WO2023013349A1 - 光モジュール及び光コネクタケーブル - Google Patents

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WO2023013349A1
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lens
optical
substrate
module
cavity
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PCT/JP2022/026759
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健作 島田
武 井上
拓也 石田
達彦 内藤
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住友電気工業株式会社
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    • G02B6/4284—Electrical aspects of optical modules with disconnectable electrical connectors

Definitions

  • the present disclosure relates to optical modules and optical connector cables.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2021-128962 filed on August 5, 2021, and incorporates all the descriptions described in the Japanese Application.
  • Patent Document 1 discloses an example of an optical component (optical module) that optically connects an optical fiber to a photoelectric conversion element (optical element) mounted on a substrate.
  • This optical component converts the light emitted horizontally from the optical fiber into light propagating in the vertical direction by means of the lens component, and makes this light incident on the photoelectric conversion element mounted on the substrate.
  • the optical module of the present disclosure includes a substrate, an optical element, and a lens module.
  • the optical element is mounted on the substrate.
  • the lens module has an outer surface and an inner surface facing each other, and a lens provided on the inner surface so as to be optically coupled to the optical element, and optically couples the optical fiber and the optical element via the lens.
  • the lens module is mounted on the substrate so that the inner surface faces the substrate, and is attached to the substrate by an adhesive introduced into the gap between the inner surface and the substrate.
  • An inflow prevention structure is provided between the substrate and the lens module and between the lens and the adhesive to prevent the adhesive from flowing into the optical axis of the lens.
  • An optical connector cable of the present disclosure includes the optical module described above and an optical fiber cable.
  • a fiber optic cable has at least one optical fiber.
  • the optical fiber cable is attached to the optical module so that the optical fiber is optically coupled to the optical element through the lens.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an optical connector cable according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the optical connector cable with the protective member removed.
  • FIG. 3 is a plan view of the optical module viewed from above the first surface of the substrate.
  • FIG. 4 is a plan view of the optical module viewed from above the second surface of the substrate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical module taken along line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line A shown in FIG. 7 is a perspective view showing a substrate used in the optical module shown in FIG. 3.
  • FIG. FIG. 8 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line B shown in FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line C shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a partial cross section showing the configuration of an optical module according to the first modified example.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a partial cross section showing the configuration of an optical module according to a second modification.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a partial cross section showing the configuration of an optical module according to a third modified example.
  • FIG. 13A is a plan view showing an example of the inner surface of the lens module used in the third modified example.
  • FIG. 13B is a plan view showing another example of the inner surface of the lens module used in the third modified example;
  • FIG. 13C is a plan view showing still another example of the inner surface of the lens module used in the third modified example.
  • a conventional optical module optically connects an optical fiber and an optical element via a lens provided on the inner surface of the optical module.
  • an adhesive is introduced between the substrate and the lens module to fix them together.
  • the gap between the substrate and the lens module becomes minute, and it becomes difficult to control the spread of the adhesive introduced into the gap. For this reason, part of the adhesive may flow into the vicinity of the lens provided inside the inner surface of the lens module, blocking the optical path of the lens for optically coupling the optical fiber and the optical element.
  • An object of the present disclosure is to provide an optical module and an optical connector cable capable of stably optically coupling an optical fiber and an optical element by preventing obstruction of the lens optical path.
  • optical coupling between an optical fiber and an optical element can be stably performed.
  • An optical module includes a substrate, an optical element, and a lens module.
  • the optical element is mounted on the substrate.
  • the lens module has an outer surface and an inner surface facing each other, and a lens provided on the inner surface so as to be optically coupled to the optical element, and optically couples the optical fiber and the optical element via the lens.
  • the lens module is mounted on the substrate so that the inner surface faces the substrate, and is attached to the substrate by an adhesive introduced into the gap between the inner surface and the substrate.
  • An inflow prevention structure is provided between the substrate and the lens module and between the lens and the adhesive to prevent the adhesive from flowing into the optical axis of the lens.
  • an inflow prevention structure is provided between the substrate and the lens module and between the lens and the adhesive to prevent the adhesive from flowing into the optical axis of the lens.
  • This inflow prevention structure prevents the adhesive introduced into the gap between the lens module and the substrate from flowing into the lens provided on the inner surface of the lens module, and the lens for optically coupling the optical fiber and the optical element.
  • the adhesive does not block the optical path of Therefore, according to this optical module, optical coupling between the optical fiber and the optical element can be stably performed.
  • the inflow prevention structure may include a groove or recess provided near the area facing the lens on the surface of the substrate facing the lens module. According to this aspect, it is possible to prevent the adhesive introduced into the gap between the substrate and the lens module from flowing into the optical axis of the lens with a simple configuration. Therefore, according to this optical module, optical coupling between the optical fiber and the optical element can be stably performed with a simple configuration.
  • the vicinity of the area referred to here is intended to include not only the area facing the lens but also the area between this facing area and the adhesive.
  • the groove or recess which is the inflow prevention structure, may extend along the width direction crossing the longitudinal direction in the plane direction of the substrate, or may extend to the outside in the width direction.
  • the inflow prevention structure may include a wall provided between the lens and the adhesive on the inner surface of the lens module. According to this aspect, it is possible to prevent the adhesive introduced into the gap between the substrate and the lens module from flowing into the optical axis of the lens with a simple configuration. Therefore, according to this optical module, optical coupling between the optical fiber and the optical element can be stably performed with a simple configuration.
  • the wall which is the inflow prevention structure, may extend along the width direction crossing the longitudinal direction in the surface direction of the lens module, or may extend to the outside in the width direction. The wall may also abut the substrate when the lens module is attached to the substrate with an adhesive. Thereby, the inflow of the adhesive can be prevented more reliably.
  • the width of the gap between the substrate and the inner surface of the lens module is 1 mm or less, and the adhesive may be introduced into this gap.
  • the substrate and the lens module are mounted thinner, and the optical module can be made thinner. If the adhesive is introduced into such a minute gap, there is a risk that the adhesive will easily reach the interior. The adhesive is prevented from adhering to the optical axis of the optical fiber, and optical coupling between the optical fiber and the optical element can be stably performed.
  • the inflow prevention structure may be provided in a region within 5 mm from the optical axis of the lens in the plane direction orthogonal to the optical axis. According to this aspect, it is possible to more reliably attach the lens module to the substrate while ensuring a sufficient amount of adhesive to be introduced between the substrate and the lens module.
  • the anti-inflow structure may include a first anti-inflow structure and a second anti-inflow structure, the first anti-inflow structure is arranged on one side with respect to the lens, and the second anti-inflow structure is on the lens. may be arranged on the other side.
  • the substrate may be formed with a cavity recessed from the first side of the substrate toward the second side of the substrate to have a bottom, the cavity accommodating at least a portion of the lens module.
  • the cavity may have a first cavity and a second cavity having a second bottom located closer to the second surface than the first bottom of the first cavity.
  • a lens may be housed in the second cavity.
  • the thickness of the optical module can be reduced more reliably.
  • the inflow prevention structure may be accommodated in the second cavity.
  • the lens module is configured such that light emitted from an optical fiber mounted on the outer surface enters the optical element, or light emitted from the optical element enters the optical fiber mounted on the outer surface. It may have a mirror to change the direction of propagation of the light so that it is incident on the .
  • the optical fiber positioned along the substrate and the optical element positioned across the substrate from the optical fiber can be optically coupled using the mirror.
  • An optical connector cable includes any one of the optical modules described above and an optical fiber cable.
  • a fiber optic cable has at least one optical fiber.
  • the optical fiber cable is attached to the optical module so that the optical fiber is optically coupled to the optical element through the lens.
  • an inflow prevention structure is provided between the substrate and the lens module and between the lens and the adhesive to prevent the adhesive from flowing into the optical axis of the lens. According to this aspect, it is possible to prevent the adhesive introduced into the gap between the substrate and the lens module from flowing into the lens provided on the inner surface of the lens module. Therefore, according to this optical connector cable, optical coupling between the optical fiber and the optical element can be stably performed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an optical connector cable 1 according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the optical connector cable 1 with the protective member 20 removed.
  • the width direction of the end of the optical connector cable 1 is defined as the direction X
  • the extending direction of the end is defined as the direction Y
  • the thickness direction of the end is defined as the direction Z.
  • direction X, direction Y and direction Z are orthogonal to each other.
  • the optical connector cable 1 is a cable used for transmitting and receiving optical signals between devices, for example. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical connector cable 1 includes an optical fiber cable 10, a protective member 20, and an optical module 30. FIG. 1 and 2 show one end of the optical fiber cable 10, the other end of the optical fiber cable 10 may have a similar configuration.
  • the optical fiber cable 10 has a plurality of optical fibers 11 and a cable jacket 12.
  • Each optical fiber 11 is a member for transmitting an optical signal. Most of each optical fiber 11 is housed inside the cable jacket 12 , and the tip portion thereof is exposed to the outside of the cable jacket 12 .
  • the plurality of optical fibers 11 are arranged one-dimensionally along the direction X. As shown in FIG. Inside the cable jacket 12, all the optical fibers 11 are housed in close proximity to each other. On the other hand, outside the cable jacket 12 , the plurality of optical fibers 11 are branched into bundles of several (four to six in this embodiment), and the ends of the bundles are held by respective lens modules 50 .
  • Each optical fiber 11 may be formed, for example, by coating a glass fiber composed of a core and a clad surrounding the core with a resin.
  • Each optical fiber 11 may be a single mode optical fiber (SMF) or a multimode optical fiber (MMF).
  • the protection member 20 is a flat member that expands along the direction X and the direction Y, and can accommodate the optical module 30 inside.
  • the protective member 20 protects the optical module 30 from external shocks and the like.
  • the protective member 20 has a laminated structure consisting of an inner layer 21 and an outer layer 22 covering the inner layer 21 .
  • the material of the inner layer 21 may be metal, for example.
  • the material of the outer layer 22 may be resin, for example.
  • a portion of the inner layer 21 is exposed from the outer layer 22 at the tip of the optical connector cable 1 . This exposed portion is inserted, for example, into a receptacle provided in a device to which the optical connector cable 1 is connected.
  • FIG. 3 is a plan view of the optical module 30 viewed from above the first surface 41 of the substrate 40.
  • FIG. 4 is a plan view of the optical module 30 viewed from above the second surface 42 of the substrate 40.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical module 30 taken along line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line A shown in FIG.
  • the optical module 30 includes a substrate 40 , multiple lens modules 50 , multiple optical elements 60 , and multiple ICs 61 .
  • the substrate 40 is a plate-like member on which various optical elements and electronic elements are mounted.
  • the substrate 40 has a first end face 40a and a second end face 40b facing each other in the direction Y, and may be a thin substrate having a thickness of 0.2 mm or more and 0.8 mm or less, for example.
  • Various wirings (not shown) for electrically connecting ICs, electronic elements, and the like are provided inside the substrate 40 .
  • the end portion where the first end face 40a is located may be referred to as the tip of the optical module 30, and the end portion where the second end face 40b is located may be referred to as the base end of the optical module 30.
  • the substrate 40 also has a first surface 41 and a second surface 42 facing each other in the Z direction.
  • the surface on which the first surface 41 is positioned is the upper surface of the optical module 30
  • the surface on which the second surface 42 is positioned is the lower surface of the optical module 30 .
  • the first surface 41 of the substrate 40 is a surface extending along the direction X and the direction Y, and has a rectangular shape in plan view.
  • a plurality of patterns 41a which are metal films, are provided in a region of the first surface 41 near the first end surface 40a.
  • a plurality of lens modules 50 are placed side by side along the direction X in a region of the first surface 41 near the second end surface 40b.
  • the second surface 42 of the substrate 40 is a surface extending along the direction X and the direction Y, and is formed in a rectangular shape in plan view.
  • a plurality of optical elements 60 and a plurality of ICs 61 are mounted on a region of the second surface 42 near the second end surface 40b.
  • each optical element 60 is indicated by a dashed line for convenience of explanation.
  • Each optical element 60 is a light receiving element such as a PD (Photodiode).
  • Each optical element 60 overlaps each through hole 48 a provided in the substrate 40 in the thickness direction (direction Z) of the substrate 40 so that the light receiving surface faces the lens module 50 .
  • the optical element 60 can receive the light from the lens module 50 facing with the substrate 40 interposed therebetween through the through hole 48a.
  • the optical element 60 may be a light emitting element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER). Since the optical element 60 is arranged on the second surface 42 , the opening area of the through hole 48 a on the second surface 42 is formed to be smaller than the surface area of the optical element 60 .
  • Each IC 61 is an integrated circuit that controls the operation of the optical element 60 .
  • Each IC 61 may be connected to the optical element 60 via wiring or bonding wires in the substrate 40, for example. In this embodiment, one IC 61 is connected to three optical elements 60 . By arranging the IC 61 near the optical element 60 (for example, arranging it adjacently), a high communication speed between the IC 61 and the optical element 60 can be maintained.
  • the lens module 50 is a component that optically couples the optical fiber 11 and the optical element 60 .
  • the lens module 50 is made of a material (for example, glass or light-transmitting resin) that transmits light emitted from the optical fiber 11 .
  • the lens module 50 reflects the light L emitted from the optical fiber 11 along the direction Y by the mirror 55 provided therein, and converts the propagation direction of the light L to the direction along the direction Z. do.
  • the mirror 55 reflects the incident light L in a direction that is 90 degrees with respect to the incident direction.
  • the light L reflected by the mirror 55 enters the optical element 60 through the through hole 48 a provided in the substrate 40 .
  • the lens module 50 has a groove 51 (outer surface), an upper surface 52 (outer surface), a lower surface 53 (inner surface), an abutment surface 54 , a mirror 55 and a lens 56 .
  • the groove portion 51 is a V groove (V-shaped groove on the XZ plane) extending along the direction Y, and is a holding portion that holds the end portion of the optical fiber 11 .
  • the groove portion 51 defines the position of the optical fiber 11 with respect to the lens module 50 and prevents misalignment of the optical fiber 11 in the X direction.
  • the end of the optical fiber 11 placed in the groove 51 is fixed to the groove 51 with an adhesive, for example.
  • the adhesive may be, for example, an ultraviolet curable adhesive or a light transmissive adhesive that transmits the light L emitted from the optical fiber 11 .
  • the shape of the groove portion 51 is not limited to the V groove, and may be, for example, a U groove with a rounded bottom, or a rectangular groove having a bottom surface extending along the X direction and the Y direction.
  • the holding portion (groove portion 51 in this embodiment) that holds the end portion of the optical fiber 11 does not necessarily have to be provided in the lens module 50 .
  • the groove portion 51 may be provided in another component different from the lens module 50 .
  • the lens module 50 has a pair of convex portions, and another component provided with the groove portion 51 has a pair of concave portions. may be connected.
  • the upper surface 52 is a surface located above the lens module 50 and extends along the X direction and the Y direction.
  • the upper surface 52 is positioned closer to the tip of the lens module 50 (right side in FIG. 5) than the groove 51 is.
  • the top surface 52 is also provided with a recess having a mirror 55 .
  • the lower surface 53 is a surface positioned below the lens module 50 and extends along the X direction and the Y direction. Most of the lower surface 53 faces the groove 51 and the upper surface 52 in the Z direction.
  • the abutting surface 54 is a surface against which the tip surface of the optical fiber 11 abuts, and extends along the X direction and the Z direction.
  • the abutting surface 54 is provided so as to connect the end of the groove 51 and the end of the upper surface 52 .
  • Light L emitted from the optical fiber 11 passes through the abutment surface 54 and enters the mirror 55 .
  • the abutment surface 54 and the tip surface of the optical fiber 11 do not have to be in direct contact, and may be fixed to each other via a light-transmitting adhesive or a refractive index matching agent.
  • the mirror 55 is a member that changes the propagation direction of the light L emitted from the optical fiber 11 .
  • the mirror 55 is provided so as to be inclined with respect to each of the XY plane and the XZ plane.
  • the mirror 55 receives the light L emitted along the direction Y from the optical fiber 11 and reflects the light L toward the lens 56 .
  • the incident optical axis of the light L and the reflected optical axis may form a right angle, for example.
  • the lens 56 is a member optically coupled with the optical element 60 .
  • the lens 56 is provided on a portion of the lens module 50 that protrudes downward.
  • lens 56 faces optical element 60 in direction Z and has a surface curved convexly toward optical element 60 .
  • a focal point F of the lens 56 is located inside the surface of the optical element 60 .
  • the lens 56 converges the light L reflected by the mirror 55 and makes it enter the optical element 60 .
  • Various parameters of the lens 56 (for example, the surface shape, size, material, etc. of the lens 56) are optimized so that the focal point F of the lens 56 is located inside the optical element 60.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the substrate 40.
  • FIG. FIG. 8 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line B shown in FIG.
  • the substrate 40 is provided with a plurality of cavities 43 .
  • Each cavity 43 is a depression that is recessed from the first surface 41 toward the second surface 42, and accommodates the lens module 50 therein.
  • a plurality of cavities 43 are provided side by side along the direction X.
  • the number of cavities 43 may be equal to or greater than the number of lens modules 50 mounted on substrate 40 . In this embodiment, the same number (four) of cavities 43 as the number of lens modules 50 are provided.
  • Each cavity 43 may be formed, for example, by counterboring.
  • a beam portion 43 a extending from the inside to the outside of the substrate 40 along the direction Y is provided between adjacent cavities 43 .
  • the beam portion 43 a has a shape rising from the first bottom portion 45 of each cavity 43 toward the first surface 41 of the substrate 40 .
  • Each cavity 43 includes a first cavity 44 and a second cavity 47.
  • the first cavity 44 is a depression that forms most of the cavity 43 and has a first bottom 45 and wall surfaces 46 .
  • the first bottom portion 45 is a portion on which the lens module 50 is placed, and is a flat surface extending along the X direction and the Y direction in this embodiment.
  • the first bottom portion 45 has a rectangular outer edge with long sides extending in the direction Y, and has a size that allows the entire lens module 50 to be placed thereon. Note that the lens module 50 is placed on the first bottom portion 45 not only when the lens module 50 is placed on the first bottom portion 45 so as to be in direct contact with the first bottom portion 45, but also when the lens module 50 is placed on the first bottom portion 45 via a member such as an adhesive. This includes the case where the lens module 50 is placed on the bottom portion 45 .
  • the first bottom portion 45 has a pair of positioning holes 45a.
  • Each positioning hole 45a is a hole penetrating from the first bottom 45 toward the second surface 42 (see FIG. 4).
  • the pair of positioning holes 45 a functions as a positioning mechanism for the lens module 50 with respect to the cavity 43 .
  • the lens module 50 is provided with a pair of convex portions corresponding to the pair of positioning holes 45a.
  • the provided lens 56 (see FIG. 5) and the optical element 60 may be preferably optically coupled.
  • the number of positioning holes 45a may be one, the lens module 50 can be positioned more accurately by forming two or more positioning holes 45a.
  • Each positioning hole 45a does not need to penetrate from the first bottom portion 45 to the second surface 42, and may be a non-through hole having a bottom surface.
  • the aspect of the positioning mechanism used for positioning the lens module 50 is not limited to the positioning holes 45a.
  • the lens 56 of the lens module 50 and the optical element 60 are preferably optically coupled. It may be a mode to do.
  • the material of the lens module 50 is a material that transmits visible light (for example, glass or light-transmitting resin). There may be.
  • the wall surface 46 is a surface rising from the outer edge of the first bottom portion 45 toward the first surface 41 of the substrate 40 .
  • the wall surface 46 has a first wall surface 46a and a pair of second wall surfaces 46b.
  • the first wall surface 46a is a wall surface provided at the end of the first cavity 44 near the first end surface 40a, and extends along the X direction and the Z direction.
  • the first wall surface 46 a faces the tip surface of the lens module 50 accommodated in the cavity 43 .
  • the first wall surface 46a does not have to contact the lens module 50 accommodated in the cavity 43, and a gap may be provided between the first wall surface 46a and the lens module 50.
  • FIG. A corner portion where the first wall surface 46a and the first bottom portion 45 intersect may have an R shape.
  • the pair of second wall surfaces 46b are wall surfaces facing each other in the X direction and extend along the Y and Z directions.
  • the second wall surface 46 b faces the side surface of the lens module 50 accommodated in the cavity 43 .
  • the second wall surface 46b does not have to contact the lens module 50 accommodated in the cavity 43, and a gap may be provided between the second wall surface 46b and the lens module 50.
  • FIG. A corner portion where the second wall surface 46b and the first bottom portion 45 intersect may have an R shape.
  • No wall surface is provided at the end of the first cavity 44 near the second end face 40b. That is, the cavity 43 is open at the second end surface 40b.
  • the lens module 50 can be accommodated from the opening toward the inside of the cavity 43 .
  • the optical fiber 11 connected to the lens module 50 can be drawn out of the cavity 43 through the opening.
  • the second cavity 47 is a depression provided in the first bottom portion 45 of the first cavity 44 .
  • the second cavity 47 is formed to extend along the X direction.
  • the second cavity 47 has a second bottom 48 closer to the second surface 42 than the first bottom 45 of the first cavity 44 .
  • the second bottom portion 48 is a flat surface extending along the X direction and the Y direction.
  • a portion of the lens module 50 (the portion protruding downward along the direction Z) is placed on the second bottom portion 48 (see FIG. 5).
  • the second bottom portion 48 is provided with a plurality of through holes 48a. Two round holes and one elongated hole are provided as through holes 48 a for each second cavity 47 .
  • the number and shape of the through-holes 48a are not limited to this, and may be changed as appropriate according to the number or shape of the optical elements 60 (see FIG. 4) mounted on the second surface .
  • the through hole 48a penetrates from the second bottom portion 48 toward the second surface 42.
  • Light L directed from the lens 56 to the optical element 60 passes through the through hole 48a.
  • the through hole 48 a has a tapered shape with an inner diameter that decreases from the second bottom portion 48 toward the second surface 42 .
  • the inner diameter and taper angle of the through hole 48 a are optimized to a size that does not block the path of the light L from the lens 56 to the optical element 60 .
  • the through hole 48a may be a straight through hole having a constant inner diameter.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion surrounded by dashed line C shown in FIG.
  • the lens module 50 is mostly accommodated in the first cavity 44, and has a protruding portion 57 (a portion protruding downward along the direction Z) provided with a lens 56. is accommodated in the second cavity 47 .
  • the entire structure of the lens module 50 is located on the substrate 40, but the base end portion (the left end portion in FIG. 5) of the lens module 50 may protrude outside the substrate 40. .
  • Adhesives S 1 and S 2 are provided between the lower surface 53 of the lens module 50 and the first bottom 45 of the first cavity 44 to fix the lens module 50 to the cavity 43 of the substrate 40 .
  • the adhesives S1, S2 may be UV curable adhesives, for example.
  • the protruding portion 57 is formed between the substrate 40 and the lens module 50 and between the lens 56 and the adhesives S1 and S2 in the region between the first wall 57a (flow prevention structure, first flow prevention structure) and the second wall 57a.
  • wall 57b inflow prevention structure, second inflow prevention structure.
  • Each of the tip of the first wall 57a and the tip of the second wall 57b abuts on the second bottom 48 of the second cavity 47 (inflow prevention structure), which is a recess, and moves along the direction X in the second cavity 47. It extends in the width direction.
  • the first wall 57a and the second wall 57b may extend to the side surface of the second cavity 47 along the X direction.
  • the adhesives S1 and S2 introduced between the substrate 40 and the lens module 50 do not flow into the optical axis L1 of the lens 56, and the space S is ensured.
  • the first wall 57a and the second wall 57b are provided close to the lens 56.
  • the distance from the optical axis L1 of the lens to the outer walls of the first wall 57a and the second wall 57b along the direction Y is 5 mm. may be within
  • the width along the Z direction of the gap between the substrate 40 into which the adhesives S1 and S2 are introduced and the lens module 50 may be 1 mm or less.
  • a portion (mounting portion) of the optical fiber 11 located on the substrate 40 extends along the first surface 41 of the substrate 40 and its central axis is located inside the cavity 43 . Thereby, the end portion of the optical fiber 11 extends straight without bending at the second end surface 40 b of the substrate 40 .
  • the depth D1 of the first cavity 44 is optimized according to the thickness of the lens module 50, for example.
  • the depth D1 of the first cavity 44 is the distance from the first surface 41 to the first bottom 45 in the thickness direction (direction Z) of the substrate 40 .
  • the depth D1 of the first cavity 44 is at least half the thickness of the substrate 40 (the distance from the first surface 41 to the second surface 42).
  • the depth D1 of the first cavity 44 may be 6 or more and 8 or less.
  • the depth D1 of the first cavity 44 may be half or more the thickness T of the lens module 50 .
  • the thickness T of the lens module 50 is the distance from the upper surface 52 to the lower surface 53 in the Z direction.
  • the optical module 30 is made thinner.
  • the upper surface 52 of the lens module 50 is positioned outside the cavity 43 (above the first surface 41 of the substrate 40), but the upper surface 52 is positioned inside the cavity 43 (above the first surface 41 of the substrate 40). 41 or below the first surface 41), the depth D1 of the first cavity 44 may be further increased.
  • the depth D2 of the second cavity 47 is greater than the depth D1 of the first cavity 44.
  • the depth D2 of the second cavity 47 is the distance from the first surface 41 to the second bottom 48 in the thickness direction of the substrate 40 .
  • the depth D2 of the second cavity 47 may be optimized according to the thickness of the lens module 50, for example. For example, when the thickness T of the substrate 40 is 10, the depth D2 of the second cavity 47 may be, for example, 7 or more and 9 or less.
  • the optical axis L1 of the lens 56 is formed between the substrate 40 and the lens module 50, and between the lens 56 and the adhesives S1 and S2, the optical axis L1 of the lens 56 is formed.
  • a first wall 57a and a second wall 57b are provided as an inflow prevention structure for preventing the inflow of the adhesives S1 and S2.
  • This inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 introduced into the gap between the lens module 50 and the substrate 40 from flowing into the lens 56 provided on the inner surface of the lens module 50.
  • the adhesives S1 and S2 do not block the optical path of the lens 56 for optically coupling the lens 60 with the adhesives S1 and S2.
  • the second cavity 47 also functions as an inflow prevention structure, and when the amount of the adhesives S1 and S2 is small, the inflow of the adhesives can be prevented by itself.
  • the width of the gap between the substrate 40 and the lower surface 53 of the lens module 50 may be 1 mm or less, and the adhesives S1 and S2 are introduced into this gap.
  • the substrate 40 and the lens module 50 are mounted thinner, and the thickness of the optical module 30 and the like can be reduced. If the adhesive is introduced into such a minute gap, the adhesive may easily reach the inside.
  • the optical module 30 according to the present embodiment is provided with the inflow prevention structure described above. Therefore, the adhesive is prevented from adhering to the optical axis L1 of the lens 56, and optical coupling between the optical fiber 11 and the optical element 60 can be stably performed.
  • the first wall 57a and the second wall 57b which are inflow prevention structures, are located within 5 mm from the optical axis L1 of the lens 56 in the Y direction orthogonal to the optical axis L1. may be provided in the area of In this case, a sufficient amount of the adhesives S1 and S2 introduced between the substrate 40 and the lens module 50 can be ensured, and the lens module 50 can be attached to the substrate 40 more reliably.
  • the cavity 43 recessed in the thickness direction (direction Z) of the substrate 40 is provided, and at least part of the lens module 50 is accommodated inside the cavity 43. .
  • the thickness of the optical module 30 is reduced by the amount of the lens module 50 accommodated in the cavity 43, and the thickness is reduced. Accordingly, the thickness of the optical connector cable 1 including the optical module 30 is also reduced.
  • the lens module is placed on the flat surface of the substrate.
  • the optical module 30 since there is a large gap between the height of the optical fiber extending outside the substrate and the height of the end of the optical fiber mounted on the substrate, it is not necessary to bend the optical fiber significantly (need to increase the curvature). be.
  • the lens module 50 since the lens module 50 is housed in the cavity 43 of the substrate 40, the height of the optical fiber 11 mounted on the substrate 40 is reduced, and the gap is reduced. .
  • the mounting position of the optical fiber on the substrate is high as described above. Therefore, when it is attempted to gently bend the optical fiber to reduce the bending, the arrangement space along the axial direction of the optical fiber becomes large.
  • the optical module 30 since the mounting position of the optical fiber 11 on the substrate 40 is lower than in the conventional example, the space for arranging the optical fiber 11 along the axial direction can be reduced. Thereby, miniaturization of the optical module 30 can be achieved.
  • the present invention is not limited to the above embodiments and can be applied to various embodiments.
  • the lens module 50 is placed in the cavity 43 provided in the substrate 40, but the present invention is not limited to this. That is, as shown in the following first modification, second modification 2, and third modification 3, the present invention may be applied to a configuration in which the lens module 50 is placed as it is on the surface of the substrate.
  • FIG. 10 is a diagram showing an optical module according to a first modified example.
  • a lens module 150A is placed on the surface of a substrate 140A.
  • a recess 141 is provided in the substrate 140A, and a first wall 142a and a second wall 142b (inflow prevention structure) are provided in the recess 141.
  • the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 from flowing into the optical axis L1 of the lens 56 between the substrate 140A and the lens module 150A and between the lens 56 and the adhesives S1 and S2.
  • a first wall 142a and a second wall 142b are provided.
  • the first wall 142a and the second wall 142b extend in the X direction.
  • the lens module 150A does not have walls on its inner surface.
  • the optical element 60 can be provided at the bottom of the concave portion 141 and at a location facing the lens 56 .
  • the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 introduced into the gap between the lens module 150A and the substrate 140A from flowing into the lens 56 provided on the inner surface of the lens module 150A. be. Further, the adhesives S1 and S2 do not obstruct the optical path of the lens 56 for optically coupling the optical fiber 11 and the optical element 60 together. Therefore, according to the optical module 130A according to the first modified example and the optical connector cable 1 including the optical module 130A, optical coupling between the optical fiber 11 and the optical element 60 can be stably performed.
  • a groove extending in the X direction is formed by the recess 141, the first wall 142a, and the second wall 142b, and functions as an inflow prevention structure.
  • FIG. 11 is a diagram showing a glowing module according to a second modified example.
  • a lens module 150B is placed on the surface of a substrate 140B.
  • a recess or the like is not provided in the substrate 140B.
  • the lens module 150B is provided with a first wall 151a and a second wall 151b (inflow prevention structure) on the inner surface. That is, the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 from flowing into the optical axis L1 of the lens 56 between the substrate 140B and the lens module 150B and between the lens 56 and the adhesives S1 and S2.
  • a first wall 151a and a second wall 151b are provided.
  • the first wall 151a and the second wall 151b extend in the X direction.
  • the optical element 60 may be provided on the second surface of the substrate 140B like the optical module 30, but may be provided on the first surface (inner surface) facing the lens module 150B.
  • the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 introduced into the gap between the lens module 150B and the substrate 140B from flowing into the lens 56 provided on the inner surface of the lens module 150B. be. Further, the adhesives S1 and S2 do not obstruct the optical path of the lens 56 for optically coupling the optical fiber 11 and the optical element 60 together. Therefore, according to the optical module 130B according to the second modified example and the optical connector cable 1 including the optical module 130B, optical coupling between the optical fiber 11 and the optical element 60 can be stably performed.
  • FIG. 12 is a diagram showing an optical module according to a third modified example.
  • FIG. 13A is a plan view showing an example of the inner surface of the lens module used in the third modified example.
  • FIG. 13B is a plan view showing another example of the inner surface of the lens module used in the third modified example;
  • FIG. 13C is a plan view showing still another example of the inner surface of the lens module used in the third modified example.
  • a lens module 150C is mounted on the surface of a substrate 140B.
  • the substrate 140B is not provided with recesses or the like as in the second modification.
  • the lens module 150C is provided with a first guide groove 152a and a second guide groove 152b (inflow prevention structure) on the inner surface. That is, the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 from flowing into the optical axis L1 of the lens 56 between the substrate 140B and the lens module 150C and between the lens 56 and the adhesives S1 and S2.
  • a first guide groove 152a and a second guide groove 152b are provided.
  • the first guide groove 152a and the second guide groove 152b extend in the X direction.
  • the optical element 60 may be provided on the second surface of the substrate 140B like the optical module 30, but may be provided on the first surface (inner surface) facing the lens module 150C.
  • the inflow prevention structure prevents the adhesives S1 and S2 introduced into the gap between the lens module 150C and the substrate 140B from flowing into the lens 56 provided on the inner surface of the lens module 150C. be. Further, the adhesives S1 and S2 do not obstruct the optical path of the lens 56 for optically coupling the optical fiber 11 and the optical element 60 together. Therefore, according to the optical module 130C according to the third modification and the optical connector cable 1 including the optical module 130C, optical coupling between the optical fiber 11 and the optical element 60 can be stably performed.
  • the guide grooves provided in the lens module are not limited to the structure shown in FIG. 13A, and may have the structures shown in FIGS. 13B and 13C. That is, as shown in FIG. 13B, the guide groove 153 of the lens module 150D may have a shape that forms two sides of a triangle. Also, as shown in FIG. 13C, the guide groove 154 of the lens module 150E may be convex.
  • the optical module of any one of the above embodiments and the first to third modifications has a configuration in which the light L emitted from the optical fiber 11 is incident on the optical element 60.
  • a configuration in which light is incident on the optical fiber 11 may be employed.
  • the optical element 60 may be a light emitting element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER).
  • the light emitted from the optical element 60 may be converted into collimated light (parallel light) by the lens 56 and may enter the optical fiber 11 after being reflected by the mirror 55 .
  • Reference Signs List 1 Optical connector cable 10
  • Optical fiber cable 11 Optical fiber 12 Cable jacket 20
  • Protective member 21 Inner layer 22

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

光モジュール（３０）は、基板（４０）、光素子（６０）、及び、レンズモジュール（５０）を備える。光素子（６０）は、基板（４０）に搭載される。レンズモジュール（５０）は、互いに対向する外表面（５２）及び内面（５３）と、光素子（６０）に光学的に結合するように内面に設けられるレンズ（５６）とを有し、レンズ（５６）を介して光ファイバ（１１）と光素子（６０）とを光学的に結合する。レンズモジュール（５０）は、内面（５３）が基板（４０）に対向するように基板（４０）に搭載されると共に、内面（５３）と基板（４０）との隙間に導入された接着剤（Ｓ１，Ｓ２）により基板（４０）に取り付けられる。光モジュール（３０）には、基板（４０）とレンズモジュール（５０）との間であって且つレンズ（５６）と接着剤（Ｓ１，Ｓ２）との間に、レンズ（５６）の光軸への接着剤（Ｓ１，Ｓ２）の流入を防止する流入防止構造（４７，５７）が設けられている。

Description

光モジュール及び光コネクタケーブル
　本開示は、光モジュール及び光コネクタケーブルに関する。本出願は、２０２１年８月５日出願の日本出願第２０２１－１２８９６２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用する。
　特許文献１には、基板に搭載された光電変換素子（光素子）に対して光ファイバを光学的に接続する光学部品（光モジュール）の一例が開示されている。この光学部品は、光ファイバから水平方向に出射された光をレンズ部品によって垂直方向に伝搬する光へと変換し、この光を基板に搭載された光電変換素子へと入射させる。
特開２０１９－０８２５０８号公報
　本開示の光モジュールは、基板、光素子、及び、レンズモジュールを備える。光素子は、基板に搭載される。レンズモジュールは、互いに対向する外表面及び内面と、光素子に光学的に結合するように内面に設けられるレンズとを有し、レンズを介して光ファイバと光素子とを光学的に結合する。レンズモジュールは、内面が基板に対向するように基板に搭載されると共に、内面と基板との隙間に導入された接着剤により基板に取り付けられる。基板とレンズモジュールとの間であって且つレンズと接着剤との間に、レンズの光軸への接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている。
　本開示の光コネクタケーブルは、上述の光モジュールと、光ファイバケーブルと、を備える。光ファイバケーブルは、少なくとも１つの光ファイバを有する。この光コネクタケーブルでは、光ファイバがレンズを介して光素子と光学的に結合するように光ファイバケーブルが光モジュールに取り付けられる。
図１は、一実施形態に係る光コネクタケーブルを示す斜視図である。 図２は、保護部材を除去した光コネクタケーブルを示す斜視図である。 図３は、光モジュールを基板の第１面の上方から視認した平面図である。 図４は、光モジュールを基板の第２面の上方から視認した平面図である。 図５は、図３に示すＶ－Ｖ線に沿って光モジュールを切断した際の断面図である。 図６は、図５に示す破線Ａによって囲まれた部分の拡大図である。 図７は、図３に示す光モジュールに用いられる基板を示す斜視図である。 図８は、図７に示す破線Ｂによって囲まれた部分の拡大図である。 図９は、図５に示す破線Ｃによって囲まれた部分の拡大図である。 図１０は、第１変形例に係る光モジュールの構成を示す一部断面の模式図である。 図１１は、第２変形例に係る光モジュールの構成を示す一部断面の模式図である。 図１２は、第３変形例に係る光モジュールの構成を示す一部断面の模式図である。 図１３Ａは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の例を示す平面図である。 図１３Ｂは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の別の例を示す平面図である。 図１３Ｃは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の更に別の例を示す平面図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　従来の光モジュールは、光ファイバと光素子とを光モジュールの内面に設けたレンズを介して光学的に接続している。このような光モジュールでは、基板に対してレンズモジュールを実装する際、基板とレンズモジュールとの間に接着剤を導入して両者を固定する。しかしながら、光モジュールの薄形化に伴い、基板とレンズモジュールとの隙間が微小になり、隙間に導入された接着剤の広がりを制御することが難しくなってきている。このため、接着剤の一部がレンズモジュール内面の内側に設けたレンズ付近まで流入し、光ファイバと光素子とを光結合するためのレンズの光路を阻害してしまう場合がある。
　本開示は、レンズ光路の阻害を防止して、光ファイバと光素子との光結合を安定的に行うことができる、光モジュール及び光コネクタケーブルを提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、光ファイバと光素子との間の光結合を安定的に行うことができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光モジュールは、基板、光素子、及び、レンズモジュールを備える。光素子は、基板に搭載される。レンズモジュールは、互いに対向する外表面及び内面と、光素子に光学的に結合するように内面に設けられたレンズとを有し、レンズを介して光ファイバと光素子とを光学的に結合する。レンズモジュールは、内面が基板に対向するように基板に搭載されると共に、内面と基板との隙間に導入された接着剤により基板に取り付けられる。基板とレンズモジュールとの間であって且つレンズと接着剤との間に、レンズの光軸への接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている。
　この光モジュールでは、基板とレンズモジュールとの間であって且つレンズと接着剤との間に、レンズの光軸への接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている。この流入防止構造により、レンズモジュールと基板との隙間に導入された接着剤がレンズモジュールの内面に設けられたレンズまで流入することが防止され、光ファイバと光素子とを光結合するためのレンズの光路を接着剤が阻害することがない。よって、この光モジュールによれば、光ファイバと光素子との間の光結合を安定的に行うことができる。
　一実施形態として、流入防止構造は、基板のレンズモジュールに対向する面であってレンズに対向する領域付近に設けられた溝又は凹部を含んでもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの隙間に導入された接着剤がレンズの光軸まで流入してしまうことを簡易な構成によって防止することができる。よって、この光モジュールによれば、光ファイバと光素子との間の光結合を簡易な構成で安定的に行うことができる。なお、ここでいう領域付近とは、レンズに対向する領域だけでなく、この対向領域と接着剤との間の領域を含む趣旨である。また、流入防止構造である溝又は凹部は、基板の面方向において長手方向と交差する幅方向に沿って延在していてもよいし、幅方向の外側まで延在していてもよい。
　一実施形態として、流入防止構造は、レンズモジュールの内面であってレンズと接着剤との間に設けられた壁を含んでもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの隙間に導入された接着剤がレンズの光軸まで流入してしまうことを簡易な構成によって防止することができる。よって、この光モジュールによれば、光ファイバと光素子との間の光結合を簡易な構成で安定的に行うことができる。流入防止構造である壁は、レンズモジュールの面方向において長手方向と交差する幅方向に沿って延在していてもよいし、幅方向の外側まで延在していてもよい。また、この壁は、レンズモジュールが接着剤により基板に取り付けられた際に基板に当接してもよい。これにより、接着剤の流入をより確実に防止することができる。
　一実施形態として、流入防止構造は、レンズモジュールの内面であってレンズと接着剤との間に設けられた誘導溝を含んでもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの隙間に導入された接着剤がレンズの光軸まで流入してしまうことを簡易な構成によって防止することができる。よって、この光モジュールによれば、光ファイバと光素子との間の光結合を簡易な構成で安定的に行うことができる。流入防止構造である誘導溝は、レンズモジュールの面方向において長手方向と交差する幅方向に沿って延在していてもよいし、幅方向の外側まで延在していてもよい。なお、流入防止構造としては、上述した溝又は凹部、壁、及び、誘導溝のいずれか２つ又は３つを組み合わせた構造であってもよい。
　一実施形態として、基板とレンズモジュールの内面との隙間の幅が１ｍｍ以下であり、接着剤がこの隙間に導入されていてもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとがより薄く取り付けられることになり、光モジュールを薄形化することができる。なお、このような微小な隙間に接着剤を導入すると接着剤が内部まで容易に到達してしまう虞があるが、本実施形態に係る光モジュールには流入防止構造が設けられているため、レンズの光軸に接着剤が付着することが防止されており、光ファイバと光素子との光結合を安定的に行うことが可能となる。
　一実施形態として、流入防止構造は、レンズの光軸から、その光軸に直交する面方向に５ｍｍ以内の領域に設けられていてもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの間に導入される接着剤の量を十分に確保しつつ、基板に対してレンズモジュールをより確実に取り付けることができる。
　一実施形態として、流入防止構造は、第１流入防止構造と第２流入防止構造とを含んでもよく、第１流入防止構造はレンズに対して一方に配置され、第２流入防止構造はレンズに対して他方に配置されてもよい。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの間においてレンズの一方及び他方に導入される接着剤の何れもレンズの光軸領域に流入してしまうことを防止することができる。よって、この光モジュールによれば、光ファイバと光素子とをより安定して光結合させることができる。
　一実施形態として、基板には、底部を有するように基板の第１面から基板の第２面に向かって窪むキャビティが形成されてもよく、キャビティにはレンズモジュールの少なくとも一部が収容されてもよい。キャビティは、第１キャビティと、第１キャビティの第１底部よりも第２面の近くに位置している第２底部を有する第２キャビティとを有してもよい。レンズは、第２キャビティに収容されていてもよい。この場合、光モジュールをより確実に薄型化することができる。また、この実施形態において、流入防止構造は、第２キャビティに収容されていてもよい。
　一実施形態として、レンズモジュールは、外表面に搭載される光ファイバから出射された光が光素子へと入射するように、又は、光素子から出射された光が外表面に搭載された光ファイバへと入射するように光の伝搬方向を変換するミラーを有していてもよい。この態様によれば、基板に沿って位置する光ファイバと、光ファイバに対して基板を挟んで位置する光素子とをミラーを用いて光学的に結合することができる。
　一実施形態に係る光コネクタケーブルは、上述したいずれかの光モジュールと、光ファイバケーブルと、を備える。光ファイバケーブルは、少なくとも１つの光ファイバを有する。この光コネクタケーブルでは、光ファイバがレンズを介して光素子と光学的に結合するように光ファイバケーブルが光モジュールに取り付けられる。
　この光コネクタケーブルでは、基板とレンズモジュールとの間であって且つレンズと接着剤との間に、レンズの光軸への接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている。この態様によれば、基板とレンズモジュールとの隙間に導入された接着剤がレンズモジュールの内面に設けられたレンズまで流入してしまうことを防止することができる。よって、この光コネクタケーブルによれば、光ファイバと光素子との光結合を安定的に行うことができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示に係る光モジュール及び光コネクタケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１及び図２を参照して、一実施形態に係る光コネクタケーブル１について説明する。図１は、一実施形態に係る光コネクタケーブル１を示す斜視図である。図２は、保護部材２０を除去した光コネクタケーブル１を示す斜視図である。以下、説明のために、光コネクタケーブル１の端部の幅方向を方向Ｘとし、当該端部の延在方向を方向Ｙとし、当該端部の厚み方向を方向Ｚとする。本実施形態においては、方向Ｘ、方向Ｙ及び方向Ｚは互いに直交している。
　光コネクタケーブル１は、例えばデバイス間において光信号を送受信する際に使用するケーブルである。図１及び図２に示すように、光コネクタケーブル１は、光ファイバケーブル１０、保護部材２０、及び光モジュール３０を備えている。図１及び図２では、光ファイバケーブル１０の一端を示しているが、光ファイバケーブル１０の他端も同様の構成を有していてもよい。
　図２に示すように、光ファイバケーブル１０は、複数の光ファイバ１１及びケーブル外被１２を有する。各光ファイバ１１は、光信号を伝達するための部材である。各光ファイバ１１は、その大部分がケーブル外被１２の内部に収容され、先端部分がケーブル外被１２の外部に露出している。複数の光ファイバ１１は、方向Ｘに沿って一次元状に並んで配置されている。ケーブル外被１２の内部では、全ての光ファイバ１１が互いに密接してまとまって収容されている。一方、ケーブル外被１２の外部においては、複数の光ファイバ１１は数本（本実施形態においては４本から６本）の束に分岐し、それぞれの束の端部が各レンズモジュール５０によって保持されている。各光ファイバ１１は、例えば、コア及び当該コアを囲むクラッドからなるガラスファイバを、樹脂で被覆することにより形成されてもよい。各光ファイバ１１は、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）又はマルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）であってもよい。
　図１に示すように、保護部材２０は、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って広がる扁平形状を呈する部材であり、内部に光モジュール３０を収容可能となっている。保護部材２０は、外部からの衝撃等から光モジュール３０を保護する。保護部材２０は、内側層２１及び当該内側層２１を覆う外側層２２からなる積層構造を有する。内側層２１の材料は、例えば金属であってもよい。また、外側層２２の材料は、例えば樹脂であってもよい。光コネクタケーブル１の先端において、内側層２１の一部は外側層２２から露出している。この露出部分は、例えば、光コネクタケーブル１が接続されるデバイスに設けられた受け口へと挿入される。
　次に、光モジュール３０について、図３から図６を参照して説明する。図３は、光モジュール３０を基板４０の第１面４１の上方から視認した平面図である。図４は、光モジュール３０を基板４０の第２面４２の上方から視認した平面図である。図５は、図３に示すＶ－Ｖ線に沿って光モジュール３０を切断した際の断面図である。図６は、図５に示す破線Ａによって囲まれた部分の拡大図である。光モジュール３０は、基板４０、複数のレンズモジュール５０、複数の光素子６０、及び複数のＩＣ６１を備える。
　基板４０は、各種の光素子及び電子素子が搭載される板状部材である。基板４０は、方向Ｙにおいて対向する第１端面４０ａ及び第２端面４０ｂを有しており、例えば厚さが０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の薄い基板であってもよい。基板４０の内側には、ＩＣや電子素子等を電気的に接続するための各種配線（不図示）が設けられている。以下、方向Ｙにおいて、第１端面４０ａが位置する端部を光モジュール３０の先端とし、第２端面４０ｂが位置する端部を光モジュール３０の基端とすることがある。また、基板４０は、方向Ｚにおいて対向する第１面４１及び第２面４２を有している。以下、方向Ｚにおいて、第１面４１が位置する面を光モジュール３０の上面とし、第２面４２が位置する面を光モジュール３０の下面とする。
　図３に示すように、基板４０の第１面４１は、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在する面であり、平面視において矩形状に形成されている。第１面４１のうち第１端面４０ａ寄りの領域には、金属膜である複数のパターン４１ａが設けられている。一方、第１面４１のうち第２端面４０ｂ寄りの領域には、複数のレンズモジュール５０が方向Ｘに沿って並んで載置されている。
　図４に示すように、基板４０の第２面４２は、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在する面であり、平面視において矩形状に形成されている。第２面４２のうち第２端面４０ｂ寄りの領域には、複数の光素子６０及び複数のＩＣ６１が搭載されている。本実施形態においては、説明の便宜上、各光素子６０を破線で示している。各光素子６０は、例えばＰＤ（Photodiode）等の受光素子である。各光素子６０は、受光面がレンズモジュール５０に向くように、基板４０に設けられた各貫通孔４８ａと基板４０の厚み方向（方向Ｚ）において重なっている。これにより、光素子６０は、基板４０を挟んで対向するレンズモジュール５０からの光を、貫通孔４８ａを介して受け取ることができる。なお、光素子６０は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等の発光素子であってもよい。光素子６０を第２面４２に配置するため、貫通孔４８ａの第２面４２における開口面積は光素子６０の表面積よりも小さくなるように形成されている。各ＩＣ６１は、光素子６０の動作を制御する集積回路である。各ＩＣ６１は、例えば基板４０内の配線又はボンディングワイヤ等を介して光素子６０に接続されていてもよい。本実施形態においては、３つの光素子６０に対して、１つのＩＣ６１が接続されている。ＩＣ６１を、光素子６０の近くに配置（例えば、隣接させて配置）することにより、ＩＣ６１と光素子６０との通信速度を高く維持することができる。
　レンズモジュール５０は、光ファイバ１１と光素子６０とを光学的に結合させる部品である。レンズモジュール５０は、光ファイバ１１から出射される光を透過する材料（例えば、ガラス又は光透過性樹脂）からなる。図５に示すように、レンズモジュール５０は、光ファイバ１１から方向Ｙに沿って出射される光Ｌを、内部に有するミラー５５によって反射させ、光Ｌの伝搬方向を方向Ｚに沿う向きに変換する。例えば、ミラー５５は、入射した光Ｌを入射方向に対して９０度となる方向に反射する。ミラー５５によって反射された光Ｌは、基板４０に設けられた貫通孔４８ａを介して光素子６０へと入射する。レンズモジュール５０は、溝部５１（外表面）、上面５２（外表面）、下面５３（内面）、突当面５４、ミラー５５及びレンズ５６を有する。
　溝部５１は、方向Ｙに沿って延びるＶ溝（ＸＺ平面においてＶ字状をなす溝）であり、光ファイバ１１の端部を保持する保持部である。溝部５１は、レンズモジュール５０に対する光ファイバ１１の位置を規定し、方向Ｘにおける光ファイバ１１の位置ずれを防止する。溝部５１に載置された光ファイバ１１の端部は、例えば接着剤によって溝部５１に固定される。接着剤は、例えば紫外線硬化性接着剤であってもよいし、光ファイバ１１から出射される光Ｌを透過する光透過性接着剤であってもよい。溝部５１の形状は、Ｖ溝に限られず、例えば底部が丸みを帯びたＵ溝であってもよいし、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在する底面を有する矩形溝であってもよい。なお、光ファイバ１１の端部を保持する保持部（本実施形態においては溝部５１）は、必ずしもレンズモジュール５０に設けられていなくてもよい。例えば、レンズモジュール５０とは異なる別部品に溝部５１が設けられていてもよい。このとき、例えばレンズモジュール５０が一対の凸部を有し、溝部５１が設けられた別部品が一対の凹部を有し、レンズモジュール５０の凸部が別部品の凹部に嵌ることにより部品同士が接続されてもよい。
　上面５２は、レンズモジュール５０の上部に位置する面であり、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在している。上面５２は、溝部５１よりもレンズモジュール５０の先端寄り（図５における右側）に位置している。また、上面５２には、ミラー５５を有する窪みが設けられている。下面５３は、レンズモジュール５０の下部に位置する面であり、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在している。下面５３の大部分は、方向Ｚにおいて、溝部５１及び上面５２と対向している。
　突当面５４は、光ファイバ１１の先端面が突き当たる面であり、方向Ｘ及び方向Ｚに沿って延在している。突当面５４は、溝部５１の端部と上面５２の端部とを接続するように設けられている。光ファイバ１１から出射された光Ｌは、突当面５４を通過してミラー５５へと入射する。なお、突当面５４と、光ファイバ１１の先端面とは直接接触していなくともよく、光Ｌを透過する光透過性接着剤又は屈折率整合剤を介して互いに固定されていてもよい。
　ミラー５５は、光ファイバ１１から出射された光Ｌの伝搬方向を変換する部材である。ミラー５５は、ＸＹ平面及びＸＺ平面のそれぞれに対して傾斜して設けられている。ミラー５５は、光ファイバ１１から方向Ｙに沿って出射された光Ｌを受け、その光Ｌをレンズ５６に向けて反射させる。光Ｌの入射光軸と反射光軸とは、例えば直角を成していてもよい。
　レンズ５６は、光素子６０と光学的に結合する部材である。レンズ５６は、レンズモジュール５０のうち下側に突出した部分に設けられている。図６に示すように、レンズ５６は、方向Ｚにおいて光素子６０と対向しており、光素子６０に向かって凸状に湾曲する表面を有する。レンズ５６の焦点Ｆは、光素子６０の表面よりも内部に位置している。レンズ５６は、ミラー５５によって反射された光Ｌを収束させ、光素子６０へと入射させる。レンズ５６の各種パラメータ（例えば、レンズ５６の表面形状、大きさ、材質等）は、レンズ５６の焦点Ｆが光素子６０の内部に位置するように最適化されている。
　次に、図７及び図８を参照して、基板４０の詳細な構成について説明する。図７は、基板４０を示す斜視図である。図８は、図７に示す破線Ｂによって囲まれた部分の拡大図である。図７に示すように、基板４０には、複数のキャビティ４３が設けられている。各キャビティ４３は、第１面４１から第２面４２に向かって凹む窪みであり、それぞれの内部にレンズモジュール５０が収容される。複数のキャビティ４３は、方向Ｘに沿って並んで設けられている。キャビティ４３の数は、基板４０に搭載されるレンズモジュール５０の数と同数又はそれ以上であってもよい。本実施形態においては、レンズモジュール５０の数と同数（４つ）のキャビティ４３が設けられている。各キャビティ４３は、例えばザグリ加工によって形成されてもよい。隣り合うキャビティ４３同士の間には、方向Ｙに沿って基板４０の内から外に延在する梁部４３ａが設けられている。梁部４３ａは、各キャビティ４３の第１底部４５から基板４０の第１面４１に向かって立ち上がる形状となっている。
　各キャビティ４３は、第１キャビティ４４及び第２キャビティ４７を含む。第１キャビティ４４は、キャビティ４３の大部分を構成する窪みであり、第１底部４５及び壁面４６を有する。第１底部４５は、レンズモジュール５０が載置される部分であり、本実施形態においては、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在する平坦な面である。第１底部４５は、その外縁が方向Ｙに沿って延びる長辺を有する長方形状を呈しており、レンズモジュール５０の全体を載置可能な大きさとなっている。なお、第１底部４５にレンズモジュール５０が載置されるとは、第１底部４５にレンズモジュール５０が直接接触するように載置される場合のみならず、接着剤等の部材を介して第１底部４５にレンズモジュール５０が載置される場合を含む。
　図８に示すように、第１底部４５は、一対の位置決め孔４５ａを有する。各位置決め孔４５ａは、第１底部４５から第２面４２（図４を参照）に向かって貫通する孔である。一対の位置決め孔４５ａは、キャビティ４３に対するレンズモジュール５０の位置決め機構として機能する。例えば、一対の位置決め孔４５ａに対応する一対の凸部がレンズモジュール５０に設けられており、当該凸部が位置決め孔４５ａに嵌め込まれるようにレンズモジュール５０を載置することで、レンズモジュール５０が備えるレンズ５６（図５を参照）と光素子６０とが好適に光結合するようになっていてもよい。なお、位置決め孔４５ａの数は１つであってもよいが、２つ以上の位置決め孔４５ａが形成されていることで、レンズモジュール５０の位置決めをより精度よく行うことができる。なお、各位置決め孔４５ａは、第１底部４５から第２面４２まで貫通している必要はなく、底面を有する非貫通孔であってもよい。
　また、レンズモジュール５０の位置決めに使用される位置決め機構の態様は、位置決め孔４５ａに限られない。例えば、第１底部４５及びレンズモジュール５０のそれぞれにマークを設け、当該マーク同士が重なる位置にレンズモジュール５０を載置することで、レンズモジュール５０のレンズ５６と光素子６０とが好適に光結合する態様であってもよい。このとき、レンズモジュール５０を介して第１底部４５に設けられたマークを視認可能とするために、レンズモジュール５０の材料は、可視光を透過する材料（例えば、ガラス又は光透過性樹脂）であってもよい。
　図７に示すように、壁面４６は、第１底部４５の外縁から基板４０の第１面４１に向かって立ち上がる面である。壁面４６は、第１壁面４６ａ及び一対の第２壁面４６ｂを有する。第１壁面４６ａは、第１キャビティ４４のうち第１端面４０ａ寄りの端部に設けられた壁面であり、方向Ｘ及び方向Ｚに沿って延在している。第１壁面４６ａは、キャビティ４３に収容されるレンズモジュール５０の先端面と対向する。なお、第１壁面４６ａは、キャビティ４３に収容されるレンズモジュール５０と接触しなくともよく、第１壁面４６ａとレンズモジュール５０との間には隙間が設けられてもよい。第１壁面４６ａと第１底部４５とが交わる角部は、Ｒ形状を有していてもよい。
　一対の第２壁面４６ｂは、方向Ｘにおいて互いに対向する壁面であり、方向Ｙ及び方向Ｚに沿って延在している。第２壁面４６ｂは、キャビティ４３に収容されるレンズモジュール５０の側面と対向する。なお、第２壁面４６ｂは、キャビティ４３に収容されるレンズモジュール５０と接触しなくともよく、第２壁面４６ｂとレンズモジュール５０との間には隙間が設けられてもよい。第２壁面４６ｂと第１底部４５とが交わる角部は、Ｒ形状を有していてもよい。また、第１キャビティ４４のうち第２端面４０ｂ寄りの端部には、壁面が設けられていない。すなわち、キャビティ４３は第２端面４０ｂにおいて開口している。これにより、当該開口からキャビティ４３の内部に向かってレンズモジュール５０を収容可能となっている。また、レンズモジュール５０をキャビティ４３に収容した状態において、レンズモジュール５０に接続された光ファイバ１１を当該開口からキャビティ４３の外側へと引き出し可能になっている。
　図８に示すように、第２キャビティ４７は、第１キャビティ４４の第１底部４５に設けられた窪みである。第２キャビティ４７は、方向Ｘに沿って延びるように形成されている。第２キャビティ４７は、第１キャビティ４４の第１底部４５よりも第２面４２寄りに第２底部４８を有する。本実施形態においては、第２底部４８は、方向Ｘ及び方向Ｙに沿って延在する平坦な面である。第２底部４８には、レンズモジュール５０の一部（方向Ｚに沿って下側に突出した部分）が載置される（図５を参照）。第２底部４８には、複数の貫通孔４８ａが設けられている。１つの第２キャビティ４７につき２つの丸孔と１つの長孔が貫通孔４８ａとして設けられている。貫通孔４８ａの数及び形状はこれに限定されず、第２面４２に搭載される光素子６０（図４を参照）の数又は形状に応じて適宜変更されてもよい。図６の断面図に示すように、貫通孔４８ａは、第２底部４８から第２面４２に向かって貫通している。レンズ５６から光素子６０に向かう光Ｌが貫通孔４８ａの内部を通過する。貫通孔４８ａは、第２底部４８から第２面４２に向かって内径が小さくなるテーパ形状を有している。貫通孔４８ａの内径及びテーパ角度は、レンズ５６から光素子６０に向かう光Ｌの進路を妨げない大きさに最適化されている。なお、貫通孔４８ａは、内径の大きさが一定であるストレート形状の貫通孔であってもよい。
　図５及び図９を参照して、レンズモジュール５０の、基板４０のキャビティ４３への収容態様について説明する。図９は、図５に示す破線Ｃによって囲まれた部分の拡大図である。図５及び図９に示すように、レンズモジュール５０は、その大部分が第１キャビティ４４に収容され、レンズ５６が設けられている突出部５７（方向Ｚに沿って下側に突出した部分）が第２キャビティ４７に収容される。本実施形態においては、レンズモジュール５０の全体構成が基板４０上に位置しているが、レンズモジュール５０の基端部分（図５における左側の端部）が基板４０の外側に突出していてもよい。レンズモジュール５０の下面５３と、第１キャビティ４４の第１底部４５との間には接着剤Ｓ１，Ｓ２が設けられ、レンズモジュール５０が基板４０のキャビティ４３に対して固定される。接着剤Ｓ１，Ｓ２は、例えば紫外線硬化性接着剤であってもよい。
　突出部５７は、基板４０とレンズモジュール５０との間であってレンズ５６と接着剤Ｓ１，Ｓ２との間の領域に、第１壁５７ａ（流入防止構造、第１流入防止構造）と第２壁５７ｂ（流入防止構造、第２流入防止構造）とを有している。第１壁５７ａの先端及び第２壁５７ｂの先端のそれぞれは、凹部である第２キャビティ４７（流入防止構造）の第２底部４８に当接すると共に、第２キャビティ４７内を方向Ｘに沿って幅方向に延在する。第１壁５７ａ及び第２壁５７ｂは、Ｘ方向に沿って第２キャビティ４７の側面まで延在していてもよい。このような流入防止構造により、基板４０とレンズモジュール５０との間に導入された接着剤Ｓ１，Ｓ２がレンズ５６の光軸Ｌ１へ流入せず、空隙Ｓが確保される。第１壁５７ａ及び第２壁５７ｂはレンズ５６に近接して設けられており、例えば、レンズの光軸Ｌ１から方向Ｙに沿った第１壁５７ａ及び第２壁５７ｂの外壁までの距離が５ｍｍ以内であってもよい。なお、接着剤Ｓ１，Ｓ２が導入される基板４０とレンズモジュール５０との隙間のＺ方向に沿った幅は１ｍｍ以下であってもよい。
　光ファイバ１１のうち基板４０上に位置する部分（取付け部分）は、基板４０の第１面４１に沿って延在しており、その中心軸がキャビティ４３の内部に位置している。これにより、光ファイバ１１の端部は、基板４０の第２端面４０ｂにおいて曲げが発生することなくストレートに延在している。
　第１キャビティ４４の深さＤ１は、例えばレンズモジュール５０の厚み等に応じて最適化される。ここで、第１キャビティ４４の深さＤ１とは、基板４０の厚み方向（方向Ｚ）における第１面４１から第１底部４５までの距離である。本実施形態においては、第１キャビティ４４の深さＤ１は、基板４０の厚み（第１面４１から第２面４２までの距離）の半分以上の大きさである。例えば、基板４０の厚みを１０としたとき、第１キャビティ４４の深さＤ１は、６以上８以下であってもよい。
　また、第１キャビティ４４の深さＤ１は、レンズモジュール５０の厚みＴの半分以上の大きさであってもよい。ここで、レンズモジュール５０の厚みＴとは、方向Ｚにおける上面５２から下面５３までの距離である。第１キャビティ４４の深さＤ１が大きくなるほど、レンズモジュール５０のより多くの部分がキャビティ４３に収容されるので、光モジュール３０が薄型化される。本実施形態においては、レンズモジュール５０の上面５２がキャビティ４３の外部（基板４０の第１面４１よりも上側）に位置しているが、上面５２がキャビティ４３の内部（基板４０の第１面４１と面一又は第１面４１よりも下側）に位置するように第１キャビティ４４の深さＤ１が更に大きくなっていてもよい。
　第２キャビティ４７の深さＤ２は、第１キャビティ４４の深さＤ１よりも大きい。ここで、第２キャビティ４７の深さＤ２とは、基板４０の厚み方向における第１面４１から第２底部４８までの距離である。第２キャビティ４７の深さＤ２は、例えばレンズモジュール５０の厚み等に応じて最適化されていてもよい。例えば、基板４０の厚みＴを１０としたとき、第２キャビティ４７の深さＤ２は、例えば７以上９以下であってもよい。
　以上、本実施形態に係る光モジュール３０及び光コネクタケーブル１では、基板４０とレンズモジュール５０との間であって且つレンズ５６と接着剤Ｓ１，Ｓ２との間に、レンズ５６の光軸Ｌ１への接着剤Ｓ１，Ｓ２の流入を防止する流入防止構造である第１壁５７ａ及び第２壁５７ｂが設けられている。この流入防止構造により、レンズモジュール５０と基板４０との隙間に導入された接着剤Ｓ１，Ｓ２がレンズモジュール５０の内面に設けられたレンズ５６まで流入することが防止され、光ファイバ１１と光素子６０とを光結合するためのレンズ５６の光路を接着剤Ｓ１，Ｓ２が阻害することがない。よって、光モジュール３０及び光コネクタケーブル１によれば、光ファイバ１１と光素子６０との間の光結合を安定的に行うことができる。なお、第２キャビティ４７も流入防止構造として機能し、接着剤Ｓ１，Ｓ２の量が少ない場合には単独で接着剤の流入を防止することができる。
　本実施形態に係る光モジュール３０及び光コネクタケーブル１では、基板４０とレンズモジュール５０の下面５３との隙間の幅が１ｍｍ以下であってもよく、接着剤Ｓ１，Ｓ２がこの隙間に導入されていてもよい。この場合、基板４０とレンズモジュール５０とがより薄く取り付けられることになり、光モジュール３０等を薄形化することができる。なお、このような微小な隙間に接着剤を導入すると接着剤が内部まで容易に到達してしまう虞があるが、本実施形態に係る光モジュール３０には上述した流入防止構造が設けられているため、レンズ５６の光軸Ｌ１に接着剤が付着することが防止されており、光ファイバ１１と光素子６０との光結合を安定的に行うことが可能となる。
　本実施形態に係る光モジュール３０及び光コネクタケーブル１では、流入防止構造である第１壁５７ａ及び第２壁５７ｂは、レンズ５６の光軸Ｌ１から、光軸Ｌ１に直交するＹ方向に５ｍｍ以内の領域に設けられていてもよい。この場合、基板４０とレンズモジュール５０との間に導入される接着剤Ｓ１，Ｓ２の量を十分に確保して、基板４０に対してレンズモジュール５０をより確実に取り付けることができる。
　また、本実施形態に係る光モジュール３０及び光コネクタケーブル１では、基板４０の厚み方向（方向Ｚ）に窪むキャビティ４３を設け、キャビティ４３の内部にレンズモジュール５０の少なくとも一部が収容される。これにより、光モジュール３０では、キャビティ４３に収容されるレンズモジュール５０の分だけ厚みが抑えられ、薄型化される。これに伴い、光モジュール３０を備える光コネクタケーブル１についても薄型化される。また、基板にキャビティ４３が設けられていない従来の光モジュールでは、基板の平坦な表面上にレンズモジュールが載置される。この場合、基板の外側において延在する光ファイバの高さと、基板上に実装される光ファイバの端部の高さとのギャップが大きいので、光ファイバを大きく曲げる必要（曲率を大きくする必要）がある。一方、本実施形態に係る光モジュール３０では、レンズモジュール５０が基板４０のキャビティ４３内に収容されるので、基板４０上に実装される光ファイバ１１の高さが低くなり、上記ギャップが小さくなる。これにより、さらに、従来の光モジュールにおいては、上述したように、基板上における光ファイバの実装位置が高い。そのため、光ファイバを緩やかに湾曲させて曲げを小さくしようとする場合、光ファイバの軸方向に沿う配置スペースが大きくなってしまう。一方、本実施形態に係る光モジュール３０では、基板４０上における光ファイバ１１の実装位置が従来例と比べて低いので、光ファイバ１１の軸方向に沿う配置スペースを小さくすることができる。これにより、光モジュール３０の小型化を図ることができる。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な実施形態に適用することができる。例えば、上記の実施形態では、レンズモジュール５０が基板４０に設けられたキャビティ４３に載置される構成であったが、これに限定されない。即ち、以下の第１変形例、第２変形例２、及び、第３変形例３に示すように、基板の表面にレンズモジュール５０をそのまま載置した構成に本発明を適用してもよい。
［第１変形例］
　図１０は、第１変形例に係る光モジュールを示す図である。図１０に示すように、第１変形例に係る光モジュール１３０Ａでは、レンズモジュール１５０Ａが基板１４０Ａの表面に載置されている。基板１４０Ａには凹部１４１が設けられており、凹部１４１内に第１壁１４２ａ及び第２壁１４２ｂ（流入防止構造）が設けられている。即ち、基板１４０Ａとレンズモジュール１５０Ａとの間であって且つレンズ５６と接着剤Ｓ１，Ｓ２との間に、レンズ５６の光軸Ｌ１への接着剤Ｓ１，Ｓ２の流入を防止する流入防止構造である第１壁１４２ａ及び第２壁１４２ｂが設けられている。第１壁１４２ａ及び第２壁１４２ｂはＸ方向に延在する。一方、レンズモジュール１５０Ａは、レンズモジュール５０と異なり、内面に壁を有していない。また、光素子６０は、凹部１４１の底部であってレンズ５６と対向する箇所に設けることができる。
　この光モジュール１３０Ａでは、上記の流入防止構造により、レンズモジュール１５０Ａと基板１４０Ａとの隙間に導入された接着剤Ｓ１，Ｓ２がレンズモジュール１５０Ａの内面に設けられたレンズ５６まで流入することが防止される。そして、光ファイバ１１と光素子６０とを光結合するためのレンズ５６の光路を接着剤Ｓ１，Ｓ２が阻害することがない。よって、第１変形例に係る光モジュール１３０Ａ及び光モジュール１３０Ａを備える光コネクタケーブル１によれば、光ファイバ１１と光素子６０との間の光結合を安定的に行うことができる。なお、第１変形例では、凹部１４１と第１壁１４２ａ及び第２壁１４２ｂとによって、Ｘ方向に延在する溝が形成され、流入防止構造として機能する。
［第２変形例］
　図１１は、第２変形例に係る光るモジュールを示す図である。図１１に示すように、第２変形例に係る光モジュール１３０Ｂでは、レンズモジュール１５０Ｂが基板１４０Ｂの表面に載置されている。基板１４０Ｂには凹部等が設けられていない。一方、レンズモジュール１５０Ｂには、内面に第１壁１５１ａ及び第２壁１５１ｂ（流入防止構造）が設けられている。即ち、基板１４０Ｂとレンズモジュール１５０Ｂとの間であって且つレンズ５６と接着剤Ｓ１，Ｓ２との間に、レンズ５６の光軸Ｌ１への接着剤Ｓ１，Ｓ２の流入を防止する流入防止構造である第１壁１５１ａ及び第２壁１５１ｂが設けられている。第１壁１５１ａ及び第２壁１５１ｂはＸ方向に延在する。なお、光素子６０は、光モジュール３０のように基板１４０Ｂの第２面に設けられてもよいが、レンズモジュール１５０Ｂに対向する第１面（内面）に設けられてもよい。
　この光モジュール１３０Ｂでは、上記の流入防止構造により、レンズモジュール１５０Ｂと基板１４０Ｂとの隙間に導入された接着剤Ｓ１，Ｓ２がレンズモジュール１５０Ｂの内面に設けられたレンズ５６まで流入することが防止される。そして、光ファイバ１１と光素子６０とを光結合するためのレンズ５６の光路を接着剤Ｓ１，Ｓ２が阻害することがない。よって、第２変形例に係る光モジュール１３０Ｂ及び光モジュール１３０Ｂを備える光コネクタケーブル１によれば、光ファイバ１１と光素子６０との間の光結合を安定的に行うことができる。
［第３変形例］
　図１２は、第３変形例に係る光モジュールを示す図である。図１３Ａは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の例を示す平面図である。図１３Ｂは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の別の例を示す平面図である。図１３Ｃは、第３変形例に用いられるレンズモジュールの内面の更に別の例を示す平面図である。図１２及び図１３Ａに示すように、第３変形例に係る光モジュール１３０Ｃでは、レンズモジュール１５０Ｃが基板１４０Ｂの表面に載置されている。基板１４０Ｂには第２変形例と同様に凹部等が設けられていない。一方、レンズモジュール１５０Ｃには、内面に第１誘導溝１５２ａ及び第２誘導溝１５２ｂ（流入防止構造）が設けられている。即ち、基板１４０Ｂとレンズモジュール１５０Ｃとの間であって且つレンズ５６と接着剤Ｓ１，Ｓ２との間に、レンズ５６の光軸Ｌ１への接着剤Ｓ１，Ｓ２の流入を防止する流入防止構造である第１誘導溝１５２ａ及び第２誘導溝１５２ｂが設けられている。第１誘導溝１５２ａ及び第２誘導溝１５２ｂはＸ方向に延在する。なお、光素子６０は、光モジュール３０のように基板１４０Ｂの第２面に設けられてもよいが、レンズモジュール１５０Ｃに対向する第１面（内面）に設けられてもよい。
　この光モジュール１３０Ｃでは、上記の流入防止構造により、レンズモジュール１５０Ｃと基板１４０Ｂとの隙間に導入された接着剤Ｓ１，Ｓ２がレンズモジュール１５０Ｃの内面に設けられたレンズ５６まで流入することが防止される。そして、光ファイバ１１と光素子６０とを光結合するためのレンズ５６の光路を接着剤Ｓ１，Ｓ２が阻害することがない。よって、第３変形例に係る光モジュール１３０Ｃ及び光モジュール１３０Ｃを備える光コネクタケーブル１によれば、光ファイバ１１と光素子６０との間の光結合を安定的に行うことができる。
　第３変形例に係る光モジュール１３０Ｃでは、レンズモジュールに設けられる誘導溝は、図１３Ａに示される構造に限定されず、図１３Ｂや図１３Ｃに示す構造であってもよい。即ち、図１３Ｂに示すように、レンズモジュール１５０Ｄの誘導溝１５３は、三角形形状の２辺を構成するような形状であってもよい。また、図１３Ｃに示すように、レンズモジュール１５０Ｅの誘導溝１５４は、凸曲面状であってもよい。
　なお、上記実施形態及び第１変形例から第３変形例の何れか光モジュールは、光ファイバ１１から出射された光Ｌを光素子６０に入射させる構成であるが、光素子６０から出射された光を光ファイバ１１に入射させる構成であってもよい。このとき、光素子６０は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等の発光素子であってもよい。また、光素子６０から出射された光は、レンズ５６によってコリメート光（平行光）に変換され、ミラー５５によって反射された後に光ファイバ１１へと入射してもよい。
１…光コネクタケーブル
１０…光ファイバケーブル
１１…光ファイバ
１２…ケーブル外被
２０…保護部材
２１…内側層
２２…外側層
３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ…光モジュール
４０，１４０Ａ，１４０Ｂ…基板
４０ａ…第１端面
４０ｂ…第２端面
４１…第１面
４１ａ…パターン
４２…第２面
４３…キャビティ
４３ａ…梁部
４４…第１キャビティ
４５…第１底部
４５ａ…位置決め孔
４６…壁面
４６ａ…第１壁面
４６ｂ…第２壁面
４７…第２キャビティ
４８…第２底部
４８ａ…貫通孔
５０，１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ，１５０Ｅ…レンズモジュール
５１…溝部
５２…上面
５３…下面
５４…突当面
５５…ミラー
５６…レンズ
５７…突出部
５７ａ，１４２ａ，１５１ａ…第１壁
５７ｂ，１４２ｂ，１５１ｂ…第２壁
６０…光素子
６１…ＩＣ
１４１…凹部
１５２ａ…第１誘導溝
１５２ｂ…第２誘導溝
１５３，１５４…誘導溝
Ａ，Ｂ，Ｃ…破線
Ｄ１，Ｄ２…深さ
Ｆ…焦点
Ｌ…光
Ｌ１…光軸
Ｓ…空隙
Ｓ１，Ｓ２…接着剤
Ｔ…厚み
Ｘ、Ｙ、Ｚ…方向

Claims (15)

  1. 　基板と、
    　前記基板に搭載される光素子と、
    　互いに対向する外表面及び内面と、前記光素子に光学的に結合するように前記内面に設けられるレンズとを有し、前記レンズを介して光ファイバと前記光素子とを光学的に結合するレンズモジュールと、
    を備え、
    　前記レンズモジュールは、前記内面が前記基板に対向するように前記基板に搭載されると共に、前記内面と前記基板との隙間に導入された接着剤により前記基板に取り付けられ、
    　前記基板と前記レンズモジュールとの間であって且つ前記レンズと前記接着剤との間に、前記レンズの光軸への前記接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている、光モジュール。
  2. 　前記流入防止構造は、前記基板の前記レンズモジュールに対向する面であって前記レンズに対向する領域付近に設けられた溝又は凹部を含む、
    請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記流入防止構造は、前記レンズモジュールの前記内面であって前記レンズと前記接着剤との間に設けられた壁を含む、
    請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　前記壁は、前記レンズモジュールが前記接着剤により前記基板に取り付けられた際に前記基板に当接する、
    請求項３に記載の光モジュール。
  5. 　前記壁は、前記レンズモジュールの面方向において長手方向と交差する幅方向に沿って延在する、
    請求項３または請求項４に記載の光モジュール。
  6. 　前記流入防止構造は、前記レンズモジュールの前記内面であって前記レンズと前記接着剤との間に設けられた誘導溝を含む、
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光モジュール。
  7. 　前記誘導溝は、前記レンズモジュールの面方向において長手方向と交差する幅方向に沿って延在する、
    請求項６に記載の光モジュール。
  8. 　前記基板と前記レンズモジュールの前記内面との隙間の幅が１ｍｍ以下であり、前記接着剤が前記隙間に導入されている、
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光モジュール。
  9. 　前記流入防止構造は、前記レンズの光軸から、前記光軸に直交する面方向に５ｍｍ以内の領域に設けられている、
    請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光モジュール。
  10. 　前記流入防止構造は、第１流入防止構造と第２流入防止構造とを含み、
    　前記第１流入防止構造は前記レンズに対して一方に配置され、前記第２流入防止構造は前記レンズに対して他方に配置される、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光モジュール。
  11. 　前記基板には、底部を有するように前記基板の第１面から前記基板の第２面に向かって窪むキャビティが形成され、前記キャビティには前記レンズモジュールの少なくとも一部が収容され、
    　前記キャビティは、第１キャビティと、前記第１キャビティの第１底部よりも前記第２面の近くに位置している第２底部を有する第２キャビティとを有し、
    　前記レンズは、前記第２キャビティに収容されている、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光モジュール。
  12. 　前記流入防止構造は、前記第２キャビティに収容されている、
    請求項１１に記載の光モジュール。
  13. 　前記レンズモジュールは、前記外表面に搭載される前記光ファイバから出射された光が前記光素子へと入射するように、又は、前記光素子から出射された光が前記外表面に搭載される前記光ファイバへと入射するように光の伝搬方向を変換するミラーを有する、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光モジュール。
  14. 　基板と、
    　前記基板に搭載される複数の光素子と、
    　互いに対向する外表面及び内面と前記内面に設けられるレンズとをそれぞれが有する複数のレンズモジュールであって、前記レンズを介して光ファイバと前記複数の光素子のそれぞれとを光学的に結合する、複数のレンズモジュールと、
    を備え、
    　前記複数のレンズモジュールのそれぞれは、前記内面が前記基板に対向するように前記基板に搭載されると共に、前記内面と前記基板との隙間に導入された接着剤により前記基板に取り付けられ、
    　前記基板と前記複数のレンズモジュールそれぞれとの間であって且つ前記レンズと前記接着剤との間に、前記レンズの光軸への前記接着剤の流入を防止する流入防止構造が設けられている、光モジュール。
  15. 　請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の光モジュールと、
    　少なくとも１つの光ファイバを有する光ファイバケーブルと、
    を備え、
    　前記光ファイバが前記レンズを介して前記光素子と光学的に結合するように前記光ファイバケーブルが前記光モジュールに取り付けられる、光コネクタケーブル。
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