏡面12、發光元件8彼此的排列方向上的位置相互一致。然而， 關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件8之列與第2透鏡面12之列之間亦成立。再者，圖1中，自上數起的第1列第2透鏡面12係與自右數起的第2列發光元件8光學對應，並且，自上起的第2列第2透鏡面12係與自右起的第1列發光元件8光學對應。再者，如圖4所示，於排列方向及並列方向上彼此相鄰之第2透鏡面12亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是如圖1所示，各第2透鏡面12的光軸OA(2)與分別光學對應於各第2透鏡面12(具有使光耦合之關係)的各光纖6之端面6a之中心軸一致。更佳者為各第2透鏡面12的光軸OA(2)與第2面S2正交。
如圖1所示，如此之各列第2透鏡面12上，光學對應之發光元件8之列各自出射的雷射光La，經過光學對應之各列第1透鏡面11及之後的透鏡陣列2之光路(關於細節於下文敘述)之後入射至其上。更具體而言，於第2透鏡面12之列中所含之任意的1個第2透鏡面12上，光學對應的發光元件8之列中所含的各發光元件8中的與自排列方向之一方數起任意的1個第2透鏡面12的順序相同的發光元件8的出射光，經由順序相同的第1透鏡面11而入射至其上。此時，理想者是各列發光元件8各自的雷射光La之中心軸與對應之各列第2透鏡面12的光軸OA(2)一致。而且，各列第2透鏡面12使所入射之各列發光元件8各自的雷射 光La會聚後，分別向各列第2透鏡面12所對應的各列光纖6之端面6a出射。
藉此，各列發光元件8與各列光纖6之端面6a經由各列第1透鏡面11及各列第2透鏡面12而光學耦合。
進而，如圖2及圖5所示，於第1面S1上、對應於各列第1透鏡面11之左方位置，形成有數量與發光元件8相同的平面圓形狀的第3透鏡面(凸透鏡面)13。此處，如圖2及圖5所示，第3透鏡面13係以如下之方式形成：沿著圖2中之紙面垂直方向(圖5中之縱方向)以等間距排列有多個(12個)，藉此形成第3透鏡面13之列，並且，如此之列沿著圖2及圖5中的橫向方向而並列有多列(2列)。各列第3透鏡面13係形成為相同尺寸，並且，與光學對應(具有光入射之關係)的發光元件8之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第3透鏡面13、發光元件8彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件8之各列彼此之間的發光元件8之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件8之列與第3透鏡面13之列之間亦成立。再者，圖1中，自左數起的第1列第3透鏡面13係與自右數起的第1列發光元件8光學對應，並且，自左起的第2列第3透鏡面13係與自右起的第2列發光元件8光學對應。再者，如圖5所示，排列方向及並列方向上彼此相鄰的第3透鏡面13亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是各列第3透鏡面13的光軸OA(3)與分別光學對應於各列第3透鏡面13(具 有使光耦合之關係)的各列受光元件9的受光面之中心軸一致。更佳者為各列第3透鏡面13的光軸OA(3)與第1面S1正交。
如圖1所示，分別對應於各列第3透鏡面13之各列發光元件8各自的監控光M，自第1板狀部3a的內部側(上方)入射至如此之各列第3透鏡面13上。並且，各列第3透鏡面13使所入射之各列發光元件8各自的監控光M會聚後，分別向與各列第3透鏡面13光學對應的各列受光元件9出射。再者，關於產生監控光M之機構，於下文敘述。
另外，如圖1所示，於第1板狀部3a之上端面，形成有略微向下方凹入的凹入平面(鍃鑽面)，該凹入平面係作為第1板狀部3a的與第1面S1為相反側的第3面S3。如圖1所示，於第3面S3的上部附近位置，相對於第3面S3在上方(為第3方向側且為光電轉換裝置5的相反側)設置間隙，以此配置上述光路控制構件4。
此處，對於光路控制構件4進行詳細描述，如圖1及圖3所示，光路控制構件4具有包含透光性材料(例如，樹脂材料)的縱剖面三角形狀(三角柱狀)的稜鏡15，該稜鏡15形成入射至各列第1透鏡面11後的各列發光元件8各自的雷射光La之光路。
具體而言，如圖1所示，稜鏡15具有構成其表面的一部分(底面)之第1稜鏡面15a，該第1稜鏡面15a自上方附近面向第3面S3。再者，如圖1所示，第1稜鏡面15a的橫寬形成為與第1板狀部3a的橫寬大致 相等。而且，如圖1所示，第1稜鏡面15a與第3面S3之間隙部係因第3面S3為凹入面而形成的空間，該空間內填充包含透光性接合材的第1填充材16。而且，稜鏡15係利用該第1填充材16的接合力而接合於透鏡陣列主體3。再者，作為第1填充材16，可使用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等。
如圖1所示，入射至各列第1透鏡面11且穿透第1板狀部3a及第1填充材16後的各列發光元件8各自的雷射光La，自下方(第3方向)入射至如此之第1稜鏡面15a上。而且，第1稜鏡面15a使所入射之各發光元件8各自的雷射光La穿透，而在稜鏡15的內部光路上行進。
而且，如圖1所示，稜鏡15具有構成其表面的一部分(右斜面)的第2稜鏡面15b，該第2稜鏡面15b係於其下端部連接於第1稜鏡面15a的右端部，且相對於第1稜鏡面15a具有如隨著離開第1稜鏡面15a而向第2板狀部3b側(左側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖1所示，入射至第1稜鏡面15a且於稜鏡15的內部光路上行進後的各列發光元件8各自的雷射光La，以大於臨界角的入射角自下方內部入射至如此之第2稜鏡面15b。而且，第2稜鏡面15b使經內部入射之各列發光元件8各自的雷射光La向各列第2透鏡面12(左方)全反射。
進而，如圖1所示，稜鏡15具有構成其表面的一部分(左斜面)的第3稜鏡面15c，該第3稜鏡面15c係於其下端部連接於第1稜鏡面15a的左端部，並且於 上端部連接於第2稜鏡面15b的上端部。而且，如圖1所示，第3稜鏡面15c相對於第1稜鏡面15a具有如隨著離開第1稜鏡面15a而向第2板狀部3b的相反側(右側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖1所示，經由第2稜鏡面15b而全反射且於稜鏡15的內部光路上行進後的各列發光元件8各自的雷射光La，自右方內部入射至如此之第3稜鏡面15c。
除如此之稜鏡15之外，光路控制構件4中，如圖1及圖3所示進而於第3稜鏡面15c上具有厚度較薄的反射/穿透層17。該反射/穿透層17亦可經由將由Ni、Cr或Al等單一的金屬構成之單層膜或者介電常數彼此不同的多個介電體(例如，TiO2及SiO2)交替地積層而得的介電體多層膜塗布於第3稜鏡面15c上而形成。此時，塗布時可使用英高鎳蒸鍍等公知的塗布技術。當使用此種塗布時，可將反射/穿透層17形成為例如1 μm以下的極薄的厚度。
如圖1所示，內部入射至第3稜鏡面15c之各列發光元件8各自的雷射光La直接入射至此種反射/穿透層17。並且，反射/穿透層17使入射之各列發光元件8各自的雷射光La以指定的反射率、作為分別與各列發光元件8對應之各列發光元件8各自的監控光M而向與各監控光M對應之各列第3透鏡面13側(下方)反射，並且以指定的穿透率穿透各列第2透鏡面12側(左方)。此時，因反射/穿透層17之厚度較薄，故而可忽略穿透反射/穿透層17之雷射光La的折射(視為直線穿透)。再者，作為反射/穿透層17的反射率及穿透率， 可在能夠獲得光量足以用來監控雷射光La之輸出的監控光M之限度內，設定對應於反射/穿透層17之材質或厚度等的所需的值。例如，當經由上述之單層膜來形成反射/穿透層17時，雖然亦取決於其厚度，但亦可使反射/穿透層17的反射率成為20%、使穿透率成為60%(吸收率20%)。而且，例如，當利用上述之介電體多層膜來形成反射/穿透層17時，雖然亦取決於其厚度或層數，但亦可使反射/穿透層17的反射率成為10%、使穿透率成為90%。
如此經由反射/穿透層17而反射的各列發光元件8各自的監控光M在稜鏡15的內部光路上行進，且依次穿透第1稜鏡面15a、第1填充材16及第1板狀部3a之後，內部入射至對應的各列第3透鏡面13，且自各列第3透鏡面13分別向其等所對應的各列受光元件9出射。
另一方面，如圖1所示，於反射/穿透層17、與第2板狀部3b上的與第2面S2為相反側之第4面S4(右端面)之間，填充有包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等透光性接合材的第2填充材18。因此，稜鏡15不僅利用第1填充材16的接合力，且還利用第2填充材18的接合力而更穩定地接合於透鏡陣列主體3。第2填充材18與稜鏡15之折射率差設為指定值以下。該折射率差較佳為0.01以下，更佳為0.005以下。例如，當使稜鏡15由作為聚酯的大阪瓦斯化學公司製造之OKP4HT形成時，第2填充材18亦可由作為紫外線硬化性樹脂的大阪瓦斯化學公司製造之EA-0200形成。此 時，能使稜鏡15及第2填充材18相對於波長850 nm的光的折射率均成為1.61。
如圖1所示，經由反射/穿透層17而穿透之各列發光元件8各自的雷射光La直接入射至如此之第2填充材18。此時，各列發光元件8各自的雷射光La相對於第2填充材18的入射方向可視為與各列發光元件8各自的雷射光La相對於反射/穿透層17的入射方向相同。其原因在於，反射/穿透層17非常薄，可忽略該層17上之雷射光La的折射。而且，入射至第2填充材18之各列發光元件8各自的雷射光La係於第2填充材18的內部光路上向各列第2透鏡面12側行進。
此時，因第2填充材18與稜鏡15的折射率差充分小，故而，當各列發光元件8各自的雷射光La入射至第2填充材18時，各雷射光La不會產生折射。而且，於第2填充材18的內部光路上行進之各列發光元件8各自的雷射光La穿透第2板狀部3b而內部入射至各列第2透鏡面12，且經由各列第2透鏡面12而分別向其等所對應的各列光纖6之端面6a出射。
根據如此之構成，可使入射至各列第1透鏡面11的各列發光元件8各自的雷射光La於第2稜鏡面15b上全反射之後，經由反射/穿透層17而分別向各列第2透鏡面12側及各列第3透鏡面13側分光。並且，可使分光(穿透)至各列第2透鏡面12側之各列發光元件8各自的雷射光La，經由各列第2透鏡面12而出射至各列光纖6之端面6a側，且使以充分的反射率分光(反射)至各列第3透鏡面13側的各列發光元件8各自的 監控光M經由各列第3透鏡面13而出射至各列受光元件9側。藉此，能適當地使各列發光元件8與各列光纖6之端面6a光學耦合，並且可確實且有效率地獲得監控光。另外，使全反射功能15b及分光功能17集約於1個構件15上的彼此靠近位置，從而能實現緊密且容易的設計。進而，經由使稜鏡15與第2填充材18的折射率差形成為指定值以下，能確保第2稜鏡面15b與第3稜鏡面15c之間的光路、及第2填充材18的內部光路的直線性，因此，當檢查製品時確認入射至各列第2透鏡面12之雷射光La偏離於各透鏡面12之中心時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，而且，能有助於製造之容易化。具體而言，假設構成為無法確保第2稜鏡面15b與第3稜鏡面15c之間的光路及第2填充材18的內部光路的直線性之時，為了將入射光相對於第2透鏡面12的軸偏移修正為容許限度內，有時需要調整第3稜鏡面15c的傾斜角。對此，於本實施形態中，若能適當地確保第2稜鏡面15b上的全反射方向，則無需進行如重新設定為最適合於第3稜鏡面15c之角度般的繁瑣的尺寸調整。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖1所示，第3面S3係以與各列第1透鏡面11的光軸OA(1)正交之方式形成，並且第1稜鏡面15a與第3面S3平行地配置。
而且，根據如此之構成，可使各列發光元件8各自的雷射光La相對於第1填充材16及第1稜鏡面15a垂直入射，因此，能進行可確保各列第1透鏡面11與第 2稜鏡面15b之間的光路之直線性的簡便的設計，而且，亦可擴大透鏡陣列主體3、第1填充材16及稜鏡15之材料(折射率)選擇之自由度。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖1所示，第4面S4係以與各列第2透鏡面12的光軸OA(2)正交之方式形成，且穿透反射/穿透層17之各列發光元件8各自的雷射光La自第2填充材18側垂直入射至該第4面S4。
而且，根據如此之構成，能進行可確保第4面S4前後之光路之直線性的簡便的設計，並且，亦可擴大透鏡陣列主體3及第2填充材18之材料(折射率)選擇之自由度。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖1及圖3所示，第2稜鏡面15b的傾斜角係以第1稜鏡面15a為基準(0°)而向上述各圖中的順時針方向旋轉45°。而且，如上述各圖所示，第3稜鏡面15c的傾斜角係以第1稜鏡面15a為基準而向上述各圖中的逆時針方向旋轉45°。即，第3稜鏡面15c相對於第2稜鏡面15b成直角。
而且，根據如此之構成，可使稜鏡15形成為直角等腰三角形狀，因此，能簡便地測定稜鏡15之尺寸精度，從而可提高操作性。
除上述構成之外，進而亦可使透鏡陣列主體3與第1填充材16的折射率差形成為指定值以下(例如，0.01以下(較佳為0.005以下))。
而且，若以上述方式構成，則能抑制第3面S3與 第1填充材16之界面上的各列發光元件8各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第3面S3前後之光路之直線性的簡便的設計而不受上述第3面S3與各列第1透鏡面11的光軸OA(1)之正交性的限制，並且，能抑制會對光發送及監控形成障礙的雜散光之產生。
除上述構成之外，進而使透鏡陣列主體3與第2填充材18的折射率差形成為指定值以下(例如，0.01以下(較佳為0.005以下))。
而且，若以上述方式構成，則能抑制第2填充材18與第4面S4之界面上的各列發光元件8各自的光之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第4面S4前後之光路之直線性的簡便的設計而不受上述第4面S4與各列第2透鏡面12的光軸OA(2)之正交性的限制，並且，能抑制會對光發送及監控形成障礙的雜散光之產生。
除上述構成之外，進而，亦可使第1填充材16與第2填充材18相同。
而且，根據如此之構成，於組裝時無需更換填充材的作業，因此能簡化製造步驟，更容易地製造。
除上述構成之外，進而，透鏡陣列主體3與稜鏡15亦可包含相同材料。
而且，根據如此之構成，經由使材料一致，能削減成本。
除上述構成以外，亦如圖1及圖5所示，透鏡陣列主體3具有用於保持光電轉換裝置5的裝置側周狀凸部 3c。該裝置側周狀凸部3c係以自四方包圍第1面S1且較之第1面S1及第1透鏡面11更突出於光電轉換裝置5側(圖1中的下方)的方式形成，且於前端面(下端面)抵接保持光電轉換裝置5。再者，裝置側周狀凸部3c的前端面與第1面S1平行且成為相同平面。而且，如圖1及圖4所示，透鏡陣列主體3具有用於保持光纖6的光纖側周狀凸部3d。該光纖側周狀凸部3d係以自四方包圍第2面S2且較之第2面S2及第2透鏡面12更突出於光纖6側(圖1中的左方)的方式形成，且於前端面(左端面)抵接保持光纖6。再者，光纖側周狀凸部3d的前端面與第2面S2平行且形成為相同平面。另外，亦可於裝置側周狀凸部3c及光電轉換裝置5(半導體基板7)上形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使光電轉換裝置5相對於透鏡陣列2定位的定位機構。作為該定位機構，可列舉：形成於裝置側周狀凸部3c及光電轉換裝置5中任一者上的銷、與形成於另一方上的銷插入用孔或穴的組合；形成於裝置側周狀凸部3c及光電轉換裝置5的指定位置上的可進行光學檢測的標記等。同樣，亦可於光纖側周狀凸部3d及光纖6(連接器10)上，形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使光纖6相對於透鏡陣列2定位的定位機構(銷與孔/穴的組合、或光學標記等)。再者，圖1、圖2及圖4中，作為定位機構的一例，表示了形成於光纖側周狀凸部3d的銷30。進而，如圖1及圖2所示，透鏡陣列主體3中，形成有與第2板狀部3b對向、且垂直地連接於第1板狀部3a的右端部的第3板狀部3e。 該第3板狀部3e亦可根據需要而設置。
進而，除上述之構成以外，本發明亦可應用多種變形例。
(第1變形例)
例如，如圖6所示，作為稜鏡15亦可使用如下類型：於第2稜鏡面15b與第3稜鏡面15c的分界位置上設有壁部20，該壁部20用於防止第2填充材18向第2稜鏡面15b上流出。
根據如此之構成，當填充第2填充材18時，壁部20阻擋第2填充材18，藉此，可確實地抑制第2填充材18向第2稜鏡面15b上流出，因此，能適當地確保第2稜鏡面15b之全反射功能。
(第2變形例)
而且，如圖7所示，亦可代替使第3面S3成為凹入面，而使第1稜鏡面15a形成為凹入面。
於此種構成中，能容易地使第3面S3與第1稜鏡面15a之間確保第1填充材16之填充空間(間隙部)。
(第3變形例)
進而，如圖8(a)之左側視圖及圖8(b)之俯視圖所示，作為稜鏡15，可使用如下類型：於第3稜鏡面15c的邊緣部形成有凸狀段差部21，該凸狀段差部21係用於防止第2填充材18向第2稜鏡面15b上流出。該凸狀段差部21係形成為如包圍反射/穿透層17般的平面大致字形狀，並且較之反射/穿透層17更向第3稜鏡面15c之面法線方向以指定的尺寸突出。
根據如此之構成，經由凸狀段差部21能容易地將 第2填充材18積存於反射/穿透層17上，因此，能有效地抑制第2填充材18向第2稜鏡面15b上流出，且能適當地確保第2稜鏡面15b之全反射功能。
(第4變形例)
另外，如圖9所示，亦可採用不僅與光信號的發送而且亦與光信號的接收對應的構成。即，如圖9所示，於各列光纖6的下部附近，沿著紙面垂直方向排列配置有多個接收用光纖6’。而且，如圖9所示，於第2面S2上的面向接收用光纖6’之端面6a’的位置上，沿著紙面垂直方向排列形成有數量與接收用光纖6’相同的接收用第4透鏡面24。進而，如圖9所示，第3稜鏡面15c上的下端部側的指定範圍的部位成為較之反射/穿透層17的下端部17a進一步延長的延長部，於該延長部上未形成反射/穿透層17。另外，如圖9所示，於第1面S1上，沿著紙面垂直方向排列形成有數量與接收用光纖6’相同的接收用第5透鏡面25。而且，如圖9所示，光電轉換裝置5具有數量與接收用光纖6’相同的接收用受光元件27。
根據如此之構成，自接收用光纖6’之端面6a’出射之接收用雷射光La’經由第4透鏡面24而會聚，且依次穿透(直線前進)第2板狀部3b、第2填充材18及第3稜鏡面15c的延長部之後，於第2稜鏡面15b上全反射至第5透鏡面25側，然後於第5透鏡面25會聚而適當地耦合於接收用受光元件27。
再者，上述之第1發明並不限定於上述實施形態，可於不損及其特徵的限度內進行多種變更。
例如，發光元件8、受光元件9、第1~第3透鏡面11~13亦可設置3列以上。而且，第4及第5透鏡面24、25亦可設置2列以上。進而，本發明亦可有效地應用於光波導等光纖以外的光導體。
接著，參照圖10~圖21而說明本申請案的第2發明之透鏡陣列及具備它的光學模組之實施形態。
此處，圖10係表示本申請案的第2發明之實施形態中之光學模組101的概要及本實施形態中之透鏡陣列102之縱剖面圖的概略構成圖。而且，圖11係構成透鏡陣列102之透鏡陣列主體103的縱剖面圖。進而，圖12係表示與透鏡陣列主體103一同構成透鏡陣列102的光路控制構件104之縱剖面圖。另外，圖13係圖11之左側視圖。而且，圖14係圖11之仰視圖。
如圖10所示，本實施形態中之透鏡陣列102係配置於光收發用之第1光電轉換裝置105、與作為光導體的光發送用光纖106及光接收用光纖126之間。
此處，第1光電轉換裝置105中，於半導體基板107上的面向透鏡陣列102的面上，具有向相對於該面為垂直方向(圖10中的上方向)出射(發出)雷射光Lt(僅圖示光束中之中心光)的多個發光元件108，該等發光元件108構成上述VCSEL(垂直共振器面發光雷射)。再者，各發光元件108之雷射光Lt之出射方向相當於本發明中的第3方向。而且，發光元件108沿著作為指定的第1方向的圖10中之紙面垂直方向以等間距排列(本實施形態中為12個)形成，藉此形成發光元件108之列(一列)。進而，如圖10所示，第1光電 轉換裝置105中，於半導體基板107上的面向透鏡陣列102的面上的相對於發光元件108之列為第2方向側且為作為光導體側之位置的圖10中之左方位置上，具有接收用於監控分別自多個發光元件108出射之雷射光Lt之輸出(例如，強度或光量)的監控光M(僅圖示中心光)的多個第1受光元件109，且該等第1受光元件109的數量與發光元件108相同。第1受光元件109係與發光元件108同樣，沿著圖10中的紙面垂直方向以等間距排列形成，藉此形成第1受光元件109之列(一列)。而且，各第1受光元件109與自排列方向之一方數起順序相同的發光元件108之間，排列方向上的位置相互一致。第1受光元件109亦可為光偵檢器。進而，如圖10所示，第1光電轉換裝置105中，於半導體基板107中的面向透鏡陣列102之面上的作為發光元件108之列與第1受光元件109之列之間的位置即發光元件108的左方附近位置上，具有用於接收經由光接收用光纖126而傳送之光Lr(僅圖示中心光)且數量與發光元件108相同的多個第2受光元件129。第2受光元件129係與發光元件108同樣，沿著圖10中的紙面垂直方向以等間距排列形成，藉此形成第2受光元件129之列(一列)。第2受光元件129亦可為光偵檢器。進而，雖未圖示，但第1光電轉換裝置105上連接有控制電路，該控制電路係根據由第1受光元件109所接收之監控光M的強度或光量而控制自發光元件108發出之雷射光Lt的輸出。此種第1光電轉換裝置105如圖10所示，在使半導體基板107抵接於透鏡陣列102的狀態 下，相對於透鏡陣列102對向配置。而且，該第1光電轉換裝置105係例如經由夾緊彈簧等未圖示的公知的固定機構而安裝與透鏡陣列102上，藉此，與透鏡陣列102一同構成光學模組101。
而且，本實施形態中之光發送用光纖106之配設根數係與發光元件108及第1受光元件109相同，且係沿著圖10中的紙面垂直方向排列配置。該等光發送用多個光纖106與自排列方向之一方數起順序相同的發光元件108之間，排列方向上的位置相互一致。進而，本實施形態中之光接收用光纖126之配設數量與第2受光元件129相同(本實施形態中，配設數量與發光元件108、第1受光元件109及光發送用光纖106均相同)，且係沿著圖10中的紙面垂直方向排列配置。該等光接收用之多個光纖126與自排列方向之一方數起順序相同的第2受光元件129之間，排列方向上的位置相互一致。而且，如圖10所示，光接收用光纖126之列係配置於光發送用光纖106之列的上方。各列光纖106、126係例如設為尺寸彼此相同的多模方式的光纖106、126，並且其端面106a、126a側之部位保持於MT(Mechanically Transferable)連接器等多芯集成型光連接器110內。此種各列光纖106、126係如圖10所示，在使光連接器110的透鏡陣列102側之端面抵接於透鏡陣列102的狀態下，經由未圖示的公知的固定機構(例如，夾緊彈簧等)而安裝與透鏡陣列102上。
並且，透鏡陣列102在配置於此種第1光電轉換裝置105與光發送用、光接收用光纖106、126之間的狀 態下，為了進行光發送而使多個發光元件108與光發送用多個光纖106之端面106a光學耦合，並且為了進行光接收而使光接收用之多個光纖126之端面126a與多個第2受光元件129光學耦合。
關於該透鏡陣列102進一步進行詳細描述，如圖10所示，透鏡陣列102具有包含透光性材料(例如，樹脂材料)的透鏡陣列主體103，該透鏡陣列主體103之外形形成為大致箱狀。具體而言，如圖10及圖11所示，透鏡陣列主體103具有平面矩形狀的橫板狀第1板狀部103a，該第1板狀部103a於上述各圖中係在橫向方向具有指定的寬度，在紙面垂直方向具有指定的縱深，在縱方向具有指定的厚度，並且，自上方面向第1光電轉換裝置105。而且，如圖10及圖11所示，透鏡陣列主體103具有平面矩形狀的縱板狀第2板狀部103b，該第2板狀部103b係自第1板狀部103a之第2方向側且為作為光導體側的端部的左端部向第3方向側的作為第1光電轉換裝置105的相反側的上方呈直角延伸。該第2板狀部103b之縱深形成為與第1板狀部103a尺寸相同，且與第1板狀部103a為一體，因此，折射率當然與第1板狀部103a相同。進而，第2板狀部103b自圖10及圖11中的右方面向光發送用、光接收用光纖106、126之端面106a、126a。
此種透鏡陣列主體103中之第1板狀部103a的下端面(平面)係作為面向第1光電轉換裝置105之第1面S1，如圖11及圖14所示，該第1面S1上形成有數量與發光元件108相同的平面圓形狀的第1透鏡面(凸 透鏡面)111。此處，如圖11及圖14所示，第1透鏡面111係以如下方式形成：沿著圖11中之紙面垂直方向(圖14中之縱方向)以等間距排列形成，藉此形成第1透鏡面111之列(一列)。該等多個第1透鏡面111與自排列方向之一方數起順序相同的發光元件108之間，排列方向上的位置相互一致。再者，如圖14所示，彼此相鄰的第1透鏡面111亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是如圖10所示，各第1透鏡面111的光軸OA(11)與自各發光元件108出射之雷射光Lt之中心軸一致。更佳者為各第1透鏡面111的光軸OA(11)與第1面S11正交。
於如此之多個第1透鏡面111上，如圖10所示，入射有多個發光元件108各自出射的雷射光Lt。更具體而言，任意的1個第1透鏡面111上，入射有多個發光元件108中的自排列方向之一方數起任意的1個第1透鏡面111的順序相同的1個發光元件108的出射光。而且，各第1透鏡面111使入射之各發光元件108各自的雷射光Lt向第1板狀部103a的內部(上方)行進。再者，各第1透鏡面111亦可使入射之各發光元件108各自的雷射光Lt變得準直、或會聚。或者，亦可使各第1透鏡面111形成為凹透鏡面，從而使雷射光Lt發散。
另一方面，第2板狀部103b之左端面(平面)成為面向光發送用、光接收用光纖106、126之端面106a、126a的第2面S12，於該第2面S12上，如圖11及圖13所示，形成有數量與發光元件108相同的平面圓形狀的第2透鏡面(凸透鏡面)112。此處，如圖11及圖 13所示，第2透鏡面112係以如下方式形成：沿著圖11中的紙面垂直方向(圖13中的橫向方向)以等間距排列形成，藉此形成第2透鏡面112之列(一列)。該等多個第2透鏡面112與自排列方向之一方數起順序相同的發光元件108之間，排列方向上的位置相互一致。再者，如圖13所示，彼此相鄰的第2透鏡面112亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是如圖10所示，各第2透鏡面112的光軸OA(12)與光發送用各光纖106之端面106a之中心軸一致。更佳者為各第2透鏡面112的光軸OA(12)與第2面S12正交。
如圖10所示，多個發光元件108各自出射之雷射光Lt經過多個第1透鏡面111及之後的透鏡陣列102之光路(關於細節於下文敘述)之後，入射至如此之多個第2透鏡面112上。更具體而言，與自排列方向之一方數起任意的1個第2透鏡面112的順序相同的發光元件108的出射光，經由順序相同的第1透鏡面111而入射至任意的1個第2透鏡面112。此時，理想者是各發光元件108各自的雷射光Lt之中心軸與各第2透鏡面112的光軸OA(12)一致。而且，各第2透鏡面112使入射之各發光元件108各自的雷射光Lt會聚，且分別向對應於各第2透鏡面112之光發送用各光纖106之端面106a出射。
藉此，各發光元件108與光發送用各光纖106之端面106a經由各第1透鏡面111及各第2透鏡面112而光學耦合。
進而，如圖11及圖14所示，於第1面S11上的對應於第1透鏡面111之列的左方位置上，形成有數量與發光元件108相同的平面圓形狀的第3透鏡面(凸透鏡面)113。此處，如圖11及圖14所示，第3透鏡面113係以如下方式形成：沿著圖11中之紙面垂直方向(圖14中之縱方向)以等間距排列形成，藉此形成第3透鏡面113之列(一列)。該等多個第3透鏡面113與自排列方向之一方數起順序相同的發光元件108之間，排列方向上的位置相互一致。再者，如圖14所示，彼此相鄰的第3透鏡面113亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是各第3透鏡面113的光軸OA(13)與各第1受光元件109的受光面之中心軸一致。更佳者為各第3透鏡面113的光軸OA(13)與第1面S11正交。
於如此之各第3透鏡面113上，如圖10所示，自第1板狀部103a的內部側(上方)入射有各發光元件108各自的監控光M。更具體而言，與自排列方向之一方數起任意的1個第3透鏡面113的順序相同的發光元件108之監控光，經由順序相同的第1透鏡面111而入射至任意的1個第3透鏡面113上。並且，各第3透鏡面113使入射之各發光元件108各自的監控光M會聚後，分別向與各第3透鏡面113光學對應的各第1受光元件109出射。再者，關於產生監控光M之機構，於下文敘述。
進而，如圖11及圖13所示，於第2面S12上的相對於第2透鏡面112之列而言為第3方向側之第1板狀 部103a的相反側即上方位置上，形成有數量與光接收用光纖126相同的平面圓形狀的第4透鏡面(凸透鏡面)124。此處，如圖11及圖15所示，第4透鏡面124係以如下方式形成：沿著圖11中之紙面垂直方向(圖13中之橫向方向)以等間距排列形成，藉此形成第4透鏡面124之列(一列)。該等多個第4透鏡面124與自排列方向之一方數起順序相同的光接收用光纖126之間，排列方向上的位置相互一致。再者，如圖13所示，彼此相鄰的第4透鏡面124亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，此種鄰接狀態亦可如圖13所示，於第4透鏡面124與第2透鏡面112之間亦成立。進而，理想者是各第4透鏡面124的光軸OA(14)與光接收用之各光纖126之端面126a之中心軸一致。更佳者為各第4透鏡面124的光軸OA(14)與第2面S12正交。
於如此之多個第4透鏡面124上，如圖10所示，入射有光接收用之多個光纖126各自出射的雷射光Lr。更具體而言，光接收用之多個光纖126中的與自排列方向之一方數起任意的1個第4透鏡面124的順序相同的1個光纖126之端面126a的出射光，入射至任意的1個第4透鏡面124上。而且，各第4透鏡面124使入射之各光纖126各自的雷射光Lr向第2板狀部103b的內部(右方)行進。再者，各第4透鏡面124亦可使入射之各光纖126各自的雷射光Lr變得準直、或會聚。或者，亦可經由使各第4透鏡面124形成為凹透鏡面而使雷射光Lr發散。
另外，如圖11及圖14所示，於第1面S11上的作為第1透鏡面111之列與第3透鏡面之列之間的位置的對應於第1透鏡面111之列的左方附近位置上，形成有數量與光接收用光纖126相同的平面圓形狀的第5透鏡面(凸透鏡面)125。此處，如圖11及圖14所示，第5透鏡面125係以如下方式形成：沿著圖11中之紙面垂直方向(圖14中之縱方向)以等間距排列形成，藉此形成第5透鏡面125之列(一列)。該等多個第5透鏡面125與自排列方向之一方數起順序相同的光接收用光纖126之間，排列方向上的位置相互一致。再者，如圖14所示，彼此相鄰的第5透鏡面125亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，如此之鄰接狀態亦可如圖14所示，於第5透鏡面125與第1透鏡面111之間亦成立。進而，理想者是各第5透鏡面125的光軸OA(15)與各第2受光元件129的受光面之中心軸一致。更佳者為各第5透鏡面125的光軸OA(15)與第1面S11正交。
如圖10所示，光接收用之多個光纖126各自出射的雷射光Lr經過多個第4透鏡面124及之後的透鏡陣列102之光路(關於細節於下文敘述)之後，入射至如此之多個第5透鏡面125上。更具體而言，與自排列方向之一方數起任意的1個第5透鏡面125的順序相同的光接收用光纖126的出射光，經由順序相同的第4透鏡面124而入射至任意的1個第5透鏡面125上。此時，理想者是各光纖126各自的雷射光Lr之中心軸與各第5透鏡面125的光軸OA(15)一致。而且，各第5透 鏡面125使入射之各光纖126各自的雷射光Lr會聚後，分別向對應於各第5透鏡面125的各第2受光元件129出射。
藉此，光接收用之各光纖126之端面126a與各第2受光元件129經由各第4透鏡面124及各第5透鏡面125而光學耦合。
接著，對於用於形成在光發送用、監控用透鏡面111、112、113彼此及光接收用之透鏡面124、125彼此間進行中繼的光路的具體機構進行說明。
即，如圖10所示，於第1板狀部103a的上端面，形成有向下方略微凹入之凹入平面(鍃鑽面)，該凹入平面成為第1板狀部103a上的與第1面S11為相反側的第3面S13。如圖10所示，於第3面S13的上部附近位置上，相對於第3面S13而在上方(第3方向側即第1光電轉換裝置105的相反側)設置間隙，以此配置上述之光路控制構件104。
此處，對於光路控制構件104進行詳細描述，如圖10及圖12所示，光路控制構件104具有包含透光性材料(例如，樹脂材料)的縱剖面三角形狀(三角柱狀)的稜鏡115，該稜鏡115分別形成入射至各第1透鏡面111後之各發光元件108各自的雷射光Lt之光路、及入射至各第4透鏡面124後之各光纖126各自的雷射光Lr之光路。
具體而言，如圖10所示，稜鏡115具有構成其表面的一部分(底面)的第1稜鏡面115a，該第1稜鏡面115a係自上方附近面向第3面S13。再者，如圖10所 示，第1稜鏡面115a的橫寬係形成為與第1板狀部103a的橫寬大致相同。而且，如圖10所示，第1稜鏡面115a與第3面S13的間隙部係因第3面S13為凹入面而形成的空間，該空間內填充有包含透光性接合材的第1填充劑116。而且，稜鏡115係利用該第1填充劑116的接合力而接合於透鏡陣列主體103。再者，作為第1填充劑116，可使用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等。
於如此之第1稜鏡面115a上，如圖10所示，自下方(第3方向)入射有入射至各第1透鏡面111且穿透第1板狀部103a及第1填充劑116後的各發光元件108各自的雷射光Lt。並且，第1稜鏡面115a使入射之各發光元件108各自的雷射光Lt穿透且向稜鏡115的內部光路上行進。而且，如圖10所示，於第1稜鏡面115a上，自上方內部入射有入射至各第4透鏡面124後的各光纖126各自的雷射光Lr。而且，第1稜鏡面115a使經內部入射的各光纖126各自的雷射光Lr穿透至各第5透鏡面125側。如此穿透之各光纖126各自的雷射光Lr穿透第1填充劑116及第1板狀部103a而內部入射至各第5透鏡面125，且經由各第5透鏡面125而分別向其等對應的各第2受光元件129出射。
並且，如圖10所示，稜鏡115具有構成其表面的一部分(右斜面)的第2稜鏡面115b，該第2稜鏡面115b係於其下端部連接於第1稜鏡面115a的右端部，並且相對於第1稜鏡面115a具有如隨著離開第1稜鏡面115a而向第2板狀部103b側(左側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖10所示，入射至第1稜鏡面115a且於稜鏡115的內部光路上行進後的各發光元件108各自的雷射光Lt，以大於臨界角之入射角自下方內部入射至如此之第2稜鏡面115b上。而且，第2稜鏡面115b使經內部入射之各發光元件108各自的雷射光Lt向各第2透鏡面112(左方)全反射。並且，如圖10所示，入射至各第4透鏡面124後且於向第1稜鏡面115a入射前的各光纖126各自的雷射光Lr，以大於臨界角的入射角自左方內部入射至第2稜鏡面115b。而且，第2稜鏡面115b使經內部入射之各光纖126各自的雷射光Lr向第1稜鏡面115a全反射。以上述方式全反射之各光纖126各自的雷射光Lr如上所述內部入射至第1稜鏡面115a。
另外，如圖10所示，稜鏡115具有構成其表面的一部分(左斜面)的第3稜鏡面115c，該第3稜鏡面115c係於其下端部連接於第1稜鏡面115a的左端部，且於上端部連接於第2稜鏡面115b的上端部。而且，如圖10所示，第3稜鏡面115c相對於第1稜鏡面115a而具有如隨著離開第1稜鏡面115a而向第2板狀部103b的相反側(右側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖10所示，經由第2稜鏡面115b全反射且於稜鏡115的內部光路上行進後的各發光元件108各自的雷射光Lt，自右方內部入射至如此之第3稜鏡面115c上。而且，如圖10所示，入射至各第4透鏡面124後且於向第2稜鏡面115b內部入射前的各光纖126各自的雷射光Lr，自左方入射至第3稜鏡面115c上。以此種方式入射之各光纖126各自的雷射光Lr穿透第3稜鏡面 115c之後，如上所述內部入射至第2稜鏡面115b。
除此種稜鏡115之外，進而，光路控制構件104中如圖10及圖12所示，於第3稜鏡面115c上，遍及包含各發光元件108各自的雷射光Lt的入射位置且除各光纖126各自的雷射光Lr的入射位置之外的指定之範圍、即第1板狀部103a側的一半(下半部)區域，具有厚度較薄的反射/穿透層117。該反射/穿透層117亦可經由將由Ni、Cr或Al等單一的金屬構成單層膜、或者介電常數彼此不同多個介電體(例如，TiO2及SiO2)交替地積層而得的介電體多層膜塗布於第3稜鏡面115c上而形成。此時，塗布時可使用英高鎳蒸鍍等公知的塗布技術。當使用此種塗布時，可使反射/穿透層117形成為例如1 μm以下的極薄的厚度。
如圖10所示，內部入射至第3稜鏡面115c上的入射位置的各發光元件108各自的雷射光Lt，直接入射至如此之反射/穿透層117。並且，反射/穿透層117使入射之各發光元件108各自的雷射光Lt以指定的反射率、作為分別與各發光元件108對應之各發光元件108各自的監控光M而向與各監控光M對應的各第3透鏡面113側(下方)反射，並且以指定的穿透率穿透至各第2透鏡面112側(左方)。此時，因反射/穿透層117之厚度較薄，故而可忽略穿透反射/穿透層117之雷射光Lt的折射(視為直線穿透)。再者，作為反射/穿透層117的反射率及穿透率，可在能夠獲得光量足以用來監控雷射光Lt之輸出的監控光M之限度內，設定對應於反射/穿透層117之材質或厚度等的所需的值。例如， 當經由上述之單層膜來形成反射/穿透層117時，雖然亦取決於其厚度，但亦可使反射/穿透層117的反射率成為20%，使穿透率成為60%(吸收率20%)。而且，例如，當利用上述之介電體多層膜來形成反射/穿透層117時，雖然亦取決於其厚度或層數，但亦可使反射/穿透層117的反射率成為10%，使穿透率成為90%。
如此經由反射/穿透層117而反射的各發光元件108各自的監控光M在稜鏡115的內部光路上行進，且依次穿透第1稜鏡面115a、第1填充劑116及第1板狀部103a之後，內部入射至對應的各第3透鏡面113，且自各第3透鏡面113分別向其等對應的各第1受光元件109出射。
而且，如圖10所示，於反射/穿透層117、與第2板狀部103b上的與第2面S12為相反側的第4面S4(右端面)之間，填充有包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等透光性接合材的第2填充材18。因此，稜鏡115不僅利用第1填充劑116的接合力，還利用第2填充材18的接合力而更穩定地接合於透鏡陣列主體103。第2填充材18與稜鏡115的折射率差係設為指定值以下。該折射率差較佳為0.01以下，更佳為0.005以下。例如，當使稜鏡115由作為聚酯的大阪瓦斯化學公司製造之OKP4HT形成時，第2填充材18亦可由作為紫外線硬化性樹脂的大阪瓦斯化學公司製造之EA-0200形成。此時，可使稜鏡115及第2填充材18相對於波長850 nm的光的折射率均成為1.61。
如圖10所示，經由反射/穿透層117而穿透之各發 光元件108各自的雷射光Lt，直接入射至如此之第2填充材18。此時，各發光元件108各自的雷射光Lt相對於第2填充材18之入射方向可視為與各發光元件108各自的雷射光Lt相對於反射/穿透層117之入射方向相同。其原因在於，反射/穿透層117非常薄，可忽略各層117上之雷射光Lt的折射。並且，入射至第2填充劑118之各發光元件108各自的雷射光Lt於第2填充劑118的內部光路上向各第2透鏡面112側行進。此時，因第2填充劑118與稜鏡115之折射率差充分小，故而，當各發光元件108各自的雷射光Lt入射至第2填充劑118時，各雷射光Lt不會產生折射。而且，於第2填充劑118的內部光路上行進的各發光元件108各自的雷射光Lt穿透第2板狀部103b而內部入射至各第2透鏡面112，且經由各第2透鏡面112而分別向其等對應的光發送用各光纖106之端面106a出射。而且，如圖10所示，入射至各第4透鏡面124之後且於向第3稜鏡面115c入射前的各光纖126各自的雷射光Lr，自左方入射至第2填充劑118。而且，於第2填充劑118的內部光路上行進之各光纖126各自的雷射光Lr如上所述入射至第3稜鏡面115c上的入射位置。此時，因第2填充劑118與稜鏡115的折射率差充分小，故而，當各光纖126各自的雷射光Lr入射至第3稜鏡面115c時，各雷射光Lr不會產生折射。
並且，根據如此之構成，可使入射至各第1透鏡面111之各發光元件108各自的雷射光Lt於第2稜鏡面115b上全反射之後，經由反射/穿透層117而分別向各 第2透鏡面112側及各第3透鏡面113側分光。而且，可使分光(穿透)至各第2透鏡面112側的各發光元件108各自的雷射光Lt經由各第2透鏡面112而出射至光發送用各光纖106之端面106a側，且使以充分的反射率分光(反射)至各第3透鏡面113側的各發光元件108各自的監控光M經由各第3透鏡面113而出射至各第1受光元件109側。另一方面，可使入射至各第4透鏡面124的光接收用之各光纖126各自的雷射光Lr於第3稜鏡面115c上的反射/穿透層117的非形成區域穿透之後，於第2稜鏡面115b上向各第5透鏡面125側全反射，並且，經由各第5透鏡面125而出射至各第2受光元件129側。藉此，可令用於光發送之各發光元件108與各光纖106之端面106a適當地進行光學耦合，並且可確實且有效率地獲得監控光，而且，可令用於光接收之各光纖126之端面126a與各第2受光元件129適當地進行光學耦合。而且，經由使全反射功能(115b)與分光功能(117)集約於1個構件115上的彼此靠近位置上，能實現緊密且容易的設計。進而，可並非如專利文獻1所述將光發送用區域與光接收用區域於透鏡面的排列方向進行分割，而是於與透鏡面的排列方向正交的方向上進行分割，並且可經由反射/穿透層117的形成的有無來選擇光發送用光路、光接收用光路。藉此，當實現本發明之多通道化時，能抑制透鏡陣列主體103中之透鏡面111、112、113、124、125的排列方向的寬度變得過大，並且，可利用簡便的方法來將光接收用光路配置於光發送用構成部(反射/穿透層117)外， 因此，能實現多通道且緊密的設計以及光接收用光路之簡便的設計。進而，經由使稜鏡115與第2填充劑118之折射率差形成為指定值以下，能確保第2稜鏡面115b與第3稜鏡面115c之間的光路、即第2填充劑118的內部光路的直線性，因此，當檢查製品時確認入射至各第2透鏡面112之雷射光Lt自各透鏡面112之中心偏離之時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，而且，能有助於製造之容易化。具體而言，假設構成為無法確保第2稜鏡面115b與第3稜鏡面115c之間的光路及第2填充劑118的內部光路的直線性時，為了將入射光相對於第2透鏡面112的軸偏移修正為容許限度內，有時需要調整第3稜鏡面115c的傾斜角。對此，於本實施形態中，若能適當地確保第2稜鏡面115b上的全反射方向，則無需進行如重新設定為最適合第3稜鏡面115c之角度般的繁瑣的尺寸調整。
進而，於本實施形態中，如上所述，在第1光電轉換裝置105中，第2受光元件129之列配置於發光元件108之列與第1受光元件109之列之間的位置上，並且，第5透鏡面125之列配置於第1透鏡面111之列與第3透鏡面113之列之間的位置上。而且，第2稜鏡面115b上，各發光元件108各自的雷射光Lt之全反射位置設定於較之各光纖126各自的雷射光Lr之全反射位置更靠近第1板狀部103a側；第3稜鏡面115c上，各發光元件108各自的雷射光Lt之入射位置設定於較之各光纖126各自的雷射光Lr之入射位置更靠近第1板狀部103a側。進而，反射/穿透層117形成於第3稜鏡面115c 上之第1板狀部103a側的一部分區域上，並且，第2透鏡面112之列相對於第4透鏡面124之列而配置於第1板狀部103a側的位置上。
並且，根據如此之構成，對於高精度地追求相對於光發送用各光纖106之端面106a的預期之耦合效率的各發光元件108各自的雷射光Lt，能以使較之第2填充劑118而言基於密度之均一性的光學穩定性更優良的稜鏡115的內部光路長長於第2填充劑118的內部光路長的方式進行光路設計，因此，能穩定的確保對於各光纖106之端面106a的耦合效率。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖10所示，第3面S13係以與各第1透鏡面111的光軸OA(11)正交之方式形成，並且，第1稜鏡面115a與第3面S13平行地配置。
並且，根據如此之構成，可使各發光元件108各自的雷射光Lt相對於第1填充劑116及第1稜鏡面115a垂直入射，因此，能進行可確保各第1透鏡面111與第2稜鏡面115b之間的光路之直線性的簡便的設計，並且，亦可擴大透鏡陣列主體103、第1填充劑116及稜鏡115之材料(折射率)選擇之自由度。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖10所示，第4面S14係以與各第2透鏡面112的光軸OA(12)及各第4透鏡面124的光軸OA(14)正交之方式形成，且穿透反射/穿透層117的各發光元件108各自的雷射光Lt自第2填充劑118側垂直入射，並且入射至各第4透鏡面124之各光纖126各自的雷射光 Lr垂直入射至第2填充劑118。
並且，根據如此之構成，能進行可確保第4面S14前後之光路之直線性的簡便的設計，並且，亦可擴大透鏡陣列主體103及第2填充劑118之材料(折射率)選擇之自由度。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖10及圖12所示，第2稜鏡面115b的傾斜角係以第1稜鏡面115a為基準(0°)而向上述各圖中的順時針方向旋轉45°。並且，如上述各圖所示，第3稜鏡面115c的傾斜角係以第1稜鏡面115a為基準而向上述各圖中的逆時針方向旋轉45°。即，第3稜鏡面115c相對於第2稜鏡面115b呈直角。
而且，根據如此之構成，可使稜鏡115形成為直角等腰三角形狀，因此，可簡便地測定稜鏡115之尺寸精度，從而可提高操作性。而且，可將第2稜鏡面115b上的各發光元件108各自的雷射光Lt之全反射角及各光纖126各自的雷射光Lr之全反射角以及反射/穿透層117上的各發光元件108各自的雷射光Lr之全反射角設計為90°，因此光路設計變得更容易。
除上述構成之外，進而，亦可將透鏡陣列主體103與第1填充劑116之折射率差形成為指定值以下(例如，0.01以下(較佳為0.005以下))。
而且，若以上述方式構成，則能抑制第3面S13與第1填充材116之界面上的各發光元件108各自的雷射光Lt之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第3面S13前後之光路之直線性的簡便的設計而不受上述 第3面S13與各第1透鏡面111的光軸OA(11)之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
除上述構成之外，進而，亦可將第1填充劑116與稜鏡115之折射率差形成為指定值以下(例如，0.01以下(較佳為，0.005以下))。
並且，若以上述方式構成，則能抑制第1填充劑116與第1稜鏡面115a之界面上的各發光元件108各自的雷射光Lt之折射及菲涅爾反射，因此，能進行可確保第1稜鏡面115a前後之光路之直線性的簡便的設計而不受第1稜鏡面115a與各第1透鏡面111的光軸OA(11)之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
除上述構成之外，進而，亦可將透鏡陣列主體103與第2填充劑118的折射率差形成為指定值以下(例如，0.01以下(較佳為，0.005以下))。
並且，若以上述方式構成，則能抑制第2填充劑118與第4面S14之界面上的各發光元件108各自的雷射光Lt及各光纖126各自的雷射光Lr之折射以及菲涅爾反射。藉此，能進行可確保第4面S14前後之光路之直線性的簡便的設計而不受上述第4面S14與各第2透鏡面112的光軸OA(12)之正交性的限制，並且，能抑制會對收發光及監控形成障礙的雜散光之產生。
除上述構成之外，進而，第1填充劑116與第2填充劑118亦可為相同物質。
而且，根據如此之構成，於組裝時無需更換填充材 的作業，因此能簡化製造步驟，且能更容易地製造。
除上述構成之外，進而，透鏡陣列主體103與稜鏡115亦可包含相同材料。
並且，根據如此之構成，經由使材料一致可削減成本。
除上述構成以外，如圖10及圖14所示，透鏡陣列主體103具有用於保持第1光電轉換裝置105的裝置側周狀凸部103c。該裝置側周狀凸部103c係以自四方包圍第1面S11且較之第1面S11及第1透鏡面111更突出於第1光電轉換裝置105側(圖10中的下方)的方式形成，且於前端面(下端面)抵接保持第1光電轉換裝置105。再者，裝置側周狀凸部103c的前端面係與第1面S11平行且呈相同平面。而且，如圖10及圖13所示，透鏡陣列主體103具有用於保持光纖106、126的光纖側周狀凸部103d。該光纖側周狀凸部103d係以自四方包圍第2面S12且較之第2面S12及第2透鏡面112更突出於光纖106、126側(圖10中之左方)之方式形成，並且，於前端面(左端面)抵接保持光纖106、126。再者，光纖側周狀凸部103d的前端面係與第2面S12平行且呈相同平面。另外，裝置側周狀凸部103c及第1光電轉換裝置105(半導體基板107)上，亦可形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使第1光電轉換裝置105相對於透鏡陣列102定位的定位機構。作為該定位機構，可列舉：形成於裝置側周狀凸部103c及第1光電轉換裝置105中任一方上的銷、與形成於另一方上的銷插入用孔或穴的組合；形成於裝置側周狀凸 部103c及第1光電轉換裝置105的指定位置上的可進行光學檢測的標記等。同樣，亦可於光纖側周狀凸部103d及光纖106、126(連接器110)上，形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使光纖106相對於透鏡陣列102定位的定位機構(銷與孔/穴的組合、或光學標記等)。再者，圖10、圖11及圖13中，作為定位機構的一例，表示了形成於光纖側周狀凸部103d的銷130。進而，如圖10及圖11所示，透鏡陣列主體103具有與第2板狀部103b、且垂直地連續設置於第1板狀部103a的右端部的第3板狀部103e。該第3板狀部103e可根據需要而設計。
進而，除了上述之構成以外，本發明亦可適用多種變形例。
(第1變形例)
例如，如圖15所示，作為稜鏡115，可使用如下類型：於第2稜鏡面115b與第3稜鏡面115c之分界位置上豎設有壁部120，該壁部120係用於防止第2填充劑118向第2稜鏡面115b上流出。
根據如此之構成，當填充第2填充劑118時，壁部120阻擋第2填充劑118，藉此，可確實地抑制第2填充劑118向第2稜鏡面115b上流出，因此，能適當地確保第2稜鏡面115b之全反射功能。
(第2變形例)
而且，如圖16所示，亦可代替使第3面S13成為凹入面，而使第1稜鏡面115a形成為凹入面。
於此種構成中，能容易地使第3面S13與第1稜鏡 面115a之間確保第1填充劑116之填充空間(間隙部)。
(第3變形例)
進而，如圖17(a)之左側視圖及圖17(b)之俯視圖所示，作為稜鏡115，可使用如下類型：於第3稜鏡面115c的邊緣部形成有凸狀段差部121，該凸狀段差部121係用於防止第2填充劑118向第2稜鏡面115b上流出。該凸狀段差部121係形成為如包圍反射/穿透層117般的平面大致字形狀，並且較之反射/穿透層117更向第3稜鏡面115c之面法線方向以指定的尺寸突出。
根據如此之構成，經由凸狀段差部121能容易地將第2填充劑118積存於第3稜鏡面115c上及反射/穿透層117上，因此，能有效地抑制第2填充劑118向第2稜鏡面115b上流出，且能適當地確保第2稜鏡面115b之全反射功能。
(第4變形例)
另外，關於上述透鏡面111~113、124、125、發光元件108、受光元件109、129、光纖106、126及反射/穿透層117之各構成部，亦可在保持各自之光學性能的同時如圖18所示變更佈局。
即，如圖18所示，於本變形例中，第1光電轉換裝置105中的第2受光元件129之列配置在對應於發光元件108之列的右方位置(第2方向側即與光纖106、126為相反側之位置)。而且，隨之，如圖18所示，第5透鏡面125之列配置在對應於第1透鏡面111之列的右方位置(第2方向側即與第2板狀部103b為相反側 之位置)。進而，如圖18所示，第2稜鏡面115b上各發光元件108各自的雷射光Lt之全反射位置係較各光纖126各自的雷射光Lr之全反射位置而設定於第1板狀部103a的相反側(上方)，而且，第3稜鏡面115c上各發光元件108各自的雷射光Lt之入射位置係較各光纖126各自的雷射光Lr之入射位置而設定於第1板狀部103a的相反側。另外，如圖18所示，反射/穿透層117係遍及本變形例中之作為指定之範圍的與第1板狀部103a為相反側的一部分區域(上半部)，而形成於第3稜鏡面115c上。而且，如圖18所示，第2透鏡面112之列係配置於對應於第4透鏡面124之列的上方位置(第3方向側即第1板狀部103a之相反側的位置)。
根據如此之構成，能縮短第2稜鏡面115b之後的各發光元件108各自的雷射光Lt之光路，因此，當第2稜鏡面115b的傾斜角產生製造上(樹脂成形上)或組裝上的誤差時，亦能緩和該誤差對於各發光元件108各自的雷射光Lt之耦合效率的影響。
再者，對於本變形例之構成，當然可進而組合本發明之第1~第3變形例。
(第5變形例)
另外，如圖19所示，於第1面S11上，亦可將第3透鏡面113之列於橫向方向(第2方向)以彼此相鄰之方式配置2列。
如此之本變形例之透鏡陣列主體103可如圖20所示，於配置有上述之第1光電轉換裝置105、於第3稜鏡面115c上遍及指定之範圍而形成有反射/穿透層117 之稜鏡115、及光發送用、光接收用之光纖106、126的狀態下，構成光收發用之透鏡陣列102及光學模組101。圖20所示之透鏡陣列102中追加了一列不具備光學功能之第3透鏡面113，除此以外的構成均與圖10~圖14中相同。
另一方面，本變形例之透鏡陣列主體103可如圖21所示，於配置有專用於發送光之第2光電轉換裝置135、於第3稜鏡面115c之整個面上形成有反射/穿透層117之稜鏡115、及光發送用2列光纖106的狀態下，構成專用於發送光之透鏡陣列102’及光學模組101’。其中，如圖21所示，第2光電轉換裝置135中，在相當於第1光電轉換裝置105中之第2受光元件129之列之配置位置的位置上，代替第2受光元件129之列而形成有發光元件108之列，因此，具有2列發光元件108之列，且對應於該等2列發光元件108而具有2列第1受光元件109之列。
如圖21所示，於設為專用於發送光之使用狀態下，2列發光元件108中之與對應於各第1透鏡面111之列不同的列的各發光元件108各自的雷射光Lt入射至各第5透鏡面125上。而且，如圖21所示，入射至各第5透鏡面125之後的各發光元件108各自的雷射光Lt入射至第1稜鏡面115a。進而，如圖21所示，第2稜鏡面115b使入射至各第5透鏡面125之後入射至第1稜鏡面115a的各發光元件108各自的雷射光Lt向各第4透鏡面124全反射。而且，如圖21所示，反射/穿透層117使經過各第5透鏡面125、第1稜鏡面115a 及第2稜鏡面115b之後入射至第3稜鏡面115c的各發光元件108各自的雷射光Lt，以指定的反射率、作為各發光元件108各自的監控光M而向2列第3透鏡面113中之與對應於各第1透鏡面111之列不同的列之各第3透鏡面113反射，並且以指定的穿透率穿透至各第4透鏡面124側。而且，如圖21所示，各第4透鏡面124使經由反射/穿透層117而穿透之各發光元件108各自的雷射光Lt分別向光發送用光纖106之端面106a出射。如此，為了進行光發送而能使2列發光元件108與2列光纖106之端面106a光學耦合，此時，可進行各列各自的監控。
根據如此之構成，經由選擇整個面上形成有反射/穿透層117之稜鏡115而可選擇專用於發送光之透鏡陣列102’，另一方面，經由選擇反射/穿透層117遍及指定之範圍而形成之稜鏡115，而可選擇用於收發光的透鏡陣列102，因此，能容易地且以低價在用於收發光與專用於發送光之間選擇使用形態。
對於本變形例之構成，當然可進而組合本發明之第1~第4變形例。
再者，上述之第2發明並不限定於上述之實施形態，可在不損及其特徵之限度內進行各種變更。
例如，發光元件108、第1受光元件109、第2受光元件129、第1~第5透鏡面111~113、124、125亦可設置2列以上。而且，本發明亦可有效地適用於光波導等光纖以外的光導體。
另外，以下，參照圖22~圖29而說明第3發明之 透鏡陣列及具備它的光學模組之實施形態。
此處，圖22係表示本實施形態中之光學模組201之概要及本實施形態中之透鏡陣列202之縱剖面圖的概略構成圖。而且，圖23係構成透鏡陣列202之第1透鏡構件203的縱剖面圖。進而，圖24係表示於與第1透鏡構件203接合的狀態下與第1透鏡構件203一同構成透鏡陣列202的第2透鏡構件204之縱剖面圖。另外，圖25係圖23之仰視圖。而且，圖26係圖24之左側視圖。
如圖22所示，本實施形態中之透鏡陣列202係配置於光電轉換裝置205與作為光導體的光纖206之間。
此處，光電轉換裝置205中，於半導體基板207之面向透鏡陣列202的面上，具有向與該面垂直之方向(圖22中的上方)出射(發出)雷射光La之多個發光元件208，該等發光元件208構成上述VCSEL(垂直共振器面發光雷射)。再者，各發光元件208之雷射光La之出射方向相當於本發明中之第3方向。而且，發光元件208係以如下方式形成：沿著作為指定的第1方向之圖22中的紙面垂直方向以等間距排列有多個(本實施形態中為12個)，藉此成為發光元件208之列(一列)，並且，如此之發光元件208之列沿著作為指定的第2方向之圖22中的橫向方向而並列有多列(本實施形態中為2列)。再者，本實施形態中，發光元件208之各列彼此之間的發光元件208之個數設為相同，且各列彼此之間的發光元件208之排列方向上的位置一致，但本發明並不限定為此種構成。進而，如圖22所示，光電轉 換裝置205中，於半導體基板207中的面向透鏡陣列202之面的相對於多列發光元件208為第2方向側且作為光導體側之位置的圖22中之左方附近位置，具有接收用於監控分別自多列發光元件208出射之雷射光La之輸出(例如，強度或光量)的監控光M的受光元件209，且該等受光元件209的數量與發光元件208相同。與發光元件208同樣地，受光元件209係以如下方式形成：沿著圖22中之紙面垂直方向以等間距而排列有多個(12個)，藉此形成受光元件209之列，並且，如此之受光元件209之列沿著圖22中之橫向方向而並列有多列(2列)。而且，各列之受光元件209與光學對應之(具有對光進行監控之關係)發光元件208之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的素子8、9彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件208之各列彼此之間的發光元件208之排列方向上的位置對齊(一致)般的構成時，在光學上不對應的發光元件208之列與受光元件209之列之間亦成立。再者，圖22中，自右數起的第1列發光元件208係與自左數起的第1列受光元件209光學對應，並且，自右起的第2列發光元件208係與自左起的第2列受光元件209光學對應。受光元件209亦可為光偵檢器。進而，雖未圖示，但光電轉換裝置205上連接有控制電路，該控制電路係根據由受光元件209所接收之監控光M的強度或光量而控制自發光元件208發出之雷射光La的輸出。此種光電轉換裝置205如圖22所示，在使半導體基板207抵接於第1透鏡構件203 的狀態下，相對於第1透鏡構件203對向配置。而且，該光電轉換裝置205係例如經由夾緊彈簧等未圖示的公知的固定機構而安裝於第1透鏡構件203上，藉此，與透鏡陣列202一同構成光學模組201。
而且，本實施形態中之光纖206係與發光元件208及受光元件209的配設數量相同，且係以如下方式配置：沿著圖22中的紙面垂直方向排列有多根(12根)從而形成列，並且，該列沿著圖22中之縱方向(第3方向)而並列有多列(2列)。於該等多列光纖206與光學對應的(具有光耦合的關係)發光元件208之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的光纖206、發光元件208彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件208的各列彼此之間的發光元件208的排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件208之列與光纖206之列亦成立。再者，圖22中，自上數起的第1列光纖206與自右起的第2列發光元件208光學對應，並且，自上起的第2列光纖206之列與自右起的第1列發光元件208光學對應。各列光纖206係例如設為尺寸彼此相同的多模方式的光纖206，並且其端面206a側之部位保持於MT(Mechanically Transferable)連接器等多芯集成型光連接器210內。此種多列光纖206係如圖22所示，在使光連接器210的第2透鏡構件204側之端面抵接於第2透鏡構件204的狀態下，經由未圖示的公知的固定機構(例如，夾緊彈簧等)而安裝於第2透鏡構件204上。
並且，透鏡陣列202於如此配置於光電轉換裝置205與光纖206之間的狀態下，使多列發光元件208與對應的多列光纖206之端面206a光學上耦合。
關於該透鏡陣列202進一步詳細說明，如圖22所示，第1透鏡構件203包含透光性材料(例如，樹脂材料)，其縱剖面的外形形成為大致三角形狀。如圖22所示，第1透鏡構件203之下端面203a成為自上方面向光電轉換裝置205的面，該下端面203a上形成有數量與發光元件208相同的平面圓形狀的第1透鏡面(凸透鏡面)211。此處，如圖23及圖25所示，第1透鏡面211係以如下方式形成：沿著圖23中的紙面垂直方向(圖25中的縱方向)以等間距排列有多個(12個)，藉此形成第1透鏡面211之列，並且，如此之列沿著圖23及圖25中之橫向方向而並列有多列(2列)。各列之第1透鏡面211係形成為相同尺寸，並且，與光學對應之(具有光入射之關係)發光元件208之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第1透鏡面211、發光元件208彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件208的各列彼此之間的發光元件208的排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件208之列與第1透鏡面211之列之間亦成立。再者，圖22中，自右數起的第1列第1透鏡面211與自下方正對於該等第1透鏡面211的自右數起的第1列發光元件208光學對應，並且，自右起的第2列第1透鏡面211與自下方正對於該等第1透鏡面211的自右起的第2列發光元件208光學 對應。再者，如圖25所示，於排列方向(縱方向)及並列方向(橫向方向)上彼此相鄰的第1透鏡面211亦可形成為各自的周端部相互接觸的鄰接狀態。而且，理想者是如圖22所示，各第1透鏡面211的光軸OA(21)與自分別光學對應於各第1透鏡面211的各發光元件208出射的雷射光La之中心軸一致。更佳者為各第1透鏡面211的光軸OA(21)與下端面203a正交。
於如此之各列第1透鏡面211上，如圖22所示，入射有光學對應之各個發光元件208之列所出射的雷射光La。更具體而言，出射光入射至第1透鏡面211之列中所含之任意的1個第1透鏡面211上，該出射光係光學對應之發光元件208之列中所含的各發光元件208中的與自排列方向之一方數起任意的1個第1透鏡面211的順序相同的1個發光元件208的出射光。並且，各列第1透鏡面211使所入射之各列發光元件208各自的雷射光La向第1透鏡構件203的內部(上方)行進。再者，各列第1透鏡面211亦可使所入射之各列發光元件208各自的雷射光La變得準直、或會聚。或者，亦可使第1透鏡面211形成為凹透鏡面，而使入射之雷射光La發散。
而且，於第1透鏡構件203的下端面203a上、且為對應於各列第1透鏡面211的左方附近位置上，形成有數量與發光元件208相同的平面圓形狀的第3透鏡面(凸透鏡面)213。此處，如圖23及圖25所示，第3透鏡面213係以如下之方式形成：沿著圖23中的紙面垂直方向(圖25中的縱方向)以等間距排列有多個(12 個)，藉此形成第3透鏡面213之列，並且，如此之列沿著圖22及圖25中的橫向方向而並列有多列(2列)。各列第3透鏡面213係形成為相同尺寸，並且，與光學對應的(具有光入射之關係)發光元件208之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第3透鏡面213、發光元件208彼此的排列方向上的位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件208的各列彼此之間的發光元件208之排列方向上的位置對齊般的構成時，在光學上不對應的發光元件208之列與第3透鏡面213之列之間亦成立。再者，圖22中，自左數起的第1列第3透鏡面213與自右數起的第1列發光元件208光學對應，且自左起的第2列第3透鏡面213與自右起的第2列發光元件208光學對應。再者，如圖25所示，於排列方向及並列方向上彼此相鄰的第3透鏡面213亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是各列第3透鏡面213的光軸OA(23)與分別光學對應於各列第3透鏡面213(具有使光耦合的關係)的各列受光元件209之受光面之中心軸一致。更佳者為各列第3透鏡面213的光軸OA(23)與下端面203a正交。
如圖22所示，分別對應於各列第3透鏡面213之各列發光元件208各自的監控光M，自第1透鏡構件203的內部側(上方)入射至如此之各列第3透鏡面213。而且，各列第3透鏡面213使入射之各列發光元件208各自的監控光M會聚，且分別向光學對應於各列第3透鏡面213之各列受光元件209出射。再者，關 於產生監控光M之機構，於下文敘述。
進而，如圖22所示，第1透鏡構件203中具有第1傾斜面214，該第1傾斜面214係相對於下端面203a而配置於光電轉換裝置205的相反側(上側)。如圖22所示，第1傾斜面214之下端部配置於下端面203a的右端部的附近，並且，該第1傾斜面214相對於下端面203a具有如隨著自下端面203a向上方離開而向光纖206側(左側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖22所示，分別入射至各列第1透鏡面211之各列發光元件208各自的雷射光La在第1透鏡構件203的內部光路上行進之後，以大於臨界角的入射角自下方內部入射至如此之第1傾斜面214。而且，第1傾斜面214使經內部入射之各列發光元件208各自的雷射光La向光纖206側(左方)全反射。
而且，如圖22所示，第1透鏡構件203中具有第2傾斜面215，該第2傾斜面215相對於下端面203a位於光電轉換裝置205的相反側(上側)、且相對於第1傾斜面214位於光纖206側(左側)。如圖22所示，第2傾斜面215之下端部配置於下端面203a的左端部的附近，且上端部連接於第1傾斜面214之上端部。並且，如圖22所示，第2傾斜面215相對於下端面203a而具有如隨著自下端面203a向上方離開而向光纖206的相反側(右側)傾斜般之指定的傾斜角。
如圖22所示，經由第1傾斜面214全反射且於第1透鏡構件203的內部光路上行進後之各列發光元件208各自的雷射光La，自右方內部入射至如此之第2傾 斜面215。
另一方面，如圖22所示，第2透鏡構件204包含透光性材料(例如，樹脂材料)，且其縱剖面之外形呈大致三角形狀，且其左端面204a設為面向光纖206之端面206a的面。而且，如圖22所示，第2透鏡構件204具有以指定的間隙面向第2傾斜面215之第3傾斜面216。如圖22所示，第3傾斜面216之下端部配置於左端面204a的下端部的附近，且第3傾斜面216相對於左端面204a而具有如隨著自該左端面204a向右方離開而向光電轉換裝置205的相反側(上側)傾斜般之指定的傾斜角。再者，第3傾斜面216亦可形成為與第2傾斜面215平行。
如圖22所示，入射至第2傾斜面215之各列發光元件208各自的雷射光La，自右方入射至如此之第3傾斜面216。
而且，圖24及如圖26所示，於第2透鏡構件204之左端面204a上，形成有數量與發光元件208相同的平面圓形狀的第2透鏡面(凸透鏡面)212。此處，圖24及如圖26所示，第2透鏡面212係以如下之方式形成：沿著圖24中的紙面垂直方向(圖26中的橫向方向)以等間距排列有多個(12個)，藉此形成第2透鏡面212之列，並且，如此之列沿著圖24及圖26中的縱方向而並列有多列(2列)。各列第2透鏡面212係形成為相同尺寸，並且，與光學對應的(具有光入射之關係)發光元件208之列之間，自排列方向之一方數起順序相同的第2透鏡面212、發光元件208彼此的排列方向上的 位置相互一致。然而，關於如此之位置一致性，當採用如使發光元件208的各列彼此之間的發光元件208之排列方向上的位置對齊般之構成時，在光學上不對應的發光元件208之列與第2透鏡面212之列之間亦成立。再者，圖22中，自上數起第1列的第2透鏡面212與自右數起第2列的發光元件208光學對應，並且，自上起第2列的第2透鏡面212與自右起第1列發光元件208光學對應。再者，如圖26所示，排列方向及並列方向上彼此相鄰的第2透鏡面212亦可形成為各自的周端部相互接觸之鄰接狀態。而且，理想者是如圖22所示，各第2透鏡面212的光軸OA(22)與分別光學對應於各第2透鏡面212的(具有使光耦合之關係)各光纖206之端面206a之中心軸一致。更佳者為各第2透鏡面212的光軸OA(22)與左端面204a正交。
如圖22所示，入射至第3傾斜面216之後於第2透鏡構件204的內部光路上行進之各列發光元件208各自的雷射光La，入射至如此之各列第2透鏡面212上。更具體而言，光學對應之發光元件208之列中所含之各發光元件208中的與自排列方向之一方數起任意的1個第2透鏡面212的順序相同的發光元件208的出射光，經由順序相同的第1透鏡面211而入射至第2透鏡面212之列中所含之任意的1個第2透鏡面212上。此時，理想者是各列發光元件208各自的雷射光La之中心軸係與對應之各列第2透鏡面212的光軸OA(22)一致。而且，各列第2透鏡面212使入射之各列發光元件208各自的雷射光La會聚後，分別向與各列第2透鏡面212 對應之各列光纖206之端面206a出射。
藉此，各列發光元件208與各列光纖206之端面206a經由各列第1透鏡面211及各列第2透鏡面212而光學耦合。
進而，如圖22所示，透鏡陣列202具有形成於第2傾斜面215之整個面上的厚度較薄的反射/穿透層217。該反射/穿透層217亦可經由將由Ni、Cr或Al等單一的金屬構成之單層膜、或者介電常數彼此不同的多個介電體(例如，TiO2及SiO2)交替地積層而得的介電體多層膜塗布於第2傾斜面215上而形成。此時，塗布時可使用英高鎳蒸鍍等公知的塗布技術。當使用此種塗布時，可將反射/穿透層217形成為例如1μm以下的極薄的厚度。
如圖22所示，內部入射至第2傾斜面215之各列發光元件208各自的雷射光La直接入射至此種反射/穿透層217。並且，反射/穿透層217使入射之各列發光元件208各自的雷射光La以指定的反射率、作為分別與各列發光元件208對應之各列發光元件208各自的監控光M，而向與各監控光M對應之各列第3透鏡面213側(下方)反射，並且以指定的穿透率穿透第3傾斜面216側(左方)。此時，因反射/穿透層217之厚度較薄，故而可忽略穿透反射/穿透層217之雷射光La的折射(視為直線穿透)。再者，作為反射/穿透層217的反射率及穿透率，可在能夠獲得光量足以用來監控雷射光La之輸出的監控光M之限度內，設定對應於反射/穿透層217之材質或厚度等的所需的值。例如，當經由上述 之單層膜來形成反射/穿透層217時，雖然亦取決於其厚度，但亦可使反射/穿透層217的反射率成為20%，使穿透率成為60%(吸收率20%)。而且，例如，當利用上述之介電體多層膜來形成反射/穿透層217時，雖然亦取決於其厚度或層數，但亦可使反射/穿透層217的反射率成為10%，使穿透率成為90%。
如此經由反射/穿透層217而反射的各列發光元件208各自的監控光M在第1透鏡構件203的內部光路上行進之後，內部入射至對應的各列第3透鏡面213。而且，自各列第3透鏡面213分別向其等所對應的各列受光元件209出射。
另一方面，如圖22所示，於反射/穿透層217與第3傾斜面216之間，填充有包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等透光性接合材的填充材218。因此，第1透鏡構件203與第2透鏡構件204係利用填充材218的接合力而彼此接合(接合)。而且，填充材218與第1透鏡構件203及第2透鏡構件204的折射率差設為指定值以下。該折射率差較佳為0.01以下，更佳為0.005以下。例如，當使第1透鏡構件203及第2透鏡構件204由作為聚酯的大阪瓦斯化學公司製造之OKP4HT形成時，填充材218亦可由作為紫外線硬化性樹脂的大阪瓦斯化學公司製造之EA-0200形成。此時，能使第1透鏡構件203、第2透鏡構件204及填充材218相對於波長850 nm的光的折射率均成為1.61。
如圖22所示，經由反射/穿透層217而穿透之各列發光元件208各自的雷射光La直接入射至如此之填充 材218。此時，各列發光元件208各自的雷射光La相對於填充材218之入射方向可視為與各列發光元件208各自的雷射光La相對於反射/穿透層217之入射方向相同。其原因在於，反射/穿透層217非常薄，可忽略該層217上之雷射光La的折射。
如此入射至填充材218之各列發光元件208各自的雷射光La於填充材218的內部光路上，向第3傾斜面216側行進。此時，因填充材218與第1透鏡構件203之折射率差充分小，因此，當各列發光元件208各自的雷射光La入射至填充材218時，各雷射光La不會產生折射。
接著，於填充材218的內部光路上以微小距離行進之各列發光元件208各自的雷射光La入射至第3傾斜面216。此時，因填充材218與第2透鏡構件204之折射率差充分小，因此，當各列發光元件208各自的雷射光La入射至第3傾斜面216時，各雷射光La不會產生折射。
而且，如此入射至第3傾斜面216之各列發光元件208各自的雷射光La如上所述經由各列第2透鏡面212而分別向各列光纖206之端面206a出射。
根據如此之構成，可使入射至各列第1透鏡面211上之各列發光元件208各自的雷射光La在第1傾斜面214上全反射之後，經由反射/穿透層217而分別向第3傾斜面216側及各列第3透鏡面213側分光。並且，可使分光(穿透)至第3傾斜面216側之各列發光元件208各自的雷射光La，經由各列第2透鏡面212而出射 至各列光纖206之端面206a側，且使以充分的反射率分光(反射)至各列第3透鏡面213側的各列發光元件208各自的監控光M經由各列第3透鏡面213而出射至各列受光元件209側。藉此，能適當地使各列發光元件208與各列光纖206之端面206a光學耦合，並且可確實且有效率地獲得監控光，且穩定地進行多通道(24ch)的光發送。另外，在反射/穿透層217的配置(即，分光)及填充材218的配置(即，透鏡構件的接合)中利用第2傾斜面215與第3傾斜面216的間隙部，而且，使全反射功能(214)及分光功能(217)集約於1個構件3上的彼此靠近位置，從而能實現緊密且容易的設計。進而，經由使第1透鏡構件203及第2透鏡構件204與填充材218之折射率差形成為指定值以下，能確保第1透鏡構件203中之第1傾斜面214與第2傾斜面215之間的光路及第2透鏡構件204之光路的直線性，因此，當檢查製品時確認入射至各列第2透鏡面212之雷射光La偏離於各透鏡面212之中心時，能削減為了消除該偏離而需要進行尺寸調整的部位，能有助於製造之容易化。具體而言，假設構成為無法確保第1傾斜面214與第2傾斜面215之間的光路及第2透鏡構件204之光路的直線性之時，為了將入射光相對於第2透鏡面212的軸偏移修正為容許限度內，有時需要調整第2傾斜面215及第3傾斜面216的傾斜角。對此，於本實施形態中，若能適當地確保第1傾斜面214上的全反射方向，則無需進行如重新設定為最適合於第2傾斜面215及第3傾斜面216之角度般的繁瑣的尺寸調整。而且， 如上所述，若以相同之材料形成第1透鏡構件203及第2透鏡構件204，則經由使兩透鏡構件203、204的折射率一致可更容易地設計，並且，經由使用相同之材料可進一步削減成本。進而，於本實施形態中，經由使填充材218兼作接合劑，可削減零件數量。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖22所示，為了確保填充材218的填充空間，第3傾斜面216成為較之第3傾斜面216外側之面220進一步凹入形成的凹入面，藉此，外側之面220成為較之第3傾斜面216更突出於第1透鏡構件203側的段差面220。如圖22所示，段差面220係相對於第2傾斜面215而平行。另一方面，第2傾斜面215係遍及與第3傾斜面216及段差面220對應的範圍而形成為平坦的面。而且，第1透鏡構件203與第2透鏡構件204係以使段差面220與第2傾斜面215抵接的狀態而接合。
根據如此之構成，可一方面使第1透鏡構件203與第2透鏡構件204相互抵接，一方面使兩透鏡構件203、204穩定地接合。
除上述構成之外，進而，於本實施形態中，如圖22及圖23所示，第1傾斜面214的傾斜角係以第1透鏡構件203的下端面203a為基準(0°)而向上述各圖中的順時針方向旋轉45°。而且，本實施形態中，第2傾斜面215的傾斜角係以下端面203a為基準而向上述各圖中的逆時針方向旋轉45°。即，第2傾斜面215相對於第1傾斜面214成直角。另一方面，如圖22及圖24所示，第3傾斜面216的傾斜角係以第2透鏡構件 204之左端面204a為基準向上述各圖中的順時針方向旋轉45°。
根據如此之構成，經由使第1~第3傾斜面214~216形成為45°的傾斜面，能簡便地測定各傾斜面214~216之尺寸精度，從而可提高操作性。而且，因為可使第1傾斜面214上的反射角呈90°，故光路設計變得更容易。
除上述構成以外，亦如圖22及圖25所示，第1透鏡構件203具有用於保持光電轉換裝置205的裝置側周狀凸部221。該裝置側周狀凸部221係以自四方包圍下端面203a且較之下端面203a及第1透鏡面211更突出於光電轉換裝置205側(圖22中為下方)的方式形成，且於前端面(下端面)抵接保持光電轉換裝置205。再者，裝置側周狀凸部221的前端面係呈相同平面且與下端面203a平行。另一方面，如圖22及圖26所示，第2透鏡構件204具有用於保持光纖206的光纖側周狀凸部222。該光纖側周狀凸部222係以自四方包圍左端面204a且較之左端面204a及第2透鏡面212更突出於光纖206側(圖22中為左方)的方式形成，且於前端面(左端面)抵接保持光纖206(連接器210)。再者，光纖側周狀凸部222的前端面係呈相同平面且與左端面204a平行。另外，第1透鏡構件203及光電轉換裝置205(半導體基板207)上，亦可形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使光電轉換裝置205相對於透鏡陣列202定位的定位機構。作為該定位機構，可列舉：形成於第1透鏡構件203及光電轉換裝置205中任 一方上的銷、與形成於另一方上的銷插入用孔或穴的組合；形成於第1透鏡構件203及光電轉換裝置205的指定位置上的可進行光學檢測的標記等。同樣，亦可於第2透鏡構件204及光纖206(連接器210)上，形成經由彼此機械性或光學性地卡合而用於使光纖206相對於透鏡陣列202定位的定位機構(銷與孔/穴的組合、或光學標記等)。再者，圖22、24、26中，作為定位機構的一例，表示有形成於第2透鏡構件204上的銷230。
進而，除上述之構成以外，本發明可應用多種變形例。
(第1變形例)
例如，亦可代替如上所述使第3傾斜面216形成為凹入面，而如圖27所示，使第2傾斜面215形成為凹入面。然而，此時，如圖27所示，於第2傾斜面215之外側形成有較之第2傾斜面215更突出於第2透鏡構件204側的段差面220。另外，如圖27所示，第3傾斜面216係遍及與第2傾斜面215及段差面220對應之範圍而形成為平坦的面，並且於第3傾斜面216上形成反射/穿透層217。
於如此之構成下，能確保填充材218之填充空間，且經由使第3傾斜面216與段差面220抵接，可使第1透鏡構件203與第2透鏡構件204穩定地接合。
(第2變形例)
另外，亦可如圖28所示，對於第1透鏡構件203及第2透鏡構件204，追加第2傾斜面215及段差面220以外的抵接面。即，如圖28所示，於本變形例中，第 1透鏡構件203具有自裝置側周狀凸部221的左端部向左方延伸的延伸部223，該延伸部223的上端面223a成為自第2傾斜面215的下端部向左方延伸之第1透鏡構件203側之抵接面223a另一方面，如圖28所示，光纖側周狀凸部222的下端面222a成為自段差面220的下端部向左方延伸之第2透鏡構件204側之抵接面222a。而且，該等第1透鏡構件203側之抵接面223a與第2透鏡構件204側之抵接面222a係以相對於第2傾斜面215及段差面220具有指定角度的狀態而相互抵接。
根據如此之構成，第1透鏡構件203與第2透鏡構件204整體上可經由ㄑ字狀的抵接面而穩定地抵接，因此，可使第1透鏡構件203與第2透鏡構件204更穩定地以高精度接合。
再者，亦可代替於第1透鏡構件203側形成延伸部223，而是於第2透鏡構件204側形成自光纖側周狀凸部222的下端部向下方延伸的延伸部，且將該延伸部之右端面作為第2透鏡構件204側之抵接面。此時，將不具有延伸部的狀態的裝置側周狀凸部221之左端面作為第1透鏡構件203側之抵接面即可。
(第3變形例)
進而，亦可採用如圖29所示的亦對應於光信號之接收的構成。即，如圖29所示，於各列光纖206的下部附近，沿著紙面垂直方向排列配置有多個接收用光纖206’。而且，如圖29所示，第2透鏡構件204之左端面204a上的接收用光纖206’之端面206a’的臨近位置 上，沿著紙面垂直方向排列形成有數量與接收用光纖206’相同的接收用第4透鏡面224。進而，如圖29所示，第2傾斜面215的下端部較之反射/穿透層217的下端部進一步延長。而且，如圖29所示，於第1透鏡構件203的下端面203a，沿著紙面垂直方向排列形成有數量與接收用光纖206’相同的接收用第5透鏡面225。而且，如圖29所示，光電轉換裝置205具有數量與接收用光纖206’相同的接收用受光元件227。
根據如此之構成，可使自接收用光纖206’之端面206a’出射的接收用雷射光La’於第4透鏡面224上會聚，且依次穿透(直線前進)第3傾斜面216、填充材218及第2傾斜面215的延長部之後，在第1傾斜面214上向第5透鏡面225側全反射，然後於第5透鏡面225會聚而適當地耦合於接收用受光元件227。
再者，本發明並不受上述實施形態之限定，可在不損及本發明之特徵的限度內進行各種變更。
例如，發光元件208、受光元件209、第1~第3透鏡面211~213亦可設置3列以上。而且，第4透鏡面224及第5透鏡面225亦可設置2列以上。進而，本發明可有效地應用於光波導等光纖以外之光導體。
1‧‧‧光學模組
2‧‧‧透鏡陣列
3‧‧‧透鏡陣列主體
3a‧‧‧第1板狀部
3b‧‧‧第2板狀部
3c‧‧‧裝置側周狀凸部
3d‧‧‧光纖側周狀凸部
3e‧‧‧第3板狀部
4‧‧‧光路控制構件
5‧‧‧光電轉換裝置
6‧‧‧光纖
6’‧‧‧接收用光纖
6a‧‧‧端面
6a’‧‧‧端面
7‧‧‧第1透鏡面
8‧‧‧發光元件
9‧‧‧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
15‧‧‧稜鏡
15a‧‧‧第1稜鏡面
15b‧‧‧第2稜鏡面
15c‧‧‧第3稜鏡面
16‧‧‧第1填充材
17‧‧‧反射/穿透層
17a‧‧‧下端部
18‧‧‧第2填充材
20‧‧‧壁部
21‧‧‧凸狀段差部
24‧‧‧接收用第4透鏡面
25‧‧‧第5透鏡面
27‧‧‧接收用受光元件
30‧‧‧銷
101‧‧‧光學模組
101’‧‧‧光學模組
102‧‧‧透鏡陣列
102’‧‧‧專用於發送光之透鏡陣列
103‧‧‧透鏡陣列主體
103a‧‧‧第1板狀部
103b‧‧‧第2板狀部
103c‧‧‧裝置側周狀凸部
103d‧‧‧光纖側周狀凸部
103e‧‧‧第3板狀部
104‧‧‧光路控制構件
105‧‧‧第1光電轉換裝置
106‧‧‧光纖
106a‧‧‧端面
107‧‧‧半導體基板
108‧‧‧發光元件
109‧‧‧第1受光元件
110‧‧‧多芯集成型光連接器
111‧‧‧第1透鏡面
112‧‧‧第2透鏡面
113‧‧‧第3透鏡面
115‧‧‧稜鏡
115a‧‧‧第1稜鏡面
115b‧‧‧第2稜鏡面
115c‧‧‧第3稜鏡面
116‧‧‧第1填充材
117‧‧‧反射/穿透層
118‧‧‧第2填充材
120‧‧‧壁部
121‧‧‧凸狀段差部
124‧‧‧第4透鏡面
125‧‧‧第5透鏡面
126‧‧‧光接收用光纖
126a‧‧‧端面
129‧‧‧第2受光元件
130‧‧‧銷
201‧‧‧光學模組
202‧‧‧透鏡陣列
203‧‧‧第1透鏡構件
203a‧‧‧下端面
204‧‧‧第2透鏡構件
204a‧‧‧左端面
205‧‧‧光電轉換裝置
206‧‧‧光纖
206’‧‧‧接收用光纖
206a‧‧‧端面
206a’‧‧‧端面
207‧‧‧半導體基板
208‧‧‧發光元件
209‧‧‧受光元件
210‧‧‧連接器
211‧‧‧第1透鏡面
212‧‧‧第2透鏡面
213‧‧‧第3透鏡面
214‧‧‧第1傾斜面
215‧‧‧第2傾斜面
216‧‧‧第3傾斜面
217‧‧‧反射/穿透層
218‧‧‧填充材
220‧‧‧外側之面
221‧‧‧裝置側周狀凸部
222‧‧‧光纖側周狀凸部
222a‧‧‧下端面
223‧‧‧延伸部
223a‧‧‧上端面
230‧‧‧銷
La‧‧‧雷射光
La’‧‧‧接收用雷射光
Lr‧‧‧雷射光
Lt‧‧‧雷射光
M‧‧‧控光
S1、S11‧‧‧第1面
S2、S12‧‧‧第2面
S3、S13‧‧‧第3面
S4、S14‧‧‧第4面
OA(1)~OA(3)、OA(11)~OA(15)、OA(21)~OA(23)‧‧‧光軸
圖1係表示第1發明之光學模組之實施形態的概略構成圖。
圖2係表示第1發明之透鏡陣列之實施形態中的透鏡陣列主體的縱剖面圖。
圖3係表示第1發明之透鏡陣列之實施形態中的光 路控制構件的縱剖面圖。
圖4係圖2的左側視圖。
圖5係圖2的仰視圖。
圖6係表示第1發明之第1變形例的縱剖面圖。
圖7係表示第1發明之第2變形例的縱剖面圖。
圖8(a)係表示第1發明之第3變形例之左側視圖，圖8(b)係其俯視圖。
圖9係表示第1發明之第4變形例的縱剖面圖。
圖10係表示第2發明之光學模組之實施形態的概略構成圖。
圖11係表示第2發明之透鏡陣列之實施形態中的透鏡陣列主體的縱剖面圖。
圖12係表示第2發明之透鏡陣列之第2實施形態中的光路控制構件的縱剖面圖。
圖13係圖11的左側視圖。
圖14係圖11的仰視圖。
圖15係表示第2發明之第1變形例的縱剖面圖。
圖16係表示第2發明之第2變形例的縱剖面圖。
圖17(a)係表示第2發明之第3變形例的左側視圖，圖17(b)係其俯視圖。
圖18係表示第2發明之第4變形例的縱剖面圖。
圖19係表示第2發明之第5變形例中的透鏡陣列主體的縱剖面圖。
圖20係表示第2發明之第5變形例中的用於收發之光學模組的概略構成圖。
圖21係表示第2發明之第5變形例中的向專用於 發送轉換之狀態的概略構成圖。
圖22係表示第3發明之光學模組之實施形態的概略構成圖。
圖23係表示第3發明之透鏡陣列之實施形態中的第1透鏡構件的縱剖面圖。
圖24係表示第3發明之透鏡陣列之實施形態中的第2透鏡構件的縱剖面圖。
圖25係圖23的仰視圖。
圖26係圖24的左側視圖。
圖27係表示第3發明之第1變形例的圖。
圖28係表示第3發明之第2變形例的圖。
圖29係表示第3發明之第3變形例的圖。
1‧‧‧光學模組
2‧‧‧透鏡陣列
3‧‧‧透鏡陣列主體
3a‧‧‧第1板狀部
3b‧‧‧第2板狀部
3c‧‧‧裝置側周狀凸部
3d‧‧‧光纖側周狀凸部
3e‧‧‧第3板狀部
4‧‧‧光路控制構件
5‧‧‧光電轉換裝置
6‧‧‧光纖
6a‧‧‧端面
7‧‧‧第1透鏡面
8‧‧‧發光元件
9‧‧‧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
15‧‧‧稜鏡
15a‧‧‧第1稜鏡面
15b‧‧‧第2稜鏡面
15c‧‧‧第3稜鏡面
16‧‧‧第1填充材
17‧‧‧反射/穿透層
18‧‧‧第2填充材
30‧‧‧銷
La‧‧‧雷射光
M‧‧‧監控光
S1‧‧‧第1面
S2‧‧‧第2面
S3‧‧‧第3面
S4‧‧‧第4面
OA(1)~OA(3)‧‧‧光軸

Claims (40)

  1. 一種透鏡陣列，其係配置於光電轉換裝置與光導體之間，該光電轉換裝置中形成有多個發光元件、及分別接收用於監控自該等發光元件所發出之光的各發光元件各自之監控光的多個受光元件，且上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合的透鏡陣列，其特徵在於：作為上述光電轉換裝置，係以如下方式配置：使多個上述發光元件沿著指定的第1方向排列而成的上述發光元件的列，沿著與上述第1方向正交的指定的第2方向而並列著多列，並且，在相對於上述多列發光元件處於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，使多個上述受光元件沿著上述第1方向排列而成的上述受光元件的列，沿著上述第2方向而並列著多列；且該透鏡陣列具有：透鏡陣列主體之第1板狀部，其於與上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向面向上述光電轉換裝置；上述透鏡陣列主體之第2板狀部，其連續設置於該第1板狀部的上述第2方向側即上述光導體側的端部，於上述第2方向面向上述光導體之端面，且折射率與上述第1板狀部相同；多列第1透鏡面，其於上述第1板狀部的面向上述光電轉換裝置的第1面上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，並且，上述多列發光元件各自發出的光分別入射至該等第1透鏡面；多列第2透鏡面，其於上述第2板狀部的面向上述光導體之端面的第2面上，沿著上述第1方向而排列形成有多 個且沿著上述第3方向而並列形成有多列，並且，使分別入射至上述多列第1透鏡面的上述多列發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；多列第3透鏡面，其於上述第1面的相對於上述多列第1透鏡面位於上述第2方向側即上述第2板狀部側的位置上，沿著上述第1方向排列形成有多個且沿著上述第2方向並列形成有多列，並且，使自上述第1板狀部的內部側入射之上述多列發光元件各自的監控光分別向上述多列受光元件出射；稜鏡，其相對於上述第1板狀部之與上述第1面為相反側的第3面隔著指定的間隙而配置於上述第3方向側即上述光電轉換裝置之相反側，形成入射至上述多列第1透鏡面後的上述多列發光元件各自的光之光路；第1稜鏡面，其構成該稜鏡之表面之一部分，配置於面向上述第3面的位置，使得入射至上述多列第1透鏡面後的上述多列發光元件各自的光入射至該第1稜鏡面上；第2稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部側傾斜般之指定的傾斜角，而使入射至上述第1稜鏡面的上述多列發光元件各自的光向上述多列第2透鏡面全反射；第3稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經上述第2稜鏡面全反射後的上述多列發光元件各自的光入射至該第3稜鏡面； 反射/穿透層，其形成於該第3稜鏡面上，使入射至上述第3稜鏡面之上述多列發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多列發光元件各自的監控光而反射至上述多列第3透鏡面側，並且以指定的穿透率穿透至上述多列第2透鏡面側；第1填充材，其填充於上述第3面與上述第1稜鏡面之間；及第2填充材，其填充於上述反射/穿透層、與上述第2板狀部之與上述第2面為相反側的第4面之間，且其與上述稜鏡之折射率差設為指定值以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之透鏡陣列，其中上述第3面係以與上述多列第1透鏡面的光軸正交之方式形成，上述第1稜鏡面平行於上述第3面而配置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述透鏡陣列主體與上述第1填充材之折射率差係設為指定值以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第1填充材與上述稜鏡之折射率差係設為指定值以下。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第4面係以與上述多列第2透鏡面的光軸正交之方式形成，穿透上述反射/穿透層的上述多列發光元件各自的光自上述第2填充材側垂直入射至該第4面。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第2填充材與上述透鏡陣列主體的折射率差係設為指定值以下。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第 3面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第1稜鏡面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第1填充材及上述第2填充材包含透光性接合材，上述稜鏡係經由上述第1及第2填充材而接合於上述透鏡陣列主體。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第1填充材與上述第2填充材係相同物質。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述第2稜鏡面係以相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3稜鏡面係以相對於上述第2稜鏡面成直角且相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述稜鏡中，於上述第2稜鏡面與上述第3稜鏡面的分界位置具有壁部，該壁部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項之透鏡陣列，其中上述稜鏡中，於上述第3稜鏡面的邊緣部具有凸狀段差部，該凸狀段差部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
  14. 一種光學模組，其特徵在於具有：如申請專利範圍第1至第13項中任一項之透鏡陣列； 及如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置。
  15. 一種透鏡陣列，其係配置於光收發用之第1光電轉換裝置與光導體之間，該第1光電轉換裝置中形成有多個發光元件、分別接收用於監控自該等發光元件發出之光的各發光元件各自之監控光的多個第1受光元件、及接收經由上述光導體傳送的光的多個第2受光元件，為了發送光而使上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，並且，為了接收光而使上述光導體之端面與上述多個第2受光元件可光學耦合的該透鏡陣列，其特徵在於：作為上述第1光電轉換裝置，係以如下方式配置：上述多個發光元件沿著指定的第1方向而排列形成，在相對於上述發光元件之列位於與上述第1方向正交之第2方向側即上述光導體側的位置上，上述多個第1受光元件沿著上述第1方向排列形成，且在相對於上述第1受光元件之列位於上述第2方向側即上述光導體之相反側的位置上，上述多個第2受光元件沿著上述第1方向而排列形成，該透鏡陣列具有：透鏡陣列主體之第1板狀部，其於與上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向面向上述第1光電轉換裝置；上述透鏡陣列主體之第2板狀部，其自該第1板狀部的上述第2方向側即上述光導體側的端部，向上述第3方向側即上述第1光電轉換裝置之相反側延伸，於上述第2方向面向上述光導體之端面，且折射率與上述第1板狀部相同；多個第1透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於上述 第1板狀部的面向上述第1光電轉換裝置的第1面，上述多個發光元件各自發出的光分別入射至該等第1透鏡面；多個第2透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於上述第2板狀部的面向上述光導體之端面的第2面，使分別入射至上述多個第1透鏡面的上述多個發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；多個第3透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第1面上的上述第1透鏡面之列而位於上述第2方向側即上述第2板狀部側的位置，使自上述第1板狀部的內部側入射之上述多個發光元件各自的監控光分別向上述多個第1受光元件出射；多個第4透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第2面上的上述第2透鏡面之列而位於上述第3方向側的位置，自上述光導體之端面出射的經上述傳送之光入射至該等第4透鏡面；多個第5透鏡面，其沿著上述第1方向排列形成於相對於上述第1面上的上述第3透鏡面之列而位於上述第2方向側即上述第2板狀部之相反側的位置，使分別入射至上述多個第4透鏡面的經上述傳送的光分別向上述多個第2受光元件出射；稜鏡，其相對於上述第1板狀部之與上述第1面為相反側的第3面隔著指定的間隙而配置於上述第3方向側即上述第1光電轉換裝置之相反側，分別形成入射至上述多個第1透鏡面後之上述多個發光元件各自的光之光路、及入射至上述多個第4透鏡面後之經上述傳送的光之光路；第1稜鏡面，其構成該稜鏡之表面之一部分，配置於面 向上述第3面之位置，入射至上述多個第1透鏡面後之上述多個發光元件各自的光入射至該第1稜鏡面，而且，使自上述稜鏡的內部側入射且入射至上述多個第4透鏡面後的經上述傳送的光穿透至上述多個第5透鏡面側；第2稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部側傾斜般之指定的傾斜角，使入射至上述第1稜鏡面之上述多個發光元件各自的光向上述多個第2透鏡面全反射，並且，使自上述稜鏡的內部側入射且向上述多個第4透鏡面入射後並且為向上述第1稜鏡面入射前的經上述傳送的光向上述第1稜鏡面全反射；第3稜鏡面，其構成上述稜鏡之表面之一部分，相對於上述第1稜鏡面具有如隨著自該第1稜鏡面離開而向上述第2板狀部之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經上述第2稜鏡面全反射之上述多個發光元件各自的光自上述稜鏡的內部側入射至該第3稜鏡面，並且，向上述多個第4透鏡面入射後且向上述第2稜鏡面入射前的經上述傳送的光入射至該第3稜鏡面，且使該入射的經上述傳送之光穿透至上述第2稜鏡面側；反射/穿透層，其於該第3稜鏡面上，遍及包含上述多個發光元件各自的光的入射位置且除經上述傳送的光的入射位置以外的指定之範圍而形成，使入射至上述第3稜鏡面之上述多個發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多個發光元件各自的監控光而向上述多個第3透鏡面反射，且以指定的穿透率穿透至上述多個第2透鏡面側；第1填充材，其填充於上述第3面與上述第1稜鏡面之 間；及第2填充材，其填充於上述第3稜鏡面、與上述第2板狀部之與上述第2面為相反側的第4面之間，且其與上述稜鏡之折射率差設為指定值以下。
  16. 如申請專利範圍第15項之透鏡陣列，其中上述第1光電轉換裝置中，上述第2受光元件之列係配置於上述發光元件之列與上述第1受光元件之列之間的位置，上述第5透鏡面之列係配置於上述第1透鏡面之列與上述第3透鏡面之列之間的位置，上述第2稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的全反射位置為較經上述傳送的光的全反射位置而設定於更靠上述第1板狀部側，上述第3稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的入射位置為較經上述傳送的光的入射位置而設定於更靠上述第1板狀部側，上述反射/穿透層係形成於上述第3稜鏡面的上述第1板狀部側的一部分區域上，上述第2透鏡面之列係配置於相對於上述第4透鏡面之列而位於上述第3方向側即上述第1板狀部側的位置。
  17. 如申請專利範圍第15項之透鏡陣列，其中上述第1光電轉換裝置中，上述第2受光元件之列相對於上述發光元件之列而配置於上述第2方向側即上述光導體的相反側的位置，上述第5透鏡面之列相對於上述第1透鏡面之列而配置於上述第2方向側即上述第2板狀部的相反側的位置， 上述第2稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的全反射位置為較經上述傳送的光的全反射位置而設定於上述第1板狀部的相反側，上述第3稜鏡面上，上述多個發光元件各自的光的入射位置為較經上述傳送的光的入射位置而設定於上述第1板狀部的相反側，上述反射/穿透層係形成於上述第3稜鏡面的與上述第1板狀部為相反側的一部分區域上，上述第2透鏡面之列係配置於相對於上述第4透鏡面之列而位於上述第3方向側即上述第1板狀部的相反側的位置。
  18. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第3面係以與上述多個第1透鏡面的光軸正交之方式形成，上述第1稜鏡面係平行於上述第3面而配置。
  19. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述透鏡陣列主體與上述第1填充材的折射率差係設定為指定值以下。
  20. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1填充材與上述稜鏡之折射率差係設定為指定值以下。
  21. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第4面係以與上述多個第2透鏡面的光軸正交之方式形成，穿透上述反射/穿透層之上述多個發光元件各自的光自上述第2填充材側垂直入射至該第4面。
  22. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中 上述第2填充材與上述透鏡陣列主體之折射率差係設定為指定值以下。
  23. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第3面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
  24. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1稜鏡面係設為以確保上述第1填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面。
  25. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1填充材及上述第2填充材包含透光性接合材，上述稜鏡係經由上述第1及第2填充材而接合於上述透鏡陣列主體。
  26. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1填充材與上述第2填充材係相同物質。
  27. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述第2稜鏡面係以相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3稜鏡面係以相對於上述第2稜鏡面成直角且相對於上述第1稜鏡面具有45°的傾斜角之方式形成。
  28. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述稜鏡中，於上述第2稜鏡面與上述第3稜鏡面的分界位置具有壁部，該壁部用於防止上述第2填充材向上述第2稜鏡面上流出。
  29. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中上述稜鏡中，於上述第3稜鏡面的邊緣部具有凸狀段差部，該凸狀段差部用於防止上述第2填充材向上述第2稜 鏡面上流出。
  30. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之透鏡陣列，其中代替上述第1光電轉換裝置而設有專用於發送光之第2光電轉換裝置，該第2光電轉換裝置中，代替上述第2受光元件之列而形成有上述發光元件之列藉此具有多列上述發光元件之列、且對應於該等多列發光元件而具有多列上述第1受光元件之列，並且，代替上述反射/穿透層遍及上述指定之範圍而形成於上述第3稜鏡面上的上述稜鏡，而配置有上述反射/穿透層形成於上述第3稜鏡面之整個面上的上述稜鏡，於此狀態下專用於發送光，而使上述多列發光元件與上述光導體之端面可光學耦合，於上述第1面，上述第3透鏡面之列以於上述第2方向上彼此相鄰之方式配置有多列，於專用於發送光之使用狀態下，上述多列發光元件中的與對應於上述多個第1透鏡面之列不同之列的多個發光元件各自的光入射至上述多個第5透鏡面，入射至上述多個第5透鏡面後之上述多個發光元件各自的光入射至上述第1稜鏡面，上述第2稜鏡面係使入射至上述多個第5透鏡面後入射至上述第1稜鏡面的上述多個發光元件各自的光向上述多個第4透鏡面全反射，上述反射/穿透層係使經過上述多個第5透鏡面、上述第1稜鏡面及上述第2稜鏡面之後入射至上述第3稜鏡面的上述多個發光元件各自的光，以指定的反射率而作為上述多個發光元件各自的監控光，向上述多列第3透鏡面中的 與對應於上述多個第1透鏡面之列不同之列的多個第3透鏡面反射，並且以指定的穿透率穿透至上述多個第4透鏡面側，上述多個第4透鏡面係使經由上述反射/穿透層穿透之上述多個發光元件各自的光，分別向上述光導體之端面出射。
  31. 一種光學模組，其特徵在於具有：如申請專利範圍第15至29項中任一項之透鏡陣列、及如申請專利範圍第15項之第1光電轉換裝置，且其係用於收發光。
  32. 如申請專利範圍第31項之光學模組，其中代替上述第1光電轉換裝置，而配置有如申請專利範圍第30項之第2光電轉換裝置，且代替如申請專利範圍第15項之反射/穿透層遍及指定之範圍而形成於第3稜鏡面上的稜鏡，而配置有如申請專利範圍第30項之反射/穿透層形成於第3稜鏡面之整個面的稜鏡，藉此，可轉換成專用於發送光。
  33. 一種透鏡陣列，其係配置於光電轉換裝置與光導體之間，該光電轉換裝置中形成有多個發光元件、及分別接收用於監控自該等發光元件發出之光的各發光元件各自之監控光的多個受光元件，且使上述多個發光元件與上述光導體之端面可光學耦合的透鏡陣列，其特徵在於：作為上述光電轉換裝置，係以如下之方式配置：多個上述發光元件沿著指定的第1方向排列而成的上述發光元件之列沿著與上述第1方向正交之指定的第2方向而並列有多列，並且，在相對於上述多列發光元件而位於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，多個上述受光元件沿著 上述第1方向排列而成的上述受光元件之列沿著上述第2方向而並列有多列，該透鏡陣列具有：第1透鏡構件，其於與上述第1方向及上述第2方向正交之第3方向面向上述光電轉換裝置；及第2透鏡構件，其接合於該第1透鏡構件，且於上述第2方向面向上述光導體之端面；且上述第1透鏡構件具有：多列第1透鏡面，其於面向上述光電轉換裝置之面上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，且自上述多列發光元件各自發出之光分別入射至該等第1透鏡面上；多列第3透鏡面，其於面向上述光電轉換裝置之面的相對於上述多列第1透鏡面位於上述第2方向側即上述光導體側的位置上，沿著上述第1方向而排列形成有多個且沿著上述第2方向而並列形成有多列，使自上述第1透鏡構件的內部側入射之上述多列發光元件各自的監控光分別向上述多列受光元件出射；第1傾斜面，其相對於面向上述光電轉換裝置之面而配置於上述光電轉換裝置之相反側，且相對於面向上述光電轉換裝置之面具有如隨著自該面離開而向上述光導體側傾斜般之指定的傾斜角，使分別入射至上述多列第1透鏡面之上述多列發光元件各自的光向上述光導體側全反射；及第2傾斜面，其相對於面向上述光電轉換裝置之面而配置於上述光電轉換裝置之相反側、且相對於上述第1傾斜面而配置於上述光導體側，相對於面向上述光電轉換裝置 之面而具有如隨著自該面離開而向上述光導體之相反側傾斜般之指定的傾斜角，經由上述第1傾斜面全反射後之上述多列發光元件各自的光入射至該第2傾斜面；且上述第2透鏡構件具有：第3傾斜面，其相對於面向上述光導體之端面之面具有如隨著自該面離開而向上述光電轉換裝置之相反側傾斜般之指定的傾斜角，且隔著指定的間隙而面向上述第2傾斜面，入射至上述第2傾斜面之上述多列發光元件各自的光入射至該第3傾斜面；及多列第2透鏡面，其於面向上述光導體之端面之面上，沿著上述第1方向排列形成有多個且沿著上述第3方向並列形成有多列，使入射至上述第3傾斜面之上述多列發光元件各自的光分別向上述光導體之端面出射；且於上述第2傾斜面與上述第3傾斜面之間，填充有與上述第1透鏡構件及上述第2透鏡構件的折射率差設為指定值以下之填充材，於上述第2傾斜面上或上述第3傾斜面上形成有反射/穿透層，該反射/穿透層係使入射至上述第2傾斜面之上述多列發光元件各自的光以指定的反射率作為上述多列發光元件各自的監控光而反射至上述多列第3透鏡面側、並且以指定的穿透率穿透至上述第3傾斜面側。
  34. 如申請專利範圍第33項之透鏡陣列，其中上述第3傾斜面係設為以確保上述填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面，上述第2透鏡構件中，於上述第3傾斜面之外側具有段差面，該段差面係較上述第3傾斜面更向上述第1透鏡構 件側突出且平行於上述第2傾斜面，上述第2傾斜面係遍及與上述第3傾斜面及上述段差面對應之範圍而形成為平坦的面，上述反射/穿透層係形成於上述第2傾斜面上，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以使上述段差面與上述第2傾斜面抵接之狀態接合。
  35. 如申請專利範圍第33項之透鏡陣列，其中上述第2傾斜面係設為以確保上述填充材的填充空間之方式凹入形成的凹入面，上述第1透鏡構件中，於上述第2傾斜面之外側具有段差面，該段差面係較上述第2傾斜面更向上述第2透鏡構件側突出且平行於上述第3傾斜面，上述第3傾斜面係遍及與上述第2傾斜面及上述段差面對應之範圍而形成為平坦的面，上述反射/穿透層係形成於上述第3傾斜面上，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以使上述段差面與上述第3傾斜面抵接之狀態接合。
  36. 如申請專利範圍第34項或第35項之透鏡陣列，其中於上述第1透鏡構件及上述第2透鏡構件上，分別形成有上述第1透鏡構件側之抵接面及上述第2透鏡構件側之抵接面，該等抵接面係自上述段差面及與其抵接之上述傾斜面之各自延伸、且以相對於上述段差面及上述傾斜面具有指定的角度之狀態而相互抵接。
  37. 如申請專利範圍第33至35項中任一項之透鏡陣列，其中上述填充材包含透光性接合材，上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件經由上述填充材 而接合。
  38. 如申請專利範圍第33至35項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1傾斜面係以相對於面向上述光電轉換裝置之面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第2傾斜面係以相對於上述第1傾斜面成直角且相對於面向上述光電轉換裝置之面具有45°的傾斜角之方式形成，上述第3傾斜面係以相對於面向上述光導體之端面的面具有45°的傾斜角之方式形成。
  39. 如申請專利範圍第33至35項中任一項之透鏡陣列，其中上述第1透鏡構件與上述第2透鏡構件係以相同材料形成。
  40. 一種光學模組，其特徵在於具有：如申請專利範圍第33至39項中任一項之透鏡陣列、及如申請專利範圍第33項之光電轉換裝置。
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