(57)【要約】【課題】本発明は、低背であると共に、低価格な光モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】光の進行方向を変える光学素子１と、光を受光する受光素子２２と、光学素子１および受光素子２２が実装される実装基板２３と、を有する光モジュール１０であって、光学素子１が、柱状体２の外形と、柱状体２の長手方向の一方の端部２ｂに光を集光する集光機能面３ａと、柱状体２の長手方向の他方の端部２ｃに外方に突出する突出部５と、を有すると共に、実装基板２３に当接されており、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切ると共に、集光機能面３ａによって集光された光の進行方向を受光素子２２の方向に変える光進行方向変更面４ａが突出部５に形成され、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６に受光素子２２が配置されていることを特徴とする光モジュール１０。【選択図】図３
2014041312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光の進行方向を変える光学素子と、前記光学素子から出射した光を受光する受光素子と、前記光学素子および前記受光素子が実装される実装基板と、
を有する光モジュールであって、
前記光学素子が、柱状体の外形と、前記柱状体の長手方向の一方の端部に光を集光する集光機能面と、前記柱状体の長手方向の他方の端部に外方に突出する突出部と、を有すると共に、前記実装基板に当接されており、
前記集光機能面の光軸を斜めに横切ると共に、前記集光機能面によって集光された光の進行方向を前記受光素子の方向に変える光進行方向変更面が、前記突出部に形成され、
前記突出部と前記実装基板との間に形成された空間部に前記受光素子が配置されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光学素子が、前記突出部の最も外方に突出した頂部と前記実装基板との間に形成された面である空間面を有し、前記空間部が、前記空間面と前記実装基板との間に形成された空間であることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記空間面が、前記頂部から離れるに従い前記一方の端部側に近づくように傾斜する傾斜面を有してなることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記空間面が、前記光進行方向変更面によって進行方向が変えられた光が出射される出射面と、前記出射面に連設されて、前記出射面とは異なる傾斜角度で前記実装基板に向かって延出する空間部高さ形成面と、を有してなることを特徴する請求項２に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記受光素子の受光面が前記出射面に当接されると共に、前記集光機能面によって集光された光が前記受光面に集光点を持つことを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記光進行方向変更面が、光を反射する反射面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ等から入射された光と受光素子とを光学的に結合する光モジュールに係わり、特に、入射された光の進行方向を変える光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信等において、光ファイバ等から入射された光を、フォトダイオード等の受光素子に光学的に結合する光モジュールが用いられている。
【０００３】
図１１は、特許文献１に開示される光モジュールの概略図である。特許文献１に開示される光モジュール７００は、図１１に示すように、光ファイバ７０２、光学素子７０１、及び受光素子７０３を有して構成されている。
【０００４】
光学素子７０１は、図１１に示すように、光ファイバ７０２から入射された光を集光する凸レンズ７０１ｂと、凸レンズ７０１ｂで集光された光を受光素子７０３に向けて反射する反射面７０１ａとを有している。よって、光ファイバ７０２から入射された光は、光学素子７０１の反射面７０１ａによって９０°の角度に反射されて、受光素子７０３に光学的に結合される。
【０００５】
受光素子７０３は実装基板（支持基板）７０４に固定されているが、光学素子７０１は実装基板７０４に直接に固定されていない。そして、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。
【０００６】
反射面７０１ａは、光学素子７０１に備わる一面の全面に形成されると共に、凸レンズ７０１ｂの光軸を斜めに横切る傾斜面である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２７３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される光モジュール７００においては、図１１に示すように、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。たとえば、図１２に示すように、実装基板７０４の上に受光素子７０３が固定され、反射面７０１ａが受光素子７０３の真上になるように、実装基板７０４に設置された台座７０５の上に光学素子７０１が固定されている。
【０００９】
そのため、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、高さ（Ｚ）方向の寸法が大きいという課題があった。
【００１０】
また、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、台座７０５が必要なため、部品数が多くなることや、組み立て工程数が多くなる。そのため、光モジュール７００の製造コストが高いという課題があった。
【００１１】
本発明の目的は、このような課題を顧みてなされたものであり、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光モジュールは、入射した光の進行方向を変える光学素子と、前記光学素子から出射した光を受光する受光素子と、前記光学素子および前記受光素子が実装される実装基板と、を有する光モジュールであって、前記光学素子が、柱状体の外形と、前記柱状体の長手方向の一方の端部に光を集光する集光機能面と、前記柱状体の長手方向の他方の端部に外方に突出する突出部と、を有すると共に、前記実装基板に当接されており、前記集光機能面の光軸を斜めに横切ると共に、前記集光機能面によって集光された光の進行方向を前記受光素子の方向に変える光進行方向変更面が、前記突出部に形成され、前記突出部と前記実装基板との間に形成された空間部に前記受光素子が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
集光機能面が光モジュールに入射した光を集光し、光進行方向変更面は、この集光された光の進行方向を変えて、この集光された光を受光素子の方向に進行させる。光進行方向変更面が、集光機能面と柱状体の長手方向に反対側である端部に形成されている。そのため、集光機能面と光進行方向変更面との距離を大きく設けることができるので、集光機能面と光進行方向変更面との間で光を十分に集光させることができる。よって、光進行方向変更面と受光素子との間の距離が短い距離でも、受光素子に光を集光させることができ、本発明の光モジュールによれば、低背化が可能である。
【００１４】
実装基板に当接された光学素子の突出部と実装基板との間に形成された空間部に受光素子が配置されるので、本発明の光モジュールによれば、更に低背化が可能である。
【００１５】
実装基板に当接された光学素子の突出部と実装基板との間に形成された空間部に受光素子が配置される。そのため、台座等を用意して、この台座等の上に光学素子を固定し、光学素子と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成する必要がない。そのため、部品数を少なくできると共に、光モジュールの工程数を少なくできる。よって、本発明の光モジュールによれば、低コストが可能である。
【００１６】
よって、本発明によれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。
【００１７】
前記光学素子が、前記突出部の最も外方に突出した頂部と前記実装基板との間に形成された面である空間面を有し、前記空間部が、前記空間面と前記実装基板との間に形成された空間であることが好ましい。このような態様であれば、突出部と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成することができる。
【００１８】
前記空間面が、前記頂部から離れるに従い前記一方の端部側に近づくように傾斜する傾斜面を有してなることが好ましい。このような態様であれば、実装基板との間に間隔を有する空間面を形成できるので、突出部と実装基板との間に、受光素子を配置する空間部を形成することができる。
【００１９】
前記空間面が、前記光進行方向変更面によって進行方向が変えられた光が出射される出射面と、前記出射面に連設されて、前記出射面とは異なる傾斜角度で前記実装基板に向かって延出する空間部高さ形成面と、を有してなることが好ましい。このような態様であれば、受光素子を配置する空間部において、出射面と実装基板との間隔を大きく設けることが可能となる。そのため、空間部に受光素子を配置することが容易になる。
【００２０】
前記受光素子の受光面が前記出射面に当接されると共に、前記集光機能面によって集光された光が前記受光面に集光点を持つことが好ましい。
【００２１】
このような態様であれば、光学素子と受光素子とを隔てる離間距離をなくすことができるので、更に低背化が可能である。
【００２２】
前記光進行方向変更面が、光を反射する反射面であることが好ましい。このような態様であれば、光進行方向変更面は、反射によって、集光機能面によって集光された光の進行方向を、受光素子の方向に変えることが可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態における光学素子の正面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断して矢印方向から視る断面図である。
【図３】第１の実施形態における光モジュールの説明図である。
【図４】光進行方向変更面が全反射面であることを説明する図である。
【図５】第１の実施形態における光学素子の製造方法の説明図である。
【図６】第１の実施形態における第１の変形例の光学素子の断面図である。
【図７】第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールの説明図である。
【図８】第２の実施形態における光学素子の断面図である。
【図９】第２の実施形態における光モジュールの説明図である。
【図１０】第３の実施形態における光モジュールの説明図である。
【図１１】特許文献１に開示される光モジュールの概略図である。
【図１２】従来の光モジュールの一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の光モジュールの実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。なお、説明が分かりやすいように、各図面の寸法は適宜変更して示している。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における光学素子の正面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断して矢印方向から視る断面図である。図３は、第１の実施形態における光モジュールの説明図である。
【００２７】
本実施形態の光学素子１は、図１、図２に示すように、その断面が略矩形である柱状体２の外形をなしている。そして、柱状体２は、図面左右の方向（Ｙ方向）が長手方向であり、図面右側（Ｙ２方向）に一方の端部２ｂを、図面左側（Ｙ１方向）に他方の端部２ｃを有している。そして、柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えている。
【００２８】
光学素子１は、図２に示すように、柱状体２の長手方向の一方の端部２ｂに、光を集光する集光機能面３ａを有している。そして、集光機能面３ａは、端部２ｂから外方に突出する非球面形状に形成されている。
【００２９】
本実施形態によれば、集光機能面３ａは、非球面形状であるとしたが、集光機能を有する形状であれば、これに限定されるものではない。集光機能面３ａは、球面形状であることも可能である。また、集光機能面３ａは、平板マイクロレンズや、回折格子であることも可能である。
【００３０】
光学素子１は、図１、図２に示すように、柱状体２の長手方向の他方の端部２ｃに、端部２ｃから外方に突出する突出部５を有している。そして、突出部５は、光の進行方向を変える光進行方向変更面４ａと、端部２ｃから外方に最も突出する頂部４ｂと、光を出射する出射面４ｆとを有しており、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように形成されている。
【００３１】
柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えており、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間の距離を適切に設けることが可能である。また、本実施形態においては、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａによって集光された光を反射する反射面として形成されている。
【００３２】
そして、光学素子１は、図１、図２に示すように、頂部４ｂより図面下側（Ｚ１方向）であって、頂部４ｂと実装基板２３との間に２つの面、すなわち２つの空間面４ｃ、４ｄを有している。２つの面のうち底側面２ｄから遠い空間面４ｃは、底側面２ｄに平行に形成されている。また、２つの面のうち底側面２ｄに近い空間面４ｄは、底側面２ｄに直交して形成されている。
【００３３】
次に、第１の実施形態における光モジュールについて説明する。図３は、第１の実施形態における光モジュールの説明図である。本実施形態における光モジュール１０は、図３に示すように、実装基板２３の上面２３ａに光学素子１とフォトダイオード等の受光素子２２とが実装され構成されている。
【００３４】
光学素子１は、図３に示すように、実装基板２３の上面２３ａに底側面２ｄを対向させて、実装基板２３の上面２３ａに当接するように実装される。その結果、光モジュール１０においては、突出部５と実装基板２３との間に、底側面２ｄに平行に形成された空間面４ｃと、底側面２ｄに直交して形成された空間面４ｄと、実装基板２３の上面２３ａとに囲まれた空間である空間部６を形成することができる。
【００３５】
その結果、図３に示すように、この空間部６に受光素子２２を配置させて、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの図面真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａに実装することができる。
【００３６】
光学素子１は、図３に示すように、突出部５の頂部４ｂと実装基板２３との間に、２つの面、すなわち空間面４ｃと空間面４ｄを有する。空間面４ｃは、実装基板２３の上面２３ａに平行であり、空間面４ｄは、実装基板２３の上面２３ａに直交している。空間面４ｃは、光進行方向変更面４ａによって反射された光２７を、受光素子２２の方向に出射する出射面４ｆである。空間面４ｃに連設されて、空間面４ｃとは異なる傾斜角度で実装基板２３に向かって延出する空間面４ｄは、出射面４ｆと実装基板２３との間に間隔を設ける空間部高さ形成面である。その結果、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６において、実装基板２３との間隔の大きい出射面４ｆを設けることができる。よって、空間部６内に受光素子２２を配置することが容易となり、光モジュール１０の低背化を容易にする。
【００３７】
光ファイバ等から光モジュール１０に入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５は、図３に示すように、集光機能面３ａによって集光されて、集光されながら光進行方向変更面４ａに向けて進行する。そして、光進行方向変更面４ａが、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように設けられている。そのため、集光機能面３ａによって集光された光２６は、光進行方向変更面４ａに入射し、光進行方向変更面４ａによって反射されて、受光素子２２の受光部２２ａに集光することができる。
【００３８】
本実施形態においては、光進行方向変更面４ａが、図３に示すように、集光機能面３ａと柱状体２の長手方向に反対側である端部２ｃに形成されている。そのため、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの距離を大きく設けることができるので、集光機能面３ａによって集光された光２６は、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間で十分に集光される。よって、光進行方向変更面４ａと受光素子２２との間の距離が短い距離でも、受光素子２２に光を集光させることができ、本発明の光モジュールによれば、低背化が可能である。
【００３９】
また、本実施形態によれば、図３に示すように、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６に、受光素子２２を、光学素子１と上下（Ｚ方向）方向で重なるように実装することができる。よって、本実施形態の光モジュール１０によれば、高さ（Ｚ）方向の寸法を小さくできるので、更に低背化が可能である。
【００４０】
以上によって、本実施形態によれば、低背である光モジュールを提供することができる。
【００４１】
特許文献１に開示される光モジュール７００においては、図１１に示すように、光学素子７０１は、受光素子７０３の上に間隔を設けて、平面視で重なるように配置されている。たとえば、図１２に示すように、実装基板７０４の上に受光素子７０３が固定され、受光素子７０３が反射面７０１ａの真下になるように、実装基板７０４に設置された台座７０５の上に光学素子７０１が固定されている。
【００４２】
ところが、本実施形態によれば、突出部５と実装基板２３との間に形成された空間部６に、受光素子２２を配置することで、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａの上に実装することができる。
【００４３】
そのため、本実施形態によれば、台座等を用意して、この台座等の上に光学素子を固定し、光学素子と実装基板との間に、受光素子を配置するための空間部を形成する必要がない。そのため、部品数を少なくできると共に、光モジュールの組み立て工程数を少なくできる。よって、本実施形態の光モジュールによれば、低コストが可能である。
【００４４】
以上より、本実施形態よれば、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。
【００４５】
図３を用いて説明する。受光素子２２の受光部２２ａは、集光機能面３ａの焦点に配置されている。よって、集光機能面３ａと受光部２２ａとの間の光路の距離は、集光機能面３ａの焦点距離に等しい。本実施形態においては、集光機能面３ａと光進行方向変更面４ａとの間の光路の距離を、集光機能面３ａの焦点距離の０．５〜０．８倍に設けている。よって、本実施形態によれば、光進行方向変更面４ａと受光部２２ａとの間の光路の距離は、集光機能面３ａの焦点距離の０．２〜０．５倍に設けられるので、低背化に優れる。
【００４６】
本実施形態によれば、集光機能面３ａから受光部２２ａまでの光路は、図３に示すように、光学素子１がなす左右（Ｙ）方向の範囲および上下（Ｚ）方向の範囲内に収まっている。よって、本実施形態によれば、集光機能面３ａの焦点距離を短くすることや、光学素子１を小さくすることで、光モジュール１０を小型化や、低背化することが可能である。
【００４７】
ところが、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、凸レンズ７０１ｂから受光素子７０３の受光部７０３ａまでの光路は、図１１に示すように、光学素子７０１がなす左右（Ｙ）方向の範囲および上下（Ｚ）方向の範囲内に収まっていない。よって、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、凸レンズ７０１ｂの焦点距離を短くすることや、光学素子７０１を小さくすることだけでは、光モジュール７００を小型化や、低背化することができなかった。
【００４８】
本実施形態においては、光進行方向変更面４ａは、光を反射する反射面として作用する。よって、光進行方向変更面４ａの反射率が高いことが望ましい。そのため、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光は、光進行方向変更面４ａによって全反射されるように設けられている。
【００４９】
光が、屈折率ｎ１の物質から、屈折率ｎ２の物質に入射する際における、全反射の臨界角θは、（１）式のように表わせる。
【００５０】
θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）・・・・・（１）
そして、屈折率ｎ１の物質から、屈折率ｎ２の物質に入射する光の入射角度が臨界角θ以上の場合に、光の全反射は起こる。
【００５１】
図４は、光進行方向変更面が全反射面であることを説明する図である。図４に示すように、第２の光学機能面４ａの法線４ｆと、集光機能面３ａの光軸７との集光機能面３ａ側になす角度４ｇは、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光の入射角度である。
【００５２】
本実施形態においては、光学素子１の光学素材は透光性のガラス素材であり、光学素子１は空気中に設置されている。また、光学素子１の屈折率が、ほぼ１．６０程度であり、空気の屈折率は、ほぼ１．００である。これらの値を（１）式に代入して計算すると、臨界角θは３８．７°である。本実施形態の、光の入射角度である角度４ｇは、臨界角θ（３８．７°）より大きい４５°に設けられている。そのため、集光機能面３ａによって集光された光のうち光進行方向変更面４ａに入射した光は、光軸７に対してほぼ９０°の角度をなして全反射される。
【００５３】
そのため、光進行方向変更面４ａによって反射された光２７は、全反射して、受光素子２２の受光部２２ａに集光される。よって、本実施形態によれば、光ファイバ等から光モジュール１０に入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５を、受光素子２２に高い結合効率で光結合することができる。
【００５４】
本実施形態においては、光学素子１がガラス素材からなるとしたが、これに限定されるものではない。光学素子１を透光性の樹脂素材から形成することも可能である。そして、屈折率がほぼ１．６０程度の樹脂素材を選ぶことが可能であり、この際においても、臨界角θは３８．７°程度とすることが可能である。
【００５５】
本実施形態においては、角度４ｇを臨界角θ以上に設けたが、これに限定されるものではない。たとえば、光進行方向変更面４ａの表面にアルミニウムや銀などの金属反射膜を蒸着等によって形成することで、光進行方向変更面４ａを反射面とすることも可能である。
【００５６】
次に、本実施形態における光学素子１の製造方法について説明する。図５は、第１の実施形態における光学素子の製造方法の説明図である。
【００５７】
図５（ａ）に示す工程で、プレス成型装置５０を準備する。プレス成型装置５０は、胴型５３、上金型５１、下金型５２、およびヒータ５４を有して構成されている。そして、上金型５１は、図２に示される集光機能面３ａに対応するレンズ形状面５１ａを備えている。また、下金型５２は、図２に示される突出部５、および頂部４ｂなどに対応する形状を備えている。
【００５８】
下金型５２は、突出部５に対応する窪み部５２ａをほぼ中央に備え、窪み部５２ａに光進行方向変更面４ａ（図２に図示）に対応する第１の傾斜面５２ｂを備える。そして、下金型５２は、頂部４ｂ、空間面４ｃ、４ｄ（図２に図示）の各々に対応して、底面５２ｅ、面５２ｃ、面５２ｄを備えている。
【００５９】
次に、図５（ｂ）に示す工程で、光学素子１（図５（ｃ）に図示）を構成するガラス素材５５が胴型５３内に入れられる。そして、ヒータ５４によってガラス素材５５が軟化する温度まで加熱される。
【００６０】
次に、図５（ｃ）に示す工程で、上金型５１及び下金型５２によって上下からガラス素材５５がプレスされる。その結果、上金型５１及び下金型５２の形状がガラス素材５５に転写されることで、光学素子１が形成される。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示す工程で、ヒータ５４の電源が切られ所定の温度まで冷却される。そして、上金型５１及び下金型５２が胴型５３から引き抜かれ、光学素子１が上金型５１及び下金型５２から離型されることで、光学素子１が製造される。
【００６２】
このように、複数の光学機能面を有する光学素子１は、ガラス素材５５を上金型５１及び下金型５２によりプレスする一体成型によって製造される。
【００６３】
本実施形態においては、図２に示すように、光進行方向変更面４ａは、端部２ｃの光軸７に直交する断面積よりも小さい。よって、光進行方向変更面４ａ近傍の容積、すなわち突出部５の容積は、突出部５の周囲に位置する端部２ｃ近傍の容積よりも小さい。
【００６４】
光進行方向変更面４ａの機能は、図３に示すように、集光された光２６の進行方向を変えることである。そのため、光進行方向変更面４ａの面積は、集光された光２６の光進行方向変更面４ａへの投影面積より大きければよい。集光された光２６は、集光機能面３ａによって集光されて、光進行方向変更面４ａに入射する際には、光軸７に直交する断面積が集光機能面３ａに入射した光よりも十分に小さくなるので、光進行方向変更面４ａの面積も小さくすることができる。
【００６５】
このように、光進行方向変更面４ａの面積を小さくすることができるので、柱状体２の他方の端部２ｃにおいて、図３に示すように、光進行方向変更面４ａを形成する高さ（Ｚ）方向の位置を所望の位置に設計することができる。そのため、突出部５と実装基板２３の上面２３ａとの間に空間部６を形成することが可能となり、この空間部６に受光素子２２を配置することができ、光モジュール１０の低背化が実現できた。
【００６６】
突出部５の容積が小さいと、突出部５に対応する窪み部５２ａ（図５（ａ））の容積も小さい。そのため、プレス成型の際に、窪み部５２ａ近傍の軟化されたガラス素材５５の量は、窪み部５２ａの容積に対して相対的に十分な量となる。その結果、上金型５１及び下金型５２によりプレスされることで、軟化されたガラス素材５５は、窪み部５２ａに十分に供給される。
【００６７】
光進行方向変更面４ａの面積を小さくすることができるので、光進行方向変更面４ａは、柱状体２の端部２ｃに形成される面の一部として設けることができる。そのため、プレス成型の際に、窪み部５２ａを囲むように軟化されたガラス素材５５を設けることができる。その結果、上金型５１及び下金型５２によりプレスされることで、軟化されたガラス素材５５は、周囲から窪み部５２ａに均一に供給される。
【００６８】
よって、光進行方向変更面４ａは、成型性が良好に、すなわち平坦性や、傾斜角度等が精度よく実現される。平坦性の精度が良いと、光の集光性は良好である。また、傾斜角度の精度が良いと、光の反射される角度精度は良好である。そのため、本実施形態における光モジュール１０は、図３に示すように、光ファイバ等から入射した光、すなわち集光機能面３ａに入射した光２５を、受光素子２２に高い結合効率で光結合することができる。
【００６９】
ところが、特許文献１に開示される光学素子７０１においては、図１１に示すように、反射面７０１ａは、光学素子７０１に備わる一面の全面に、すなわち光学素子７０１を横断する横断面として形成されている。そのため、反射面７０１ａを加工性良く形成することは難しく、反射面７０１ａは、平坦性の精度や、傾斜角度の精度が悪かった。
【００７０】
反射面７０１ａの平坦性が悪いと、光の集光性が劣化する。反射面７０１ａの傾斜角度の精度が悪いと、反射する光の反射角度の精度が劣化する。
【００７１】
そのため、特許文献１に開示される光モジュール７００においては、光ファイバ７０２から入射した光と受光素子７０３との光結合効率が悪いという課題があった。
【００７２】
本実施形態における光モジュール１０においては、光学素子１および受光素子２２の各々を単一に設けているが、これに限定されるものではない。光学素子１および受光素子２２、の各々を、複数個に設けることも可能である。
【００７３】
＜第１の変形例＞
次に、第１の実施形態における第１の変形例について説明する。図６に、第１の実施形態における第１の変形例の光学素子の断面図を示す。本変形例は、光進行方向変更面４ａを、柱状体２の上側面２ａに接するように形成している。また、突出部５のうちで最も外方に突出した頂部４ｂが、第１の実施形態のように面ではなく、広さを持たない線状に形成されている。
【００７４】
光学素子の端部２ｃにおいては、光を反射する光進行方向変更面４ａと、受光素子を配置する空間部６とは最低限に必要である。そのため、それ以外の部分は適宜縮小、省略することが可能である。本変形例においては、集光機能面３ａによって集光された光を反射する光進行方向変更面４ａおよび受光素子が配置される空間部６以外の領域を省いている。よって、図２に図示する光学素子１に比べ、本変形例は、光モジュールの低背化に優れている。
【００７５】
＜第２の変形例＞
以下、第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールについて説明する。図７は、第１の実施形態における第２の変形例の光モジュールの説明図である。本変形例においては、図７に示すように、頂部４ｂと実装基板２３との間に設けられた２つの空間面４ｃ、４ｄが、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜している。
【００７６】
そのため、本変形例においては、実装基板２３に近い方の空間面４ｄが、実装基板２３から遠い方の空間面４ｃに比べて、実装基板２３から離れる方向に傾斜する傾斜角度が大きい。そのため、空間面４ｃと空間面４ｄは鈍角４ｅをなして接している。その結果、本変形例においては、実装基板２３から遠い方の空間面４ｃを、実装基板２３との間隔を大きく設けることが可能である。よって、本変形例のような態様であれば、空間部６に受光素子２２を配置することが容易である。
【００７７】
図３に示す光モジュールにおいては、空間面４ｄが、実装基板２３の上面２３ａに直交している。ところが、本変形例においては、空間面４ｄは、実装基板２３の上面２３ａに傾斜している。そのため、図３に示す光モジュールに比べて、本変形例の光モジュールは、空間面４ｃ、４ｄと上面２３ａに囲まれた空間部６が占める上面２３ａの面積が大きい。よって、図３に示す光モジュールに比べて、本変形例の光モジュールにおいては、空間部６内に受光素子２２を配置する面積を大きく設けることができるので、空間部６に配置することが更に容易である。
【００７８】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態における光学素子および光モジュールについて説明する。図８は、第２の実施形態における光学素子の断面図である。図９は、第２の実施形態における光モジュールの説明図である。
【００７９】
本実施形態における光学素子２０は、図８に示すように、その断面が略矩形である柱状体２の外形をなしている。そして、柱状体２は、図面左右の方向（Ｙ方向）が長手方向であり、図面右側（Ｙ２方向）に一方の端部２ｂを、図面左側（Ｙ１方向）に他方の端部２ｃを有している。そして、柱状体２は、端部２ｂと端部２ｃとの間に、底側面２ｄを有してなる側面を備えている。
【００８０】
光学素子２０は、図８に示すように、柱状体２の長手方向の一方の端部２ｂに、光を集光する集光機能面３ａを有している。
【００８１】
光学素子２０は、図８に示すように、柱状体２の長手方向の他方の端部２ｃに、端部２ｃから外方に突出する突出部５を有している。そして、突出部５は、光の進行方向を変える光進行方向変更面４ａと、端部２ｃから外方に最も突出する頂部４ｂと、光を出射する出射面４ｆとを有しており、光進行方向変更面４ａは、集光機能面３ａの光軸７を斜めに横切るように形成されている。
【００８２】
出射面４ｆは、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜する傾斜面として形成されている。そして、光学素子２０は、頂部４ｂと実装基板２２との間に、頂部４ｂから離れるに従い一方の端部２ｂ側に近づくように傾斜する空間面４ｃのみを有している。本実施形態においては、空間面４ｃが、光を出射する出射面４ｆと、出射面４ｆと実装基板２２との間に間隔を設ける空間部高さ形成面として機能している。
【００８３】
次に、本実施形態における光モジュール３０について、図９を用いて説明する。光学素子２０は、図９に示すように、実装基板２３の上面２３ａに底側面２ｄを対向させて、実装基板２３の上面２３ａに当接するように実装される。その結果、光モジュール３０においては、頂部４ｂと実装基板２３との間に、空間面４ｃと実装基板２３の上面２３ａとに囲まれた空間部６を形成することができる。
【００８４】
その結果、図９に示すように、この空間部６に受光素子２２を配置させて、受光素子２２の受光部２２ａを光進行方向変更面４ａの図面真下になるように、受光素子２２を実装基板２３の上面２３ａに実装することができる。
【００８５】
よって、第１の実施形態と同様の理由によって、本実施形態においても、低背であると共に、低コストな光モジュールを提供することができる。
【００８６】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態における光学素子および光モジュールについて説明する。図１０は、第３の実施形態における光モジュールの説明図である。
【００８７】
第３の実施形態における光モジュールにおいては、図１０に示すように、光進行方向変更面４ａによって進行方向が変えられた光２７は、出射面４ｆから受光素子２２の方向に出射される。そして、受光素子２２の受光面２２ｂが、出射面４ｆに当接されている。
【００８８】
そして、集光機能面３ａによって集光された光２６が、光進行方向変更面４ａによって受光素子２２の方向に進行方向が変えられ、受光面２２ｂに集光点を持つように、本実施形態における光モジュールは構成されている。
【００８９】
このような態様であるので、光学素子と受光素子２２とを隔てる離間距離をなくすことができるので、本実施形態によれば、更に低背化が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１  光学素子
２  柱状体
２ａ  上側面
２ｂ  一方の端部
２ｃ  他方の端部
２ｄ  底側面
３ａ  集光機能面
４ａ  光進行方向変更面
４ｂ  頂部
４ｃ、４ｄ  空間面
５  突出部
６  空間部
７  光軸
１０、３０  光モジュール
２２  受光素子
２２ａ  受光部
２３  実装基板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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