(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板、および、前記第１の基板と対向する第２の基板に取り付けられ、
４列×ｎ個（ｎは一列あたりの個数であって複数）の光ファイバを整列配置したコネクタを、前記光ファイバの光軸が前記第１の基板面および第２の基板面と平行になるように取り付け、
前記第１の基板上に２列に配列され、前記第１の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第１の光電変換素子群、および、前記第２の基板上に２列に配列され、前記第２の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第２の光電変換素子群と、前記４×ｎ個の光ファイバと、を光学的に結合するレンズアレイであって、
前記レンズアレイは、第１のレンズアレイ本体と第２のレンズアレイ本体とからなり、
前記第１および第２のレンズアレイ本体は、
前記光電変換素子に遠い側の列である第１列の各光ファイバの端面に対向する位置に設けられるｎ個の第１のレンズと、
前記光ファイバに遠い側の列である第１列の各光電変換素子に対向する位置に設けられるｎ個の第２のレンズと、
前記光電変換素子に近い側の列である第２列の各光ファイバの端面に対向する位置に設けられるｎ個の第３のレンズと、
前記光ファイバに近い側の列である第２列の各光電変換素子に対向する位置に設けられるｎ個の第４のレンズと、
前記第１列の光電変換素子あるいは前記第１列の光ファイバの端面から出射され、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間の第１の光路を通る光の進行方向を変える第１の反射面と、
前記第２列の光電変換素子あるいは前記第２列の光ファイバの端面から出射され、前記第３のレンズと前記第４のレンズとの間の第２の光路を通る光の進行方向を変える第２の反射面と、を具備し、
前記第１の反射面は、前記第２の光路と干渉しない位置に設けられ、
前記第２の反射面は、前記第１の光路と干渉しない位置に設けられる、
レンズアレイ。
【請求項２】
前記第２の反射面を凹部により形成し、
前記凹部は、前記第１の光路を通る光を透過させる第１の透過面および第２の透過面を有する、
請求項１記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記凹部は、開口部から奥側に向かうにしたがって、漸次、断面積が縮小する、
請求項２記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記凹部の第１の透過面および第２の透過面は、前記第１の光路に対して垂直に形成される、
請求項２記載のレンズアレイ。
【請求項５】
前記第１および第２のレンズアレイ本体において、
組み付け時に前記第１の基板あるいは前記第２の基板に接する第１の外周面と、前記第１の外周面の反対面である第２の外周面とが平行に形成される、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のレンズアレイ。
【請求項６】
コネクタにおいて先端が整列配置された、４列×ｎ個（ｎは一列あたりの個数であって複数）の光ファイバと、
第１の基板上に２列に配列され、前記第１の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第１の光電変換素子群を有し、光信号から電気信号への変換あるいは電気信号から光信号への変換を行う第１の光電変換装置と、
前記第２の基板上に２列に配列され、前記第２の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第２の光電変換素子群を有し、光信号から電気信号への変換あるいは電気信号から光信号への変換を行う第２の光電変換装置と、
前記第１及び第２の光電変換素子と前記光ファイバとを光学的に結合する請求項１から請求項５のいずれかに記載のレンズアレイと、
を具備する光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに関し、特に、マルチチャンネルの光通信を実行するのに好適なレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、システム装置内または装置間において信号を高速に伝送する必要性が急増し、光インターコネクションの開発が活発化してきている。光インターコネクションとは、電気信号を光信号に変換し、光ファイバ等を介して、通信情報を含む光を伝送する技術の総称である。
【０００３】
このような光インターコネクションでは、複数の光ファイバを整列配置したコネクタを光モジュールに接続し、マルチチャンネルの光通信を実現する。
【０００４】
マルチチャンネル光通信用の光モジュールには、コンパクト化を図るために、基板上に、基板面法線方向に光軸を持つように複数の光電変換素子（発光素子、受光素子）を整列配置し、光電変換素子の光軸と直交する方向に光軸を持つように、光電変換素子と同数の光ファイバを整列配置したコネクタをレンズアレイに取り付けるタイプがある。
【０００５】
さらに、近年、より高速な信号伝送を実現すべく、複数の光ファイバを２列に整列配置したコネクタを取り付け、マルチチャンネル光通信を実現するレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールが開発されている（例えば、特許文献１、図２３Ａ、図２３Ｂ）。
【０００６】
特許文献１（図２３Ａ、図２３Ｂ）のレンズアレイ（光学部材２２）は、各発光素子（ＶＣＳＥＬ３０）からそれぞれ出射された光を第１のレンズ（コリメートレンズ７０）から入射し、第２のレンズ（集光レンズ７５）から各光ファイバ（１０）の端面に向かって光を出射する。また、特許文献１（図２３Ａ、図２３Ｂ）のレンズアレイ（光学部材２２）は、各光ファイバ（１０）からそれぞれ出射された光を第３のレンズ（コリメートレンズ７６）から入射し、第４のレンズ（集光レンズ７７）から各受光素子（ＰＤ３２）に向かって光を出射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３４４９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、レンズアレイ内において、第１のレンズから第２のレンズまでの光路と、第３のレンズから第４のレンズまでの光路とが交差するため、信号が干渉しあい、混信を起こす虞や迷光の原因になることがある。
【０００９】
また、これまで、複数の光ファイバを４列に整列配置したコネクタを取り付け、マルチチャンネル光通信を実現するレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールは開発されていない。なお、上記従来技術を用いて、複数の光ファイバを４列にしてマルチチャンネル光通信を実現しようとすると、コネクタが２個必要となり、光モジュールが大型化してしまう。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成で、混信や迷光を起こすことなく、複数の光ファイバを４列に整列配置したコネクタとの間でマルチチャンネル光通信を実現することができるレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のレンズアレイは、第１の基板、および、前記第１の基板と対向する第２の基板に取り付けられ、４列×ｎ個（ｎは一列あたりの個数であって複数）の光ファイバを整列配置したコネクタを、前記光ファイバの光軸が前記第１の基板面および第２の基板面と平行になるように取り付け、前記第１の基板上に２列に配列され、前記第１の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第１の光電変換素子群、および、前記第２の基板上に２列に配列され、前記第２の基板面法線方向に光軸を持つ２×ｎ個の第２の光電変換素子群と、前記４×ｎ個の光ファイバと、を光学的に結合するレンズアレイであって、前記レンズアレイは、第１のレンズアレイ本体と第２のレンズアレイ本体とからなり、前記第１および第２のレンズアレイ本体は、前記光電変換素子に遠い側の列である第１列の各光ファイバの端面に対向する位置に設けられるｎ個の第１のレンズと、前記光ファイバに遠い側の列である第１列の各光電変換素子に対向する位置に設けられるｎ個の第２のレンズと、前記光電変換素子に近い側の列である第２列の各光ファイバの端面に対向する位置に設けられるｎ個の第３のレンズと、前記光ファイバに近い側の列である第２列の各光電変換素子に対向する位置に設けられるｎ個の第４のレンズと、前記第１列の光電変換素子あるいは前記第１列の光ファイバの端面から出射され、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間の第１の光路を通る光の進行方向を変える第１の反射面と、前記第２列の光電変換素子あるいは前記第２列の光ファイバの端面から出射され、前記第３のレンズと前記第４のレンズとの間の第２の光路を通る光の進行方向を変える第２の反射面と、を具備し、前記第１の反射面は、前記第２の光路と干渉しない位置に設けられ、前記第２の反射面は、前記第１の光路と干渉しない位置に設けられる、構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光路が互いに交差することなく、４×ｎ個の光ファイバと、各光ファイバと光軸が直交する４×ｎ個の光電変換素子とを光学的に結合することができるので、コンパクトな構成で、混信や迷光を起こすことなく、複数の光ファイバを４列に整列配置したコネクタとの間でマルチチャンネル光通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光モジュールの構成をレンズアレイの側面縦断面図とともに示す構成図
【図２】図１の光モジュールの一部の構成をレンズアレイ本体の側面縦断面図とともに示す部分構成図
【図３】図２のレンズアレイ本体を示す図
【図４】図１の光モジュールのレンズアレイと半導体基板との結合状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る光モジュールのレンズアレイ本体のバリエーションを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態では、４８芯（＝１２芯×４列）のマルチチャンネルの双方向通信を例に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
［光モジュールの構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る光モジュールの構成をレンズアレイの側面縦断面図とともに示す構成図である。図２は、図１の光モジュールの一部の構成をレンズアレイ本体の側面縦断面図とともに示す部分構成図である。また、図３は、図２のレンズアレイ本体を示す図である。図３（ａ）はレンズアレイ本体の正面図、図３（ｂ）はレンズアレイ本体の平面図、図３（ｃ）はレンズアレイ本体の底面図、図３（ｄ）はレンズアレイ本体の右側面断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、光モジュール１は、光電変換装置１０−１、１０−２と、レンズアレイ２０と、光ファイバケーブル４０と、から主に構成される。
【００１７】
［光電変換装置の構成］
光電変換装置１０−１は、電気信号から光信号への変換を行う装置であって、２列（各列１２個）の発光素子（レーザ源）１１ａ、１１ｂを有する。発光素子１１ａ、１１ｂは、それぞれ、送信側の半導体基板１３−１の取り付け面１４−１上に図１における紙面垂直方向に等間隔に整列配置され、取り付け面１４−１に対して垂直方向（図１の下方向）にレーザ光Ｌａ−１、Ｌｂ−１を出射（発光）する。複数の発光素子１１ａ、１１ｂには、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が用いられる。
【００１８】
また、光電変換装置１０−２は、光信号から電気信号への変換を行う装置であって、２列（各列１２個）の受光素子（ＰＤ：Photo Detector）１２ａ、１２ｂを有する。受光素子１２ａ、１２ｂは、それぞれ、受信側の半導体基板１３−２の取り付け面１４−２上に図１における紙面垂直方向に等間隔に整列配置され、取り付け面１４−２と平行な受光面においてレンズアレイ２０から出射されたレーザ光Ｌａ−２、Ｌｂ−２を受光する。
【００１９】
［光ファイバケーブルの構成］
光ファイバケーブル４０は、４列（各列１２本）の光ファイバ４０ａ−１、４０ｂ−１、４０ａ−２、４０ｂ−２を有する。光ファイバケーブル４０の先端には、ＭＴコネクタ（mechanically transferable splicing connector）４１が取り付けられる。ＭＴコネクタ４１は、光ファイバの線心の先端につける多芯一括型のコネクタである。なお、本実施の形態では、光ファイバ付のＭＴコネクタの代わりに光導波路等の光伝送体を取り付けることもできる。
【００２０】
ＭＴコネクタ４１は、２つの嵌合穴（図示せず）を有する。この２つの嵌合穴とレンズアレイ２０の２つの嵌合ピン２６とをそれぞれ嵌合させることにより、光ファイバケーブル４０をレンズアレイ２０に取り付けることができる。
【００２１】
［レンズアレイの構成］
レンズアレイ２０は、同型の２つのレンズアレイ本体２１−１、２１−２からなる。レンズアレイ本体２１−１は、半導体基板１３−１の取り付け面１４−１上に取り付けられ、各光ファイバ４０ａ−１、４０ｂ−１とこれに対応する各発光素子１１ａ、１１ｂとを光学的に結合させる。また、レンズアレイ本体２１−２は、半導体基板１３−２の取り付け面１４−２上に各光ファイバ４０ａ−２、４０ｂ−２とこれに対応する各受光素子１２ａ、１２ｂとを光学的に結合させる。
【００２２】
レンズアレイ本体２１−１、２１−２は、ほぼ直方体であり、例えば、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ＰＣ（ポリカーボネート），ＥＰ（エポキシ樹脂）等の光透過性を有する樹脂材料、又は透明なガラスにより形成される。
【００２３】
レンズアレイ本体２１−１は、レンズアレイ本体２１−２と同型であるので、以下では、図２、図３を用いて、レンズアレイ本体２１−２について説明し、レンズアレイ本体２１−１の説明は省略する。
【００２４】
レンズアレイ本体２１−２には、光電変換素装置１０−２に臨む外周面２１ａ（図２における下端面）から外周面２１ｄ（図２における右端面）にかけて、底面２２ａが外周面２１ａと平行な切り欠き部２２が形成される。また、レンズアレイ本体２１−２には、光ファイバ４０ａ−２、４０ｂ−２の端面に臨む外周面２１ｂ（図２における左端面）から外周面２１ｃ（図２における上端面）にかけて、底面２３ａが外周面２１ｂと平行な切り欠き部２３が形成される。また、レンズアレイ本体２１−２には、外周面２１ｃから外周面２１ｄにかけて切り欠き部２４が形成される。また、レンズアレイ本体２１−２には、外周面２１ｃの中央部に凹部２５が形成される。なお、底面２２ａには、位置合わせ用のアライメントマーク２２ｂを設けても良い。
【００２５】
また、レンズアレイ本体２１−２には、外周面２１ｂの両端部に２つの凸部２６ａ、２６ｂが形成される。凸部２６ａ、２６ｂは、半円柱形状で、平面部分は外周面２１ｃと同一平面となる。レンズアレイ本体２１−１の凸部２６ａとレンズアレイ本体２１−２の凸部２６ｂとを合わせて一方の嵌合ピン２６となる。同様に、レンズアレイ本体２１−１の凸部２６ｂとレンズアレイ本体２１−２の凸部２６ａとを合わせて他方の嵌合ピン２６となる（図４参照）。なお、凸部２６ａ、２６ｂの先端には、球面加工、あるいは、面取り加工を施してもよい。
【００２６】
また、レンズアレイ本体２１−２には、外周面２１ａの両端部に外周面２１ｃまで貫通する２つの取り付け穴２７ａ、２７ｂが形成される。取り付け穴２７ａ、２７ｂは、レンズアレイ本体２１−２を半導体基板１３−２の取り付け面１４−２上に取り付けるために用いられる。
【００２７】
また、レンズアレイ本体２１−２は、底面２３ａに、光ファイバ４０ａ−２と同数（１２個）の円形状の第１のレンズ３１（凸レンズ）を有する。各第１のレンズ３１は、各光ファイバ４０ａ−２の端面に対向する位置に整列配置される。各第１のレンズ３１は、対応する各光ファイバ４０ａ−２の端面から出射されたレーザ光Ｌａ−２を、集束光となるように屈折させた上でレンズアレイ本体２１−２の内部へと進行させる。なお、レンズアレイ本体２１−１の各第１のレンズ３１は、レンズアレイ本体２１−１の内部の光路を進行してきた各レーザ光Ｌａ−１を、各光ファイバ４０ａ−１の端面上に集光させるように屈折させ、対応する各光ファイバ４０ａ−１の端面に向けてそれぞれ出射する（図１参照）。
【００２８】
また、レンズアレイ本体２１−２は、底面２２ａに、受光素子１２ａと同数（１２個）の円形状の第２のレンズ３２（凸レンズ）を有する。各第２のレンズ３２は、各受光素子１２ａに対向する位置に整列配置される。各第２のレンズ３２は、対応する各第１のレンズ３１にそれぞれ入射してレンズアレイ本体２１−２の内部の光路を進行してきた各レーザ光Ｌａ−２を、受光素子１２ａの受光部に照射する集束光になるように屈折させ、対応する各受光素子１２ａに向けてそれぞれ出射する。なお、レンズアレイ本体２１−１の各第２のレンズ３２は、対応する各発光素子１１ａから出射されたレーザ光Ｌａ−１をそれぞれ集束光になるように屈折させた上でレンズアレイ本体２１−１の内部へと進行させる（図１参照）。
【００２９】
また、レンズアレイ本体２１−２は、底面２３ａに、光ファイバ４０ｂ−２と同数（１２個）の円形状の第３のレンズ３３（凸レンズ）を有する。各第３のレンズ３３は、対応する各第１のレンズ３１よりも受光素子１２ａ、１２ｂに近い位置であって、各光ファイバ４０ｂ−２の端面に対向する位置に整列配置される。各第３のレンズ３３は、対応する各光ファイバ４０ｂ−２の端面から出射されたレーザ光Ｌｂ−２を、平行光となるように屈折させた上でレンズアレイ本体２１−２の内部へと進行させる。なお、レンズアレイ本体２１−１の各第３のレンズ３３は、レンズアレイ本体２１−１の内部の光路を進行してきた各レーザ光Ｌｂ−１を、各光ファイバ４０ｂ−１の端面上に集光させるように屈折させ、対応する各光ファイバ４０ｂ−１の端面に向けてそれぞれ出射する（図１参照）。
【００３０】
また、レンズアレイ本体２１−２は、底面２２ａに、受光素子１２ｂと同数（１２個）の円形状の第４のレンズ３４（凸レンズ）を有する。各第４のレンズ３４は、対応する各第２のレンズ３２よりも光ファイバに近い位置であって、各受光素子１２ｂに対向する位置に整列配置される。各第４のレンズ３４は、対応する各第３のレンズ３３にそれぞれ入射してレンズアレイ本体２１−２の内部の光路を進行してきた各レーザ光Ｌｂ−２を、受光素子１２ｂの受光部に照射する集束光になるように屈折させ、対応する各受光素子１２ｂに向けてそれぞれ出射する。なお、レンズアレイ本体２１−１の各第４のレンズ３４は、対応する各発光素子１１ｂから出射されたレーザ光Ｌｂ−１をそれぞれ平行光になるように屈折させた上でレンズアレイ本体２１−１の内部へと進行させる（図１参照）。
【００３１】
切り欠き部２４には、平坦な全反射面２４ａが形成される。全反射面２４ａの角度はレンズアレイ本体２１−２の材質（屈折率）に基づいて好適に設定される。例えば、レンズアレイ本体２１−２がＰＥＩにより形成されるとき、図２における横方向を基準（０°）とした場合、全反射面２４ａの角度は、図２における時計回りに４７°である。全反射面２４ａは、レーザ光Ｌｂ−２の光路と干渉しない位置に設けられ、第１のレンズ３１から出射された各レーザ光Ｌａ−２を全反射させる。なお、全反射面２４ａには、Au、Ag、Al等からなる反射膜をコーティングしても良い。
【００３２】
なお、切り欠き部２４には、全反射面２４ａを形成するために、全反射面２４ａの下端辺と外周面２１ｄとを繋ぐ平坦な面２４ｂが形成される。
【００３３】
凹部２５には、この凹部２５における側面の一部をなす平坦な透過面２５ａ、この凹部２５における側面の一部をなす平坦な透過面２５ｂ、および、この凹部２５における底面の一部をなす平坦な全反射面２５ｃが形成される。
【００３４】
なお、凹部２５には、透過面２５ａを透過したレーザ光Ｌ１が全反射面２５ｃに当たらないように、透過面２５ｂと全反射面２５ｃとの間に逃げ面２５ｄが形成される。
【００３５】
透過面２５ａは、図２における上端辺および下端辺が第１のレンズ３１の整列方向に平行かつ上端辺が下端辺よりも外周面２１ｄ側に位置するような傾斜（約３°）をもつように形成される。透過面２５ａは、入射した各レーザ光Ｌａ−２をスネルの法則にしたがって屈折させて透過させる。
【００３６】
透過面２５ｂは、図２における上端辺および下端辺が第１のレンズ３１の整列方向に平行かつ上端辺が下端辺よりも外周面２１ｂ側に位置するような傾斜（約３°）をもつように形成される。透過面２５ｂは、入射した各レーザ光Ｌａ−２をスネルの法則にしたがって屈折させて透過させる。
【００３７】
図２における横方向を基準（０°）とした場合、全反射面２５ｃの角度は、図２における時計回りに４５°である。全反射面２５ｃは、レーザ光Ｌａ−２の光路に干渉しない位置であって全反射面２４ａよりも第３のレンズ３３および第４のレンズ３４に近い位置に設けられ、第３のレンズ３３から出射された各レーザ光Ｌｂ−２を全反射させる。なお、全反射面２５ｃには、Au、Ag、Al等からなる反射膜をコーティングしても良い。
【００３８】
［レンズアレイと半導体基板との結合］
次に、レンズアレイ２０と半導体基板１３−１、１３−２との結合について説明する。図４は、図１に示したレンズアレイ２０と半導体基板１３−１、１３−２との結合状態を示す図である。図４（ａ）はレンズアレイ２０と半導体基板１３−１、１３−２の正面図、図４（ｂ）はレンズアレイ２０と半導体基板１３−１、１３−２の右側面図である。
【００３９】
半導体基板１３−１、１３−２には、貫通穴１５ａ、１５ｂが設けられる。貫通穴１５ａ、１５ｂの内径は取り付け穴２７ａ、２７ｂの内径とほぼ同一である。また、貫通穴１５ａと貫通穴１５ｂとの間隔は、取り付け穴２７ａと取り付け穴２７ｂとの間隔と同一である。
【００４０】
レンズアレイ２０と半導体基板１３−１、１３−２とを結合するには、まず、半導体基板１３−２上に、レンズアレイ本体２１−２、レンズアレイ本体２１−１及び半導体基板１３−１をこの順に置く。このとき、レンズアレイ本体２１−２の外周面２１ｃとレンズアレイ本体２１−１の外周面２１ｃが向かい合い、レンズアレイ本体２１−１、２１−２の凸部２６ａ、２６ｂが同一方向（図４（ｂ）の左側）を向くようにする。
【００４１】
そして、レンズアレイ本体２１−１、２１−２の取り付け穴２７ａ、２７ｂおよび半導体基板１３−１、１３−２の貫通穴１５ａ、１５ｂの位置を合わせ、メタルピン５０ａ、５０ｂを挿入する。
【００４２】
メタルピン５０ａ、５０ｂの外径は、取り付け穴２７ａ、２７ｂの内径、貫通穴１５ａ、１５ｂの内径よりも僅かに大きい。したがって、メタルピン５０ａ、５０ｂを挿入することにより、取り付け穴２７ａ、２７ｂ及び貫通穴１５ａ、１５ｂは僅かに拡径され、メタルピン５０ａ、５０ｂと取り付け穴２７ａ、２７ｂ、貫通穴１５ａ、１５ｂとの間に摩擦力が生じ、メタルピン５０ａ、５０ｂは抜けなくなる。これにより、レンズアレイ２０は、半導体基板１３−１、１３−２に固定される。
【００４３】
［レーザ光の光路］
各発光素子１１ａから出射された各レーザ光Ｌａ−１は、対応するレンズアレイ本体２１−１の各第２のレンズ３２に入射し、第２のレンズ３２により屈折され集束光となる。第２のレンズ３２から出射された各レーザ光Ｌａ−１は、全反射面２４ａにおいて全反射面２４ａの角度に合わせて方向を変えるように反射され、透過面２５ａおよび透過面２５ｂを透過し、対応する第１のレンズ３１により集束光となるように屈折される。第１のレンズ３１から出射された各レーザ光Ｌａ−１は、対応する光ファイバ４０ａ−１の端面に入射する。
【００４４】
各発光素子１１ｂから出射された各レーザ光Ｌｂ−１は、対応するレンズアレイ本体２１−１の各第４のレンズ３４に入射し、第４のレンズ３４により屈折され平行光となる。第４のレンズ３４から出射された各レーザ光Ｌｂ−１は、全反射面２５ｃにおいて全反射面２５ｃの角度に合わせて方向を変えるように反射され、対応する第３のレンズ３３により集束光となるように屈折される。第３のレンズ３３から出射された各レーザ光Ｌｂ−１は、対応する光ファイバ４０ｂ−１の端面に入射する。
【００４５】
各光ファイバ４０ａ−２の端面から出射された各レーザ光Ｌａ−２は、対応するレンズアレイ本体２１−２の第１のレンズ３１に入射し、第１のレンズ３１により集束光となるように屈折される。第１のレンズ３１から出射された各レーザ光Ｌａ−２は、透過面２５ｂおよび透過面２５ａを透過し、全反射面２４ａにおいて全反射面２４ａの角度に合わせて方向を変えるように反射され、対応する第２のレンズ３２により集束光となるように屈折される。第２のレンズ３２から出射された各レーザ光Ｌａ−２は、対応する受光素子１２ａの受光面に入射する。
【００４６】
各光ファイバ４０ｂ−２の端面から出射された各レーザ光Ｌｂ−２は、対応するレンズアレイ本体２１−２の第３のレンズ３３に入射し、第３のレンズ３３により平行光となるように屈折される。第３のレンズ３３から出射された各レーザ光Ｌｂ−２は、全反射面２５ｃにおいて全反射面２５ｃの角度に合わせてほぼ直角に方向を変えるように反射され、対応する第４のレンズ３４により集束光となるように屈折される。第４のレンズ３４から出射された各レーザ光Ｌｂ−２は、対応する受光素子１２ｂの受光面に入射する。
【００４７】
このように、本実施の形態では、レーザ光Ｌａ−１の光路とレーザ光Ｌｂ−１の光路とが交差することなく、光ファイバと光電変換素子（発光素子１１ａ、１１ｂ）とがレンズによって光学的に結合される。また、本実施の形態では、レーザ光Ｌａ−２の光路とレーザ光Ｌｂ−２の光路とが交差することなく、光ファイバと光電変換素子（受光素子１２ａ、１２ｂ）とがレンズによって光学的に結合される。
【００４８】
［本実施の形態の効果、バリエーション］
上記に説明したように、本実施の形態によれば、各レーザ光の光路が交差しないため、コンパクトな構成で、混信や迷光を起こすことなく、複数の光ファイバを４列に整列配置したコネクタとの間でマルチチャンネル光通信を実現することができる。
【００４９】
また、本実施の形態によれば、透過面２５ａおよび透過面２５ｂに傾斜を持たせ、凹部２５を、開口部から奥側に向かうにしたがって、漸次、断面積が縮小するように形成することにより、凹部２５は金型からの離型性を確保した形状になるので、金型を用いてレンズアレイ本体２１−１、２１−２を効率的に製造することができる。
【００５０】
なお、図５に示すように、透過面２５ａおよび透過面２５ｂを外周面２１ｃに対して垂直に形成すれば、透過面２５ａおよび透過面２５ｂでの屈折が無くなる。これにより、凹部２５の金型からの離型性はやや劣るものの、レンズアレイ本体２１−１、２１−２の材質（屈折率）に依らず、全反射面２４ａの角度を、図５における横方向を基準（０°）として図５における時計回りに４５°とすれば良く、レンズアレイ本体２１−１、２１−２の設計、製造が容易となる。
【００５１】
また、上記の説明では、４８個の光電変換素子のうち２４個が発光素子であり２４個が受光素子である場合について説明したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、４８個の光電変換素子をすべて発光素子としてもよく、逆に、４８個の光電変換素子をすべて受光素子としてもよい。
【００５２】
また、上記の説明では、各列の光ファイバの数、各列の光電変換素子の数が１２である場合について説明したが、本実施の形態はこれに限られない。
【００５３】
また、上記の説明では、取り付け穴２７ａ、２７ｂが、レンズアレイ本体２１−１、２１−２を貫通する穴であって、各取り付け穴２７ａ、２７ｂに一本のメタルピンを通す場合について説明したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、レンズアレイ本体２１−１とレンズアレイ本体２１−２とを嵌合させた上で、各取り付け穴２７ａ、２７ｂそれぞれの両端からメタルピンを差し込んでも良い。また、本実施の形態では、所定深さの取り付け穴を外周面２１ａ、２１ｃそれぞれの両端部に設けても良く、また、取り付け穴２７ａ、２７ｂの代わりに切り欠きを設けても良い。また、メタルピンの代わりに凸形状の部材を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係るレンズアレイおよびこれを備えた光モジュールは、マルチチャンネルの光通信に使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  光モジュール
１０−１、１０−２  光電変換装置
１１ａ、１１ｂ  発光素子
１２ａ、１２ｂ  受光素子
１３−１、１３−２  半導体基板
２０  レンズアレイ
２１−１、２１−２  レンズアレイ本体
２２、２３、２４  切り欠き部
２５  凹部
２４ａ、２５ｃ  全反射面
２５ａ、２５ｂ  透過面
２６  嵌合ピン
２６ａ、２６ｂ  凸部
２７ａ、２７ｂ  取り付け穴
３１  第１のレンズ
３２  第２のレンズ
３３  第３のレンズ
３４  第４のレンズ
４０  光ファイバケーブル
４０ａ−１、４０ｂ−１、４０ａ−２、４０ｂ−２  光ファイバ
４１  ＭＴコネクタ
５０ａ、５０ｂ  メタルピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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