(57)【要約】【課題】光電素子として端面発光型レーザダイオードを備える場合に、光信号の出力を高精度に行うことができると共に、部品点数を低減して低コスト化が可能な光通信モジュールを提供する。【解決手段】ＯＳＡ１は、導電体３０を保持する保持部１１及び光を集光するレンズ部４０を透光性の合成樹脂で一体成型した透光部品１０を備え、保持部１１に保持された導電体３０にＥＥＬＤ２０を接続する。ＥＥＬＤ２０が発した光をレンズ部４０の第１の入射面４１及び第２の入射面４２へ入射させ、各入射面からレンズ部４０内へ入射した光を交差させることなく第１の出射面４３及び第２の出射面４４からそれぞれ出射させる。また第１の出射面４３及び第２の出射面４４を不連続とする。透光部品１０には、ＥＥＬＤ２０の発光面とレンズ部４０との間に凹所を形成し、第１の入射面４１の一部を凹所１２内に設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他部材との接続を行う接続端子部が設けられた接続面、及び該接続面に交差する発光面を有する多面体形をなし、電気信号を光信号に変換する発光素子と、
前記接続端子部を介して前記発光素子が接続される導電体と、
該導電体を保持する保持部、及び該保持部にて保持した前記導電体に接続された前記発光素子の発光面に対向する位置に設けられ、前記発光面から発した光を所定位置へ集光するレンズ部を、透光性の合成樹脂で一体成型した透光部品と
を備え、
前記レンズ部は、
前記発光面から発した光が入射し、曲率又は前記発光面に対する傾きがそれぞれ異なる複数の入射面と、
該複数の入射面に対応して設けられ、各入射面から入射した光をそれぞれ前記所定位置へ出射する複数の出射面と
を有し、
該複数の出射面は連続せず、
前記レンズ部内を透る各入射面から対応する出射面までの光が、それぞれ交差しないようにしてあること
を特徴とする光通信モジュール。
【請求項２】
前記透光部品は、複数の金型を用いて成型されており、
各出射面は、異なる金型にて成型されていること
を特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
【請求項３】
前記透光部品は、前記保持部にて保持した前記導電体に接続された前記発光素子の発光面と、前記レンズ部との間に形成された凹所を有し、
少なくとも１つの前記入射面の一部又は前部は、前記凹所内に設けてあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
前記レンズ部は、前記入射面から入射した光を、前記レンズ部内で全反射させることによって、対応する前記出射面へ導くようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
【請求項５】
前記複数の出射面から出射した光が、前記所定位置にて同位相で干渉するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
【請求項６】
光信号を送受信する光通信線に嵌合する筒部と、
該筒部及び前記透光部品を連結する連結部と
を更に備え、
前記レンズ部は、前記筒部に嵌合した光通信線へ光を集光するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の光通信モジュール。
【請求項７】
前記筒部及び前記連結部は、前記透光部品と一体成型してあること
を特徴とする請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項８】
前記筒部及び前記連結部は、一体成型してあり、
前記連結部又は前記透光部品の一方は、連結位置を規定する凸部又は凹部を有し、
前記連結部又は前記透光部品の他方は、前記凸部又は凹部に係合する凹部又は凸部を有すること
を特徴とする請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項９】
前記連結部は、前記透光部品と一体成型してあり、
前記筒部又は前記連結部の一方は、連結位置を規定する凸部又は凹部を有し、
前記筒部又は前記連結部の他方は、前記凸部又は凹部に係合する凹部又は凸部を有すること
を特徴とする請求項６に記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信を行うためのレーザダイオードなどの発光素子をパッケージ化した光通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバなどを利用した光通信が広く普及している。光通信は、電気信号をレーザダイオードなどの発光素子にて光信号に変換し、光ファイバを介して光信号を送受信し、受信した光信号をフォトダイオードなどの受光素子が電気信号に変換することによって行われる（以下、これらの発光素子及び受光素子を光電素子という）。このため、レーザダイオード及び／又はフォトダイオード等の光電素子を、場合によっては光電素子を動作させるための周辺回路素子と共に、１つのパッケージとして構成した光通信モジュールが広く用いられている。この光通信モジュールは、ＯＳＡ（Optical Sub-Assembly）と呼ばれている。近年では、光通信及び光通信モジュールに関する種々の発明がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１においては、受光用の第１フォトダイオード及び遮光された第２フォトダイオードの出力を差動アンプにそれぞれ利得調整アンプを介して入力すると共に、光パワーを検出する光パワー検出部の出力端子及び利得調整アンプの利得調整端子の間にローパスフィルタを介在させる構成とすることによって、高速で広いダイナミックレンジを必要とする通信に適用可能な光検出器が提案されている。
【０００４】
また特許文献２においては、信号受信用のフォトダイオード、光レベル検出用のフォトダイオード、受信した信号を増幅する信号増幅部及びこの信号増幅部へ供給されるバイアス電流を制御するバイアス電流制御部を１つの基板上に形成し、光レベル検出用のフォトダイオードから出力される信号電流が所定の基準値以上となった場合に、バイアス電流制御部が信号増幅部を動作させる構成とすることにより、動作電流・電圧の大きさを必要に応じた量に制御でき、消費電力を低減することができる光受信装置が提案されている。またこの光受信装置は、信号受信用のフォトダイオードが信号光の拡がりよりも小さい略円形の光感応領域を有し、光レベル検出用のフォトダイオードが信号受信用のフォトダイオードの光感応領域を取り囲む光感応領域を有する構成とすることによって、信号光を効率よく検出でき、受信能力を向上することができる。
【０００５】
上記の特許文献１及び２に係る発明は、光電素子の周辺回路に関するものであり、周辺回路の改良によって光通信の通信能力向上を図るものである。特許文献１及び２に係る発明では、光電素子及び周辺回路が搭載された基板をリードフレームに固定して透明な樹脂によって樹脂封止してモールド部を形成し、モールド部の表面に半球状のレンズ部を設けた構成の光通信モジュールを用いている。この光通信モジュールは、レンズ部が光ファイバの出射端に対向するように配される。
【０００６】
また、特許文献３においては、光信号を送信又は受信する光電素子と、これを固定するためのステムと、光電素子をカバーするためのキャップと、光電素子に電気信号を印加又は光電素子からの電気信号を伝送する複数本のリードとを備え、ステム及びキャップにて構成されるパッケージ内に位置する所定のリードの一端に平面部を設け、この平面部に、一端が光電素子に接続され他端がリードに接続される電気回路部品を設けた構成とすることにより、高周波特性が優れ、小型化できる光−電気変換モジュールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−４０９７６号公報
【特許文献２】国際公開第０１／０１５３４８号パンフレット
【特許文献３】特開２００５−１６７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の光通信モジュールは、光電素子（及び周辺回路）をリードフレームなどに搭載し、光電素子及びリードフレームを透明な樹脂などで樹脂封止した構成のものが多く、更には樹脂によりレンズを一体的に成形する場合が多い。このような構成では、樹脂の成形精度が低い場合、レンズと光電素子との位置にズレが生じ、光通信の精度が低下するという問題がある。また、樹脂封止の際に光電素子が高温環境にさらされるため、光電素子の耐熱性能を考慮して樹脂を選択する必要があり、樹脂の選択の幅が狭いという問題がある。よって、成形の精度を高めることができる樹脂を用いることによってこの問題を解決することは難しい。
【０００９】
同様に、特許文献１及び２に記載の発明は、光電素子を樹脂封止してモールド部を形成し、モールド部の表面にレンズ部を設ける構成であるため、樹脂によるレンズ部の成形精度が低い場合には、光電素子とレンズ部との位置にズレが生じ、光通信の精度を低下させる虞がある。
【００１０】
特許文献３に記載の光−電気変換モジュールは、光電素子を樹脂封止するのではなく、ステムに光電素子を固定してキャップで覆う構成であり、キャップにレンズを一体成形する構成であるため、上記の問題を解決し得る。しかしながら、特許文献３の光−電気変換モジュールは、上述のようにステム、キャップ及びリードを備えると共に、光電素子を搭載するためのヒートシンク及びセラミックス板のサブマウント等の多くの部品を備える構成であるため、部品点数が多く、高コストであり、組立工程が複雑化するなどの問題がある。
【００１１】
また、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードには、素子の側面から光を出射する構造の端面発光型レーザダイオード（ＥＥＬＤ（Edge Emitting Laser Diode））、及び、素子の天面から光を出射する構造の面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser））等がある。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光電素子として特に端面発光型レーザダイオードを備える場合に、光信号の出力を高精度に行うことができると共に、部品点数を低減して低コスト化が可能な光通信モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る光通信モジュールは、他部材との接続を行う接続端子部が設けられた接続面、及び該接続面に交差する発光面を有する多面体形をなし、電気信号を光信号に変換する発光素子と、前記接続端子部を介して前記発光素子が接続される導電体と、該導電体を保持する保持部、及び該保持部にて保持した前記導電体に接続された前記発光素子の発光面に対向する位置に設けられ、前記発光面から発した光を所定位置へ集光するレンズ部を、透光性の合成樹脂で一体成型した透光部品とを備え、前記レンズ部は、前記発光面から発した光が入射し、曲率又は前記発光面に対する傾きがそれぞれ異なる複数の入射面と、該複数の入射面に対応して設けられ、各入射面から入射した光をそれぞれ前記所定位置へ出射する複数の出射面とを有し、該複数の出射面は連続せず、前記レンズ部内を透る各入射面から対応する出射面までの光が、それぞれ交差しないようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記透光部品が、複数の金型を用いて成型されており、各出射面は、異なる金型にて成型されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記透光部品が、前記保持部にて保持した前記導電体に接続された前記発光素子の発光面と、前記レンズ部との間に形成された凹所を有し、少なくとも１つの前記入射面の一部又は前部は、前記凹所内に設けてあることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記レンズ部が、前記入射面から入射した光を、前記レンズ部内で全反射させることによって、対応する前記出射面へ導くようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記複数の出射面から出射した光が、前記所定位置にて同位相で干渉するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る光通信モジュールは、光信号を送受信する光通信線に嵌合する筒部と、該筒部及び前記透光部品を連結する連結部とを更に備え、前記レンズ部は、前記筒部に嵌合した光通信線へ光を集光するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記筒部及び前記連結部が、前記透光部品と一体成型してあることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記筒部及び前記連結部が、一体成型してあり、前記連結部又は前記透光部品の一方は、連結位置を規定する凸部又は凹部を有し、前記連結部又は前記透光部品の他方は、前記凸部又は凹部に係合する凹部又は凸部を有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る光通信モジュールは、前記連結部が、前記透光部品と一体成型してあり、前記筒部又は前記連結部の一方は、連結位置を規定する凸部又は凹部を有し、前記筒部又は前記連結部の他方は、前記凸部又は凹部に係合する凹部又は凸部を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、接続端子部が設けられた接続面に交差する発光面を有する発光素子、いわゆる端面発光型レーザダイオード（以下、ＥＥＬＤという）をパッケージ化して光通信モジュールとする。この光通信モジュールは、保持部及びレンズ部を透光性の合成樹脂で一体成型した透光部品を備え、透光部品の保持部に保持された導電体にＥＥＬＤの接続端子部を接続することで、光通信モジュールにＥＥＬＤを搭載する。ＥＥＬＤが発した光は透光部品のレンズ部にて所定位置、例えば光ファイバなどが配される位置へ集光される。
導電体を保持するための保持部と、光を集光するためのレンズ部とを一体成型して透光部品とすることにより、光通信モジュールの部品点数を削減することができる。また透光部品に保持された導電体にＥＥＬＤを接続する構成であり、透光部品の成型とＥＥＬＤの接続とを別工程で行うことができるため、ＥＥＬＤの耐熱性能を考慮することなく透光部品のための合成樹脂を選択することができ、高精度な樹脂成型が可能な合成樹脂を選択してレンズ部の精度などを高めることができる。
【００２３】
またＥＥＬＤを搭載する光通信モジュールでは、ＥＥＬＤを搭載する導電体を保持する保持部と、ＥＥＬＤが発した光を集光するレンズ部とが、交差した位置に配される場合が多い。透光部品の成型には少なくとも２つ以上の金型が必要であるが、保持部とレンズ部とを一体成型する場合、できるだけ少ない金型で成型を行うためには、レンズ部を例えば上下に分けるなどして複数の金型で成型する必要が生じる。レンズ部を複数の金型で成形した場合、金型同士の間隙にいわゆるバリが生じるなど、金型の合わせ目部分での成型精度が低く、この部分でのレンズ部の精度が低下する虞がある。
そこで本発明の光通信モジュールは、ＥＥＬＤからの光を曲率又は傾きが異なるレンズ部の複数の入射面にそれぞれ入射させ、各入射面からレンズ部へ入射した光を交差させることなく対応する出射面からそれぞれ出射させる。またレンズ部の複数の出射面を不連続とする。これにより、不連続な複数の出射面をそれぞれ別の金型で成型し、金型の合わせ目部分での精度低下を防止することが可能となる。
【００２４】
また、本発明においては、レンズ部の複数の出射面をそれぞれ異なる金型で成型する。これにより、上述のように金型の合わせ目部分における精度低下を防止することができる。
【００２５】
また、本発明においては、透光部品には、導電体に接続されたＥＥＬＤの発光面とレンズ部との間に凹所を形成する。またレンズ部の少なくとも１つの入射面一部又は前部を、この凹所内に設ける。これにより、導電体に接続されたＥＥＬＤの発光面から発した光を、透光部品の保持部などに入射させることなく、凹所を通してレンズ部の入射面へ入射させることができる。
【００２６】
また、本発明においては、レンズ部の入射面から入射した光を、レンズ部内で全反射させて対応する出射面へ導く構成としてもよい。これにより、レンズ部の形状の自由度が向上し、透光部品を保持部及びレンズ部の一体成型に適した形状とすることができる。
【００２７】
また、本発明においては、複数の出射面から出射した光を、光ファイバが配される位置などの所定位置において、同位相で干渉させる。これにより、所定位置にて光のエネルギーが高まるため、光通信の精度を向上できる。
【００２８】
また、本発明においては、光通信モジュールが、光ファイバなどの光通信線に嵌合する筒部と、この筒部を透光部品に連結する連結部とを更に備え、透光部品のレンズ部が筒部に嵌合した光通信線へＥＥＬＤの光を集光する構成とする。これにより、光通信線を筒部に嵌合させるのみで、光通信モジュールは光通信線を介した光信号の送信を精度よく行うことができる。
【００２９】
また、本発明においては、筒部及び連結部を、透光部品と共に透光性の合成樹脂で一体成型する。これにより光通信モジュールの部品点数を更に低減することができる。
【００３０】
また、本発明においては、筒部及び連結部を、透光部品とは別体で、一体成型する。これにより筒部及び連結部は非透光性の合成樹脂で成型するなど、樹脂成型の自由度を高めることができる。また連結部と透光部品とを精度よく連結するために、連結部及び透光部品の一方に凸部又は凹部を設け、これに係合する凹部又は凸部を他方に設け、これらの凸部及び凹部の係合により連結位置を規定する構成とする。これにより、別体で成型した筒部及び連結部と透光部品とを容易に且つ精度よく連結することができる。
【００３１】
また、本発明においては、連結部及び透光部品を透光性の合成樹脂で一体成型し、これと別体で筒部を成型する。これにより筒部は非透光性の合成樹脂で成型するなど、樹脂成型の自由度を高めることができる。また筒部と連結部とを精度よく連結するために、筒部及び連結部の一方に凸部又は凹部を設け、これに係合する凹部又は凸部を他方に設け、これらの凸部及び凹部の係合により連結位置を規定する構成とする。これにより、別体で成型した筒部と連結部及び透光部品とを容易に且つ精度よく連結することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による場合は、導電体を保持する保持部とレンズ部とを透光性の合成樹脂で一体成型して透光部品とし、保持部に保持された導電体にＥＥＬＤを接続する構成とすることにより、ＥＥＬＤの耐熱性能を考慮することなく透光部品のための合成樹脂を選択することができ、高精度な樹脂成型が可能な合成樹脂を選択して成型精度を高めることができるため、光通信モジュールの通信精度を向上することができる。また保持部及びレンズの一体成型により部品点数を削減することができるため、光通信モジュールの低コスト化を実現できる。
また、ＥＥＬＤからの光をレンズ部の複数の入射面にそれぞれ入射させ、各入射面からレンズ部へ入射した光を交差させることなく対応する出射面からそれぞれ出射させると共に、複数の出射面を不連続とすることにより、不連続な複数の出射面をそれぞれ別の金型で成型し、金型の合わせ目部分での精度低下を防止することができる。よって、部品点数の削減による光通信モジュールの低コスト化と、光通信モジュールの通信精度の向上とを両立して実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図３】レンズ部による集光を説明するための模式図である。
【図４】ＯＳＡの製造方法を説明するための模式図である。
【図５】ＯＳＡの製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例１に係る光通信モジュールによる集光を説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２の変形例１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。また図２は、本発明の実施の形態１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。図において１は、ＥＥＬＤ２０をパッケージ化したＯＳＡであり、本発明に係る光通信モジュールに相当する。ＯＳＡ１は、導電体３０を介して入力された電気信号をＥＥＬＤ２０により光信号に変換し、光ファイバなどへ光信号を集光して出力するための部品である。
【００３５】
ＯＳＡ１は、透光性の合成樹脂で成型された透光部品１０と、この透光部品１０に埋め込まれる態様で保持された複数の導電体３０と、光電素子（発光素子）であるＥＥＬＤ２０とを備えて構成されている。ＥＥＬＤ２０は、略直方体形をなし、一の面（図１において下側の面）は接続端子部２１が設けられた接続面であり、この接続面に直交する４つの側面のうちの一側面（図１において左側の側面）は発光領域２２が設けられた発光面である。また図示は省略するが、ＥＥＬＤ２０は、接続端子部２１が設けられた接続面の反対側の面（図１において上側の面）にも接続端子部が設けてある。即ちＥＥＬＤ２０は、上下面にそれぞれ接続端子部が設けられた２端子の素子である。
【００３６】
透光部品１０は、平面視が略矩形をなす略直方体形の保持部１１と、円錐状に入射側から出射側へ先細の形状をなすレンズ部４０とを連結した形状である。即ち、略直方体形の保持部１１の一側面（図１において左側の側面）に、円錐状のレンズ部４０における円錐の底面に相当する部分が接合され、レンズ部４０の先細の先端部分が保持部１１の一側面の更に側方（図１において左側）へ突出する形状である。また保持部１１の厚さ（上下方向の長さ）は、レンズ部４０の円錐底面に相当する部分の直径（上下方向の長さ）より小さく、保持部１１にレンズ部４０が接合された状態において、レンズ部４０が保持部１１より上方へ突出している。透光部品１０は、この保持部１１及びレンズ部４０等を、透光性の合成樹脂により一体成型したものである。
【００３７】
透光部品１０の保持部１１は、その上面に複数の導電体３０を埋め込む態様で保持している。導電体３０は、平面視が長方形の板状をなし、その上面が保持部１１の上側に露出するように、保持部１１に埋め込まれて保持されている。また導電体３０の一端（図１において右側端）は、保持部１１から外部へ突出しており、この突出部分はＯＳＡ１を回路基板などに接続するための端子として用いられる。
【００３８】
また本実施の形態において、ＯＳＡ１は略同じ長さの２つの導電体３０ａ及び３０ｂを備えており、２つの導電体３０ａ及び３０ｂが略平行に保持部１１に保持されている。第１の導電体３０ａは、平面視において保持部１１の中央に配されており、保持部１１の外へ突出する一端の半体端（図１において左側端）の上面にＥＥＬＤ２０が接続されている。第１の導電体３０ａの左側端に接続されたＥＥＬＤ２０は、その左側面の発光領域２２から更に左側へ光を発する。また第２の導電体３０ｂは、第１の導電体３０ａより細く、第１の導電体３０ａと所定の間隔で略平行に保持部１１の上面に配されている。第２の導電体３０ｂは、ＥＥＬＤ２０の上面の接続端子部とワイヤ３５を介して電気的に接続される。
【００３９】
また保持部１１には、ＥＥＬＤ２０が接続される第１の導電体３０ａの端部（左端）に隣接するように、その上面に凹所１２が形成されている。凹所１２は、平面視で略矩形をなし、開口部分のサイズより底面のサイズが小さくなるように、四方の側面がテーパ状をなしている。第１の導電体３０ａに接続されたＥＥＬＤ２０の発光領域２２からの光は、その一部が凹所１２内へ発せられる。また凹所１２の一の側面（ＥＥＬＤ２０の発光領域２２と対向する側面、図１において左側の側面）は、レンズ部４０の第１の入射面４１の一部でもある。
【００４０】
透光部品１０のレンズ部４０は、保持部１１に保持された導電体３０に接続されたＥＥＬＤ２０の発光領域２２と対向する位置（レンズ部４０の円錐底面に相当する部分）に、第１の入射面４１及び第２の入射面４２が設けられている。ＥＥＬＤ２０の発光領域２２から発せられた光は、その一部が第１の入射面４１へ入射し、残りの部分が第２の入射面４２へ入射する。第１の入射面４１及び第２の入射面は、それぞれ平面であってもよく、曲面であってもよいが、それぞれ異なる形状（詳しくは、異なる曲率又は傾き）の面である。上述のように、第１の入射面４１の一部は凹所１２の側面を構成しており、第２の入射面４２は第１の入射面４１の上側に連ねて設けられている。
【００４１】
図３は、レンズ部４０による集光を説明するための模式図であり、ＥＥＬＤ２０の発光領域２２が発した光の範囲を破線で囲んだ領域で図示してある。レンズ部４０の第１の入射面４１及び第２の入射面４２は、それぞれ異なる形状であるため、入射した光をそれぞれ異なる方向へ屈折させる。第１の入射面４１及び第２の入射面４２から入射した光は、レンズ部４０内を透過して、レンズ部４０の反対側（先細部分）に設けられた第１の出射面４３及び第２の出射面４４へそれぞれ至る。このとき、第１の入射面４１から入射した光と、第２の入射面４２から入射した光とは、レンズ部４０内で交差することなく、それぞれ第１の出射面４３及び第２の出射面４４へ至る。即ち、第１の入射面４１及び第２の入射面４２は、ＥＥＬＤ２０からの光をレンズ部４０内で分離し、レンズ部４０の反対側に設けられた第１の出射面４３及び第２の出射面４４へ導くことができる。
【００４２】
レンズ部４０の第１の出射面４３及び第２の出射面４４は、レンズ部４０の先細の先端部分を間に、それぞれ離隔して設けられている。詳しくは、第１の出射面４３はレンズ部４０の先細の先端部分より下側に設けられており、第２の出射面４４はレンズ部４０の先細の先端部分より上側に設けられている。またレンズ部４０の先細の先端部分は、第１の出射面４３及び第２の出射面４４に含まれておらず、第１の出射面４３と第２の出射面４４とは連続していない。
【００４３】
レンズ部４０は、第１の出射面４３及び第２の出射面４４から出射した光を、所定距離の所定位置（例えば光ファイバ９の端部が配される位置）に集光すべく、第１の出射面４３及び第２の出射面４４の形状がそれぞれ定められている。即ち、レンズ部４０は、ＥＥＬＤ２０が発した光を第１の入射面４１及び第２の入射面にて２つに分離し、分離した光を第１の出射面４３及び第２の出射面４４にてそれぞれ所定位置へ集光することにより結合することができる。
【００４４】
図４及び図５は、ＯＳＡ１の製造方法を説明するための模式図であり、図４から図５へ時系列的にＯＳＡ１の製造工程を示してある。本実施の形態に係るＯＳＡ１の製造工程では、まず金属板を加工するなどして所望の形状の導電体３０を作成する（この工程の図示は省略する）。次いで、射出成型用の金型７１及び７２内に導電体３０を配置し、金型７１及び７２内に液状の透明樹脂を流し込んで硬化させることにより、透光部品１０の成型を行う（図４参照）。
【００４５】
透光部品１０を成型するために、図４に示すように２つの金型７１及び７２が用いられる。下側の金型７１は、透光部品１０の保持部１１と、レンズ部４０の下側部分とを成型するためのものである。レンズ部４０の第１の出射面４３は、下側の金型７１により成型される。また上側の金型７２は、透光部品１０のレンズ部４０の上側部分を成型するためのものである。レンズ部４０の第２出射面４４、第１入射面４１、第２入射面４２及び凹所１２は、上側の金型７２により成型される。
【００４６】
次いで、カメラ７などにて透光部品１０の上面側から撮像を行って、透光部品１０の所定位置（例えば凹所１２の端部分など）の位置を確認し、この位置を基準位置として、基準位置に対して予め定められた位置にＥＥＬＤ２０の接続端子部２１を導電体３０ａに接続する（図５参照）。その後、図示は省略するが、ＥＥＬＤ２０の上面に設けられた接続端子部と導電体３０ｂとをワイヤ３５にて接続することによって、ＯＳＡ１の製造が完了する。
【００４７】
以上の構成の実施の形態１に係るＯＳＡ１においては、導電体３０を保持する保持部１１及び光を集光するレンズ部４０を透光性の合成樹脂で一体成型した透光部品１０を備え、保持部１１に保持された導電体３０にＥＥＬＤ２０を接続する構成とすることにより、ＯＳＡ１の部品点数を削減して低コスト化を実現できる。また透光部品１０の成型とＥＥＬＤ２０の接続とを別工程で行うことができるため、ＥＥＬＤ２０の耐熱性能を考慮することなく透光部品１０のための合成樹脂を選択することができ、高精度な樹脂成型が可能な合成樹脂を選択して、透光部品１０の成型精度を高めることができ、ＯＳＡ１による光通信の精度を高めることができる。
【００４８】
また、ＥＥＬＤ２０が発した光をレンズ部４０の第１の入射面４１及び第２の入射面４２へ入射させ、各入射面からレンズ部４０内へ入射した光を交差させることなく第１の出射面４３及び第２の出射面４４からそれぞれ出射させる構成とすると共に、第１の出射面４３及び第２の出射面４４を不連続とすることにより、第１の出射面４３及び第２の出射面４４をそれぞれ別の金型７１及び７２で成型することができるため、金型７１及び７２の合わせ目部分での精度低下を防止することができる。
【００４９】
また、レンズ部４０の第１の入射面４１及び第２の入射面４２を、ＥＥＬＤ２０の光軸に対して傾いた構成とすることによって、第１の入射面４１及び第２の入射面４２における反射光がＥＥＬＤ２０へ戻ることがないように、ＯＳＡ１を設計することもできる。一般的にＥＥＬＤ２０などの発光素子は、自身の出射光が反射によって戻ってくると動作が不安定となる場合があるが、上記のように反射光がＥＥＬＤ２０へ戻らない構成とすることによって、ＥＥＬＤ２０の動作が不安定となることを防止できる。
【００５０】
また、ＯＳＡ１の透光部品１０には、発光領域２２が設けられたＥＥＬＤ２０の発光面とレンズ部４０との間に凹所１２を形成し、第１の入射面４１の一部を凹所１２内に設ける構成とすることにより、導電体３０に接続されたＥＥＬＤ２０の発光面から発した光を、透光部品１０のレンズ部４０以外の部分へ入射させることなく、凹所１２を通してレンズ部４０へ入射させることができる。
【００５１】
なお本実施の形態においては、図示したレンズ部４０の形状は一例であり且つ模式的なものであって、これらの形状に限るものではなく、透光部品１０に用いる合成樹脂の特性又はＥＥＬＤ２０の特性等に応じて、レンズ部４０の最適な形状を設計すればよい。また、ＥＥＬＤ２０は導電体３０に接続するのみでなく、図示しない蓋体などで覆うことによって封止する構成としてもよい。
【００５２】
（変形例１）
図６は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る光通信モジュールによる集光を説明するための模式図であり、ＯＳＡ１と共に出射光のエネルギー（光量）の分布をグラフ化したものを図示してある。
【００５３】
変形例１に係るＯＳＡ１のレンズ部４０は、第１の出射面４３及び第２の出射面４４から出射した光を、光ファイバ９の端部が配される位置などの所定位置に集光する。このときに、ＯＳＡ１のレンズ部４０は、所定位置にて各出射面からの出射光の位相をそろえると共に、所定位置にて各出射面からの出射光が互いに干渉するように、その形状が定められている。
【００５４】
各出射面からの出射光が同位相で干渉することによって、所定位置における光のエネルギー分布は、干渉位置の中央においてエネルギーが大きく、周辺ほどエネルギーが小さくなる。よって、エネルギーが最大となる中央位置を光ファイバの中心に合わせることによって、より細い光ファイバに対しても光を効率よく入射させることができる。
【００５５】
なお、変形例１に係るＯＳＡ１は、第１の入射面４１及び第２の入射面４２と第１の出射面４３及び第２の出射面４４とにより、ＥＥＬＤ２０の光を２分する構成であるため、出射光の干渉を図６の上下方向にのみ行うことができる。例えばこの上下方向に垂直な方向についても光を分割して干渉させるべく、入射面及び出射面を４つ設けて光を分割し、上下左右からの光を干渉させる構成としてもよい。更には３つ又は５つ以上に光を分割して干渉させる構成としてもよい。
【００５６】
（変形例２）
図７は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的断面図である。変形例２に係るＯＳＡ１は、上述の図１〜図５に示した実施の形態１に係るＯＳＡ１と、レンズ部４０の形状が異なるものである。変形例２に係るＯＳＡ１のレンズ部４０は、第１の入射面４１から入射した光を、レンズ部４０の底面部分で反射（全反射）させて第１の出射面４３へ導く形状とされている。第２の入射面４２から入射した光は、レンズ部４０内を直接的に第２の出射面４４へ導かれる。
【００５７】
このように、ＯＳＡ１のレンズ部４０は、ＥＥＬＤ２０からの光を内部で１回以上反射させた後で出射する構成であってもよく、光の全反射を利用することによってレンズ部４０の設計自由度を高めることが可能となる。なお、第２の入射面４２から入射した光についても同様に、レンズ部４０内で反射させた後に、第２の出射面４４から出射する構成としてもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。実施の形態２に係るＯＳＡ１は、光ファイバなどの光通信線を装着するための筒部２５０を備える構成である。筒部２５０は、略円板形をなし、その中心に光通信線を嵌合させる略円形の嵌合孔２５１が形成されている。嵌合孔２５１は、径が大きい孔と系が小さい孔とが同心で設けられ、断面視で階段状に形成された貫通孔であり、径が大きい孔に光通信線が嵌合される。嵌合孔２５１の径が小さい孔は、嵌合孔２５１に嵌合された光通信線の先端部分を係止することによって、光通信線の位置決めを行うためのものである。
【００５９】
また実施の形態２に係るＯＳＡ１は、透光部品１０の保持部１１の２つの側面（レンズ部４０が設けられた側面及び導電体３０が外部へ突出する側面とは別の側面）に、平面視が略矩形をなす舌片部２１３がそれぞれ反対方向へ延出するように設けられている。各舌片部２１３には、略円柱形の連結部２５５が、レンズ部４０の先細の先端部分の方向と略同じ方向へ向けて、それぞれ突設されている。２つの連結部２５５は、一側が舌片部２１３に接続され、他側が筒部２５０に接続されており、透光部品１０と筒部２５０とを連結する。
【００６０】
ＯＳＡ１の透光部品１０及び筒部２５０は、レンズ部４０の先細の先端部分と、嵌合孔２５１の系が小さい孔とが対向し、レンズ部４０の中心軸と、嵌合孔２５１の中心軸とが略一致するように、連結部２５５を介して連結される。またレンズ部４０は、嵌合孔２５１の中心に、且つ、軸方向に関して嵌合孔２５１の径が大きい孔及び小さい孔の境界部分に、ＥＥＬＤ２０が発した光を集光する。換言すれば、レンズ部４０は、筒部２５０の嵌合孔２５１に嵌合された光通信線の先端部分へ、ＥＥＬＤが発した光を集光するように、筒部２５０の位置が設定されている。
【００６１】
また、ＯＳＡ１の透光部品１０（舌片部２１３を含む）、筒部２５０及び連結部２５５は、透光性の合成樹脂により一体成型されている。
【００６２】
以上の構成の実施の形態２に係るＯＳＡ１は、光通信線を嵌合する筒部２５０を連結部２５５により透光部品１０に連結する構成とすることにより、ＯＳＡ１に対して光通信線を嵌合させるのみで、ＯＳＡ１は光通信線を介した光信号の送信を精度良く行うことができる。また、筒部２５０及び連結部２５５を透光部品１０と一体成型することにより、ＯＳＡ１の部品点数を低減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、２つの略円柱形の連結部２５５を用いて透光部品１０及び筒部２５０を連結する構成としたが、これに限るものではなく、連結部２５５の形状は円柱形以外であってもよく、１つ又は３つ以上の連結部２５５を設けてもよい。また、筒部２５０は略円板形としたが、これに限るものではなく、矩形又は三角形の板形などその他の形状であってもよい。
【００６４】
（変形例１）
上述の実施の形態２に係るＯＳＡ１は、透光部品１０、筒部２５０及び連結部２５５を一体成型する構成であるが、これに限るものではない。図９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。変形例１に係るＯＳＡ１は、筒部２５０及び連結部２５５を、透光部品１０とは別体とした構成である。
【００６５】
変形例１に係るＯＳＡ１の連結部２５５は、一側の端面に丸棒状のガイドピン（凸部）２５６が突設されており、他端側が筒部２５０に接続されている。筒部２５０及び連結部２５５は、非透光性（又は透光性であってもよい）の合成樹脂により一体成型されている。透光部品１０の舌片部２１３には、連結部２５５のガイドピン２５６が挿入されるガイド孔（凹部）２１４が形成されており、ガイドピン２５６をガイド孔２１４へ挿入することによって、筒部２５０及び連結部２５５の透光部品１０に対する位置決めを行うことができる構成としてある。
【００６６】
以上の構成の変形例１に係るＯＳＡ１は、筒部２５０及び連結部２５５を透光部品１０とは別体として一体成型することにより、筒部２５０及び連結部２５５を非透光性の合成樹脂で成型するなど、樹脂成型の自由度を高めることができる。また、連結部２５５にガイドピン２５６を設け、透光部品１０の舌片部２１３にガイド孔２１４を設けて、ガイド孔２１４へのガイドピン２５６の挿入によって連結位置の位置決めを行う構成とすることにより、別体で成型した筒部２５０及び連結部２５５と透光部品１０とを容易に且つ精度よく連結することができる。
【００６７】
（変形例２）
図１０は、本発明の実施の形態２の変形例２に係る光通信モジュールの構成を示す模式的平面図である。変形例２に係るＯＳＡ１は、筒部２５０を透光部品１０及び連結部２５５とは別体とした構成である。変形例２に係るＯＳＡ１の連結部２５５は、一端側が透光部品１０の舌片部２１３に接続され、他側の端面に丸棒状のガイドピン（凸部）２５７が突設されている。透光部品１０及び連結部２５５は、透光性の合成樹脂により一体成型されており、筒部２５０はこれらとは別体として非透光性（又は透光性であってもよい）の合成樹脂により成型されている。
【００６８】
筒部２５０には、連結部２５５のガイドピン２５７が挿入されるガイド孔（凹部）２５２が形成されており、ガイドピン２５７をガイド孔２５２へ挿入することによって、筒部２５０の透光部品１０及び連結部２５５に対する位置決めを行うことができる構成としてある。
【００６９】
以上の構成の変形例２に係るＯＳＡ１は、筒部２５０を透光部品１０及び連結部２５５とは別体として成型することにより、筒部２５０を非透光性の合成樹脂で成型するなど、樹脂成型の自由度を高めることができる。また透光部品１０及び連結部２５５を一体成型することにより、ＯＳＡ１の部品点数を低減することができる。また、連結部２５５にガイドピン２５７を設け、筒部２５０にガイド孔２５２を設けて、ガイド孔２５２へのガイドピン２５７の挿入によって連結位置の位置決めを行う構成とすることにより、別体で成型した筒部２５０と透光部品１０及び連結部２５５とを容易に且つ精度よく連結することができる。
【００７０】
また、変形例２に示した筒部２５０の構成は、光ファイバ９のコネクタ部品であるＭＴ（Mechanically Transferable）コネクタ又はＭＴフェルール等の構成と略同じであり、ＭＴコネクタに対応したＯＳＡ１を実現することができる。この場合、ＯＳＡ１自体に筒部２５０を含まない構成であってよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  ＯＳＡ（光通信モジュール）
７  カメラ
９  光ファイバ
１０  透光部品
１１  保持部
１２  凹所
２０  ＥＥＬＤ（発光素子）
２１  接続端子部
２２  発光領域
３０、３０ａ、３０ｂ  導電体
３５  ワイヤ
４０  レンズ部
４１  第１の入射面
４２  第２の入射面
４３  第１の出射面
４４  第２の出射面
７１、７２  金型
２１３  舌片部
２１４  ガイド孔
２５０  筒部
２５１  嵌合孔
２５２  ガイド孔
２５５  連結部
２５６、２５７  ガイドピン
【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】
2011215495.tif 000007
【図６】
2011215495.tif 000008
【図７】
2011215495.tif 000009
【図８】
2011215495.tif 000010
【図９】
2011215495.tif 000011
【図１０】
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