專利名稱:透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊,特別涉及適用于將多個發(fā)光元件與光傳輸體的端面進(jìn)行光學(xué)性耦合的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊。
背景技術(shù):
近年來,作為在系統(tǒng)裝置內(nèi)或裝置間或者光學(xué)模塊間高速傳輸信號的技術(shù),所謂光學(xué)互連(optical interconnection)被廣泛應(yīng)用。這里,所謂光學(xué)互連是指下述技術(shù),即,將光學(xué)部件作為電子部件進(jìn)行處理,安裝在計算機(jī)、車輛或光收發(fā)模塊等所使用的主板或電路基板等上。用于這樣的光學(xué)互連的光學(xué)模塊,例如,具有媒介轉(zhuǎn)換器(media converter)或交換集線器的內(nèi)部連接、光收發(fā)模塊、醫(yī)療設(shè)備、測試裝置、視頻系統(tǒng)或高速計算機(jī)集群等的裝置內(nèi)或裝置間的部件連接等的各種用途。在這種光學(xué)模塊中,通過使從發(fā)光元件射出的包含通信信息的光經(jīng)由透鏡而與作為一例光傳輸體的光纖的端面耦合,發(fā)送經(jīng)由光纖的通信信息。另外,為了對應(yīng)雙向通信,有時在光學(xué)模塊中同時具備受光元件和發(fā)光元件,該受光元件接收經(jīng)由光纖傳播而從光纖的端面射出的、含有通信信息的光。這里,以往在這樣的光學(xué)模塊中,由于溫度等的影響造成發(fā)光元件的光的輸出特性發(fā)生變化,從而有可能妨礙通信信息的適當(dāng)發(fā)送。因此,至此提出了,為了在這種光學(xué)模塊中使發(fā)光元件的輸出特性穩(wěn)定,用于監(jiān)視(monitor)從發(fā)光元件射出的光(特別是光強(qiáng)度或光量)的各種技木。例如,在專利文獻(xiàn)I公開了,在透鏡面(透射面部)的周邊具有反射面(反射面部)的光學(xué)元件,該反射面用于使從發(fā)光元件發(fā)射的一部分光作為監(jiān)視光而反射到受光元件側(cè)。另外,在專利文獻(xiàn)2中公開了,具備光學(xué)面的光學(xué)単元,該光學(xué)面具有連續(xù)設(shè)置的全反射鏡和切槽部,所述全反射鏡將從面發(fā)光激光器射出的激光全反射到光纖側(cè),所述切槽部使從面發(fā)光激光器射出的部分激光作為監(jiān)視光反射到ro偵U。專利文獻(xiàn)I :(日本)特開第2008-151894號公報專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開第2006-344915號公報(特別參照圖16A,16B)但是,在專利文獻(xiàn)I中存在下述問題,即在要以小型的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多光道的光通信時,難以有效地適用的問題。也就是說,近年來,作為實(shí)現(xiàn)多光道的光通信的小型光學(xué)部件,使多個透鏡沿規(guī)定的排列方向排列的透鏡陣列的需要日益提高。在這種透鏡陣列中,在排列了多個發(fā)光元件的發(fā)光裝置內(nèi),以與透鏡陣列的射入側(cè)的各透鏡面相對的方式配置各發(fā)光元件,同時以與透鏡陣列的射出側(cè)的各透鏡面相對的方式配置多個光纖。另外,通過透鏡陣列的各透鏡使從各發(fā)光元件射出的光與各光纖的端面進(jìn)行光學(xué)性耦合,從而進(jìn)行多光道的光通信(發(fā)送)。另外,從確保光通信的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),在這樣的透鏡陣列中,監(jiān)視從發(fā)光元件射出的光是非常重要的。這樣的透鏡陣列中,不僅形成直徑非常小的ー個個透鏡,而且以非常狹的間距配置各個透鏡。因此,在將專利文獻(xiàn)I中記載的結(jié)構(gòu)適用于透鏡陣列時,存在難以在透鏡的周邊形成用于反射監(jiān)視光的反射面的問題。另外,在專利文獻(xiàn)2中,由于要求全反射鏡和切槽部之間的邊界的位置精度,所以存在制造困難的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供能夠可靠地獲得監(jiān)視光,同時能夠容易制造的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊。本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,并且該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的ー部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面;棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路;第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且配置在靠近所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分 即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2光學(xué)面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置;反射/透射層,其介于所述第I光學(xué)面和所述第I棱鏡面之間,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及填充材料,其填充在所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間并具有規(guī)定的折射率。另外,本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,并且該透鏡陣列可以將所述多個發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光 學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面;棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向第2棱鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路;第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置;反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間且與所述棱鏡具有相同的折射率。另外,本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,并且該透鏡陣列可以將所述多個發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面;棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路;第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置;反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間以及所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間且與所述棱鏡具有相同的折射率。另外,本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,并且該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡 面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的微小傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的微小傾斜角,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第2光學(xué)面;棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路;第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置;反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間以及所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間且具有與所述棱鏡相同的折射率。另外,本發(fā)明的光學(xué)模塊采用的結(jié)構(gòu)包括上述的透鏡陣列以及與其對應(yīng)的光電變換裝置。另外,本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,并且該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面;棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路;第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且與所述第I光學(xué)面平行而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2光學(xué)面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置;反射/透射層,其配置在所述第I棱鏡面上或所述第I光學(xué)面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;粘接片,其配置在所述第I棱鏡面上的反射/透射層和所述第I光學(xué)面之間或所述第I棱鏡面和所述第I光學(xué)面上的所述反射/透射層之間,用于將所述棱鏡粘接到所述透鏡陣列主體,并且具有規(guī)定的折射率;以及填充材料,其填充在所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間并具有規(guī)定的折射率。另外,本發(fā)明的光學(xué)模塊采用的結(jié)構(gòu)包括上述的透鏡陣列以及上述的光電變換裝置。另外,本發(fā)明的透鏡陣列配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個第I受光元件,并且該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合,該至少ー個第I受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列采用的結(jié)構(gòu)包括多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面;多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光朝向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第 3透鏡面,形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光朝向所述第I受光元件射出;凹部,以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上;第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面;第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光射入該第2光學(xué)面;第I反射/透射層,配置在所述第I光學(xué)面上或其附近,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述第2光學(xué)面?zhèn)韧干?,此吋,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及填充材料,其填充于所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi)且具有與所述透鏡陣列主體相同的折射率,使所述多個發(fā)光元件各自的光在所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路與所述多個發(fā)光元件各自的光在所述第2光學(xué)面的射出側(cè)的光路位于同一直 線上。另外,本發(fā)明的光學(xué)模塊采用的結(jié)構(gòu)包括上述的透鏡陣列和上述的光電變換裝置。根據(jù)本發(fā)明,能夠可靠地獲得監(jiān)視光,同時能夠容易地制造。
圖I是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式I中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面面一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖I所示的透鏡陣列的俯視圖。圖3是圖I所示的透鏡陣列的左視圖。圖4是圖I所示的透鏡陣列的右視圖。圖5是圖I所示的透鏡陣列的仰視圖。圖6是表示實(shí)施方式I的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖7是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式2中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖8是圖7所示的透鏡陣列的俯視圖。圖9是圖8所示的透鏡陣列的左視圖。圖10是圖8所示的透鏡陣列的右視圖。圖11是圖8所示的透鏡陣列的仰視圖。圖12是表示實(shí)施方式2的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖13是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式3中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖14是圖13所示的透鏡陣列的俯視圖。圖15是圖14所示的透鏡陣列的右視圖。圖16是表示實(shí)施方式3的第I變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖17是表示實(shí)施方式3的第2變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖18是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式4中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖19是表示實(shí)施方式4的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖20是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式5中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖21是表示實(shí)施方式5的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖22是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式6中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖23是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式7中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。 圖24是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式8中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖25是圖24所示的透鏡陣列的俯視圖。圖26是圖24所示的透鏡陣列的左視圖。圖27是圖24所示的透鏡陣列的仰視圖。圖28是表示實(shí)施方式8的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖29是表示透鏡陣列的其他形態(tài)的示意結(jié)構(gòu)圖。圖30是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式9中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖31是圖30所示的透鏡陣列的俯視圖。圖32是圖30所示的透鏡陣列的左視圖。圖33是圖30所示的透鏡陣列的右視圖。圖34是圖30所示的透鏡陣列的仰視圖。圖35是表示實(shí)施方式9的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖36是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式10中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖37是圖36所示的透鏡陣列的俯視38是圖37所示的透鏡陣列的左視圖。圖39是圖37所示的透鏡陣列的右視圖。圖40是圖37所示的透鏡陣列的仰視圖。圖41是表示實(shí)施方式10的變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖42是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式11中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖43是圖42表示的透鏡陣列的俯視圖。圖44是圖42表示的透鏡陣列的右視圖。圖45是表示實(shí)施方式11的第I變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖46是表示實(shí)施方式11的第2變化例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖47是表不與實(shí)施方式9 實(shí)施方式11不同的本發(fā)明ー實(shí)施方式的不意圖。圖48是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式12中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖49是圖48所示的透鏡陣列的俯視圖。圖50是圖48所示的透鏡陣列的左視圖。圖51是圖48所示的透鏡陣列的右視圖。
圖52是圖48所示的透鏡陣列的仰視圖。圖53是將實(shí)施方式12的變化例中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖54是圖53所示的透鏡陣列的俯視圖。
圖55是圖54所示的透鏡陣列的左視圖。圖56是圖54所示的透鏡陣列的右視圖。圖57是圖54所示的透鏡陣列的仰視圖。圖58是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式13中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖59是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式14中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖60是圖59所示的透鏡陣列的仰視圖。圖61是將實(shí)施方式14的變化例中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖62是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式15中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖63是將本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式16中的、光學(xué)模塊的概要與透鏡陣列的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式I)以下,參照圖I 圖6說明本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式I。圖I是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊I的概要與本實(shí)施方式中的透鏡陣列2的縱向剖面圖一起表示了的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖I所示的透鏡陣列2的俯視圖。圖3是圖I所示的透鏡陣列2的左視圖。圖4是圖I所示的透鏡陣列2的右視圖。圖5是圖I所示的透鏡陣列2的仰視圖。如圖I所示,本實(shí)施方式中的透鏡陣列2配置在光電變換裝置3和光纖5之間。這里,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上具有多個發(fā)光元件7,該多個發(fā)光兀件7沿與該面垂直的方向(圖I中的向上的方向)射出(發(fā)射)激光し而且,這些發(fā)光元件7構(gòu)成垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL :Vertical Cavity Surface EmittingLaser)。另外,在圖I中,沿圖I中的與紙面垂直方向排列設(shè)置各發(fā)光元件7。而且,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上且相對于各發(fā)光元件7的圖I的左側(cè)附近位置上,具有多個受光元件8。受光元件8接收用于監(jiān)視從各發(fā)光元件7分別射出的激光L的輸出(例如,光強(qiáng)度或光量)的監(jiān)視光M并設(shè)置與發(fā)光兀件7相同數(shù)量的該受光兀件8。另外,受光元件8設(shè)置為沿與排列配置的發(fā)光元件7的排列方向相同的方向排列。另外,相互對應(yīng)的發(fā)光元件7和受光元件8的排列方向上的位置相互一致。也就是說,以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置受光元件8。該受光元件8也可以是光檢測器。另外,雖然未圖示,但控制電路連接到光電變換裝置3,該控制電路基于由受光元件8接收的監(jiān)視光M的強(qiáng)度或光量,控制從發(fā)光元件7發(fā)射的激光L的輸出。例如,以使未圖示的對透鏡陣列2的抵接部與透鏡陣列2抵接的方式,將這樣的光電變換裝置3與透鏡陣列2相對地配置。另外,能夠通過眾所周知的固定方法,將該光電變換裝置3安裝到透鏡陣列2。另外,配置與發(fā)光兀件7及受光兀件8相同數(shù)量的本實(shí)施方式中的光纖5。而且,在圖I中,各光纖5沿圖I中的與紙面垂直方向排列設(shè)置。另外,以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置光纖5。各光纖5在其端面5a側(cè)的部分被保持在多芯一體型的連接器10內(nèi)的狀態(tài)下,通過眾所周知的固定方法安裝到透鏡陣列2。另外,透鏡陣列2在配置于光電變換裝置3和光纖5之間的狀態(tài)下,使各發(fā)光元件7和各光纖5的端面5a光學(xué)性f禹合。若進(jìn)ー步詳細(xì)敘述該透鏡陣列2,則如圖I所示,透鏡陣列2具有透鏡陣列主體4。該透鏡陣列主體4形成為其縱向剖面的外形幾乎為梯形,而且,如圖2所示,形成為其平面形狀為長方形,另外,如圖3及圖4所示,形成為其側(cè)面形狀為長方形。如圖I及圖5所示,在作為第I面的透鏡陣列主體4中的面向光電變換裝置3的圖I的下端面4a (平面)上,透鏡陣列2具有與發(fā)光元件7相同數(shù)量的多個(8個)平面圓形的第I透鏡面(凸透鏡面)11。這些多個第I透鏡面11沿與發(fā)光元件7對應(yīng)的規(guī)定排列方向(圖I中的與紙面垂直方向,圖5中的縱向方向)排列設(shè)置。另外,以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置各第I透鏡面11。另外,如圖I所示,各第I透鏡面11上的光軸OA (I)與從分別對應(yīng)于各第I透鏡面11的各發(fā)光元件7發(fā)出的激光L的中心軸一致。如圖I所示,從分別對應(yīng)于各第I透鏡面11的各發(fā)光元件7射出的激光L射入這樣的各第I透鏡面11。然后,各第I透鏡面11使射入的來自各發(fā)光元件7的激光分別平行后進(jìn)入到透鏡陣列主體4的內(nèi)部。另外,如圖I及圖3所示,在作為第2面的透鏡陣列主體4中的面向光纖5的端面的圖I的左端面4b (平面)中,透鏡陣列2具有與第I透鏡面11相同數(shù)量的多個第2透鏡面(凸透鏡面)。這些多個第2透鏡面12設(shè)置為沿與第I的透鏡面11的排列方向相同的方向排列。以與第I透鏡面11相同的間距設(shè)置各第2透鏡面12。另外,優(yōu)選各第2透鏡面12上的光軸OA (2)與對應(yīng)于各第2透鏡面12的各光纖5的端面5a的中心軸位于同軸上。如圖I所示,使分別射入與各第2透鏡面12對應(yīng)的各第I透鏡面11而在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L在其中心軸與各第2透鏡面12上的光軸OA (2)—致的狀態(tài)下,分別射入這樣的各第2透鏡面12。另外,各第2透鏡面12使射入的各發(fā)光元件7的激光L朝向?qū)?yīng)于各第2透鏡面12的各光纖5的端面5a分別射出。這樣,各發(fā)光元件7和各光纖5的端面5a經(jīng)由第I透鏡面11和第2透鏡面12而被光學(xué)性耦合。進(jìn)而,如圖I及圖5所示,在透鏡陣列主體4的下端面4a中的相對于第I透鏡面11的圖I左側(cè)附近位置,形成與受光元件8相同數(shù)量(在本實(shí)施方式中,發(fā)光元件7,光纖5,第I透鏡面11及第2透鏡面12都為相同數(shù)量)的第3透鏡面13。各第3透鏡面13設(shè)置 為沿與受光元件8對應(yīng)的排列方向即與第I透鏡面11的排列方向相同的方向排列。另外,以與各受光元件8相同的間距設(shè)置各第3透鏡面13。另外,優(yōu)選各第3透鏡面13上的光軸OA (3)與分別對應(yīng)于各第3透鏡面13的各受光元件8的受光面的中心軸一致。
如圖I所示,從透鏡陣列主體4的內(nèi)部側(cè),來自分別對應(yīng)于各第3透鏡面13的各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M射入這樣的各第3透鏡面13。然后,各第3透鏡面13使射入的來自各發(fā)光兀件7的監(jiān)視光M朝向與各第3透鏡面13對應(yīng)的各受光兀件8分別射出。
另外,如圖I及圖4所示,透鏡陣列主體4在圖I的右上端部具有全反射面4d。該全反射面4d形成為其上端部較其下端部位于圖I中的左側(cè)(即,后述的凹部14側(cè))的傾斜面。在第I透鏡面11和后述的凹部14的第I光學(xué)面14a之間,該全反射面4d配置在從各發(fā)光元件7射出的激光L的光路上。如圖I所示,分別射入各第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L從圖I中的下方以臨界角以上的入射角射入這樣的全反射面4d。然后,全反射面4d使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L向圖I的左側(cè)全反射。另外,在全反射面4d上,也可以涂覆由金(Au)、銀(Ag)或鋁(Al)等構(gòu)成的反射膜。另外,如圖I及圖2所示,在作為第3面的透鏡陣列主體4的圖I上端面4c (平面)上,形成凹部14。該凹部14以位于連接第I透鏡面11和第2透鏡面12的光路上的方式內(nèi)凹形成。另外,上端面4c形成為與下端面4a平行。這里,如圖I所示,凹部14具有構(gòu)成其內(nèi)側(cè)的一部分(凹部14的圖I中的右側(cè)面)的第I光學(xué)面14a。該第I光學(xué)面14a形成為其上端部較其下端部位于圖I中的右側(cè)(即,全反射面4d側(cè))且相對于左端面4b具有規(guī)定的傾斜角的傾斜面。如圖I所示,由全反射面4d全反射的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的入射角射入這樣的第I光學(xué)面14a。但是,該入射角(換言之,射入方向)與左端面4b垂直。另外,如圖I所示,凹部14具有構(gòu)成其內(nèi)側(cè)的一部分即圖I的左側(cè)中的與第I光學(xué)面14a相対的部分(凹部14的圖I中的左側(cè)面)的第2光學(xué)面14b。該第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行。如圖I所示,射入第I光學(xué)面14a之后而向各第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L與第2光學(xué)面14b垂直地射入這樣的第2光學(xué)面14b。然后,第2光學(xué)面14b使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直地透射。另外,如圖I所示,在凹部14形成的空間內(nèi),配置縱向剖面呈梯形的棱鏡16。該棱鏡16形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率。另外,也可以通過與透鏡陣列主體4相同的材料(例如,聚醚酰亞胺等樹脂材料)形成棱鏡16。例如,在通過作為聚醚酰亞胺的SABIC公司制Ultem形成透鏡陣列主體4和棱鏡16時,對于波長850nm的光,透鏡陣列主體4及棱鏡16的折射率為I. 64。另外,在通過作為環(huán)烯樹脂的JSR公司制的ARTON形成透鏡陣列主體4和棱鏡16時,對于波長850nm的光的折射率為I. 50。這里,如圖I所示,棱鏡16具有構(gòu)成其表面的一部分(棱鏡16的圖I中的右側(cè)面)的第I棱鏡面16a。該第I棱鏡面16a配置在靠近第I光學(xué)面14a的位置。另外,第I棱鏡面16a也可以配置為與第I光學(xué)面14a平行。另外,如圖I所不,棱鏡16具有構(gòu)成其表面的一部分(棱鏡16的圖I中的左側(cè)面)的第2棱鏡面16b。在相對于第2光學(xué)面14b的圖I的右方向上,在與第2光學(xué)面14b相距規(guī)定的間隔且面向第2光學(xué)面14b的位置與第2光學(xué)面14b平行地配置該第2棱鏡面16b。該棱鏡16形成射入第I光學(xué)面14a之后而向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光兀件7的激光L的光路。另外,如圖I所不,透鏡陣列主體4具有介于第I光學(xué)面14a和第I棱鏡面16a之間的、厚度薄的反射/透射層17。該反射/透射層17的第I光學(xué)面14a側(cè)的表面與第I光學(xué)面14a緊貼,同時其該第I棱鏡面16a側(cè)的表面與第I棱鏡面16a緊貼。這里,如圖I所示,射入第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L直接射入反射/透射層17。但是,使來自各發(fā)光元件7的激光L對反射/透射層17的入射角與來自各發(fā)光元件7的激光L對第I光學(xué)面14a的入射角相同。另外,反射/透射層17使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的反射率反射到第3透 鏡面13側(cè),同時以規(guī)定的透射率使其透射到棱鏡16側(cè)。另外,在可以獲得對激光L的輸出進(jìn)行監(jiān)視的充分光量的監(jiān)視光M的范圍內(nèi),能夠設(shè)定與反射/透射層17的材質(zhì)或厚度等對應(yīng)的期望值作為反射/透射層17的反射率及透射率。例如,通過由Ni、Cr或Al等単一金屬構(gòu)成的單層膜形成反射/透射層17時,雖然取決于其厚度,但可以使反射/透射層17的反射率為20%并使透射率為60%(吸收率20%)。另外,例如,在通過將介電常數(shù)互不相同的多個電介質(zhì)(例如,TiO2和SiO2)交替地層疊所得的電介質(zhì)多層膜形成反射/透射層17時,雖然取決于其厚度或?qū)訑?shù),但可以使反射/透射層17的反射率為10%并且使其透射率為90%。另外,在進(jìn)行這樣的反射或透射吋,如圖I所示,反射/透射層17將射入反射/透射層17的來自各發(fā)光元件7的激光L的一部分(相當(dāng)于反射率的光)作為與各發(fā)光元件7對應(yīng)的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M,反射到與各監(jiān)視光M對應(yīng)的各第3透鏡面13偵U。另外,這樣通過反射/透射層17反射了的各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M在朝向各第3透鏡面13側(cè)而在透鏡陣列主體4的內(nèi)部前進(jìn)之后,從各第3透鏡面13分別射出到相對應(yīng)的各受光元件8。另ー方面,經(jīng)由反射/透射層17透射的來自各發(fā)光元件7的激光L在透射之后立即射入第I棱鏡面16a??梢钥醋髅總€發(fā)光元件7的激光L對該第I棱鏡面16a的射入方向與每個發(fā)光元件7的激光L對第I光學(xué)面14a的射入方向相同。該理由是,反射/透射層17極薄,幾乎能夠忽視反射/透射層17中的激光L的折射。另外,射入第I棱鏡面16a的每個發(fā)光元件7的激光L在棱鏡16的內(nèi)部的光路上向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)。此時,棱鏡16形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率,所以在來自各發(fā)光元件7的激光L射入第I棱鏡面16a時,各激光L不發(fā)生折射。然后,在棱鏡16的內(nèi)部的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直地射入第2棱鏡面16b,同時從第2棱鏡面16b朝向棱鏡16的外部與第2棱鏡面16b垂直地射出。另外,如圖I所示,透鏡陣列主體4具有填充材料18,該填充材料18填充于第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間且具有規(guī)定的折射率。這里,如圖I所示,從第2棱鏡面16b射出的來自各發(fā)光元件7的激光L與第2棱鏡面16b垂直地射入填充材料18的第2棱鏡面16b側(cè)的表面(以下,稱為射入側(cè)的表面)18a。然后,射入到射入側(cè)的表面18a的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射地在填充材料18的內(nèi)部的光路上向第2透鏡面12側(cè)前迸。進(jìn)而,在該充填材18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直地射入填充材料18的第2光學(xué)面14b側(cè)的表面(以下,稱為射出側(cè)的表面)18b,同時從該射出側(cè)的表面18b朝向填充材料18的外部,與射出側(cè)的表面18b垂直地射出。這樣,從填充材料18與射出側(cè)的表面18b垂直地射出的來自各發(fā)光元件7的激光L在剛射出后,如前所述垂直地射入第2光學(xué)面14b。然后,垂直地射入第2光學(xué)面14b的來自各發(fā)光元件7的激光L在第2光學(xué)面14b之后的透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上向各第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)后,朝向與其對應(yīng)的各光纖5的端面而從各第2透鏡面12分別射出。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu),通過第I光學(xué)面14a和第I棱鏡面16a之間的反射/透射層17,使射入第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L被分別分光到各第2透鏡面12側(cè)及各第3透鏡面?zhèn)?。而且,被分光到各?透鏡面13側(cè)的監(jiān)視光M通過各第3透鏡面13射出到各受光元件8側(cè)。其結(jié)果,能夠可靠地獲得監(jiān)視光M。而且,通過采用具有某種程度的面積且形成容易的反射/透射層17作為用于獲得這樣的監(jiān)視光M的結(jié)構(gòu),從而能夠容易地制造透鏡陣列2。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過形成與透鏡陣列主體4具有相同的折射率的棱鏡16,從而能夠維持棱鏡16內(nèi)的來自各發(fā)光兀件7的激光L的光路與左端面4b垂直。進(jìn)而,能夠使在這樣的棱鏡16的內(nèi)部的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L依次垂直射入第 2棱鏡面16b及第2光學(xué)面14b。由此,能夠使透鏡陣列主體4的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路在第I光學(xué)面14a的射入側(cè)(圖I中的全反射面4d和第I光學(xué)面14a之間)和2光學(xué)面14b的射出側(cè)上相互位于同一線上。其結(jié)果,例如,在產(chǎn)品檢查時,在確認(rèn)到射入各第2透鏡面12的來自各發(fā)光元件7的激光L從各2透鏡面12中心偏離的情況下,能夠減少為了消除該偏離需要進(jìn)行尺寸調(diào)整(模具形狀的變更等)的部位。假如在無法使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路位于同一線上的結(jié)構(gòu)的情況下,為了消除對第2透鏡面12的射入光的軸偏,有時需要調(diào)整凹部14的各光學(xué)面14a,14b或棱鏡16的各棱鏡面16a,16b的尺寸(包含傾斜角)。與此相對,在本實(shí)施方式中,只要能夠確保全反射面4d的全反射方向與左端面4b垂直以及第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b與左端面4b平行的尺寸精度,就無需進(jìn)行分別重新設(shè)定各個面14a,14b,16a,16b的最佳傾斜角的復(fù)雜的尺寸調(diào)整。由此,能夠有助于進(jìn)一歩使透鏡陣列2容易制造。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過使第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行,能夠容易地進(jìn)行第2光學(xué)面14b的設(shè)計和尺寸精度的測定。另外,在本實(shí)施方式中,通過將填充材料18填充在第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間,從而即使在第2光學(xué)面14b上形成有劃痕的情況下,也能夠抑制起因于該劃痕的第2光學(xué)面14b中的激光L的反射或散射。這樣的填充材料18抑制光的反射/散射的作用與水滴落在磨花玻璃上則該部分的凹凸面被水覆蓋而變成透明是同樣的原理。這里,由于激光L的反射或散射導(dǎo)致雜散光的產(chǎn)生或與光纖端部的耦合效率下降,所以抑制這些情況對確保光學(xué)性能具有較大的意義。特別是,這樣的反射光或散射光的抑制作用在下述情況下是有效的,即,通過使用了模具的將樹脂材料(聚醚酰亞胺等)進(jìn)行注塑成型而獲得透鏡陣列主體4。也就是說,在通過注塑成型形成透鏡陣列主體4的情況下,將成型為凹部14的形狀的成型件從模具脫模。在本實(shí)施方式中,如上所述,從設(shè)計及尺寸精度測定的容易化等的觀點(diǎn)出發(fā),第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行(換言之,與上端面4c垂直)。因此,脫模時,將模具沿第2光學(xué)面14b的面方向滑動以進(jìn)行脫摸。該情況下,容易損傷第2光學(xué)面14b。因此,在這樣的劃痕的發(fā)生頻率高的第2光學(xué)面14b的結(jié)構(gòu)上,設(shè)置用于避免劃痕造成的光學(xué)性能上的不良影響的填充材料18的意義極大。其結(jié)果,能夠兼顧通過形成與左端面4b平行的第2光學(xué)面14b而使制造及處理(例如,尺寸精度測定)容易化和通過抑制第2光學(xué)面14b中的反射光或散射光而抑制雜散光及耦合效率的下降即確保光學(xué)性能。另外,除了上述結(jié)構(gòu),反射/透射層17也可以通過對第I棱鏡面16a或第I光學(xué)面14a涂覆上述的金屬的單層膜或?qū)щ婓w多層膜來形成。涂覆時可以使用鉻鎳鐵合金(inconel)蒸鍍等眾所周知的涂覆技木。這樣,可以簡化反射/透射層17的結(jié)構(gòu),所以能夠使制造更加容易。另外,能夠形成極薄(例如,Iym以下)的反射/透射層17。由此,能夠?qū)碜愿靼l(fā)光元件7的激光L透射過反射/透射層17時的折射減少到極小即可以忽視的程度,井能夠確保射入棱鏡16前后的光的直進(jìn)性。另外,能夠使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路可靠地位于同一線上,井能夠有助于使制造更容易。另外,本發(fā)明并不限于這樣的結(jié)構(gòu),例如,也可以通過濾光鏡構(gòu)成反射/透射層17。除了上述結(jié)構(gòu)以外,作為填充材料18也可以使用透光性的粘接材料,而且通過該填充材料18將棱鏡16粘接到凹部14。這樣,填充材料18能夠兼作將棱鏡16粘接到透鏡陣列主體4的粘接材料。其結(jié)果,能夠削減成本。。另外,作為這樣的透光性的兼作粘接材料的填充材料18例如可以使用熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂。另外,除了上述結(jié)構(gòu)以外,還優(yōu)選的是使填充材料18與透鏡陣列主體4的折射率差為規(guī)定值的O. 35以下。這樣,由于能夠抑制第2棱鏡面16b與填充材料18的界面中的菲涅耳反射以及填充材料18與左端面4b的界面中的菲涅耳反射,所以能夠更加可靠地抑制雜散光的產(chǎn)生及耦合效率的下降。另外,在由上述的SABIC公司制Ultem形成透鏡陣列主體4的情況下,作為與其對應(yīng)的填充材料18例如能夠使用三菱瓦斯化學(xué)公司制LPCl 101。該產(chǎn)品基于制造商公開值的對d線的折射率以及色散系數(shù)計算出的波長850nm的光的折射率為I. 66。其他,如果使用該公司制造的LPJ1104,則對于波長850nm能夠獲得折射率I.64。其他,在通過上述的JSR公司制造的ARTON形成透鏡陣列主體4的情況下,作為與其對應(yīng)的適合的填充材料18可以使用UV硬化樹脂即TECS公司(日本)制造的A1754B。該產(chǎn)品對波長850nm的光的折射率為1. 50,在此情況下,透鏡陣列主體4與填充材料18的折
射率差為O。另外,除了上述結(jié)構(gòu)以外,還優(yōu)選的是,以下端面4a為基準(zhǔn)(0° ),使全反射面4d的傾斜角為圖I中的順時針方向的40° 50° (更優(yōu)選為45° )。另外,優(yōu)選的是,以下端面4a為基準(zhǔn)(0° ),使第I光學(xué)面14a的傾斜角為圖I中的逆時針方向的40° 50° (更優(yōu)選為45° )。以左端面4b為基準(zhǔn)(0° )的情況下,這樣的第I光學(xué)面14a的傾斜角的優(yōu)選范圍為圖I中的順時針方向的40° 50° (更優(yōu)選為45° )。這樣,能夠設(shè)計為,使射入全反射面4d的來自各發(fā)光元件7的激光L朝向凹部14側(cè)全反射,同時將射入第I光學(xué)面14a的激光L分光到第2透鏡面12側(cè)和第3透鏡面13側(cè)。特別是在將全反射面4d及第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)為45°的情況下,能夠更加容易進(jìn)行全反射面4d及第I光學(xué)面14a的設(shè)計或尺寸精度測定。另外,除了上述結(jié)構(gòu)以外,還可以是形成為下端面4a與左端面4b相互垂直,而且,第I透鏡面11上的光軸OA (I)及第3透鏡面13上的光軸OA (3)形成為與下端面4a垂 直,并且第2透鏡面12上的光軸OA (2)形成為與左端面4b垂直。這樣,能夠降低為確保連接發(fā)光元件7和受光元件8的光路以及連接發(fā)光元件7和光纖5的端面的光路而對透鏡陣列2要求的尺寸精度,并能夠使制造更容易。也就是說,例如,在構(gòu)成為第3透鏡面13上的光軸OA (3)相對于第I透鏡面11上的光軸OA (I)具有鋭角的傾斜的情況下,有可能由于圖I中的縱向方向上的微小的尺寸誤差,從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M不與受光元件8耦合。與此相對,在本實(shí)施方式中,使第I透鏡面11上的光軸OA (I)與第3透鏡面13上的光軸OA (3)相互平行。由此,即使在透鏡陣列2中產(chǎn)生圖I中的縱向方向上的微小的尺寸誤差,也僅是從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M的束徑大于或小于設(shè)計值,而在各受光元件8中能夠正常接收光。另外,假如第2透鏡面12上的光軸OA (2)相對于第I透鏡面11 上的光軸OA (I)具有直角以外的角度時,有可能由于圖I中的橫向方向上的微小的尺寸誤差,使從第2透鏡面12射出的激光L不與光纖5的端面耦合。與此相對,在本實(shí)施方式中,形成為第I透鏡面11上的光軸OA (I)與第2透鏡面12上的光軸OA (2)相互垂直。由此,即使在透鏡陣列2中產(chǎn)生圖I中的橫向方向上的微小的尺寸誤差,也僅是從第2透鏡面12射出的激光L的束徑稍大于或小于設(shè)計值,而能夠與光纖5的端面正常耦合。除了上述結(jié)構(gòu)以外,另外在本實(shí)施方式中,如圖I及圖2所示,凹部14形成為以下形狀,即,從上端面4c的面法線方向(圖I中的上方)俯視該凹部14吋,凹部14中的底面(圖I中的下端面)He以及所有的側(cè)面14a 14d收納在由凹部14的開ロ部14f的外形所示的范圍以內(nèi)。換言之,凹部14形成為底面14e以及全部側(cè)面14a d的各個面向上端面4c的面法線方向的投影面收納在由開ロ部14f的外形表示的范圍以內(nèi)。另外,如圖2所示,開ロ部14f在圖2的縱向方向上形成為較長的長方形,同時由上端面4c包圍其四邊。另外,第I光學(xué)面14a以外的側(cè)面14b 14d形成為與上端面4c垂直。由此,能夠使凹部14形成為可以確保從模具脫離的形狀,所以能夠使用模具高效率地制造透鏡陣列2。另外,第3透鏡面13及與其對應(yīng)的受光元件8不必設(shè)置為與發(fā)光元件7是相同數(shù)量,只要至少設(shè)置I組即可。在該情況下,在反射/透射層17中,在射入各第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L中的、僅存在對應(yīng)的第3透鏡面13的激光L作為監(jiān)視光M被反射,其他的激光L盡管被反射,但不作為監(jiān)視光M被利用。另外,在圖I的結(jié)構(gòu)中,棱鏡16的上端面16c與透鏡陣列主體4的上端面4c位于同一平面上,棱鏡16的下端面16d與凹部14的底面14e抵接。但是,即使如圖6所示,在棱鏡16的上端面16c比透鏡陣列主體4的上端面4c向上方突出的狀態(tài)下粘接了棱鏡16的情況下,對光學(xué)性能也沒有影響。另外,也可以在下端面4a的面向光電變換裝置3的部分,內(nèi)凹地設(shè)置具有與下端面4a平行的底面的锪孔部,并在該锪孔部的底面形成第I透鏡面11及第3透鏡面13。此時,在使半導(dǎo)體基板6與下端面4a的锪孔部的內(nèi)周邊部抵接的狀態(tài)下,將光電變換裝置3固定到透鏡陣列2即可。(實(shí)施方式2)接著,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式2,以其與實(shí)施方式I的差異為中心,參照圖7 圖12進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對與圖I 圖6結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用與圖I 圖6相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖7是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊21的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列22的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖8是圖7所示的透鏡陣列22的俯視圖。圖9是圖8所示的透鏡陣列的左視圖。圖10是圖8所示的透鏡陣列的右視圖。圖11是圖8所示的透鏡陣列的仰視圖。在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式I的差異之一,在將光電變換裝置3及光纖5固定到透鏡陣列22時,采用機(jī)械性地將光電變換裝置3及光纖5定位的方法。
也就是說,如圖7及圖11所示,在本實(shí)施方式中,第I透鏡面11形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列主體4的下端面4a的第I锪孔部23的底面23a (本實(shí)施方式中的第I面)。該第I锪孔部23的底面23a形成為與下端面4a平行。如圖11所示,第I锪孔部23的圖11中的縱向方向(以下,稱為透鏡排列方向)上的寬度形成為以下寬度,即,直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面11,13的稍外側(cè)的寬度。另外,在本實(shí)施方式中,透鏡陣列主體4的透鏡排列方向上的寬度形成為大于第I锪孔部23的透鏡排列方向上的寬度。由此,如圖11所不,下端面4a相對于第I鎊孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸。另外,如圖11所示,在該下端面4a的從第I锪孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸的各延伸部分,夾著第I锪孔部23而在各延伸部分各形成兩個的合計四個平面圓形的嵌合孔部24用作光電變換裝置3的定位。在半導(dǎo)體基板6與下端面4a的延伸部分抵接的狀態(tài)下,貫穿半導(dǎo)體基板6的未圖示的嵌合銷嵌入這些嵌合孔部24。由此,能夠機(jī)械性進(jìn)行將光電變換裝置3固定到透鏡陣列22時的光電變換裝置3的定位。另外,如圖7及圖9所示,在本實(shí)施方式中,第2透鏡面12形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列主體4的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a (本實(shí)施方式中的第2面)上。該第2锪孔部26的底面26a形成為與左端面4b平行。如圖9所示,第2锪孔部26的透鏡排列方向上的寬度形成為以下寬度,即,直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面12的稍外側(cè)的寬度。另外,如圖9所示,在本實(shí)施方式中,左端面4b相對于第2锪孔部26向透鏡排列方向上的兩外側(cè)方向延伸。如圖9所示,在這些各延伸部分,夾著第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出設(shè)置一個的合計兩個嵌合銷27作為光纖5的定位結(jié)構(gòu),。在使連接器10與左端面4b的各延伸部分抵接的狀態(tài)下,這些嵌合銷27嵌入形成在連接器10上的未圖示的嵌合孔部。由此,能夠機(jī)械地進(jìn)行將光纖5固定到透鏡陣列22時的光纖5的定位。另外,如圖7所示,在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式I的差異之一,凹部14形成為較第I光學(xué)面14a及第2光學(xué)面14b向上方延伸。由此,透鏡陣列主體4的上端部位于棱鏡16的上端面16c的上方。另外,在圖7中,在凹部14的左側(cè),透鏡陣列主體4的上端部為平面即上端面4c。另外,在凹部14的右側(cè),透鏡陣列主體4的上端部為凹部14的內(nèi)側(cè)的從第I光學(xué)面14a向上方延伸出的部分與全反射面4d的延伸部分交叉而形成的棱角線。進(jìn)而,如圖7所示,在本實(shí)施方式中,填充材料18不僅填充在第2棱鏡面16b和第2光學(xué)面14b之間,而且填充在棱鏡16的上端面16c上,以填補(bǔ)透鏡陣列主體4的上端部和棱鏡16的上端面16c之間的臺階。在這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,也能夠獲得與實(shí)施方式I同樣的優(yōu)異的作用效果。另外,在本實(shí)施方式中,能夠使用定位結(jié)構(gòu)24,27容易地進(jìn)行光電變換裝置3及光纖5對透鏡陣列22的定位。由此,能夠?qū)⒐怆娮儞Q裝置3及光纖5容易地固定到透鏡陣列22。另外,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式I相比填充材料18被増量,同時使棱鏡16與凹部14的粘接面積增加,從而能夠?qū)⒗忡R16更牢固地與凹部14粘接。另外,也可以形成貫穿透鏡陣列主體4的與嵌合孔部24相同直徑的貫穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外,光纖5的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔,同時光纖5側(cè)為嵌合銷。同樣,光電變換裝置3的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合銷,而光電變換裝置3側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔。另外,光纖5及光電變換裝置3的定位并不限定為機(jī)械性定位,例如,也可以通過光學(xué)識別形成在透鏡陣列主體4上的標(biāo)記的光學(xué)方法來進(jìn)行定位。(變化例)
以下,圖12是表示本實(shí)施方式的變化例。本變化例中的透鏡陣列22,在凹部14的側(cè)面中,包含第2光學(xué)面14b的圖12左側(cè)面較棱鏡16的上端面16c向上方延伸,其他部分形成為與棱鏡16的上端面16c等高。另外,在本變化例中,填充材料18以不僅填充到第2棱鏡面16b和第2光學(xué)面14b之間,而且以溢出到其上方的方式進(jìn)行填充。具體而言,填充材料18被填充到直至凹部14的左側(cè)面中的第2光學(xué)面14b的向上方的延伸部分、以及棱鏡16的上端面16c中的左端部側(cè)的規(guī)定范圍的區(qū)域。(實(shí)施方式3)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式3,以與實(shí)施方式I及實(shí)施方式2之間的差異為中心,參照圖13 圖16進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖I 圖12結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用與圖I 圖12相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖13是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊30的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列31的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖14是圖13所示的透鏡陣列31的俯視圖。圖15是圖14所示透鏡陣列31的右視圖。如圖13所示,在本實(shí)施方式中,在下述方面與實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)類似,S卩,凹部14的側(cè)面較第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b向上方延伸,以填充到棱鏡16的上端面16c的方式填充填充材料18。但是,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式2不同,凹部14在其內(nèi)側(cè)的一部分上,形成用于對棱鏡16設(shè)置到凹部14進(jìn)行輔助的特征性形狀。也就是說,如圖13所示,在本實(shí)施方式中,凹部14的底面14e為兩層結(jié)構(gòu),相對于棱鏡16的圖13中的位于左側(cè)的部分較殘留的部分(與棱鏡16的下端端面16d抵接的部分)向上方突出。另外,底面14e的殘留部分的在圖13中的橫向方向上的尺寸與棱鏡16的下端面16d的在相同方向上的尺寸一致。另外,這樣的兩層結(jié)構(gòu)的凹部14的底面14e,在確保填充材料18的填充空間的同時將棱鏡16設(shè)置于凹部14內(nèi)時,能夠通過底面14e的臺階限制棱鏡16的在圖13中的橫向方向上的晃動。由此,底面He能夠?qū)忡R16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,除了能夠獲得實(shí)施方式I的作用效果,還能夠在將棱鏡16粘接到凹部14時容易地設(shè)置棱鏡16,井能夠更容易地制造透鏡陣列31。(第I變化例)下面,圖16表示本實(shí)施方式的第I變化例。本變化例的透鏡陣列31相當(dāng)于使圖7 圖11所示的實(shí)施方式2的透鏡陣列22的凹部14的底面14e為與圖13同樣的兩層構(gòu)造。本變化例的透鏡陣列31與圖13 圖15所示的透鏡陣列31同樣,能夠在確保填充材料18的填充空間的同時將棱鏡16設(shè)置到凹部14內(nèi)時,通過底面14e的臺階限制棱鏡16的圖16中的橫向方向上的晃動。由此,底面14e能夠?qū)忡R16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助。(第2變化例)下面,圖17表示本實(shí)施方式的第2變化例。本變化例的透鏡陣列31為,在圖13或圖16所示的結(jié)構(gòu)上,使棱鏡16的底面16d的在圖17中的橫向方向上的尺寸大于兩層結(jié)構(gòu)的凹部14的底面14e中下層側(cè)的部分的在相同方向上的尺寸。由此,本變化例中的透鏡陣列31內(nèi),在棱鏡16的底面16d與凹部14的底面14e的下層側(cè)的部分之間有意識地形成間隙。因此,根據(jù)本變化例的透鏡陣列31,如圖17所示,在棱鏡16的底面16d與凹部14的底面14e中的下層側(cè)的部分之間,能夠填充填充材料18,所以能夠更牢固地將棱鏡16固定 到透鏡陣列主體4。而且,根據(jù)本變化例的透鏡陣列31,透鏡陣列主體4中,能夠通過該第I光學(xué)面14a及底面14e的臺階部而對棱鏡16以從左右夾持的方式進(jìn)行支承,所以能夠?qū)⒗忡R16穩(wěn)定地配置到凹部14內(nèi)。而且,根據(jù)本變化例的透鏡陣列31,能夠容易地進(jìn)行使用了填充材料18的棱鏡16的固定作業(yè)。(實(shí)施方式4)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式4,以其與實(shí)施方式I 實(shí)施方式3的差異為中心,參照圖18及圖19進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖I 圖17結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用與圖I 圖17相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。如圖18所示,與實(shí)施方式I 實(shí)施方式3不同,本實(shí)施方式的透鏡陣列35及光學(xué)模塊34中,第I光學(xué)面14a形成為與左端面4b平行。而且,如圖18所示,在本實(shí)施方式中,反射/透射層17形成在相對于左端面4b具有傾斜角的第I棱鏡面16a上。與實(shí)施方式I同樣,該反射/透射層17也可以通過將金屬的單層膜或?qū)щ婓w多層膜涂覆在第I棱鏡面16a來形成。而且,第I棱鏡面16a的傾斜角的優(yōu)選范圍如實(shí)施方式I所示。進(jìn)而,隨同這樣的第I光學(xué)面14a及反射/透射層17的結(jié)構(gòu),如圖18所示,在本實(shí)施方式中,在第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間形成剖面為直角三角形的空間。另夕卜,如圖18所在本實(shí)施方式中,填充材料18不僅填充在第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間,而且填充在第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間。另外,填充在第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間的填充材料18也可以是與填充在第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間的填充材料18是一體的。此時,通過使凹部14的在透鏡排列方向上的尺寸形成為大于棱鏡16的在透鏡排列方向上的尺寸,填充材料18環(huán)繞地流入該形成得較大的凹部14的部分,從而在棱鏡16的前后,使填充材料18互為一體即可。這樣,能夠增加棱鏡16與填充材料18之間的接觸面積,井能夠更加牢固地將棱鏡16固定到透鏡陣列主體4。另外,在以下的說明中,為了便于說明,將填充于第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間的填充材料18稱為棱鏡前的填充材料18。而且,將填充于第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間的填充材料18稱為棱鏡后的填充材料18。另外,在本實(shí)施方式中,形成為棱鏡16和充填材18具有相互相同的折射率。另外,為了抑制透鏡陣列主體4和填充材料18之間的界面中的菲涅耳反射,優(yōu)選的是棱鏡16和填充材料18形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率。
另外,如圖18所示,在本實(shí)施方式中,形成有第I光學(xué)面14a的凹部14的右側(cè)面較第I的光學(xué)面14a垂直向上方延伸。而且,在本實(shí)施方式中,棱鏡16的上端部位于第I棱鏡面16a的上端部的上方。由此,在第I棱鏡面16a的上端部,從該第I棱鏡面16a的上端部向棱鏡16的上端部延伸地形成與左端面4b平行的棱鏡16的右端面。另外,如圖18所示,凹部14的右側(cè)面的從第I的光學(xué)面14a向上方延伸的部分與棱鏡16的右端面抵接。由此,能夠更加容易地將棱鏡16配置到凹部14內(nèi)的固定位置。另外,如圖18所示,在本實(shí)施方式中,在棱鏡16的上端部,平板狀的凸緣36與棱鏡16 —體地形成。該凸緣36形成為在圖18中的橫向方向上的尺寸大于棱鏡16及凹部14的在相同方向上的尺寸。另外,使凸緣36的下表面與透鏡陣列主體4的上端面4c中的凹部14的周邊部抵接,而將棱鏡16穩(wěn)定地配置在凹部14內(nèi)。另外,在圖18中,棱鏡16的下端面16d與凹部14的底面14e抵接。但是,如本實(shí)施方式那樣,只要能夠通過凸緣36確保棱鏡16的穩(wěn)定性,棱鏡16的下端面16d也可以位于凹部14的底面14e的上方。根據(jù)這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),全反射面4d中全反射后的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直射入第I的光學(xué)面14a后,立即垂直射入棱鏡前的填充材料18。 接著,射入棱鏡前的填充材料18的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射地在棱鏡前的填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)后,射入反射/透射層17。此時的射入方向?yàn)榕c左端面4b垂直的方向。至于在此后的激光L的前進(jìn)路徑中,透射過反射/透射層而向第2的透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L,與實(shí)施方式I中敘述的情況相同。另一方面,由反射/透射層17反射而向第3透鏡面13側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M在棱鏡前的填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)后,射入凹部14的底面He。然后,射入該底面He的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上前進(jìn)后,射入第3透鏡面13。也就是說,與實(shí)施方式I同樣,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠通過反射/透射層17可靠地獲得監(jiān)視光M。另外,在本實(shí)施方式中,第I的光學(xué)面14a形成為與左端面4b平行,同時棱鏡16形成為與填充材料18具有相同的折射率。由此,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠維持在填充材料18的內(nèi)部及棱鏡16的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與左端面4b垂直。而且,能夠使在填充材料18的內(nèi)部及棱鏡16的內(nèi)部前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直射入第2光學(xué)面14b。而且,與實(shí)施方式I同樣,能夠使第I光學(xué)面14a的入射側(cè)的光路與第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路位于同一線上。進(jìn)而,根據(jù)本實(shí)施方式,通過不僅使第2光學(xué)面14b而且使第I光學(xué)面14a也形成為與左端面4b平行,從而能夠容易地進(jìn)行第I光學(xué)面14a的設(shè)計和尺寸精度的測定。而且,另一方面,例如,即使在從注塑成型出透鏡陣列主體4的模具中使透鏡陣列主體4脫模時等,在第I光學(xué)面14a上形成劃痕的情況下,通過填充在第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間的填充材料18,也能夠抑制起因于第I光學(xué)面14a的劃痕的反射光或散射光的產(chǎn)生。另外,在無需第2光學(xué)面14b中的反射光或散射光的抑制效果的情況下,將填充材料18僅填充在第I光學(xué)面14a和反射/透射層17之間即可。此時,能夠使在填充材料18的內(nèi)部和棱鏡16的內(nèi)部前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L依次垂直射入第2棱鏡面16b和第2光學(xué)面14b。由此,能夠使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路位于同一線上。另外,如圖19所示,也可以使包含第2棱鏡面16b的棱鏡16的整個左端面與包含第2光學(xué)面14b的凹部14的整個左側(cè)面抵接,同時新配置填充材料18,該填充材料18從上方覆蓋整個凸緣部36和透鏡陣列主體4的上端面4c中的凸緣部36的周邊部。進(jìn)而,在本實(shí)施方式(圖18的結(jié)構(gòu)例)中,也可以 與實(shí)施方式3同樣,使底面14e為二層結(jié)構(gòu),對棱鏡16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助。(實(shí)施方式5)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式5,以與實(shí)施方式4的差異為中心,參照圖20和圖21進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖18和圖19結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用與圖18和圖19相同的標(biāo)號進(jìn)彳丁說明。如圖20所75,本實(shí)施方式的透鏡陣列40和光學(xué)模塊39與實(shí)施方式4同樣,第I光學(xué)面14a形成為與左端面4b平行。但是,如圖20所示,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式4不同,第2棱鏡面16b配置為相對于左端面4b具有規(guī)定的傾斜角。更具體而言,如圖20所示,第2棱鏡面16b的傾斜角形成為從凹部14的開口部14f側(cè)朝向底面14e側(cè)逐漸向第I棱鏡面16a側(cè)傾斜的傾斜角。另一方面,第I棱鏡面16a的傾斜角是從凹部14的開口部14f側(cè)朝向底面14e側(cè)逐漸向第2棱鏡面16b側(cè)傾斜的傾斜角。進(jìn)而,如圖20所示,第I棱鏡面16a和第2棱鏡面16b的下端部相互相交。因此,在本實(shí)施方式中,棱鏡16反映了這樣的棱鏡面16a、16b的傾斜角,并且其整體的側(cè)面形狀幾乎呈本壘板(home plate)形狀。另外,優(yōu)選的是,在以左端面4b為基準(zhǔn)(0° ),第2棱鏡面16b的傾斜角在圖20中為逆時針40° 50° (更優(yōu)選為45。)。進(jìn)而,如圖20所示,在本實(shí)施方式中,與左端面4b平行的棱鏡16的左端面與凹部14的左側(cè)面的從第2光學(xué)面14b垂直地向上方延伸的部分抵接,該凹部14的左側(cè)面同樣與左端面4b平行。在本實(shí)施方式中,由于能夠?qū)崿F(xiàn)與實(shí)施方式4中敘述的同樣的監(jiān)視光M的光路,所以能夠可靠地獲得監(jiān)視光。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,透射過反射/透射層17的來自各發(fā)光元件7的激光L在維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的光路的直線性的同時,在棱鏡16的內(nèi)部的光路上前進(jìn)后,經(jīng)由第2棱鏡面16b而射入棱鏡后的填充材料18。此時,棱鏡后的填充材料18形成為與棱鏡16具有相同的折射率。因此,射入棱鏡后的填充材料18的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射地在該填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn),其后,與第2光學(xué)面14b垂直地射入該第2光學(xué)面14b。由此,與實(shí)施方式I同樣,能夠使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路位于同一線上。另外,如圖21所示,在本實(shí)施方式中,也可以新配置填充材料18,該填充材料18從上方覆蓋整個凸緣部36、以及透鏡陣列主體4的上端面4c中的凸緣36的周邊部。(實(shí)施方式6)
下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式6,以與實(shí)施方式5的差異為中心,參照圖22進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖20和圖21結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。。如圖22所不,本實(shí)施方式的透鏡陣列43和光學(xué)模塊42與實(shí)施方式5同樣,第I棱鏡面16a和第2棱鏡面16b形成為傾斜面。但是,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式5不同,第I光學(xué)面14a形成為相對于左端面4b具有規(guī)定的微小傾斜角,同時第2光學(xué)面14b形成為相對于左端面4b具有規(guī)定的微小傾斜角。另外,第I光學(xué)面14a的微小傾斜角形成為從凹部14的開口部14f側(cè)朝向底面14e側(cè)逐漸向第2光學(xué)面14b側(cè)微傾斜的傾斜角。另外,第2光學(xué)面14b的微小傾斜角形成為、從凹部14的開口部14f側(cè)朝向底面14e側(cè)逐漸向第I光學(xué)面14a側(cè)微傾斜的傾斜角。例如,可以在以左端面4b (0° )為基準(zhǔn)的、圖22中的順時針方向1° 3°的范圍內(nèi)設(shè)定第I光學(xué)面14a的微小傾斜角(優(yōu)選設(shè)定為2° )。另外,可以在以左端面4b為基準(zhǔn)(0° )的、圖22中的逆時針方向1° 3°的范圍內(nèi)設(shè)定第2光學(xué)面14b的微小傾斜角(優(yōu)選設(shè)定為2° )。另外,在本實(shí)施方式中,透鏡陣列主體4、棱鏡16以及填充材料18(棱鏡前和棱鏡后的雙方)形成為相互為相同的折射率。另外,在使用上述的ARTON作為透鏡陣列主體4和棱鏡16的材料的情況下,能夠使用上述的A1754B作為填充材料18?;蛘?,在使用PMMA作為透鏡陣列主體4和棱鏡16的材料的情況下,能夠使用日本觸媒公司制的AX4-LS-06作為填充材料18。在本實(shí)施方式中,由于能夠?qū)崿F(xiàn)與實(shí)施方式5中敘述的同樣的監(jiān)視光M的光路,所以能夠可靠地獲得監(jiān)視光。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,在由全反射面4d全反射后的來自各發(fā)光元件7的激光L,在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上前進(jìn)后從第I光學(xué)面14a射入棱鏡前的填充材料18。此時,棱鏡前的填充材料18形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率。由此,射入棱鏡前的填充材料18的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射且在維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的光路的直線性的同時,在棱鏡前的填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)之后,射入反射/透射層17。而且,棱鏡16形成為與棱鏡前的填充材料18具有相同的折射率。由此,透射過反射/透射層17的來自各發(fā)光元件7的激光L在維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的光路的直線性的同時,在棱鏡16的內(nèi)部的光路上前進(jìn)之后,經(jīng)由第2棱鏡面16b射入棱鏡后的填充材料18。此時,棱鏡后的填充材料18形成為與棱鏡16具有相同的折射率。由此,射入棱鏡后的填充材料18的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射且在維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的光路的直線性的同時,在棱鏡后的填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)。此后,來自各發(fā)光元件7的激光L經(jīng)由第2光學(xué)面14b射入透鏡陣列主體4。此時,透鏡陣列主體4形成為與棱鏡后的填充材料18具有相同的折射率。由此,射入透鏡陣列主體4的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射且在維持與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的光路的直線性的同時,在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上前進(jìn)而朝向第2透鏡面12。由此,與實(shí)施方式I同樣,能夠使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路位于同一線上。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過使第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b具有微小的傾斜角,從而能夠確保在使用模具一體成型出透鏡陣列主體4的情況下透鏡陣列主體4的脫模性。另外,在圖22中,包含第I光學(xué)面14a的凹部14的整個右側(cè)面具有微小的傾斜角。由此,棱鏡16的右端面(從第I棱鏡面16a的上端部向上方延伸的部分)在與凹部14的右側(cè)面具有相同的傾斜角的狀態(tài)下,與從凹部14的右側(cè)面中的從第I光學(xué)面14a的上端部向上方延伸的部分抵接。但是,無需限定為這樣的結(jié)構(gòu),例如,可以是凹部14的右側(cè)面中的從第I光學(xué)面14a的上端部向上方延伸的部分形成為與左端面4b平行(傾斜角為0° ),由此,棱鏡16的右端面也形成為與左端面4b平行。同樣,在圖22中,包含第2光學(xué)面14b的凹部14的整個左側(cè)面具有微小的傾斜角。由此,棱鏡16的左端面(從第2棱鏡面16b的上端部向上方延伸的部分)在與凹部14的左側(cè)面具有同樣的傾斜角的狀態(tài)下,與凹部14的左側(cè)面中的從第2光學(xué)面14b的上端部向上方延伸的部分抵接。但是,無需限定為這樣的結(jié)構(gòu),例如,可以是凹部14的左側(cè)面中的從第2光學(xué)面14b的上端部向上方延伸的部分形成為與左端面4b平行,由此,棱鏡16的左端面也可以形成為與左端面4b平行。(實(shí)施方式7)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式7,以與實(shí)施方式5的差異為中心,參照圖23進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖20和圖21結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。如圖23所不,本實(shí)施方式的透鏡陣列46和光學(xué)模塊45與實(shí)施方式5同樣,第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行,同時第I棱鏡面16a和第2棱鏡面16b形成為傾斜面。但是,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5不同,不僅能夠適用于發(fā)送光信號,而且能夠適用于接收光信號。也就是說,如圖23所示,在本實(shí)施方式中,從各光纖5的端面5a向透鏡陣列46射出相互為相同波長的激光。因此,從各光纖5射出的激光設(shè)為是與來自各發(fā)光元件7的激光L具有不同的波長的激光。作為更具體的手段,在光纖5中的與面向透鏡陣列46的端面5a相反側(cè)的端面上,配置與光纖5相同數(shù)量的未圖示的多個發(fā)光元件,并使從這些發(fā)光元件射出的光分別射入對應(yīng)的光纖5即可。然后,這樣從各光纖5射出的激光分別輸入與各光纖對應(yīng)的各第2透鏡面12。另外,如圖23所示,在本實(shí)施方式中,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列46的面上且受光元件8的圖23中的左側(cè)附近位置具備多個第2受光元件47,該多個第2受光元件47接收從各光纖5射出的激光。這些多個第2受光元件47沿與第2透鏡面12的排列方向相同的方向,以與第2透鏡面12相同數(shù)量且以相同的間距進(jìn)行設(shè)置。各第2受光元件47也可以是光電檢測器。進(jìn)而,如圖23所示,在下端面4a (B卩,锪孔部23的底面23a)中的面向各第2受光 元件47的位置,形成多個第4透鏡面48,該多個第4透鏡面48使從透鏡陣列主體4的內(nèi)部側(cè)射入的、從各光纖5射出的激光朝向各第2受光元件47射出。這些多個第4透鏡面48沿與第2透鏡面12的排列方向相同的方向,以與第2透鏡面12相同數(shù)量且相同的間距進(jìn)行設(shè)置。另外,如圖23所示,在第2棱鏡面16b上配置第2反射/透射層50。這里,射入各第2透鏡面12的、從各光纖5射出的激光分別射入第2反射/透射層50。然后,第2反射/透射層50使這些射入的激光以規(guī)定的反射率反射到各第4透鏡面48側(cè)而且使其以規(guī)定的透射率透射。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),從各光纖5射出的激光經(jīng)過各第2透鏡面12、第2反射/透射層50以及各第4透鏡面48,而與第2受光元件47耦合,所以能夠有效地對應(yīng)雙向光通信。另外,第2反射/透射層50也可以通過與反射/透射層17相同的材料和方法形成。另外,從容易設(shè)計的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選的是第4透鏡面48上的光軸OA (4)與下端面 4a垂直。另外,在實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)中也可以適用與本實(shí)施方式同樣的對應(yīng)雙向通信的結(jié)構(gòu)。(實(shí)施方式8)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式8,以本實(shí)施方式特有的結(jié)構(gòu)為中心,參照圖24 圖27進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與上述的各實(shí)施方式結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖24是將本實(shí)施方式的光學(xué)模塊55的概要與本實(shí)施方式中的透鏡陣列56的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖25是圖24所示的透鏡陣列56的俯視圖。另外,圖26是圖24所示的透鏡陣列56的左視圖。另外,圖27是圖24所示的透鏡陣列56的仰視圖。這里,如圖24所示,本實(shí)施方式的透鏡陣列56和光學(xué)模塊55中,凹部14、棱鏡16、反射/透射層17以及凹部14內(nèi)的填充材料18的各結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式4的圖18的結(jié)構(gòu)相同。另外,在本實(shí)施方式中,棱鏡16的凸緣部36的左端部形成為比第4實(shí)施方式中的左端部短且位于凹部14內(nèi)的填充材料18上,但是否設(shè)置這樣的與實(shí)施方式4的結(jié)構(gòu)差異是任意的。另外,如圖24所示,在本實(shí)施方式中,與圖23所示的實(shí)施方式7同樣,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列56的面上且受光元件8的圖24中的左側(cè)附近位置具備多個第2受光元件47,該多個第2受光元件47沿第2透鏡面12的排列方向排列形成。進(jìn)而,如圖24和圖27所示,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式7同樣,在透鏡陣列主體4的下端面4a (锪孔部23的底面23a)的面向各第2受光元件47的位置,沿第2透鏡面12的排列方向排列形成多個第4透鏡面48。這些第2受光元件47和第4透鏡面48與實(shí)施方式7同樣具有對應(yīng)光信號的接收的結(jié)構(gòu)。但是,在本實(shí)施方式中,不是通過實(shí)施方式7那樣的單纖雙向(BiDi)進(jìn)行光信號的接收,而是如圖24所示,使用作為第2傳輸體的接收專用的第2光纖58進(jìn)行光信號的接收。另外,第2光纖58在發(fā)送用的光纖5的附近(圖24的下方附近),以與送信用的光纖5保持在同一連接器10內(nèi)的狀態(tài)下并列配置。在本實(shí)施方式中,第2光纖58沿與發(fā)送用的光纖5的排列方向相同的方向,以與發(fā)送用的光纖5相同的數(shù)量(12根)及間距設(shè)置。而且,第2光纖58的光纖數(shù)與第2受光元件47及第4透鏡面48為相同數(shù)量。
另外,在本實(shí)施方式中,從這些多個第2光纖58的面向透鏡陣列56的各端面58a,向透鏡陣列56射出激光。該激光相當(dāng)于接收用的光信號。另外,如圖24和圖26所示,在透鏡陣列主體4的左端面4b中的與各第2透鏡面12的排列方向正交的方向(圖24中的下方)上相鄰的位置且面向各第2光纖58的端面58a的位置,形成射入從各第2光纖58射出的光且與第2光纖58為相同數(shù)量的第5透鏡面60。這些多個第5透鏡面60沿第2透鏡面12的排列方向,以與第2透鏡面12相同的間隔排列設(shè)置。另外,第5透鏡面60也可以與第2透鏡面為相同直徑。進(jìn)而,如圖24和圖25所示,在透鏡陣列主體4的上端面4c中的凹部14的左側(cè)的位置,以位于連接第I透鏡面11和第2透鏡面12的光路且位于凹部14的左側(cè)的方式,內(nèi)凹形成第2凹部61。
這里,如圖24所示,第2凹部61具有構(gòu)成其內(nèi)側(cè)的一部分(第2凹部61的圖24中的右側(cè)面)的第3光學(xué)面61a。該第3光學(xué)面61a形成為與左端面4b平行。如圖24所示,射入凹部14的第2光學(xué)面14b后而向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光Lt從圖24的右側(cè)與第3光學(xué)面61a垂直地射入這樣的第3光學(xué)面61a。而且,如圖24所不,第2凹部61具有第4光學(xué)面61b,該第4光學(xué)面61b是第2凹部61的內(nèi)側(cè)的一部分即構(gòu)成在圖24的左側(cè)中與第3光學(xué)面61a相對的部分(第2凹部61的圖24中的左側(cè)面)。第4光學(xué)面61b形成為與左端面4b平行。如圖24所示,射入第3光學(xué)面61a后而向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光Lt,從圖24的右側(cè)與第4光學(xué)面61b垂直地射入這樣的第4光學(xué)面61b,。另外,如圖24所示,第2的凹部61具有第2全反射面61c,該第2全反射面61c構(gòu)成第2的凹部61的內(nèi)側(cè)的一部分即第2凹部61的在圖24中的底面的中央部。該第2全反射面61c形成為其上端部較其下端部位于圖24中的左側(cè)的傾斜面。另外,第2凹部61的底面的第2全反射面61c以外的部分形成為與透鏡陣列主體4的上端面4c平行。第2全反射面61c也可以形成為與上述的全反射面4d平行。射入各第5透鏡面60的來自各第2光纖58的激光Lk從圖24的左側(cè)以臨界角以上的入射角射入這樣的第2的全反射面61c。另外,第2全反射面61c使射入的來自各第2光纖58的激光Lk向各第4透鏡面48側(cè)(圖24中的下方)全反射。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),由于使從各第2光纖58射出的激光Lk經(jīng)過各第5透鏡面60、第2全反射面61c以及各第4透鏡面48而與各第2受光元件47耦合,所以能夠有效對應(yīng)光信號的接收。尤其是,本實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)特別適用于最近提出的基于CXP標(biāo)準(zhǔn)的120Gbps的光通信(參照 2009 年 9 月 Annex A6、InfiniBand Architecture Specification Vol. 2Release I. 2. IX另外,在本實(shí)施方式中,如上所述,激光Lt都是垂直射入第3光學(xué)面61a和第4光學(xué)面61b。由此,第2凹部61不使激光Lt折射且不改變前進(jìn)方向,并且可以說第2凹部61是使第2全反射面61c形成為確保脫模性的形狀且不增加元件數(shù)量的有效的要素。因此,能夠可靠兼顧光信號的發(fā)送接收雙方。另外,如圖27所示,在本實(shí)施方式中,與圖11所示的結(jié)構(gòu)同樣,在透鏡陣列主體4的下端面4a形成用于光電變換裝置3的定位的嵌合孔部24。但是,在本實(shí)施方式中,與圖11不同,夾著锪孔部23而形成該嵌合孔部24各一個。但是,在本實(shí)施方式中,光電變換裝置3和光纖5、58的定位方法并不限于圖示的方法。另外,如圖24所示,在透鏡陣列主體4上形成將全反射面4d作為內(nèi)側(cè)的一部分的剖面為梯形的第3凹部63。在將填充材料18配置于棱鏡16的凸緣部36上時,在填充材料18從凸緣部36上流出的情況下,該第3凹部63發(fā)揮蓄積該填充材料18的作用。由此,在本實(shí)施方式中,能夠抑制填充材料18的流出的漫延。
另外,如圖25和圖27所示,也可以在透鏡陣列主體4的下端面4a (锪孔部23的底面23a)形成用于光電變換裝置3的定位的標(biāo)志65,通常使用光學(xué)方法進(jìn)行光電變換裝置3的定位。另外,從使設(shè)計容易化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選的是第5透鏡面60的光軸OA (5)垂直于左端面4b。另外,作為本實(shí)施方式的一個變化例,也可以將凹部14、棱鏡16、反射/透射層17以及填充材料18的各結(jié)構(gòu)置換為實(shí)施方式4的圖19所示的結(jié)構(gòu)或者實(shí)施方式I 實(shí)施方式3、實(shí)施方式5或?qū)嵤┓绞?所示的結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下,并不對也對應(yīng)光信號的接收的本實(shí)施方式特有的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。另外,作為本實(shí)施方式的其他變化例,如圖28所示,也可以在第2凹部61所形成的空間內(nèi)的第3光學(xué)面61a和第4光學(xué)面61b之間,配置第2棱鏡67,該第2棱鏡67形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率。但是,第2棱鏡67形成為未達(dá)到第2全反射面61c的形狀。這樣,與圖24所示的結(jié)構(gòu)相比,雖然增加了元件數(shù)量,但能夠有效抑制第3光學(xué)面61a和第4光學(xué)面61b中的菲涅耳反射。另外,本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,在無損本發(fā)明的技術(shù)特征的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如,如圖29所示,實(shí)施方式8中說明了的用于對應(yīng)光信號的接收的第2全反射面61c也可以不設(shè)置于第2凹部61,而作為凹部14的內(nèi)側(cè)的一部分形成于凹部14。另外,透鏡陣列主體4也可以由樹脂材料以外的透光性材料(例如,玻璃)形成。另外,本發(fā)明也能夠有效適用于光波導(dǎo)(optical waveguide)等的光纖5以外的光傳輸體。(實(shí)施方式9)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式9,參照圖30 圖35進(jìn)行說明。另外,在圖30 圖35中,對于與圖I 圖29相同結(jié)構(gòu)的部分附加相同的標(biāo)號。圖30是將本實(shí)施方式的光學(xué)模塊I的概要與本實(shí)施方式中的透鏡陣列2的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。圖31是圖30所示的透鏡陣列2的俯視圖。圖32是圖30所示的透鏡陣列2的左視圖。圖33是圖30所示的透鏡陣列2的右視圖。圖34是圖30所示的透鏡陣列2的仰視圖。如圖30所示,本實(shí)施方式中的透鏡陣列2配置于光電變換裝置3和光纖5之間。這里,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上具有多個發(fā)光元件7,該多個發(fā)光兀件7沿與該面垂直的方向(圖30中的向上的方向)射出(發(fā)射)激光L。這些發(fā)光元件7構(gòu)成垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL :Vertical Cavity Surface EmittingLaser)。另外,在圖30中,沿圖30中的與紙面垂直方向排列形成各發(fā)光元件7。而且,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上且各發(fā)光元件7的在圖30中的左側(cè)附近的位置,具有與發(fā)光元件7相同數(shù)量的多個受光元件8,該多個受光元件8接收用于監(jiān)視從各發(fā)光兀件7分別射出的激光L的輸出(例如,光強(qiáng)度或光量)的監(jiān)視光。另外,受光兀件8沿與發(fā)光兀件7相同的方向排列設(shè)置,并且在相互對應(yīng)的發(fā)光兀件7和受光兀件8之間,排列方向上的位置相互一致。也就是說,受光元件8以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置。該受光元件8也可以是光檢測器。另外,雖然未圖示,但與光電變換裝置3連接有控制電路,該控制電路基于由各受光兀件8接收的監(jiān)視光M的光強(qiáng)度或光量,控制從對應(yīng)的發(fā)光元件7發(fā)射的激光L的輸出。這樣的光電變換裝置3例如使未圖示的至透鏡陣列2的抵接部與透鏡陣列2抵接,而與透鏡陣列2相對配置。另外,該光電變換裝置3可以通過眾所周知的固定方法安裝到透鏡陣列2另外,配置與發(fā)光元件7及受光元件8相同數(shù)量的本實(shí)施方式的光纖5,并且沿圖30中的與紙面垂直方向排列設(shè)置。而且,光纖5以與發(fā)光元件7相同的間距排列設(shè)置。各光纖5以其端面5a側(cè)的部分保持于多芯一體型的連接器10內(nèi)的狀態(tài)下,通過眾所周知的固定方法安裝到透鏡陣列2。另外,透鏡陣列2以配置于這樣的光電變換裝置3和光纖5之間的狀態(tài)下,使各發(fā)光兀件7和各光纖5的端面5a光學(xué)性f禹合。若進(jìn)一步詳細(xì)敘述該透鏡陣列2,則如圖30所示,透鏡陣列2具有透鏡陣列主體4。該透鏡陣列主體4形成為其縱向剖面的外形幾乎為梯形,而且如圖31所示,該透鏡陣列主體4形成為其平面形狀幾乎為長方形,另外如圖32和圖33所示,其側(cè)面形狀形成為長方形。如圖30和圖34所示,透鏡陣列2在作為第I面的透鏡陣列主體4中的面向光電變換裝置3的圖34的下端面4a (平面)上具有與發(fā)光元件7相同數(shù)量的多個(8個)平面圓形的第I透鏡面(凸透鏡面)11。這些多個第I透鏡面11形成為沿與發(fā)光元件7對應(yīng)的規(guī)定的排列方向(圖30中的與紙面垂直的方向,圖34中的縱向方向)排列。另外,各第I透鏡面11以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置。另外,如圖30所示,各第I透鏡面11上的光軸OA (I)與從分別對應(yīng)于各第I透鏡面11的各發(fā)光元件7發(fā)射的激光L的中心軸一致。如圖30所示,從與各第I透鏡面11分別對應(yīng)的各發(fā)光元件7射出的激光L射入這樣的各第I透鏡面11。另外,各第I透鏡面11使射入的從各發(fā)光元件7射出的激光L分別平行之后進(jìn)入透鏡陣列主體4的內(nèi)部。另外,如圖30和圖32所示,透鏡陣列2在作為第2面的透鏡陣列主體4中的面向光纖5的端面5a的圖30的左端面4b (平面)具有與第I透鏡面11相同數(shù)量的多個第2透鏡面(凸透鏡面)12。這些多個第2透鏡面12形成為沿與第I透鏡面11的排列方向相同的方向排列。各第2透鏡面12以與第I透鏡面11相同的間距設(shè)置。另外,優(yōu)選的是,各第2透鏡面12上的光軸OA (2)配置在與對應(yīng)于各第2透鏡面12的各光纖5的端面5a的中心軸同軸上。如圖30所示,對于分別射入與各第2透鏡面12對應(yīng)的各第I透鏡面11且在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L在使其中心軸與各第2透鏡面12上的光軸OA (2) 一致的狀態(tài)下分別射入這樣的各第2透鏡面12。另外,各第2透鏡面12使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L向與各第2透鏡面12對應(yīng)的各光纖5的端面5a分別射出。這樣,各發(fā)光元件7和各光纖5的端面5a經(jīng)由第I透鏡面11和第2透鏡面12被光學(xué)性耦合。另外,如圖30和圖34所示,在透鏡陣列主體4的下端面4a中的相對于第I透鏡面11的圖30的左側(cè)附近位置,形成與受光元件8相同數(shù)量(在本實(shí)施方式中,與發(fā)光元件7、光纖5、第I透鏡面11以及第2透鏡面12為相同數(shù)量)的第3透鏡面13。各第3透鏡面13形成為沿與對應(yīng)于受光元件8的規(guī)定的排列方向即第I透鏡面11的排列方向相同的方向排列。另外,各第3透鏡面13以與各受光元件8相同的間距設(shè)置。另外,優(yōu)選的是各第3透鏡面13上的光軸OA (3)與分別對應(yīng)于各第3透鏡面13的各受光元件8的受光面的中心軸一致。如圖30所示,從透鏡陣列主體4的內(nèi)部側(cè),來自與各第3透鏡面13分別對應(yīng)的各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M射入這樣的各第3透鏡面13。另外,各第3透鏡面13使射入的來自 各發(fā)光兀件7的監(jiān)視光M向與各第3透鏡面13對應(yīng)的各受光兀件8分別射出。另外,如圖30和圖33所示,透鏡陣列主體4在圖30中的右上端部具有全反射面4d。該全反射面4d形成為其上端部較其下端部位于圖30中的左側(cè)(即,后述的凹部14側(cè))的傾斜面。該全反射面4d配置于第I透鏡面11和后述的凹部14的第I光學(xué)面14a之間的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路上。如圖30所示,分別射入各第I透鏡面11后的來自各發(fā)光元件7的激光L從圖30的下方以臨界角以上的入射角射入這樣的全反射面4d。另外,全反射面4d使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L向圖30中的左側(cè)全反射。另外,全反射面4d上也可以涂覆由Au、Ag或Al等構(gòu)成的反射膜。另外,如圖30和圖31所示,在作為第3面的透鏡陣列主體4中的圖30的上端面4c (平面),以位于連接第I透鏡面11和第2透鏡面12的光路上的方式,內(nèi)凹形成凹部14。另外,上端面4c形成為與下端面4a平行。這里,如圖30所示,凹部14具有構(gòu)成其內(nèi)側(cè)的一部分(凹部14的在圖30中的右側(cè)面)的第I光學(xué)面14a。該第I光學(xué)面14a形成為其上端部較其下端部位于圖30中的右側(cè)(即,全反射面4d側(cè))且相對于左端面4b具有規(guī)定的傾斜角的傾斜面。如圖30所示,由全反射面4d全反射的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的入射角射入這樣的第I光學(xué)面14a。但是,對第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L的射入方向垂直于左端面4b。另外,如圖30所示,凹部14具有第2光學(xué)面14b,該第2光學(xué)面14b是凹部14的內(nèi)側(cè)的一部分且構(gòu)成在圖30的左側(cè)中與第I光學(xué)面14a相對的部分(凹部14的在圖30中的左側(cè)面)。該第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行。如圖30所示,射入第I光學(xué)面14a后而向各第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L與第2光學(xué)面14b垂直地射入這樣的第2光學(xué)面14b,。另外,第2光學(xué)面14b使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直透射。另外,如圖30所示,在凹部14構(gòu)成的空間內(nèi),配置縱向剖面為梯形的棱鏡16。該棱鏡16形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率。另外,棱鏡16也可以由與透鏡陣列主體4相同的材料(例如,聚醚酰亞胺等樹脂材料)形成。例如,在透鏡陣列主體4和棱鏡16由作為聚醚酰亞胺的SABIC公司制Ultem形成的情況下,透鏡陣列主體4和棱鏡16的折射率對于波長850nm的光為I. 64。其他,在透鏡陣列主體4和棱鏡16由作為環(huán)烯樹脂的JSR公司制的ARTON形成的情況下,對于波長850nm的光的折射率為I. 50。這里,如圖30所示,棱鏡16具有構(gòu)成其表面的一部分(棱鏡16的在圖30中的右側(cè)面)的第I棱鏡面16a。該第I棱鏡面16a在與第I光學(xué)面14a在圖30中的左方向上具有規(guī)定的間隔且面向該第I光學(xué)面14a的位置上,與第I光學(xué)面14a平行地配置。
0276]另外,如圖30所示,棱鏡16具有構(gòu)成其表面的一部分(棱鏡16的在圖30中的左側(cè)面)的第2棱鏡面16b。該第2棱鏡面16b在與第2光學(xué)面14b在圖30中的右方向上具有規(guī)定的間隔且面向該第2光學(xué)面14b的位置上,與第2光學(xué)面14b平行地配置。該棱鏡16形成在射入第I光學(xué)面14a之后向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)的來自各發(fā)光兀件7的激光L的光路。另外,如圖30所示,在第I棱鏡面16a上配置具有均勻厚度且厚度薄的反射/透射層17。該反射/透射層17的第I棱鏡面16a側(cè)的表面與第I棱鏡面16a緊貼。另外,如圖30所示,在反射/透射層17和第I光學(xué)面14a之間,配置具有均勻厚度且具有規(guī)定的折射率的透光性的粘接片15。該粘接片15的反射/透射層17側(cè)的表面與反射/透射層17緊貼,而且該粘接片15的第I光學(xué)面14a側(cè)的表面與第I光學(xué)面14a緊貼。另外,棱鏡16通過該粘接片并經(jīng)由反射/透射層17而粘貼到透鏡陣列主體4(更具體而言,第I光學(xué)面14a)。作為該粘接片15,例如,能夠使用巴川制紙所制造的Fitwell那樣的具有粘接性的薄(例如,20 μ m)的折射率匹配膜等。這里,如圖30所示,射入第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L在透射過粘接片15之后,射入反射/透射層17。另外,反射/透射層17使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的反射率向第3透鏡面13側(cè)反射,同時以規(guī)定的透射率使其向棱鏡16側(cè)透射。此時,如圖30所示,反射/透射層17將射入反射/透射層17的來自各發(fā)光元件7的激光L的各激光的一部分(相當(dāng)于反射率的光)作為與各發(fā)光元件7分別對應(yīng)的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M,使其向與各監(jiān)視光M對應(yīng)的各第3透鏡面13側(cè)反射。然后,這樣由反射/透射層17反射的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M朝向各第3透鏡面13側(cè)在透鏡陣列主體4的內(nèi)部前進(jìn)之后,從各第3透鏡面13向與其對應(yīng)的各受光元件8分別射出。這里,例如,通過使用眾所周知的涂覆技術(shù)在第I棱鏡面16a上涂覆Cr的單層膜,從而形成了反射/透射層17的情況下,例如能夠使反射/透射層17的反射率為30%,使透射率為30% (吸收率40%)。另外,也可以通過Ni或Al等的Cr以外的單一金屬的單層膜形成反射/透射層17。另外,通過使用眾所周知的涂覆技術(shù),在第I棱鏡面16a上涂覆由TiO2或SiO2等構(gòu)成的眾所周知的導(dǎo)電體多層膜,而形成反射/透射層17的情況下,例如,能夠使反射/透射層17的反射率為20%,使透射率為80%。其他,作為反射/透射層17的反射率及透射率,在可以獲得對激光L的輸出進(jìn)行監(jiān)視的充分光量的監(jiān)視光M的范圍內(nèi),能夠設(shè)定與反射/透射層17的材料或厚度等對應(yīng)的期望值。而且,在反射/透射層17的涂覆時,也可以使用鉻鎳鐵合金蒸鍍等涂覆技術(shù)。另外,例如也可以通過濾光鏡構(gòu)成反射/透射層17。另一方面,經(jīng)由反射/透射層17透射的來自各發(fā)光元件7的激光在透射之后立即射入第I棱鏡面16a。另外,射入第I棱鏡16a的來自各發(fā)光兀件7的激光L在棱鏡16的內(nèi)部的光路上向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)。此時,通過使棱鏡16形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率,從而能夠?qū)⒃诶忡R16的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路維持為與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。若對此進(jìn)行詳細(xì)的說明,則首先,以第I光學(xué)面14a、粘接片15和反射/透射層17的界面以及第I棱鏡面16a相互平行為前提,下列各式即式(I)和式(2)成立。(第I光學(xué)面的斯涅爾定律)Ii1Sin θ x = n2sin θ 2 (I)(第I棱鏡面的斯涅爾定律)n2sin Θ 2 = Ii1Sin Θ 3 (2)其中,在式(I)和式(2)中,Ii1是透鏡陣列主體4以及棱鏡16的折射率,n2是粘接片15的折射率。這些Ii1和112都是以同一波長的光為基準(zhǔn)。另外,式(I)中的Q1是對第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。另外,式(I)和式(2)中的Θ 2是來自各發(fā)光元件7的激光L的從第I光學(xué)面14a射出的射出角且是對第I棱鏡面16a的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。但是,這里由于與透鏡陣列主體4、粘接片15以及棱鏡16比較,反射/透射層17的厚度(光路方向上的尺寸)極薄,所以忽略反射/透射層17中的激光L的折射。另外,式(2)中的θ3是來自各發(fā)光元件7的激光L的從第I棱鏡面16a射出的射出角。Q1-Q3的基準(zhǔn)(0° )都采用第I光學(xué)面14a的面法線方向。這里,式(I)的右邊與式(2)的左邊相同,所以能夠?qū)С鱿率?。Ii1Sin Θ l = Ii1Sin Θ 3 (3)另外,基于式(3),θ3= θ10該事實(shí)表示,在棱鏡16的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。這樣維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路的平行性,而且在棱鏡16內(nèi)的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L,如圖30所示,垂直射入第2棱鏡面16b,同時從該第2透鏡面16b朝向棱鏡16的外部而與第2透鏡面16b垂直地射出。另外,如圖30所不,透鏡陣列主體4包括填充于第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間且具有規(guī)定的折射率的填充材料18。這里,如圖30所示,從第2棱鏡面16b射出的來自各發(fā)光元件7的激光L在射出后立即,與填充材料18的第2棱鏡面16b側(cè)的表面(以下, 稱為射入側(cè)的表面)18a垂直地射入該射入側(cè)的表面18a。然后,射入到射入側(cè)的表面18a的來自各發(fā)光元件7的激光L在填充材料18的內(nèi)部的光路上向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)。進(jìn)而,在該填充材料18的內(nèi)部的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L垂直地射入填充材料18的第2光學(xué)面14b側(cè)的表面(以下,稱為射出側(cè)的表面)18b,同時從該射出側(cè)的表面18b朝向填充材料18的外部,與射出側(cè)的表面18b垂直地射出。這樣,從填充材料18垂直射出的來自各發(fā)光元件7的激光L在射出后立即,如上所述垂直地射入第2光學(xué)面14b。然后,射入第2光學(xué)面14b的來自各發(fā)光元件7的激光L在第2光學(xué)面14b以后的透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上向各第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)后,通過各第2透鏡面12向與其對應(yīng)的各光纖5的端面5a分別射出。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu),射入第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L經(jīng)由粘接片15和第I棱鏡面16a之間的反射/透射層17而被分光到各第2透鏡面12側(cè)和各第3透鏡面13偵彳。然后,能夠通過各第3透鏡面13使被分光到各第3透鏡面13側(cè)的監(jiān)視光M射向各受光元件8側(cè)。其結(jié)果,能夠可靠地獲得監(jiān)視光M,而且采用具有某種程度的面積且形成容易的反射/透過層17作為用于獲得這樣的監(jiān)視光M的結(jié)構(gòu),從而能夠容易地制造透鏡陣列2。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過形成與透鏡陣列主體4具有相同的折射率的棱鏡16, 從而能夠維持棱鏡16內(nèi)的來自各發(fā)光兀件7的激光L的光路與左端面4b垂直。進(jìn)而,能夠使在這樣的棱鏡16的內(nèi)部的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L依次垂直射入第2棱鏡面16b及第2光學(xué)面14b。由此,能夠使透鏡陣列主體4的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路在第I光學(xué)面14a的射入側(cè)(圖30中的全反射面4d和第I光學(xué)面14a之間)和2光學(xué)面14b的射出側(cè)上相互平行。其結(jié)果,例如,在產(chǎn)品檢查時,在確認(rèn)到射入各第2透鏡面12的來自各發(fā)光元件7的激光L從各2透鏡面12中心偏離的情況下,能夠減少為了校正該偏離所需的尺寸調(diào)整(模具形狀的變更等)的部位。具體而言,假如在無法確保第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的平行性的結(jié)構(gòu)的情況下,為了將第2透鏡面12的射入光的軸偏校正到容許范圍內(nèi),有時需要調(diào)整凹部14的各光學(xué)面14a,14b或棱鏡16的各棱鏡面16a,16b的尺寸(包含傾斜角)。與此相對,在本實(shí)施方式中,只要能夠確保全反射面4d的全反射方向與左端面4b垂直以及第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b與左端面4b平行的尺寸精度,就無需進(jìn)行分別重新設(shè)定各個面14a,14b,16a,16b的最佳傾斜角的復(fù)雜尺寸調(diào)整。由此,能夠有助于進(jìn)一步使透鏡陣列2容易制造。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過使第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行,能夠容易地進(jìn)行第2光學(xué)面14b的設(shè)計和尺寸精度的測定。另外,在本實(shí)施方式中,將填充材料18填充在第2光學(xué)面14b和第2棱鏡面16b之間。由此,在本實(shí)施方式中,即使在第2光學(xué)面14b上形成有劃痕的情況下,也能夠抑制由該劃痕引起的第2光學(xué)面14b中的激光L的反射或散射。這樣的填充材料18抑制光的反射/散射的作用與水滴落在磨花玻璃上則該部分的凹凸面被水覆蓋而變成透明是同樣的原理。這里,激光L的反射或散射導(dǎo)致發(fā)生雜散光或至光纖端5a的激光L的耦合效率下降。因此,抑制激光L的反射或散射對于確保光學(xué)性能具有重大意義。特別是,這樣的反射/散射光的抑制作用對于通過使用了模具的樹脂材料(聚醚酰亞胺等)的注塑成型而一體成型出透鏡陣列主體4的情況極為有效。也就是說,在注塑成型出透鏡陣列主體4的情況下,將成型有凹部14的形狀的成型件從模具脫模。在本實(shí)施方式中,從設(shè)計及尺寸精度測定的容易化等的觀點(diǎn)出發(fā),第2光學(xué)面14b形成為與左端面4b平行(換言之,與上端面4c垂直)。因此,在脫模時,通過使模具沿第2光學(xué)面14b的面方向滑動而使其向圖30的上方相對移動,進(jìn)行脫模,由此容易劃傷第2光學(xué)面14b。因此,在這樣的劃痕的發(fā)生頻率高的第2光學(xué)面14b的結(jié)構(gòu)上,設(shè)置用于避免劃痕造成的光學(xué)性能上的不良影響的填充材料18的意義極大。如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠兼顧通過形成與左端面4b平行的第2光學(xué)面14b而使制造及處理(例如,尺寸精度測定)容易化和通過抑制第2光學(xué)面14b中的反射光/散射光而抑制雜散光的產(chǎn)生及耦合效率的下降(即確保光學(xué)性能)。另外,如上所述,如果通過在第I棱鏡面16a上涂覆單一金屬的單層膜或?qū)щ婓w多層膜,形成反射/透射層17,則能夠簡化反射/透射層17的結(jié)構(gòu),從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造的更加容易化。另外,能夠通過涂覆形成極薄的反射/透射層17 (例如,Iym以下),所以能夠?qū)碜愿靼l(fā)光元件7的激光L在透射過反射/透射層17時的折射所產(chǎn)生的激光L的橫向偏移(圖30中的縱向的移動量)減小到可忽視的程度。。由此,可使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路接近同一線上,在設(shè)計時,能夠容易地設(shè)定第2透鏡面12的位置,并能夠有助于使制造更加容易化。另外,優(yōu)選的是,粘接片15構(gòu)成為與透鏡陣列主體4的折射率差為O. 35以下(更優(yōu)選為“O”)。這樣,可以抑制來自各發(fā)光元件7的激光L在透射過粘接片15時的折射,所、以能夠抑制該粘接片15的透射時的激光L的橫向偏移。另外,當(dāng)然如果使折射率差為O則完全不會產(chǎn)生折射。由此,由于可使第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路與第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路大致位于同一線上,所以在設(shè)計時能夠更容易地設(shè)定第2透鏡面12的位置,并能夠有助于使制造更加容易。另外,也可以使用透光性的粘接材料作為填充材料18,同時通過該填充材料18將棱鏡16與透鏡陣列主體4粘接。這樣,與僅通過粘接片15進(jìn)行粘接的情況相比,可以更牢固地固定棱鏡16和透鏡陣列主體4,所以能夠提高耐沖擊性等機(jī)械強(qiáng)度。另外,填充材料18能夠兼作將棱鏡16粘接到透鏡陣列主體4的粘接材料。其結(jié)果,能夠削減成本。另外,作為這樣的透光性的兼作粘接劑的填充材料18,例如能夠使用熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂。另外,優(yōu)選的是,填充材料18構(gòu)成為與透鏡陣列主體4的折射率差為作為規(guī)定值的O. 35以下(更優(yōu)選為“O”)。這樣,由于能夠抑制第2棱鏡面16b與填充材料18的界面中的菲涅耳反射以及填充材料18與第2光學(xué)面14b的界面中的菲涅耳反射,所以能夠更加可靠地抑制雜散光的產(chǎn)生及耦合效率的下降。另外,在由上述的SABIC公司制Ultem形成透鏡陣列主體4的情況下,作為與其對應(yīng)的填充材料18例如能夠使用三菱瓦斯化學(xué)公司制LPCIIOio該產(chǎn)品,基于制造商公開值的對d線的折射率以及色散系數(shù)計算出的波長850nm的光的折射率為I. 66。此時,填充材料18和透鏡陣列主體4的折射率差為O. 02 ( λ =850nm基準(zhǔn))。其他,在通過上述的JSR公司制造的ARTON形成透鏡陣列主體4的情況下,作為與其對應(yīng)的適合的填充材料18可以使用UV硬化樹脂即TEC公司制造的A1754B。該產(chǎn)品的波長850nm的光的折射率為I. 50。此時,透鏡陣列主體4和填充材料18的折射率差為
O0另外,優(yōu)選的是,將全反射面4d的傾斜角設(shè)在以下端面4a為基準(zhǔn)(0° )的圖30中的順時針方向40° 50°的范圍(更優(yōu)選為45° )內(nèi)。另外,將第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)在以下端面4a為基準(zhǔn)(0° )的圖30中的逆時針方向40° 50°的范圍(更優(yōu)選為45° )內(nèi)。這樣一來,能夠設(shè)計為,使射入全反射面4d的來自各發(fā)光元件7的激光L朝向凹部14側(cè)全反射,同時將射入第I光學(xué)面14a的激光L分光到第2透鏡面12側(cè)和第3透鏡面13偵U。特別是在將全反射面4d及第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)為45°的情況下,能夠更加容易地進(jìn)行全反射面4d及第I光學(xué)面14a的設(shè)計或尺寸精度測定。
另外,也可以形成為下端面4a和左端面4b相互垂直,而且形成為第I透鏡面11上的光軸OA (I)及第3透鏡面13上的光軸OA (3)與下端面4a垂直,另外形成為第2透鏡面12上的光軸OA (2)與左端面4b垂直。這樣,能夠降低為確保連接發(fā)光元件7和受光元件8的光路以及連接發(fā)光元件7和光纖5的端面5a的光路而對透鏡陣列2要求的尺寸精度,并能夠使制造更容易。也就是說,例如,如果在構(gòu)成為第3透鏡面13上的光軸0A(3)相對于第I透鏡面11上的光軸OA (I)具有銳角的傾斜的情況下,則有可能由于圖30中的縱向方向上的微小的尺寸誤差,從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M不與受光元件8耦合。與此相對,如本實(shí)施方式所示,通過將第I透鏡面11上的光軸OA (I)和第3透鏡面13上的光軸OA (3)形成為相互平行,則即使在透鏡陣列2中,在圖30的縱向方向上產(chǎn)生微小尺寸誤差的情況下,也僅是從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M的束徑大于或小于設(shè)計值,而在各受光元件8中能夠適當(dāng)?shù)亟邮展?。另外,如果將?透鏡面12上的光軸OA (2)構(gòu)成為相對于第I透鏡面11上的光軸OA (I)具有直角以外的角度時,則有可能由于圖30中的橫向方向上的微小的尺寸誤差,使從第2透鏡面12射出的激光L不與光纖5的端面耦合。與此相對,如本實(shí)施方式所不,通過將第I透鏡面11上的光軸OA (I)和第2透鏡面12上的光 軸OA (2)形成為相互垂直,則即使透鏡陣列2在圖30中的橫向方向上產(chǎn)生微小的尺寸誤差時,也僅是從第2透鏡面12射出的激光的束徑稍大于或小于設(shè)計值,但能夠與光纖5的端面適當(dāng)耦合。另外,除了上述結(jié)構(gòu)以外,在本實(shí)施方式中,如圖30及圖31所示,凹部14形成為以下形狀,即,從上端面4c的面法線方向(圖30中的上方)俯視該凹部14時,其底面(圖30中的下端面)14e以及所有的側(cè)面14a 14d收納在由開口部14f的外形所示的范圍以內(nèi)。換言之,凹部14形成為底面14e以及全部側(cè)面14a d的各個面向上端面4c的面法線方向的投影面收納在由開口部Hf的外形表示的范圍以內(nèi)。另外,如圖31所示,開口部14f在圖31的縱向方向上形成為較長的長方形,同時由上端面4c包圍其四邊。另外,第I光學(xué)面14a以外的側(cè)面14b 14d形成為與上端面4c垂直。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠使凹部14形成為可以確保其從模具脫離的形狀,所以能夠使用模具高效率地制造透鏡陣列2。另外,第3透鏡面13及與其對應(yīng)的受光元件8不必設(shè)定為與發(fā)光元件7是相同數(shù)量,只要至少設(shè)定I組即可。在該情況下,在反射/透過層17中,在射入各第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L中的、僅存在對應(yīng)的第3透鏡面13的激光L作為監(jiān)視光M被反射,其他的激光L盡管被反射,但不作為監(jiān)視光M被利用。另外,在圖30的結(jié)構(gòu)中,棱鏡16的上端面16c與透鏡陣列主體4的上端面4c位于同一平面上,棱鏡16的下端面16d與凹部14的底面14e抵接。但是,即使如圖35所示,在棱鏡16的上端面16c比透鏡陣列主體4的上端面4c向上方突出的狀態(tài)下粘接了棱鏡16的情況下,對光學(xué)性能也沒有影響。另外,也可以在下端面4a的面向光電變換裝置3的部分,內(nèi)凹地設(shè)置具有與下端面4a平行的底面的锪孔部,并在該锪孔部的底面(成為第I面)形成第I透鏡面11及第3透鏡面13。此時,在使半導(dǎo)體基板6與下端面4a的锪孔部的內(nèi)周邊部抵接的狀態(tài)下,將光電變換裝置3固定到透鏡陣列2即可。(實(shí)施方式10)接著,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式10,以其與實(shí)施方式9的差異為中心,參照圖36 圖41進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖30 圖35結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖36是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊21的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列22的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。另外,圖37是圖36所示的透鏡陣列22的俯視圖。另外,圖38是圖37所示的透鏡陣列22的左視圖。另外,圖39是圖37所示的透鏡陣列22的右視圖。另外,圖40是圖37所示的透鏡陣列22的仰視圖。在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式9的差異之一,在將光電變換裝置3及光纖5固定到透鏡陣列22時,采取機(jī)械性地將光電變換裝置3及光纖5定位的方法。也就是說,如圖36及圖40所示,在本實(shí)施方式中,第I透鏡面11及第2透鏡面12形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列主體4的下端面4a的第I锪孔部23的底面23a (本實(shí)施方式中的第I面)上。該第I锪孔部23的底面23a形成為與下端面4a平行。如圖40所示,第I锪孔部23的圖40中的縱向方向(以下,稱為透鏡排列方向)上的寬度形成為以下寬度,即,直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面11和13的稍外側(cè)的寬度。另外,在本實(shí)施方式中,透鏡陣列主體4的透鏡排列方向上的寬度形成為大于第I锪孔部23的透鏡排列方向上的寬度,由此,如圖40所示,下端面4a相對于第I锪孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸。另外,如圖40所示,在該下端面4a的從第I锪孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸的各延伸部分,夾著第I锪孔部23而在各延伸部分各形成兩個的合計四個平面為圓形的嵌合孔部24作為光電變換裝置3的定位結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體基板6與下端面4a的延伸部分抵接的狀態(tài)下,貫穿半導(dǎo)體基板6的未圖示的嵌合銷嵌入這些嵌合孔部24。由此,能夠機(jī)械性進(jìn)行將光電變換裝置3固定到透鏡陣列22時的光電變換裝置3的定位。另外,如圖36及圖38所示,在本實(shí)施方式中,第2透鏡面12形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列22的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a (本實(shí)施方式中的第2面)上。該第2锪孔部26的底面26a形成為與左端面4b平行。如圖38所示,第2锪孔部26的透鏡排列方向上的寬度形成為以下寬度,即,直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面12的稍外側(cè)的寬度。另外,如圖38所示,在本實(shí)施方式中,左端面4b相對于第2锪孔部26向透鏡排列方向上的兩外側(cè)方向延伸。如圖38所示,在這些各延伸部分,夾著第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出設(shè)置一個的合計兩個嵌合銷27作為光纖5的定位結(jié)構(gòu)。在使連接器10與左端面4b的各延伸部分抵接的狀態(tài)下,這些嵌合銷27嵌入形成在連接器10上的未圖示的嵌合孔部。由此,能夠機(jī)械地進(jìn)行將光纖5固定到透鏡陣列22時的光纖5的定位。另外,如圖36所示,在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式9的差異之一,凹部14形成為較第I光學(xué)面14a及第2光學(xué)面14b向上方延伸。由此,透鏡陣列主體4的上端部位于棱鏡16的上端面16c的上方。另外,在圖36中,在凹部14的左側(cè),透鏡陣列主體4的上端部為平面即上端面4c,在在凹部14的右側(cè),透鏡陣列主體4的上端部為凹部14的內(nèi)側(cè)的從第I光學(xué)面14a向上方延伸出的部分與全反射面4d的延伸部分交叉而形成的棱角線。另外,如圖36所示,在本實(shí)施方式中,填充材料18不僅填充在第2棱鏡面16b和第2光學(xué)面14b之間,而且填充在棱鏡16的上端面16c上,以填補(bǔ)透鏡陣列主體4的上端部和棱鏡16的上端面16c之間的臺階。
在這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,也能夠獲得與實(shí)施方式9同樣優(yōu)異的作用效果。另外,在本實(shí)施方式中,能夠使用嵌合孔部24和嵌合銷27容易地進(jìn)行光電變換裝置3和光纖5對透鏡陣列22的定位,所以能夠容易地將光電變換裝置3和光纖5固定到透鏡陣列22。另外,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式9相比填充材料18被增量,同時使棱鏡16與凹部14的粘接面積增加,從而能夠?qū)⒗忡R16更牢固地固定到透鏡陣列主體4。另外,也可以形成與貫穿透鏡陣列主體4的嵌合孔部24相同直徑的貫穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外,光纖5的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔,同時光纖5側(cè)為嵌合銷。同樣,光電變換裝置3的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合銷,而光電變換裝置3側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔。另外,光纖5及光電變換裝置3的定位并不限定為機(jī)械性定位,例如,也可以通過光學(xué)識別形成在透鏡陣列主體4上的標(biāo)記的光學(xué)方法來進(jìn)行定位。(變化例)下面,圖41是表示本實(shí)施方式的變化例。本變化例中的透鏡陣列22,在凹部14的側(cè)面中的、僅包含第2光學(xué)面14b的圖41的左側(cè)面較棱鏡16的上端面16c向上方延伸,其他部分形成為與棱鏡16的上端面16c等高。另外,在本變化例中,填充材料18不僅填充在第2棱鏡面16b和第2光學(xué)面14b之間,而且以溢出到其上方的方式,填充到凹部14的左側(cè)面中的第2光學(xué)面14b的向上方的延伸部分、以及棱鏡16的上端面16c中的左端部側(cè)的規(guī)定范圍的區(qū)域。(實(shí)施方式11)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式11,以與實(shí)施方式9及實(shí)施方式10之間的差異為中心,參照圖42 圖46進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖30 圖41結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖42是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊30的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列31的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。另外,圖43是圖42所示的透鏡陣列31的俯視圖。而且,圖44是圖43所示的透鏡陣列31的的右視圖。如圖42所示,在本實(shí)施方式中,在下述方面與實(shí)施方式10的結(jié)構(gòu)類似,S卩,凹部14的側(cè)面較第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b向上方延伸,而且以填充到棱鏡16的上端面16c的方式填充填充材料18。但是,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式10不同,凹部14在其內(nèi)側(cè)的一部分上,形成有用于對棱鏡16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助的特征性面形狀。也就是說,如圖42所示,在本實(shí)施方式中,凹部14的底面14e形成為兩層結(jié)構(gòu)。另外,在凹部14的底面14e中的、相對于棱鏡位于圖42中的左側(cè)的部分較凹部的底面14e中的殘留部分(與棱鏡16的下端面16d抵接的部分)向上方突出。另外,底面He中的殘留部分的在圖42中的橫向方向上的尺寸與棱鏡16的下端面16d的在相同方向上的尺寸一致。另外,這樣的兩層結(jié)構(gòu)的凹部14的底面14e,在確保填充材料18的填充空間的同 時將棱鏡16設(shè)置于凹部14內(nèi)時,通過底面14e的臺階限制棱鏡16的在圖42中的橫向方向上的晃動。由此,凹部14的底面14e能夠?qū)忡R16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,除了能夠獲得實(shí)施方式9的優(yōu)異作用效果以外,還可以獲得下述更加顯著的效果,即,能夠在將棱鏡16粘接到凹部14時容易地設(shè)置棱鏡16,并能夠更容易地制造透鏡陣列31。(第I變化例)下面,圖45表示本實(shí)施方式的第I變化例。本變化例的透鏡陣列31相當(dāng)于使圖36 圖40所示的實(shí)施方式10的透鏡陣列22的凹部14的底面14e為與圖42同樣的兩層結(jié)構(gòu)。在本變化例的透鏡陣列31中也與圖42 圖44所示的透鏡陣列31同樣,凹部14的底面14e在確保填充材料18的填充空間的同時將棱鏡16設(shè)置到凹部14內(nèi)時,通過底面14e的臺階限制棱鏡16的在圖45中的橫向方向上的晃動。由此,凹部14的底面14e能夠?qū)忡R16設(shè)置到凹部14內(nèi)進(jìn)行輔助。
(第2變化例)下面,圖46表示本實(shí)施方式的第2變化例。本變化例的透鏡陣列31為,在圖42或圖45所示的結(jié)構(gòu)上,使棱鏡16的底面16d的在圖46中的橫向方向上的尺寸大于兩層結(jié)構(gòu)的凹部14的底面14e中下層側(cè)的部分的在相同方向上的尺寸。由此,在棱鏡16的底面16d與凹部14的底面14e的下層側(cè)的部分之間有意識地形成間隙。根據(jù)本變化例的透鏡陣列31,如圖46所示,在棱鏡16的底面16d與凹部14的底面14e中的下層側(cè)的部分之間,也能夠填充填充材料18,所以能夠更牢靠地將棱鏡16固定到透鏡陣列主體4。而且,根據(jù)本變化例的透鏡陣列31,透鏡陣列主體4中,能夠通過該第I光學(xué)面14a及底面14e的臺階而對棱鏡16以從左右夾持的方式進(jìn)行支承,所以能夠?qū)⒗忡R16穩(wěn)定地配置到凹部14內(nèi),而且容易地進(jìn)行使用了填充材料18的棱鏡16的固定作業(yè)。另外,本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,在無損本發(fā)明的技術(shù)特征的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如,如上所述,在第I棱鏡面16a上形成反射/透射層17對于通過樹脂材料一體成型透鏡陣列主體4較理想,但根據(jù)情況,也可以如圖47所示,通過在第I光學(xué)面14a上進(jìn)行涂覆等來形成反射/透射層17。此時,如圖47所示,在第I棱鏡面16a和第I光學(xué)面14a上的反射/透射層17之間配置粘接片15,通過該粘接片15的粘接力而將棱鏡16經(jīng)由第I棱鏡面16a貼附到透鏡陣列主體4。此時,與實(shí)施方式9 實(shí)施方式11同樣,在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路中,能夠使其在第I光學(xué)面14a的射入側(cè)和在第2光學(xué)面14b的射出側(cè)相互平行。而且,本發(fā)明能夠適用于可進(jìn)行雙向通信的光學(xué)模塊。此時,除了上述各結(jié)構(gòu)以夕卜,還具備用于接收光信號的光纖,而且在透鏡陣列主體4上形成用于接收光信號的透鏡面,另外,光電變換裝置3中具備用于接收光信號的受光元件即可。另外,透鏡陣列主體4也可以由樹脂材料以外的透光性材料(例如,玻璃)形成。另外,本發(fā)明也能夠有效適用于片狀的光波導(dǎo)等的光纖5以外的光傳輸體。(實(shí)施方式12)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式12,參照圖48 圖57進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖I 圖47結(jié)構(gòu)相同的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖48是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊I的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列2的縱向首1J面圖一起表不的不意結(jié)構(gòu)圖。另外,圖49是圖48所不的透鏡陣列2的俯視圖。另外,圖50是圖48所示的透鏡陣列2 的左視圖。另外,圖52是圖48所示的透鏡陣列2的右視圖。另外,圖53是圖48所示的透鏡陣列2的仰視圖。如圖48所示,本實(shí)施方式中的透鏡陣列2配置于光電變換裝置3和光纖5之間。這里,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上具有多個發(fā)光元件7,該多個發(fā)光元件7沿與該面垂直的方向(圖48中的向上的方向)射出(發(fā)射)互為同一波長的激光L。這些發(fā)光元件7構(gòu)成垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL :Vertical CavitySurface Emitting Laser)。另外,在圖48中,沿圖48中的與紙面垂直方向排列設(shè)置各發(fā)光元件7。而且,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列2的面上且各發(fā)光元件7的在圖48中的左側(cè)附近的位置,具有與發(fā)光元件7相同數(shù)量的多個第I受光元件8,該多個第I受光元件8接收用于監(jiān)視從各發(fā)光元件7分別射出的激光L的輸出(例如,光強(qiáng)度或光量)的監(jiān)視光。另外,第I受光元件8與發(fā)光元件7沿相同方向排列設(shè)置。另外,相互對應(yīng)的發(fā)光元件7和受光元件8的排列方向上的位置相互一致。也就是說,第I受光元件8以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置。該第I受光元件8也可以是光電檢測器。另外,雖然未圖示,但與光電變換裝置3連接有控制電路,該控制電路基于由各第I受光元件8接收的監(jiān)視光M的光強(qiáng)度或光量,控制從對應(yīng)的發(fā)光元件7發(fā)射的激光L的輸出。這樣的光電變換裝置3例如使未圖示的至透鏡陣列2的抵接部與透鏡陣列2抵接,而與透鏡陣列2相對配置。另外,該光電變換裝置3可以通過眾所周知的固定方法安裝到透鏡陣列2。另外,配置與發(fā)光兀件7及第I受光兀件8相同數(shù)量的本實(shí)施方式中的光纖5。在圖48中,各光纖5沿圖48中的與紙面垂直方向排列設(shè)置。而且,光纖5以與發(fā)光元件7相同的間距排列設(shè)置。各光纖5在其端面5a側(cè)的部位被保持在多芯一體型的連接器10內(nèi)的狀態(tài)下,通過眾所周知的固定方法安裝到透鏡陣列2。另外,透鏡陣列2以配置于這樣的光電變換裝置3和光纖5之間的狀態(tài)下,使各發(fā)光兀件7和各光纖5的端面5a光學(xué)性f禹合。若進(jìn)一步詳細(xì)敘述該透鏡陣列2,則如圖48所示,透鏡陣列2具有透鏡陣列主體4。該透鏡陣列主體4形成為其縱向剖面的外形幾乎為梯形,而且如圖49所示,該透鏡陣列主體4形成為其平面形狀幾乎為長方形,另外如圖50和圖51所示,其側(cè)面形狀形成為長方形。如圖48及圖52所示,在作為第I面的透鏡陣列主體4中的面向光電變換裝置3的圖48中的下端面4a (平面)上,透鏡陣列2具有與發(fā)光元件7相同數(shù)量的多個(8個)平面圓形的第I透鏡面(凸透鏡面)11。這些多個第I透鏡面11形成為沿與發(fā)光元件7對應(yīng)的規(guī)定的排列方向(圖48中的與紙面垂直的方向,圖52中的縱向方向)排列。另外,各第I透鏡面11以與發(fā)光元件7相同的間距設(shè)置。另外,優(yōu)選的是,各第I透鏡面11上的光軸OA(O與從分別對應(yīng)于各第I透鏡面11的各發(fā)光元件7發(fā)射的激光L的中心軸一致。如圖48所示,從與各第I透鏡面11分別對應(yīng)的各發(fā)光元件7射出的激光L射入這樣的各第I透鏡面11。然后,各第I透鏡面11使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L分別平行后進(jìn)入到透鏡陣列主體4的內(nèi)部。另外,如圖48和圖50所示,透鏡陣列2在作為第2面的透鏡陣列主體4中的面向光纖5的端面5a的圖48的左端面4b (平面)具有與第I透鏡面11相同數(shù)量的多個第2透鏡面(凸透鏡面)12。這些多個第2透鏡面12形成為沿與第I透鏡面11的排列方向相同的方向排列。各第2透鏡面12以與第I透鏡面11相同的間距設(shè)置。另外,優(yōu)選的是,各第2透鏡面12上的光軸OA (2)配置在與對應(yīng)于各第2透鏡面12的各光纖5的端面5a的中心軸同軸上。如圖48所示,對于分別射入與各第2透鏡面12對應(yīng)的各第I透鏡面11且在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L在使其中心軸與各第2透鏡面12上的光軸OA (2) 一致的狀態(tài)下分別射入這樣的各第2透鏡面12。另外,各第2透鏡面12使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L向與各第2透鏡面12對應(yīng)的各光纖5的端面5a分別射出。這樣,各發(fā)光元件7和各光纖5的端面5a經(jīng)由第I透鏡面11和第2透鏡面12被光學(xué)性耦合。另外,如圖48和圖52所示,在透鏡陣列主體4的下端面4a中的相對于第I透鏡 發(fā)光元件7、光纖5、第I透鏡面11以及第2透鏡面12為相同數(shù)量)的第3透鏡面13。各第3透鏡面13形成為沿與對應(yīng)于第I受光元件8的規(guī)定的排列方向即第I透鏡面11的排列方向相同的方向排列。另外,各第3透鏡面13以與各第I受光元件8相同的間距設(shè)置。另外,優(yōu)選的是,各第3透鏡面13上的光軸OA (3)與分別對應(yīng)于各第3透鏡面13的各第I受光元件8的受光面的中心軸一致。如圖48所示,從透鏡陣列主體4的內(nèi)部側(cè),來自與各第3透鏡面13分別對應(yīng)的各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M射入這樣的各第3透鏡面13。另外,各第3透鏡面13使射入的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M向與各第3透鏡面13對應(yīng)的各第I受光元件8分別射出。另外,如圖48和圖51所示,透鏡陣列主體4在圖48中的右上端部具有全反射面4d。該全反射面4d形成為其上端部較其下端部位于圖48中的左側(cè)(即,后述的凹部14側(cè))的傾斜面。該全反射面4d配置于第I透鏡面11和后述的凹部14的第I光學(xué)面14a之間的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路上。如圖48所示,分別射入各第I透鏡面11后的來自各發(fā)光元件7的激光L從圖48中的下方以臨界角以上的入射角射入這樣的全反射面4d。另外,全反射面4d使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L向圖48中的左側(cè)全反射。另外,在全反射面4d上也可以涂覆由Au、Ag或Al等構(gòu)成的反射膜。另外,如圖48和圖49所示,在作為第3面的透鏡陣列主體4中的圖48的上端面4c (平面),以位于連接第I透鏡面11和第2透鏡面12的光路上的方式,內(nèi)凹形成凹部14。另外,上端面4c形成為與下端面4a平行。這里,如圖48所示,凹部14具有構(gòu)成其內(nèi)側(cè)的一部分(凹部14的在圖48中的右側(cè)面)的第I光學(xué)面14a。該第I光學(xué)面14a形成為其上端部較其下端部位于圖48中的右側(cè)(即,全反射面4d側(cè))且相對于左端面4b具有規(guī)定的傾斜角的傾斜面。如圖48所示,由全反射面4d全反射的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的入射角射入這樣的第I光學(xué)面14a。但是,對第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L的射入方向垂直于左端面4b。另外,如圖48所示,凹部14具有第2光學(xué)面14b,該第2光學(xué)面14b是凹部14的內(nèi)側(cè)的一部分且構(gòu)成在圖48的左側(cè)與第I光學(xué)面14a相對的部分(凹部14的在圖48中的左側(cè)面)。該第2光學(xué)面14b形成為相對于左端面4b具有規(guī)定的傾斜角但是,在本實(shí)施方式中,若以左端面4b為基準(zhǔn)的第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)為Θ〔°〕,則以左端面4b為基準(zhǔn)(0° )的第2光學(xué)面14b的傾斜角表示為180 — Θ〔°〕。也就是說,在本實(shí)施方式中,第I光學(xué)面14a與第2光學(xué)面14b在圖48中為相對于雙點(diǎn)劃線所示的垂直于下端面4a的對稱軸AS呈線對稱的形狀。另外,如圖48所示,在第I光學(xué)面14a上配置具有均勻厚度且厚度薄的第I反射/透射層17。該第I反射/透射層17的第I光學(xué)面14a側(cè)的表面與第I光學(xué)面14a緊貼。另外,如圖48所示,第I反射/透射層17在形成于第I光學(xué)板15上(圖48中的其下表面)的整個面上的狀態(tài)下,配置于第I光學(xué)面14a。這里,如圖48所示,第I光學(xué)板15形成為與第I光學(xué)面14a平行且具有均勻厚度的平板狀,而且形成對應(yīng)于第I光學(xué)板15的材料的規(guī)定的折射率。該第I光學(xué)板15的在圖48中的與紙面垂直方向上的大小形成為來自各發(fā)光元件7的所有激光L可以射入的大小。另外,如圖48所不,在第2光學(xué)面14b上配置第2光學(xué)板16。該第2光學(xué)板16的第2光學(xué)面14a側(cè)的表面與第2光學(xué)面14b緊貼。如圖48所不,第2光學(xué)板16形成為與第2光學(xué)面14b平行且具有均勻厚度的平板狀,而且形成為與第I光學(xué)板15具有相同的折射率。該第2光學(xué)板16的在圖48中的與紙面垂直方向上的大小形成為來自各發(fā)光兀件7的所有激光L可以射入的大小。另外,第2光學(xué)板16也可以由與第I光學(xué)板15相同的材料構(gòu)成。另外,在本實(shí)施方式中,第2光學(xué)板16形成為與第I光學(xué)板15具有相同的空氣換算長度。另外,如圖48所示,與透鏡陣列主體4具有相同的折射率的填充材料18在凹部14構(gòu)成的空間內(nèi),以大致從上方覆蓋第I光學(xué)板15和第2光學(xué)板16的方式,填滿凹部14內(nèi)的空間。另外,在本實(shí)施方式中,填充材料18由透光性的粘接材料構(gòu)成。第I光學(xué)板15和第2光學(xué)板16通過該填充材料18的粘接力而與透鏡陣列主體4粘接。另外,作為兼作這樣的粘接材料的填充材料18能夠使用與透鏡陣列主體4具有相同的折射率的紫外線硬化樹脂或熱硬化樹脂等。作為更具體的例子,在透鏡陣列主體由作為環(huán)烯樹脂的JSR公司制的ARTON形成的情況下,作為填充材料18可以使用作為UV硬化樹脂的由TEC公司制造的A1754B。這些ARTON和A1754B基于制造商公開值的對d線的折射率以及色散系數(shù)計算出的對波長850nm的光的折射率都為I. 50。但是,填充材料18和透鏡陣列主體4的材料并不限于此。如下所示,這樣配置在凹部14內(nèi)的第I反射/透射層17、第I光學(xué)板15、填充材料18以及第2光學(xué)板16發(fā)揮使來自各發(fā)光兀件7的激光L與光纖5的端面5a或第I受光元件8耦合的分光功能和光路調(diào)整功能。也就是說,首先,如圖48所示,射入第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L在射入后立即射入反射/透射層17。然后,第I反射/透射層17使射入的來自各發(fā)光元件7的激光L以規(guī)定的反射率向第3透鏡面13側(cè)反射,同時以規(guī)定的透射率使其向第I光學(xué)板15側(cè)透射。此時,如圖48所示,第I反射/透射層17將射入第I反射/透射層17的來自各發(fā)光元件7的激光L的各激光的一部分(相當(dāng)于反射率的光)作為與各發(fā)光元件7分別對應(yīng)的各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M,使其向與各監(jiān)視光M對應(yīng)的各第3透鏡面13側(cè)反射。然后,這樣由第I反射/透射層17反射的來自各發(fā)光元件7的監(jiān)視光M朝向各第3透鏡面13側(cè)在透鏡陣列主體4的內(nèi)部前進(jìn)之后,從各第3透鏡面13向與其對應(yīng)的各第I受光兀件8分別射出。這里,例如,通過使用眾所周知的涂覆技術(shù)在第I光學(xué)板15上涂覆Cr的單層膜,從而形成了第I反射/透射層17的情況下,例如能夠使第I反射/透射層17的反射率為30%,使透射率為30% (吸收率40%)。另外,也可以通過Ni或Al等的Cr以外的單一金屬的單層膜形成第I反射/透射層17。而且,通過使用眾所周知的涂覆技術(shù),在第I光學(xué)板15上涂覆由TiO2或SiO2等構(gòu)成的眾所周知的導(dǎo)電體多層膜,而形成第I反射/透射層17的情況下,例如,能夠使第I反射/透射層17的反射率為20%,使透射率為80%。其他,作為、第I反射/透射層17的反射率及透射率,在可以獲得對激光L的輸出進(jìn)行監(jiān)視的充分光量的監(jiān)視光M的范圍內(nèi),能夠設(shè)定與第I反射/透射層17的材料或厚度等對應(yīng)的期望值。而且,在第I反射/透射層17的涂覆時,也可以使用鉻鎳鐵合金蒸鍍等涂覆技術(shù)。另外,例如也可以通過濾光鏡構(gòu)成第I反射/透射層17。另一方面,通過第I反射/透射層17透射的來自各發(fā)光元件7的激光L在透射過第I光學(xué)板15之后,射入填充材料18.然后,射入填充材料18的來自各發(fā)光元件7的激光L在填充材料18的內(nèi)部的光路上向第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)。此時,通過使填充材料18形成為與透鏡陣列主體4具有相同的折射率,從而能夠?qū)⑻畛洳牧?8的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路維持為與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。若對其進(jìn)行詳細(xì)說明,則首先,以第I光學(xué)面14a、第I反射/透射層17與第I光學(xué)板15之間的界面以及第I光學(xué)板15與填充材料18之間的界面相互平行為前提,基于斯涅爾定律的以下的式(4)和式(5)各式成立。Ii1Sin Θ l = n2sin θ 2 (4)n2sin θ 2 = Ii1Sin θ 3 (5)其中,在式(4)和式(5)中,Ii1是透鏡陣列主體4及填充材料18的折射率,η2是第I光學(xué)片15的折射率。這些Ii1和112都是以同一波長的光為基準(zhǔn)。另外,式(4)中的01是對第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。另外,式(4)及式(5)中的θ2是來自各發(fā)光元件7的激光L從第I反射/透射層17與第I光學(xué)板15之間的界面射出的射出角且是射入第I光學(xué)板15與填充材料18之間的界面的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。但是,這里由于與透鏡陣列主體4、第I光學(xué)板15以及填充材料18比較,第I反射/透射層17的厚度(光路方向上的尺寸)極薄,所以忽略第I反射/透射層17中的激光L的折射。另外,式(5)中的θ3是來自各發(fā)光元件7的激光L的從第I光學(xué)板15與填充材料18之間的界面射出的射出角。Q1-Q3的基準(zhǔn)(0° )都采用第I光學(xué)面14a的面法線方向。這里,式(4)的右邊與式(5)的左邊相同,所以能夠?qū)С鱿率?。Ii1Sin θ χ = Ii1Sin Θ 3 (6)另外,基于式(6),θ3= θ10該事實(shí)表示,在填充材料18的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。如圖48所示,這樣維持對連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路的平行性的同時在填充材料18內(nèi)的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L在透射過第2光學(xué)板16后,射入第2光學(xué)面14b而回到透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上。此時,以第2光學(xué)面14b與第2光學(xué)板16之間的界面和填充材料18與第2光學(xué)板18之間的界面相互平行,且第2光學(xué)面14b與第I光學(xué)面14a線對稱為前提,基于斯涅爾定律的以下式(7)和式(8)各式成立。Ii1Sin Θ l = Ii1Sin Θ 2 (7)n2sin Θ 2 = Ii1Sin Θ 4 (8)其中,在式(7)和式(8)中,與式(4) 式(6)同樣,Ii1是透鏡陣列主體4及填充材料18的折射率。另外,n2是第2光學(xué)板16的折射率,同時也是第I光學(xué)板15的折射率。其正如式(4)和式(5)的說明中的敘述。另外,式(7)中的Θ i是對填充材料18與第2光學(xué)板16之間的界面的來自各發(fā)光元件7的激光L的射入角,同時也是來自各發(fā)光元件7的激光L的從第I光學(xué)板15與填充材料18之間的界面射出的射出角。其正如式(6)的說明中的敘述。另外,式(7)及式(8)中的θ2是來自各發(fā)光元件7的激光L從填充材料18與第2光學(xué)板16之間的界面射出的射出角且是對第2光學(xué)面14b(換言之,第2光學(xué)板16與第2光學(xué)面14b之間的界面)的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。該θ2是來自各發(fā)光元件7的激光L從第I反射/透射層17與第I光學(xué)板15之間的界面射出的射出角,同時也是對第I光學(xué)板15與填充材料18之間的界面的來自各發(fā)光元件7的激光L的入射角。其正如式(4)和式(5)的說明中的敘述。另外,式(8)中的θ4是從第2光學(xué)面14b射出的來自各發(fā)光元件7的激光L的射出角。另外,式(7)和式(8)中的θ” θ2以及θ4的基準(zhǔn)(0° )都取第2光學(xué)面14b的面法線方向。這里,式(7)的右邊與式(8)的左邊相同,所以能夠?qū)С鍪?9)。Ii1Sin Θ l = Ii1Sin Θ 4 (9)另外,基于式(9),θ4= θ10其表示第2光學(xué)面14b以后的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與填充材料18的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路平行。這里,如上所述,填充材料18的內(nèi)部的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。由此,首先可以說,第2光學(xué)面14b以后的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路平行。
進(jìn)而,考慮到下述情況,即,第I光學(xué)面14a與第2光學(xué)面14b線對稱、第I光學(xué)板15與第2光學(xué)板的空氣換算長度相等、可以忽視反射/透射層17的厚度以及來自各發(fā)光元件7的激光從垂直于對稱軸AS的方向射入第I光學(xué)面14a,從而可以說第2光學(xué)面14b以后的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路位于同一直線上。也就是說,在本實(shí)施方式中,以射入角Θ I射入第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L在射入第I光學(xué)板15時,以折射角θ2折射而向圖48中的左上方前進(jìn)。通過該折射,在連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的來自各發(fā)光元件7的激光L的光路與填充材料18的內(nèi)部的光路之間,在光路長度方向上(圖48中的橫向方向)產(chǎn)生垂直方向上的偏移(即橫向偏移)。但是,在本實(shí)施方式中,在填充材料18內(nèi)的光路上前進(jìn)的來自各發(fā)光元件7的激光L在射入第2光學(xué)板16時,以折射角Θ 2折射而向圖48中的左下方前進(jìn)后,從第2光學(xué)面14b以射出角Q1射出。由此,在本實(shí)施方式中,能夠消除橫向偏移。此情況為,通過第2光學(xué)板16對激光L的光路進(jìn)行調(diào)整,以使第2光學(xué)面14b以后的來自各發(fā)光兀件7的激光L的光路與連接全反射面4d和第I光學(xué)面14a的激光L的光路位于同一直線上。這樣,從第2光學(xué)面14b回到透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上的來自各發(fā)光元件7的激光L在透鏡陣列主體4的內(nèi)部的光路上向各第2透鏡面12側(cè)前進(jìn)后,通過各第2透鏡面12向與其對應(yīng)的各光纖5的端面5a分別射出。根據(jù)以上結(jié)構(gòu),第I反射/透射層17將射入第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L向各第2透鏡面12側(cè)和各第3透鏡面13側(cè)分別分光。然后,被分光到各第3透鏡面13側(cè)的監(jiān)視光M通過各第3透鏡面13射出到各第I受光元件8側(cè)。其結(jié)果,能夠可靠地獲得監(jiān)視光M,而且采用具有某種程度的面積且形成容易的第I反射/透過層17作為用于獲得這樣的監(jiān)視光M的結(jié)構(gòu),從而能夠容易地制造透鏡陣列2。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠確保第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路(全反射面4d與第I光學(xué)面14a之間的光路)和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性。由此,例如,在產(chǎn)品檢查時,能夠在確認(rèn)到射入各第2透鏡面12的來自各發(fā)光元件7的激光L從各2透鏡面12中心偏離的情況下,減少為了校正該偏離所需的尺寸調(diào)整的部位。另外,為了進(jìn)行尺寸調(diào)整,可以舉出變更模具的形狀等。具體而言,如果在無法確保第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性的設(shè)計的情況下,為了將第2透鏡面12的射入光的軸偏校正到容許范圍內(nèi),有時必須分別獨(dú)立重新設(shè)定凹部14的光學(xué)面14a和光學(xué)面14b的最佳傾斜角。與此相對,在本實(shí)施方式中,如果能夠確保全反射面4d的全反射方向與左端面4b垂直以及兩光學(xué)面14和14b的線對稱性,則無需通過反復(fù)試驗(yàn)以適當(dāng)重新設(shè)定兩光學(xué)面14a和14b中相互完全沒有相關(guān)關(guān)系的傾斜角那樣的復(fù)雜且煩瑣的尺寸調(diào)整。另外,如果能夠確保第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性,則在設(shè)計時,能夠簡單地設(shè)定第2透鏡面12的位置。由此,能夠有助于進(jìn)一步使透鏡陣列2容易制造。另外,如上所述,如果通過在第I光學(xué)板15上涂覆單一金屬的單層膜或?qū)щ婓w多層膜,形成第I反射/透射層17,則能夠簡化第I反射/透射層17的結(jié)構(gòu)和制造工序,從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造的更加容易化。另外,由于能夠通過涂覆而形成極薄的第I反射/透射層 17 (例如,I μ m以下),所以能夠?qū)碜愿靼l(fā)光元件7的激光L因在透射過第I反射/透射層17時的折射所產(chǎn)生的激光L的偏移減少到可忽視的程度。由此,能夠更加高精度地確保第I光學(xué)面14a的射入側(cè)的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性。另外,優(yōu)選的是,將第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)在以左端面4b為基準(zhǔn)(0° )的圖48中的逆時針方向130° 140°的范圍內(nèi)(更優(yōu)選為135° )。另外,將第2光學(xué)面14b的傾斜角設(shè)在以左端面4b為基準(zhǔn)(0° )的圖48中的逆時針方向40° 50°的范圍內(nèi)(更優(yōu)選為45° )。但是,能夠維持第I光學(xué)面14a與第二光學(xué)面14b的對稱性。另外,全反射在4d形成為與第2光學(xué)面14b平行。這樣,在使射入全反射面4d的來自各發(fā)光元件7的激光L朝向凹部14側(cè)全反射,而且使射入第I光學(xué)面14a的激光L分光到第2透鏡面12側(cè)和第3透鏡面13側(cè)時,能夠進(jìn)行合理的設(shè)計。特別是在將第I光學(xué)面14a的傾斜角設(shè)為135°且將第2光學(xué)面14b及全反射面4d的傾斜角設(shè)為45°時,使各個面14a、14b以及4d的設(shè)計或尺寸精度測定更加簡單。另外,也可以形成為下端面4a和左端面4b相互垂直,而且形成為第I透鏡面11上的光軸OA (I)及第3透鏡面13上的光軸OA (3)與下端面4a垂直,另外形成為第2透鏡面12上的光軸OA (2)與左端面4b垂直。這樣,能夠降低為確保連接發(fā)光元件7和第I受光元件8的光路以及連接發(fā)光元件7和光纖5的端面5a的光路而對透鏡陣列2要求的尺寸精度,并能夠使制造更容易。也就是說,例如,如果在構(gòu)成為第3透鏡面13上的光軸0A(3)相對于第I透鏡面11上的光軸OA (I)具有銳角的傾斜的情況下,則有可能由于圖48中的縱向方向上的微小的尺寸誤差,從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M不與受光元件8耦合。與此相對,在本實(shí)施方式中,形成為第I透鏡面11上的光軸OA (I)與第3透鏡面13上的光軸OA (3)相互平行。由此,即使在透鏡陣列2產(chǎn)生圖48中的縱向方向上的微小的尺寸誤差,也僅是從第3透鏡面13射出的監(jiān)視光M的束徑大于或小于設(shè)計值,而在各第I受光元件8中能夠正常受光。另外,如果將第2透鏡面12上的光軸OA (2)構(gòu)成為相對于第I透鏡面11上的光軸OA (I)具有直角以外的角度時,則有可能由于圖48中的橫向方向上的微小的尺寸誤差,使從第2透鏡面12射出的激光L不與光纖5的端面耦合。與此相對,在本實(shí)施方式中,形成為第I透鏡面11上的光軸OA (I)與第2透鏡面12上的光軸OA (2)相互垂直。由此,即使透鏡陣列2在圖48中的橫向方向上產(chǎn)生微小的尺寸誤差,也僅是從第2透鏡面12射出的激光L的束徑大于或小于設(shè)計值,而在光纖5的端面中能夠正常耦合。另外,除了上述結(jié)構(gòu)以外,在本實(shí)施方式中,如圖48及圖49所示,凹部14形成為以下形狀,即,從上端面4c的面法線方向(圖48中的上方)俯視該凹部14時,其底面(圖48中的下端面)14e以及所有的側(cè)面14a 14d收納在由開口部14f的外形所示的范圍以內(nèi)。換言之,凹部14形成為底面14e以及全部側(cè)面14a d的各個面向上端面4c的面法線方向的投影收納在由開口部Hf的外形表示的范圍以內(nèi)。另外,如圖49所示,開口部14f在圖49的縱向方向上形成為較長的長方形,同時由上端面4c包圍其四邊。另外,第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b以外的側(cè)面14c、14d形成為與上端面4c垂直。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠使凹部14形成為可以確保從模具脫離的形狀,所以能夠使用模具高效率地制造透鏡陣列2。另外,第3透鏡面13及與其對應(yīng)的第I受光元件8不必設(shè)定為與發(fā)光元件7是相同數(shù)量,只要至少設(shè)定I組即可。在該情況下,在第I反射/透射層17中,在射入各第I透鏡面11的來自各發(fā)光元件7的激光L中的、僅存在對應(yīng)的第3透鏡面13的激光L作為監(jiān)視光M被反射,其他的激光L盡管被反射,但不作為監(jiān)視光M被利用。另外,第I光學(xué)板15和第2光學(xué)板16也可以由BK7或透明玻璃等廉價的材料形成。另外,第I光學(xué)板15對透鏡陣列主體4的折射率差只要是來自各發(fā)光元件7的激光L對第I光學(xué)板15的的入射角不超過臨界角的折射率差即可。例如,如上所述,將第I光學(xué)面14a的傾斜角(也是第I光學(xué)板15的傾斜角)假定為135°且將透鏡陣列主體4的折射率假定為I. 64時,第I光學(xué)板15的折射率為I. 16以上即可。(變化例)
下面,以與圖48的結(jié)構(gòu)的差異為中心,參照圖53 圖57說明本實(shí)施方式的變化例。
另外,在本變化例中,對于與圖48 圖41結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖53是將本變化例中的光學(xué)模塊21的概要與本變化例中的透鏡陣列22的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。另外,圖54是圖53所示的透鏡陣列22的俯視圖。另外,圖55是圖54所示的透鏡陣列22的的左視圖。另外,圖56是圖54所示的透鏡陣列22的的右視圖。另外,圖57是圖54所示的透鏡陣列22的的仰視圖。在本變化例中,作為與圖48的的結(jié)構(gòu)的差異之一,在將光電變換裝置3及光纖5固定到透鏡陣列22時,采取機(jī)械性地將光電變換裝置3及光纖5定位的方法。也就是說,如圖53及圖57所示,在本變化例中,第I透鏡面11及第2透鏡面12形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列主體4的下端面4a的第I锪孔部23的底面23a (本變化例中的第I面)上。該第I锪孔部23的底面23a形成為與下端面4a平行。如圖57所示,第I锪孔部23在圖57中的縱向方向(以下,稱為透鏡排列方向)上的寬度形成為以下寬度,即, 直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面11,13的稍外側(cè)的寬度。另外,在變化例中,透鏡陣列主體4的透鏡排列方向上的寬度形成為大于第I锪孔部23的透鏡排列方向上的寬度。由此,如圖57所示,下端面4a相對于第I锪孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸。另外,如圖57所示,在該下端面4a的從第I锪孔部23向透鏡排列方向的兩外側(cè)方向延伸的各延伸部分,夾著第I锪孔部23而在各延伸部分各形成兩個的合計四個平面為圓形的嵌合孔部24作為光電變換裝置3的定位結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體基板6與下端面4a的延伸部分抵接的狀態(tài)下,貫穿半導(dǎo)體基板6的未圖示的嵌合銷嵌入這些嵌合孔部24。由此,能夠機(jī)械性進(jìn)行將光電變換裝置3固定到透鏡陣列22時的光電變換裝置3的定位。另外,如圖53及圖55所示,在本變化例中,第2透鏡面12形成在內(nèi)凹設(shè)置于透鏡陣列主體4的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a (本變化例中的第2面)上。該第2锪孔部26的底面26a形成為與左端面4b平行。如圖55所不,第2鎊孔部26的透鏡排列方向上的寬度形成為以下寬度,即,直至形成在透鏡排列方向上的最外側(cè)的透鏡面12的稍外側(cè)的寬度。另外,如圖55所示,在本變化例中,左端面4b相對于第2锪孔部26向透鏡排列方向上的兩外側(cè)方向延伸。如圖55所示,在這些各延伸部分,夾著第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出設(shè)置一個的合計兩個嵌合銷27作為光纖5的定位結(jié)構(gòu)。在使連接器10與左端面4b的各延伸部分抵接的狀態(tài)下,這些嵌合銷27嵌入形成在連接器10上的未圖示的嵌合孔部。由此,能夠機(jī)械地進(jìn)行將光纖5固定到透鏡陣列22時的光纖5的定位。在這樣的本變化例的結(jié)構(gòu)中,也能夠?qū)崿F(xiàn)與圖48同樣優(yōu)異的作用效果。另外,在本變化例中,能夠使用嵌合孔部24和嵌合銷27容易地進(jìn)行光電變換裝置3和光纖5對透鏡陣列22的定位,所以能夠容易地將光電變換裝置3和光纖5固定到透鏡陣列22。另外,如圖53所示,在本變化例中,凹部14的側(cè)面形成為較第I光學(xué)面14a和第2光學(xué)面14b的上端部向上方垂直延伸。另外,也可以形成與貫穿透鏡陣列主體4的嵌合孔部24相同直徑的貫穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外,光纖5的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔,同時光纖5側(cè)為嵌合銷。同樣,光電變換裝置3的定位結(jié)構(gòu)也可以是透鏡陣列主體4側(cè)為嵌合銷,而光電變換裝置3側(cè)為嵌合孔部或貫穿孔。另外,光纖5及光電變換裝置3的定位并不限定為機(jī)械性定位,例如,也可以通過光學(xué)識別形成在透鏡陣列主體4上的標(biāo)記的光學(xué)方法來進(jìn)行定位。另外,作為上述變化例以外的變化例,雖然未作圖示,但也可以在第I光學(xué)板15的填充材料18側(cè)的表面形成反射/透射層17。此時,第I光學(xué)板15在與第I光學(xué)面14a緊貼的狀態(tài)下被配置,從而反射/透射層17被配置在第I光學(xué)面14a的附近。另外,也可以在圖48的結(jié)構(gòu)中,在第I光學(xué)板15的填充材料18側(cè)的表面形成防止反射膜(抗反射涂層)。(實(shí)施方式13)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式13,以與實(shí)施方式12的差異為中心,參照圖58進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖48 圖57結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖58是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊30的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列31的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。如圖58所示,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式12的差異在于,第I光學(xué)板15經(jīng)由具有均勻厚度且為規(guī)定的折射率的第I粘接片32而粘貼到第I光學(xué)面14a,而且第2光學(xué)板16經(jīng)由具有均勻厚度且與第I粘接片32具有相同折射率的第2粘接片33而粘貼到第2光學(xué)面14b。另外,在本實(shí)施方式中,第I反射/折射層17在位于第I光學(xué)板15和第I粘接片32之間的狀態(tài)下被配置在第I光學(xué)面14a的附近。另外,在本實(shí)施方式中,第I粘接片32和第2粘接片33形成為相互的空氣換算長度相等。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒌贗光學(xué)板15和第2光學(xué)板16更穩(wěn)定地固定到透鏡陣列主體4。另外,通過使第I粘接片32和第2粘接片33形成為具有相同的折射率,從而來自各發(fā)光元件7的激光L射入第I粘接片32時的折射的影響能夠通過來自各發(fā)光元件7的激光L射入第2粘接片33時的折射來抵消。因此,與實(shí)施方式12同樣,能夠確保來自各發(fā)光元件7的激光L的在全反射面4d與第I光學(xué)面14a之間的光路和第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性。另外,優(yōu)選的是,第I粘接片32和第2粘接片33構(gòu)成為與透鏡陣列主體4的折射率差為O. 35以下(更優(yōu)選為“O”)。這樣,可以抑制透鏡陣列主體4和第I粘接片32的界面中以及透鏡陣列主體4和第2粘接片33的界面中的、來自各發(fā)光元件7的激光L的菲涅耳反射,所以能夠抑制雜散光的產(chǎn)生和耦合效率的下降。另外,作為第I粘接片32和第2粘接片33,例如,能夠使用巴川制紙所制造的Fitwell那樣的具有粘接性的薄(例如,20 μ m)的折射率匹配膜等。另外,適用于實(shí)施方式12的變化例也能夠在本實(shí)施方式中直接適用。(實(shí)施方式14)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式14,以與實(shí)施方式12的差異為中心,參照圖59和圖60進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖48 圖57結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖59是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊35的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列36的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。另外,圖60是圖59所示的透鏡陣列36的仰視圖。
如圖59和圖60所示,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式12的差異在于,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不僅能夠適用于發(fā)送光信號也適用于接收光信號。也就是說,在本實(shí)施方式中,從各光纖5的端面5a向透鏡陣列36射出相互為相同波長的激光。而且,從這些各光纖5射出的激光設(shè)為是與來自各發(fā)光元件7的激光L具有不同的波長的激光。作為更具體的方法,在光纖5中的與端面5a相反側(cè)的端面上,配置與光纖5相同數(shù)量的未圖示的多個發(fā)光元件,并使從這些發(fā)光元件射出的光分別射入對應(yīng)的光纖5即可。然后,這樣從各光纖5射出的激光分別輸入與各光纖對應(yīng)的各第2透鏡面12。另外,如圖59所示,在本實(shí)施方式中,光電變換裝置3在半導(dǎo)體基板6的面向透鏡陣列36的面上且圖59中的第I受光元件8的左邊附近位置具備第2受光元件37,該第2受光元件37接收從各光纖5射出的激光。這些多個第2受光元件37沿與第2透鏡面12的排列方向相同的方向,以與第2透鏡面12相同數(shù)量且以相同的間距進(jìn)行設(shè)置。各第2受光元件37也可以是光電檢測器。 進(jìn)而,如圖59和圖60所示,在下端面4a中的面向各第2受光元件37的位置,設(shè)置有多個第4透鏡面38,該多個第4透鏡面48使從透鏡陣列主體4的內(nèi)部側(cè)射入的、從各光纖5射出的激光朝向各第2受光元件37射出。這些多個第4透鏡面38沿與第2透鏡面12的排列方向(圖60中的縱向方向)相同的方向,以與第2透鏡面12相同數(shù)量且相同的間距進(jìn)行設(shè)置。另外,如圖59所不,第反射/透射層40配置于第2光學(xué)面14b和第2光學(xué)板16之間。該第2反射/透射層40形成在第2光學(xué)板16 (圖59中的其下表面)的整個面上,并與第2光學(xué)面14b緊貼。這里,射入各第2透鏡面12的、從各光纖5射出的激光分別射入第2反射/透射層40。然后,第2反射/透射層40使這些射入的激光以規(guī)定的反射率反射到各第4透鏡面38側(cè)而且使其以規(guī)定的透射率透射。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),從各光纖5射出的激光經(jīng)過各第2透鏡面12、第2反射/透射層40以及各第4透鏡面38,而與第2受光元件37耦合,所以能夠有效地對應(yīng)雙向光通信。另外,第2反射/透射層40也可以通過與反射/透射層17相同的材料和方法形成。另外,從容易設(shè)計的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選的是第4透鏡面38上的光軸OA (4)與下端面
4a垂直。(變化例)下面,以與圖59的結(jié)構(gòu)的差異為中心,參照圖61說明本實(shí)施方式的變化例。如圖61所示,本變化例的結(jié)構(gòu)與圖59的結(jié)構(gòu)的差異在于,與實(shí)施方式13同樣,第I光學(xué)板15經(jīng)由第I粘接片32粘貼到第I光學(xué)面14a,而且第2光學(xué)板16經(jīng)由第2粘接片33粘貼到第2光學(xué)面14b。另外,適用于實(shí)施方式12的變化例也能夠在本實(shí)施方式中直接適用。(實(shí)施方式15)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式15,以與實(shí)施方式12的差異為中心,參照圖62進(jìn)行說明。
另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖48 圖57結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖62是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊42的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列43的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。如圖62所示,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式12的差異在于,在第I光學(xué)面14a上通過涂覆等直接形成第I反射/透射層17,以及具有第I光學(xué)板15和第光學(xué)板16。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),透射過第I反射/透射層17后的來自各發(fā)光元件7的激光L無折射地向第2透鏡面12前進(jìn)。在這樣的結(jié)構(gòu)中,也與實(shí)施方式12同樣,能夠確保第I光學(xué)面14a的入射側(cè)的光路與第2光學(xué)面14b的射出側(cè)的光路的直線性。根據(jù)本實(shí)施方式,能夠?qū)⒌贗反射/透射層17直接形成在透鏡陣列主體4上,另一方面削減部件數(shù)。另外,適用于實(shí)施方式12的變化例也能夠在本實(shí)施方式中直接適用。(實(shí)施方式16)下面,對于本發(fā)明的透鏡陣列以及具備該透鏡陣列的光學(xué)模塊的實(shí)施方式16,以與實(shí)施方式14的差異為中心,參照圖63進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,對于與圖59和圖60結(jié)構(gòu)相同或與其類似的部分,使用相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。圖63是將本實(shí)施方式中的光學(xué)模塊45的概要與本實(shí)施方式的透鏡陣列46的縱向剖面圖一起表示的示意結(jié)構(gòu)圖。如圖63所示,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式14的區(qū)別在于,在本實(shí)施方式中,在第I光學(xué)面14a上直接形成第I反射/透射層17,而且在第2光學(xué)面14b上直接形成第2反射/透射層40,另外具有第I光學(xué)板15和第2光學(xué)板16。另外,適用于實(shí)施方式14的變化例也能夠在本實(shí)施方式中直接適用。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,在無損本發(fā)明的技術(shù)特征的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如,透鏡陣列主體4也可以由樹脂材料以外的透光性材料(例如,玻璃)形成。另外,本發(fā)明也能夠適用于片狀的光波導(dǎo)等的光纖5以外的光傳輸體。2009年12月22日提交的特愿2009-291067號的日本專利申請、2010年3月12日提交的特愿2010-55929號的日本專利申請、2010年9月I日提交的特愿2010-195737號的日本專利申請、2009年12月25日提交的特愿2009-295278號的日本專利申請以及2010年I月8日提交的特愿2010-2928號的日本專利申請所包含的說明書、附圖和說明書摘要的公開內(nèi)容,全部引用于本申請。
權(quán)利要求
1.ー種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,該受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出; 至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述受光元件射出; 凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面; 棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路; 第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且配置在靠近所述第I光學(xué)面的位置;第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2光學(xué)面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置; 反射/透射層,其介于所述第I光學(xué)面和所述第I棱鏡面之間,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及 填充材料,其填充在所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間并具有規(guī)定的折射率。
2.如權(quán)利要求I所述的透鏡陣列,所述反射/透射層涂覆在所述第I棱鏡面或第I光學(xué)面上。
3.如權(quán)利要求I所述的透鏡陣列,所述填充材料與所述透鏡陣列主體的折射率差為規(guī)定值以下。
4.如權(quán)利要求I所述的透鏡陣列, 在所述光傳輸體的附近配置第2光傳輸體,該第2光傳輸體向所述透鏡陣列主體射出光,所述光電變換裝置具備用于接收從所述第2光傳輸體射出的光的第2受光元件, 在所述第2面中的、與所述第2透鏡面的排列方向正交的方向上且與其相鄰的位置上即面向所述第2光傳輸體的端面的位置上,形成第5透鏡面,并且從所述第2光傳輸體射出的光射入該第5透鏡面, 在所述第I面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透鏡面,該第4透鏡面使射入所述第5透鏡面的光向所述第2受光元件射出, 在所述透鏡陣列主體上內(nèi)凹形成第2凹部,該第2凹部位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上并且較所述凹部位于所述第2面?zhèn)龋? 所述第2凹部的內(nèi)側(cè)具有第2全反射面、第3光學(xué)面以及第4光學(xué)面,所述第2全反射面使射入所述第5透鏡面的光向所述第4透鏡面?zhèn)热瓷?,所述?光學(xué)面形成為與所述第2面平行,并且射入所述第2光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第3光學(xué)面,所述第4光學(xué)面形成為與所述第2面平行,并且射入所述第3光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第4光學(xué)面。
5.如權(quán)利要求I所述的透鏡陣列,所述填充材料由透光性的粘接材料構(gòu)成,所述棱鏡通過所述填充材料而粘接到所述凹部。
6.如權(quán)利要求I所述的透鏡陣列,還包括全反射面,其配置于所述透鏡陣列主體中的所述第I透鏡面和所述第I光學(xué)面之間的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路上,并且使射入所述第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述第I光學(xué)面全反射。
7.如權(quán)利要求6所述的透鏡陣列, 所述第I面和所述第2面形成為相互垂直, 所述凹部形成在所述透鏡陣列主體中的與所述第I面相對的第3面上, 所述全反射面形成為其所述第3面?zhèn)鹊亩瞬枯^其所述第I面?zhèn)鹊亩瞬课挥谒霭疾總?cè)而具有以所述第I面為基準(zhǔn)的45°的傾斜角, 所述第I光學(xué)面形成為其所述第3面?zhèn)鹊亩瞬枯^其所述第I面?zhèn)鹊亩瞬课挥谒鋈瓷涿鎮(zhèn)榷哂幸运龅贗面為基準(zhǔn)的45°的傾斜角, 所述第I透鏡面上的光軸和所述第3透鏡面上的光軸形成為與所述第I面垂直, 所述第2透鏡面上的光軸形成為與所述第2面垂直。
8.—種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,該受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述受光元件射出; 凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā) 光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I 光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面; 棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路; 第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置; 第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置; 反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及 填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間且與所述棱鏡具有相同的折射率。
9.如權(quán)利要求8所述的透鏡陣列,所述反射/透射層涂覆在所述第I棱鏡面上。
10.ー種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,該受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出; 至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述受光元件射出; 凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面; 棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路; 第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置; 第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置; 反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及 填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間以及所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間且與所述棱鏡具有相同的折射率。
11.如權(quán)利要求10所述的透鏡陣列, 所述光傳輸體形成為使光向所述透鏡陣列主體射出, 形成為從所述光傳輸體射出的光射入所述第2透鏡面, 所述光電變換裝置包括接收從所述光傳輸體射出的光的第2受光元件, 在所述第I面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透鏡面,該第4透鏡面使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入而從所述光傳輸體射出的光向所述第2受光元件射出,在所述第2棱鏡面上形成第2反射/透射層,該第2反射/透射層在使射入所述第2透鏡面的從所述光傳輸體射出的光以規(guī)定的反射率向所述第4透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率透射。
12.—種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,該受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出; 至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述受光元件射出;凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的微小傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的微小傾斜角,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第2光學(xué)面; 棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路; 第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置; 第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置; 反射/透射層,其形成在所述第I棱鏡面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及 填充材料,其填充在所述第I光學(xué)面和所述反射/透射層之間以及所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間且具有與所述棱鏡相同的折射率。
13.ー種光模塊,包括權(quán)利要求I所述的透鏡陣列和與其對應(yīng)的光電變換裝置。
14.ー種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光元件,同時形成有至少ー個受光元件,該受光元件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出; 至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述受光元件射出; 凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時形成為與所述第2面平行,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光垂直地射入該第2光學(xué)面; 棱鏡,其配置在所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi),形成為與所述透鏡陣列主體具有相同的折射率,并且形成在射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路; 第I棱鏡面,其構(gòu)成該棱鏡的表面的一部分,并且與所述第I光學(xué)面平行而配置在面向所述第I光學(xué)面的位置; 第2棱鏡面,其構(gòu)成所述棱鏡的表面的一部分即與所述第I棱鏡面相對的部分,并且與所述第2光學(xué)面平行而配置在面向所述第2光學(xué)面的位置; 反射/透射層,其配置在所述第I棱鏡面上或所述第I光學(xué)面上,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述棱鏡側(cè)透射,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射; 粘接片,其配置在所述第I棱鏡面上的反射/透射層和所述第I光學(xué)面之間或所述第I棱鏡面和所述第I光學(xué)面上的所述反射/透射層之間,用于將所述棱鏡粘接到所述透鏡陣列主體,并且具有規(guī)定的折射率;以及 填充材料,其填充在所述第2光學(xué)面和所述第2棱鏡面之間并具有規(guī)定的折射率。
15.如權(quán)利要求14所述的透鏡陣列,所述粘接片與所述透鏡陣列主體的折射率差為規(guī)定值以下。
16.如權(quán)利要求14所述的透鏡陣列,所述填充材料與所述透鏡陣列主體的折射率差為規(guī)定值以下。
17.如權(quán)利要求14所述的透鏡陣列,還包括全反射面,其配置于所述透鏡陣列主體中的所述第I透鏡面和所述第I光學(xué)面之間的所述多個發(fā)光元件各自的光的光路上,并且使射入所述第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述第I光學(xué)面全反射。
18.ー種光模塊,包括權(quán)利要求14所述的透鏡陣列和與其對應(yīng)的光電變換裝置。
19.ー種透鏡陣列,其配置在光電變換裝置和光傳輸體之間,該光電變換裝置上排列形成有多個發(fā)光兀件,同時形成有至少ー個第I受光兀件,該第I受光兀件用于接收監(jiān)視光從而監(jiān)視從所述多個發(fā)光元件的至少ー個發(fā)光元件發(fā)射的光,該透鏡陣列能夠?qū)⑺龆鄠€發(fā)光元件和所述光傳輸體的端面光學(xué)性耦合, 該透鏡陣列包括 多個第I透鏡面,其沿與所述多個發(fā)光元件對應(yīng)的規(guī)定排列方向排列而形成在透鏡陣列主體中的面向所述光電變換裝置的第I面上,并且從所述多個發(fā)光元件各自發(fā)射的光分別射入該多個第I透鏡面; 多個第2透鏡面,其沿所述第I透鏡面的排列方向排列而形成在所述透鏡陣列主體中的面向所述光傳輸體的端面的第2面上,并且使分別射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光向所述光傳輸體的端面分別射出;至少ー個第3透鏡面,其形成在所述透鏡陣列主體中的所述第I面上,使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入的所述監(jiān)視光向所述第I受光元件射出; 凹部,其以位于連接所述第I透鏡面和所述第2透鏡面的光路上的方式,內(nèi)凹形成在所述透鏡陣列主體上; 第I光學(xué)面,其構(gòu)成該凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分,同時形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述多個第I透鏡面的所述多個發(fā)光元件各自的光從與所述第2面垂直的射入方向射入該第I光學(xué)面; 第2光學(xué)面,其構(gòu)成所述凹部中的內(nèi)側(cè)的一部分即與所述第I光學(xué)面相對的部分,同時 形成為相對于所述第2面具有規(guī)定的傾斜角,并且射入所述第I光學(xué)面之后的、向所述第2透鏡面?zhèn)惹斑M(jìn)的所述多個發(fā)光元件各自的光射入該第2光學(xué)面; 第I反射/透射層,配置在所述第I光學(xué)面上或其附近,在使射入所述第I光學(xué)面的所述多個發(fā)光元件各自的光以規(guī)定的反射率向所述第3透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率向所述第2光學(xué)面?zhèn)韧干?,此時,使所述多個發(fā)光元件各自的光中的至少ー個作為所述監(jiān)視光反射;以及 填充材料,其填充于所述凹部構(gòu)成的空間內(nèi)且具有與所述透鏡陣列主體相同的折射率, 使所述多個發(fā)光元件各自的光在所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路與所述多個發(fā)光元件各自的光在所述第2光學(xué)面的射出側(cè)的光路位于同一直線上。
20.如權(quán)利要求19所述的透鏡陣列, 所述光傳輸體形成為使光向所述透鏡陣列主體射出, 形成為從所述光傳輸體射出的光射入所述第2透鏡面, 所述光電變換裝置包括接收從所述光傳輸體射出的光的第2受光元件, 在所述第I面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透鏡面,該第4透鏡面使從所述透鏡陣列主體的內(nèi)部側(cè)射入而從所述光傳輸體射出的光向所述第2受光元件射出,在所述第2光學(xué)面上或其附近形成第2反射/透射層,該第2反射/透射層在使射入所述第2透鏡面的從所述光傳輸體射出的光以規(guī)定的反射率向所述第4透鏡面?zhèn)确瓷涞耐瑫r使其以規(guī)定的透射率透射。
21.如權(quán)利要求19所述的透鏡陣列, 所述第I光學(xué)面的所述傾斜角設(shè)為Θ度,則所述第2光學(xué)面的所述傾斜角表示為180度一 Θ度, 所述第I反射/透射層形成在與所述第I光學(xué)面平行且具有規(guī)定的折射率的第I光學(xué)板上, 在所述第2光學(xué)面上或其附近配置與所述第2光學(xué)面平行且與所述第I光學(xué)板具有相同折射率的第2光學(xué)板, 所述第2光學(xué)板對光路進(jìn)行調(diào)整,以消除由于所述多個發(fā)光元件各自的光在射入所述第I光學(xué)板時被折射而產(chǎn)生的所述多個發(fā)光元件各自的光的在所述填充材料的內(nèi)部的光路與所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路之間在與光路長度方向正交的方向上的偏移,使所述第2光學(xué)面的射出側(cè)的光路與所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路位于同一直線上。
22.如權(quán)利要求20所述的透鏡陣列, 所述第I光學(xué)面的所述傾斜角設(shè)為Θ度,則所述第2光學(xué)面的所述傾斜角表示為180度-Θ度, 所述第I反射/透射層形成在與所述第I光學(xué)面平行且具有規(guī)定的折射率的第I光學(xué)板上, 所述第2反射/透射層形成在與所述第2光學(xué)面平行且與所述第I光學(xué)板具有相同折射率的第2光學(xué)板上, 所述第2光學(xué)板對光路進(jìn)行調(diào)整,以消除由于所述多個發(fā)光元件各自的光在射入所述第I光學(xué)板時被折射而產(chǎn)生的所述多個發(fā)光元件各自的光的在所述填充材料的內(nèi)部的光路與所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路之間在與光路長度方向正交的方向上的偏移,使所述第2光學(xué)面的射出側(cè)的光路與所述第I光學(xué)面的射入側(cè)的規(guī)定范圍的光路位于同一直線上。
23.如權(quán)利要求21所述的透鏡陣列,所述第I光學(xué)板經(jīng)由具有規(guī)定折射率的第I粘接片而粘接到所述第I光學(xué)面,所述第2光學(xué)板經(jīng)由與所述第I粘接片具有相同折射率的第2粘接片而粘接到所述第2光學(xué)面。
24.—種光模塊,包括權(quán)利要求19所述的透鏡陣列和與其對應(yīng)的光電變換裝置。
全文摘要
公開了能夠可靠地獲得監(jiān)視光,同時能夠容易地制造的透鏡陣列。該透鏡陣列中,通過第1光學(xué)面(14a)和第1棱鏡面(16a)之間的反射/透射層(17),將射入第1透鏡面(11)的來自各個發(fā)光元件的光分別分光到第2透鏡面(12)側(cè)和第3透鏡面(13)側(cè),將被分光到第3透鏡面(13)側(cè)的光中所包含的監(jiān)視光通過第3透鏡面(13)射出到受光元件(8)側(cè),同時使第1光學(xué)面(14a)的射入側(cè)的光路與第2光學(xué)面(14b)的射出側(cè)的光路位于同一線上。
文檔編號G02B6/42GK102667565SQ20108005869
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
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