(57)【要約】【課題】複数の入射部のそれぞれが傾斜面を有する透光性媒体において、光の利用効率が高く、かつ、低コストの光伝送装置、これを用いた光モジュール及び光伝送システムを提供する。【解決手段】透光性媒体１０Ａは、一端に傾斜面からなる入射部１２を有し、他端には所定間隔に傾斜面からなる段差部によって出射部１１Ａ〜１１Ｃが設けられている。入射部１２の上面には、シリンドリカルレンズ１３が設置されている。シリンドリカルレンズ１３に信号光を入射すると、透光性媒体１０Ａの長手方向に信号光が屈折し、入射部１２の傾斜面で反射して出射部１１Ａ〜１１Ｃへ伝搬し、出射部１１Ａ〜１１Ｃから透光性媒体１０の外へ出射する。これにより、光伝送装置１における光の利用効率を高めることができる。【選択図】図１
2008015034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光信号を傾斜面により内部の所定の方向に反射する入射部、および前記所定の方向に設けられた複数の段差部にそれぞれ形成された傾斜面で前記光信号を外部に反射する複数の出射部を有する板状の透光性媒体と、
前記透光性媒体の前記入射部の入射側に設けられ、光の入射方向に曲率を有するシリンドリカルレンズとを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記透光性媒体は、前記所定の方向に直交する方向に配列された複数の透光性媒体であり、
前記複数の透光性媒体は、複数の前記入射部で共通の前記シリンドリカルレンズによって連結されていることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記透光性媒体は、前記複数の段差部とは異なる複数の第２の段差部にそれぞれ設けられ、入射した光信号を傾斜面により内部の前記所定の方向に反射する複数の前記入射部を有し、
前記シリンドリカルレンズは、複数の前記傾斜面にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記透光性媒体は、前記所定の方向に直交する方向に配列された複数の透光性媒体であり、
前記複数の透光性媒体は、前記第２の段差部毎に前記複数の前記入射部で共通の複数の前記シリンドリカルレンズによって連結されていることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
複数の段差部にそれぞれ設けられ、入射した光信号を傾斜面により内部の所定の方向に反射するとともに、前記所定の方向からの光信号を外部に反射する複数の入出射部、および前記所定の方向に設けられ、複数の前記傾斜面で前記所定の方向に反射する光信号を再び前記複数の傾斜面に向けて反射する反射型拡散層を有する板状の透光性媒体と、
前記透光性媒体の前記複数の入出射部の入射側にそれぞれ設けられ、光の入射方向に曲率を有する複数のシリンドリカルレンズとを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光伝送装置と、
前記入射部に対応して設置された発光部と、
前記出射部に対応して設置された受光部とを備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項５に記載の光伝送装置と、
前記入出射部に対応して設置された発光部および受光部とを備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光伝送装置と、
前記光伝送装置が設けられた支持基板と、
前記支持基板に搭載されて、前記光伝送装置との間で光通信を行う光信号の入出射手段を有し、前記入射部及び前記出射部、又は前記入出射部の数に対応した数の回路基板とを備えたことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を透光性媒体に導き、この透光性媒体から複数の出射光を出射させる光伝送装置、これを用いた光モジュール及び光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
入射した光信号を複数に分岐する光伝送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この光伝送装置は、直方体形状を有する透光性媒体と、透光性媒体の複数の箇所に設けたれた段差部にそれぞれ形成された傾斜面により光信号を入出力する複数の入出射部と、
透光性媒体の他方の端面に設けられた反射型光拡散層とを備える。この構成によれば、複数の入出射部のうちのいずれかの入出射部に光信号を入射すると、その光信号は、反射面で反射し、透光性媒体の側面及び上下面で反射しながら反射型光拡散層に達する。反射型光拡散層に達した光信号は、拡散され、再び透光性媒体の側面及び上下面で反射しながら入出射部の方へ伝搬し、各入出射部の傾斜面で反射して外部に出力される。
【特許文献１】特開２００２−６２４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の光伝送装置によると、発光素子から拡散した入射光が入出射部の傾斜面に入射するため、入射光の最も外側の光線が全面反射されずに外部の洩れるという問題がある。
【０００５】
図１６は、その問題点を説明するための図である。同図のように、透光性媒体１０は傾斜面３を有し、透光性媒体１０に近接して発光素子２が配置されている。透光性媒体１０の周囲の屈折率をｎ１、透光性媒体１０の屈折率をｎ２、発光素子２から放射されるビームの広がり角の半値をφ１とする。ビームの最も外側の光線に注目すると、この光線は入射角φ１で透光性媒体１０に入射し、屈折角φ２で屈折して傾斜面３に至る。
【０００６】
ここで、傾斜面３が４５°の傾斜を有する場合、この光線は入射角（４５°−φ２）で傾斜面３に到達するが、この入射角（４５°−φ２）が臨界角（φｃ）より小さい場合、すなわち、φ１＞ｓｉｎ−１｛ｎ２／ｎ１・ｓｉｎ（４５°−φｃ）｝の場合、入射した光線は透光性媒体１０から外部に抜けてしまう。
【０００７】
例えば、ｎ１＝１．０（空気を想定）、導波路の屈折率ｎ２＝１．５３（ポリオレフィンを想定）した場合、φ１＞６．１４°の光線は透光性媒体１０から外部に抜けることになる。
【０００８】
この課題を解決するために、金属薄膜を形成する方法が考えられる。しかしながら、この方法は、或る程度の改善効果はあるが、金属面での反射光が、
φ１＞ｓｉｎ−１｛ｎ２／ｎ１・ｓｉｎ（４５°−φｃ）｝
を満たさない光線は、同様に透光性媒体１０から外部に抜けることになる。また金属面での反射損失を有し、傾斜面３だけに精度良く、金属面を形成しない（導光部に形成される）と、導光部においても同様の反射損失を有することになる。また、傾斜面３という微細なエリアだけ金属膜を形成するというプロセス上の複雑さがあり、さらに半導体装置により、金属膜（例えばスパッタなど）を形成するため、コストの上昇を招く。
【０００９】
従って、本発明の目的は、複数の入射部のそれぞれが傾斜面を有する透光性媒体において、光の利用効率が高く、かつ、低コストの光伝送装置、これを用いた光モジュール及び光伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光伝送装置、これを用いた光モジュール及び光伝送システムを提供する。
【００１１】
［１］入射した光信号を傾斜面により内部の所定の方向に反射する入射部、および前記所定の方向に設けられた複数の段差部にそれぞれ形成された傾斜面で前記光信号を外部に反射する複数の出射部を有する板状の透光性媒体と、前記透光性媒体の前記入射部の入射側に設けられ、光の入射方向に曲率を有するシリンドリカルレンズとを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【００１２】
上記構成の光伝送装置によれば、シリンドリカルレンズに入射した信号光は、所定の方向に屈折するため、入射光の最も外側の光線が入射部の傾斜面から外部に抜け出るのを防ぐことができ、光の利用効率を高めることができる。
【００１３】
［２］前記透光性媒体は、前記所定の方向に直交する方向に配列された複数の透光性媒体であり、前記複数の透光性媒体は、複数の前記入射部で共通の前記シリンドリカルレンズによって連結されていることを特徴とする前記[１]に記載の光伝送装置。この構成によれば、シリンドリカルレンズと複数の透光性媒体とを一体に成型できるため、光伝送装置を容易に構成でき、かつ、量産性に優れる。
【００１４】
［３］前記透光性媒体は、前記複数の段差部とは異なる複数の第２の段差部にそれぞれ設けられ、入射した光信号を傾斜面により内部の前記所定の方向に反射する複数の前記入射部を有し、前記シリンドリカルレンズは、複数の前記傾斜面にそれぞれ設けられたことを特徴とする前記[１]に記載の光伝送装置。この構成によれば、複数のシリンドリカルレンズのそれぞれに入射した光信号は、それぞれ所定の方向に屈折し、入射部の傾斜面で反射して複数の出射部へ伝搬するため、複数の光号に対しても光の利用効率を高めることができる。
【００１５】
［４］前記透光性媒体は、前記所定の方向に直交する方向に配列された複数の透光性媒体であり、前記複数の透光性媒体は、前記第２の段差部毎に前記複数の前記入射部で共通の複数の前記シリンドリカルレンズによって連結されていることを特徴とする前記[３]に記載の光伝送装置。この構成によれば、複数のシリンドリカルレンズと複数の透光性媒体とを一体に成型できるため、光伝送装置を容易に構成でき、かつ、量産性に優れる。また、複数の透光性媒体を複数の箇所で連結するので、強固な光伝送装置を構成することができる。
【００１６】
［５］複数の段差部にそれぞれ設けられ、入射した光信号を傾斜面により内部の所定の方向に反射するとともに、前記所定の方向からの光信号を外部に反射する複数の入出射部、および前記所定の方向に設けられ、複数の前記傾斜面で前記所定の方向に反射する光信号を再び前記複数の傾斜面に向けて反射する反射型拡散層を有する板状の透光性媒体と、前記透光性媒体の前記複数の入出射部の入射側にそれぞれ設けられ、光の入射方向に曲率を有する複数のシリンドリカルレンズとを備えたことを特徴とする光伝送装置。この構成によれば、入出射部で光信号の入出力を行うので、光信号の入力本数を増大させることができる。
【００１７】
［６］前記[１]〜［４］のいずれか１つに記載の光伝送装置と、前記入射部に対応して設置された発光部と、前記出射部に対応して設置された受光部とを備えたことを特徴とする光モジュール。
【００１８】
上記構成の光モジュールによれば、光利用効率の高い光伝送装置を用いることにより、光利用効率の高い光モジュールを構成することができる。
【００１９】
［７］前記[５]に記載の光伝送装置と、前記入出射部に対応して設置された発光部および受光部とを備えたことを特徴とする光モジュール。この構成によれば、入出射部で光信号の入出力を行うので、光信号の入力本数を増大させることができる。
【００２０】
［８］前記[１]〜［５］のいずれか１つに記載の光伝送装置と、前記光伝送装置が設けられた支持基板と、前記支持基板に搭載されて、前記光伝送装置との間で光通信を行う光信号の入出射手段を有し、前記入射部及び前記出射部、又は前記入出射部の数に対応した数の回路基板とを備えたことを特徴とする光伝送システム。
【００２１】
上記構成の光伝送システムによれば、光利用効率の高い光伝送装置を用いることにより、光利用効率の高い光伝送システムを構成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光の利用効率が高く、かつ低コストの光伝送装置、これを用いた光モジュールを得ることができる。また、この光伝送装置を用いることで、簡単な構成により光モジュール及び光伝送システムを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【００２４】
この光伝送装置１は、入射した光信号を傾斜面により内部の長手方向（所定の方向）に反射する入射部１２Ａ、および長手方向に所定の間隔で設けられた複数の段差部にそれぞれ形成された傾斜面で光信号を外部に反射する複数の出射部１１Ａ〜１１Ｃを有する直方体形状（板状）の透光性媒体１０Ａと、透光性媒体１０Ａの入射部１２Ａの入射側に設けられ、透光性媒体１０Ａの長手方向に直交する方向に中心軸を具備し、光の入射方向に曲率を有するシリンドリカルレンズ１３とを備えている。
【００２５】
図２は、透光性媒体の構成を示し（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。透光性媒体１０Ａは、それぞれが４５°の角度を有する３つの段差部を他端に有し、これら段差部により出射部１１Ａ〜１１Ｃが構成されている。なお、出射部１１Ａ〜１１Ｃの傾斜面には、金属膜等の反射膜は設けていない。
【００２６】
透光性媒体１０Ａは、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンのようなプラスチック材料又は無機ガラス等を用いることが可能であり、出射部１１Ａ〜１１Ｃ及び入射部１２Ａの傾斜面は、研削等により形成される。また、プラスチック材料の場合、射出成型等の方法でも作製可能である。また、透光性媒体１０Ａの上下面及び左右の側面には、透光性媒体１０Ａよりも屈折率の小さいクラッド層を配置することも可能である。
【００２７】
シリンドリカルレンズ１３は、例えば、透明なガラス、プラスチック等を蒲鉾形に形成してなる。シリンドリカルレンズ１３は、透光性媒体１０Ａとともに射出成形等によって一体的に形成することができる。なお、シリンドリカルレンズ１３は、接着剤等によって
透光性媒体１０Ａに接合してもよい。
【００２８】
（光伝送装置の動作）
図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の要部を示す図である。ここでは、図３（ａ）に示すように、図１に示した光伝送装置１のシリンドリカルレンズ１３上に発光部３０Ａを配設し、更に、出射部１１Ａ〜１１Ｃ上に受光部３１Ａ〜３１Ｃを配設して構成した光モジュール１００を使用している。
【００２９】
発光部３０Ａは、レーザダイオード（ＬＤ）、ＬＥＤ等の発光素子、及び発光素子を駆動する駆動回路等を備えて構成されている。
【００３０】
また、受光部３１Ａ〜３１Ｃは、フォトダイオード等の受光素子、及び受光素子の出力を増幅する増幅回路等を備えて構成されている。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、入射光（光信号）１４が、発光部３０Ａからシリンドリカルレンズ１３に入射すると、入射光１４Ａはシリンドリカルレンズ１３によって図１に示すＹ方向の放射角はコリメートされ、Ｘ方向の放射角は、そのままの角度で透光性媒体１０に入射し、透光性媒体１０Ａの入射部１２Ａの傾斜面に入射する。すなわち、シリンドリカルレンズ１３は、入射光１４Ａの殆どを透光性媒体１０の長手方向に屈折させ、透光性媒体１０の幅方向には屈折させないため、入射光１４Ａが入射部１２Ａの全面に均一に及ぶように入射する。
【００３２】
このとき、図３（ｂ）に示すように、発光部３０Ａの発光素子２から出射された入射光１４Ａは、シリンドリカルレンズ１３によって広がり角が狭められて傾斜面からなる入射部１２Ａに入射する。傾斜面に入射する入射光１４Ａの最も外側の光線が外部に抜けることがなくなる。
【００３３】
入射部１２Ａの傾斜面に入射した入射光１４Ａは、傾斜面で反射した後、透光性媒体１０Ａ内の上下面及び左右の面で反射を繰り返して出射部１１Ａ〜１１Ｃの方向へ伝搬し、出射部１１Ａ〜１１Ｃに到達する。出射部１１Ａ〜１１Ｃに到達した光は、それぞれの傾斜面で反射した後、透光性媒体１０Ａの外へ出射光１５Ａ〜１５Ｃとして出射し、受光部３１Ａ〜３１Ｃに入光する。この動作では、１：３の光分岐器となる。
【００３４】
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）入射光１４Ａを入射部１２Ａで反射させて透光性媒体１０Ａ内に入射し、透光性媒体１０Ａ内を伝搬させて出射部１１Ａ〜１１Ｃから出射させるに際し、入射光１４Ａをシリンドリカルレンズ１３によって入射部１２Ａの傾斜面の全域に均一に入射させたことにより、入射光１４Ａは透光性媒体１０Ａ内を均一に伝搬し、出射部１１Ａ〜１１Ｃから出射する出射光に光量ムラを生じないようにすることができる。
（ロ）透光性媒体１０Ａにシリンドリカルレンズ１３を設けるのみで上記（イ）の効果が得られるので、低コストな光伝送装置１を得ることができる。
（ハ）入射部１２Ａ及び出射部１１Ａ〜１１Ｃは、金属膜等の反射膜を設けていないので、反射膜による反射損失は発生せず、光の利用郊率を高めることができる。
【００３５】
［第２の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は光伝送を示す説明図である。
【００３６】
本実施の形態は、第１の実施の形態において、出射部１１Ａ〜１１Ｃを入射部１４Ａ〜１４Ｃとし、それらの上にシリンドリカルレンズ１３の長さを短くしたシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｃを設置し、入射部１４Ａを出射部１１Ａとして用いたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
本実施の形態においても、図４の（ｃ）に示すように、光伝送装置１のシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｃ上に発光部３０Ａ〜３０Ｃをそれぞれ配設し、更に、出射部１１ＡＣ上に受光部３１Ａを配設して構成した光モジュール１００を用いている。
【００３８】
図４の（ｃ）において、例えば、発光部３０Ａ〜３０Ｃから入射光（光信号）１４Ａ〜１４Ｃがシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｃに入射されると、入射光１４Ａ〜１４Ｃは、入射部１２Ａ〜１２Ｃの傾斜面で反射した後、透光性媒体１０Ａ内の上下面及び左右の面で反射を繰り返しながら出射部１１Ａ方向に伝搬する。出射部１１Ａに到達した３つの光信号は、出射部１１Ａの傾斜面で反射して透光性媒体１０Ａの外部へ出射し、受光部３１Ａに合波された光信号として入射する。したがって、第２の実施の形態に係る光伝送装置１は、合波器として機能する。
【００３９】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態によれば、複数の光入射側のそれぞれにシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｃを設けたことにより、いずれの入射光も入射部１４Ａ〜１４Ｃの傾斜面に効率的に入射できるようになり、光損失を低減することができる。
【００４０】
［第３の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【００４１】
本実施の形態は、第１の実施の形態に示した透光性媒体１０Ａの複数（ここでは、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの４つ）を透光性媒体１０Ａの幅方向（長手方向に直交する方向）に配列し、それらをシリンドリカルレンズ１３で連結したものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄは、同一の形成方法及び材質によって同一仕様で作られており、同一平面上に所定間隔に並設され、それぞれの入射部１２Ａ〜１２Ｄ上にシリンドリカルレンズ１３が取り付けられている。シリンドリカルレンズ１３は、例えば、樹脂材からなる場合、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄと同時に射出成型等により製作することができる。なお、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄは４つに限定されるものではなく、任意の数にすることができる。
【００４３】
シリンドリカルレンズ１３は、第１の実施の形態で説明した通りであるが、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの入射部１２Ａ〜１２Ｄをカバーする長さを有している。
【００４４】
（光伝送装置の動作）
第３の実施の形態における透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの個々の光伝送は、第１の実施の形態と同様であり、図３に示した光路になる。
【００４５】
本実施の形態においては、図５に示す光伝送装置１のシリンドリカルレンズ１３上に発光部３０を配設し、更に、出射部１１Ａ〜１１Ｌ上に受光部３１を配設することにより構成した光モジュール１００を用いている。
【００４６】
図５の（ｂ）に示すように、入射光１４Ａが上方からシリンドリカルレンズ１３に入射されると、入射光１４Ａは、シリンドリカルレンズ１３によって透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれの入射部１２Ａ〜１２Ｄに入射する。
【００４７】
入射部１２Ａ〜１２Ｄの各傾斜面に入射した光は、傾斜面で反射した後、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれの上下面及び左右の面で反射を繰り返して出射部１１Ａ〜１１Ｌの方向へ伝搬し、出射部１１Ａ〜１１Ｌに到達する。出射部１１Ａ〜１１Ｌに到達した光は、それぞれの傾斜面で反射した後、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの外へ出射し、図示しない受光部に入光する。この動作では、光伝送装置１は１：３の光分岐器として機能する。各透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄに同一の光信号を入射した場合は、光伝送装置１は１：１２の光分岐器として機能する。
【００４８】
（第３の実施の形態の効果）
第３の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）共通のシリンドリカルレンズ１３と複数の透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄを一体的に構成したことにより、高帯域の信号伝送を行う場合の受光素子（例えば、フォトダイオード）の受光サイズが制限されるのを改善することができる。例えば、光伝送装置１にフォトダイオードを組み合わせようとすると、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄは、入射部１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれの幅を０．１５ｍｍ、出射部１１Ａ〜１１Ｌのそれぞれを０．０５×０．０５ｍｍ、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの長さ１４．０５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍ程度の小ささになり、取り扱いが非常に難しくなる。しかし、第３の実施の形態のように、複数の透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄを連結した構成にすると、全体のサイズが大きくなり、装置に組み込む場合の取り扱いが容易になる。
（ロ）透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄを並列させたことにより、伝送帯域を上げることができる。例えば、透光性媒体１つ当たりの伝送帯域が３Ｇｂｐｓである場合、４ｂｉｔ（４つ）で構成した場合、伝送帯域を４倍の１２Ｇｂｐｓにすることができる。
（ハ）共通のシリンドリカルレンズ１３を、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの入射光１４Ａが入射する端部に設けたことにより、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄの他の部分、例えば、中央部の上面または側面に設ける場合に比べ、損失の増加を低減することができる。例えば、光の入射部または出射部以外で透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄを繋いだ場合、接続部分より光が抜けるため、光の利用効率が低減する。
（ニ）シリンドリカルレンズ１３と透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄは、射出成型等により容易に一体的に製作できるため、光伝送装置１のコストダウンを図ることができる。
【００４９】
［第４の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【００５０】
本実施の形態は、シリンドリカルレンズ１３と同様の材料及び特性からなる透光性媒体２０Ａの片側面に出射部１１Ａ〜１１Ｄと第２の段差部に設けた入射部１２Ａ〜１２Ｄとを対称的に配設し、入射部１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれの上面に第２の実施の形態に示したシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｃと同様の２２Ａ〜２２Ｄを設けたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
入射部１２Ａ〜１２Ｄは、第１の実施の形態の出射部１１Ａ〜１１Ｄと同様に４５°の傾斜面を有するが、この傾斜面は出射部１１Ａ〜１１Ｄに対して逆向きに設けられている。
【００５２】
（光伝送装置の動作）
図７は、第４の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示す。図７に示すように、本実施の形態では、図６の構成の光伝送装置１のシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄ上に発光部３０Ａ〜３０Ｄを配設し、更に、出射部１１Ａ〜１１Ｄ上に受光部３１Ａ〜３１Ｄを配設して構成された光モジュール１００を使用している。なお、上記発光部３０Ａ〜３０Ｄ及び受光部３１Ａ〜３１Ｄは、必ずしも全数が必要になるわけではく、必要数を設置した構成であってもよい。
【００５３】
図７において、例えば、発光部３０Ｂから入射光１４Ｂがシリンドリカルレンズ２２Ｂに入射すると、その入射光は入射部１２Ｂで反射する。入射部１２Ｂで反射した光信号は、透光性媒体２０Ａ内の上下面及び左右の面で反射を繰り返しながら出射部１１Ａ〜１１Ｄの方向へ伝搬し、出射部１１Ａ〜１１Ｄから出射光１５Ａ〜１５Ｄとして透光性媒体２０Ａの外へ出射し、受光部３１Ａ〜３１Ｄに入射する。従って、光伝送装置１は、入射光１４Ｂを出射光１５Ａ〜１５Ｄに分岐する１：４の光分岐器として機能する。また、発光部３０Ａ〜３０Ｄからの入射光を受光部３１Ａ〜３１Ｄのいずれかに入射することにより、光伝送装置１は光合波器として機能する。
【００５４】
（第４の実施の形態の効果）
第４の実施の形態によれば、１本の透光性媒体２０Ａにより光分岐器としても合波器としても機能することができる。
【００５５】
［第５の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図８は、本発明の第５の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【００５６】
本実施の形態は、第４の実施の形態に示したシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄに代えて、シリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄを長手方向に伸ばしたシリンドリカルレンズ２３Ａ〜２３Ｄを用い、このシリンドリカルレンズ２３Ａ〜２３Ｄにより４つの透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄを連結したものであり、その他の構成は第４の実施の形態と同様である。本実施の形態においては、透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄの全体で、１６個の出射部１１Ａ〜１１Ｐと１６個の入射部１２Ａ〜１２Ｐを有している。
【００５７】
シリンドリカルレンズ２３Ａ〜２３Ｄは、透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄと共に樹脂成型により一体に形成することができる。
【００５８】
透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄは、同一仕様で作られており、同一平面上に所定間隔に並設され、列方向の４カ所の入射部同士をシリンドリカルレンズ２３Ａ〜２３Ｄにより連結している。なお、透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄは、４つに限定されるものではなく、任意の数にすることができる。
【００５９】
（光伝送装置の動作）
第５の実施の形態における透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄの個々の動作は、第４の実施の形態と同様であり、図７のような光路になる。
【００６０】
図８の（ａ），（ｂ）において、例えば、シリンドリカルレンズ２３Ａに光信号（入射光１４Ａ）が入射すると、透光性媒体２０Ａの上下面及び左右の面で反射を繰り返しながら出射部１１Ａ〜１１Ｐの方向へ伝搬する。
【００６１】
出射部１１Ａ〜１１Ｐに到達した光信号は、それぞれの傾斜面で反射した後、透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄの外へ出射し、図示しない受光部に入光する。従って、この場合、光伝送装置１は、１：４の光分岐器として機能する。
【００６２】
なお、シリンドリカルレンズ２３Ａ以外のシリンドリカルレンズ２３Ｂ〜２３Ｄから入射光が入射した場合も、上記したようにして光分岐が行われる。また、各シリンドリカルレンズ２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれに光信号を入射し、それらの光信号を出射部１１Ａ〜１１Ｐのいずれかに対応する受光部で受信することにより、光伝送装置１は合波器とし機能する。
【００６３】
（第５の実施の形態の効果）
第５の実施の形態によれば、光分岐器としても合波器としても機能することができるとともに、複数の透光性媒体２０Ａ〜２０Ｄにより光信号を伝送することができるので、第２の実施の形態と同様に伝送帯域を上げることができる。
【００６４】
［第６の実施の形態］
（光伝送装置の構成）
図９は、本発明の第６の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【００６５】
本実施の形態は、第４の実施の形態において、出射部１１Ａ〜１１Ｄを含む部分を透光性媒体２０Ａから除去し、その端面に反射型光拡散層２４を設け、入射部１２Ａ〜１２Ｄを入出射部２１Ａ〜２１Ｄとしたものであり、その他の構成は第４の実施の形態と同様である。なお、シリンドリカルレンズ２２Ｄから反射型光拡散層２４までの長さは、任意の長さにすることができる。
【００６６】
反射型光拡散層２４は、透光性媒体２０Ａに対して、厚さ方向の拡散光の広がり角と幅方向の広がり角の制御を行うもので、例えば、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のビーム整形ディヒューザ「ＬＳＤ」を用いている。このＬＳＤは、透過型の場合、ポリカーボネート等の透明基板材料に配置されたエポキシ層に、入射光に対して所定の拡散角に拡散させるホログラム面を転写して形成される。また、反射型ＬＳＤの場合、反射基板（例えば、Ａｌが着膜された透明基板）のエポキシ層に、入射光に対して所定の拡散角に拡散させるホログラム面を転写して形成し、或いは、透過型ＬＳＤにＡｌ等の反射面を直接着膜して形成する。
【００６７】
（光伝送装置の動作）
図１０は、第６の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示し、（ａ）は平面から見た光伝送装置の光伝送の説明図、（ｂ）は正面から見た光伝送装置の光伝送の説明図である。
【００６８】
本実施の形態においては、図１０に示す光伝送装置１のシリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄの上方に発光部及び受光部をそれぞれ配設して光モジュール１００を構成している。
【００６９】
図１０の（ａ），（ｂ）において、例えば、シリンドリカルレンズ２２Ａに入射光１４Ａ（光信号）が入射すると、透光性媒体２０Ａの入出射部２１Ａの傾斜面へ入射して反射した後、透光性媒体２０Ａの上下面及び左右の面で反射を繰り返して反射型光拡散層２４の方向へ伝搬する。
【００７０】
透光性媒体２０Ａ内を伝搬した光信号は、反射型光拡散層２４に到達すると、反射型光拡散層２４によって上下方向及び左右方向（透光性媒体２０の厚さ方向及び幅方向）に拡散反射される。拡散反射された拡散光は、透光性媒体２０Ａ内を側面及び上下面で反射しながら入出射部２１Ａ〜２１Ｄの方向へ伝搬する。従って、この場合、光伝送装置１は、１：３の光分岐として機能する。
【００７１】
反射型光拡散層２４からの拡散光は、入出射部２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれに到達し、シリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄから出射光１５Ａ〜１５Ｄとして透光性媒体２０Ａの外部へ出射する。同様に、シリンドリカルレンズ２２Ｂ〜２２Ｄのいずれかに光信号を入射した場合も同様に入出射部２２Ａ〜２２Ｄから光信号が出射する。
【００７２】
（第６の実施の形態の効果）
第６の実施の形態によれば、透光性媒体２０Ａに入射された光信号は、反射型光拡散層２４によって拡散されて透光性媒体２０Ａ内を伝搬するため、入出射部２１Ａ〜２１Ｄの内の出射部になる傾斜面に導かれる出射光強度を均一にすることができる。
【００７３】
［第７の実施の形態］
図１１は、本発明の第７の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【００７４】
本実施の形態は、図６に示す第４の実施の形態において、出射部１１Ａ〜１１Ｄを反対側の側部に設けたものであり、その他の構成、動作及び効果は第４の実施の形態と同様である。従って、動作説明等は省略する。第７の実施の形態によれば、第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
なお、図１１の構成による光伝送装置１を複数用いれば、図８に示した第５の実施の形態と同様の光伝送装置１を構成することができる。
【００７６】
［第８の実施の形態］
図１２は、本発明の第８の実施の形態に係る光伝送システムを示す斜視図、図１３は、図１２において透光性媒体を含む箇所で切断した断面図である。この光伝送システム２００は、図９、図１０に示す第６の実施の形態の光伝送装置１を２つ（光伝送装置１Ａ，１Ｂ）用いて構成された光データバス４０と、半導体メモリ、メモリコントローラ、光／電気変換器等の電子回路５１を搭載する４枚の回路基板５０Ａ〜５０Ｄと、電源ラインや電気信号伝送用の電気配線６２を備えると共に光データバス４０及び回路基板５０Ａ〜５０Ｄを搭載した支持基板６０と、支持基板６０に搭載されて、回路基板５０Ａ〜５０Ｄを支持基板６０に電気的に接続する基板用コネクタ６１とを備えて構成されている。
【００７７】
なお、使用する光伝送装置１は、２つに限定されるものではなく任意の数にすることができる。また、回路基板５０Ａ〜５０Ｄも、任意にすることができる。この場合、回路基板５０Ａ〜５０Ｄの数に合わせて光伝送装置１の出射部数を増設する。
【００７８】
回路基板５０Ａには、発光・受光素子５２Ａ，５２Ｂ、回路基板５０Ｂには、発光・受光素子５２Ｃ，５２Ｄ、回路基板５０Ｃには、発光・受光素子５２Ｅ，５２Ｆ、回路基板５０Ｄには、発光・受光素子５２Ｇ，５２Ｈが配設され、この２つの発光・受光素子５２を介して光伝送装置１Ａ，１Ｂの一方または両方を用いて、その入出射部２１Ａ〜２１Ｄを介してデータ伝送を行う。
【００７９】
発光・受光素子５２Ａ〜５２Ｄは、シリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄの位置に対応して設置されている。従って、回路基板５０Ａ〜５０Ｄの間隔は、シリンドリカルレンズ２２Ａ〜２２Ｄに合わせて決められている。このような配置により、それぞれの発光・受光素子５２Ａ〜５２Ｄは、光データバス４０と光学的に結合される。
【００８０】
図１３において、例えば、発光・受光素子５２Ａから光信号が出射されると、光伝送装置１Ａの光データバス４０に入射し、前述した様にして光分岐し、光伝送装置１Ａの入出射部２１Ａ〜２１Ｄを介して発光・受光素子５２Ａ、５２Ｃ、５２Ｅ、５２Ｇで受光される。これと同様に、例えば、発光・受光素子５２Ｂから光信号が出射されると、光伝送装置１Ｂの光データバス４０に入射し、前述した様にして光分岐し、光伝送装置１Ｂの入出射部２１Ａ〜２１Ｄを介して発光・受光素子５２Ｂ、５２Ｄ、５２Ｆ、５２Ｈで受光される。
【００８１】
（第８の実施の形態の効果）
第８の実施の形態によれば、光伝送装置１Ａ，１Ｂにより光データバス４０を構成したことにより、複数ビットからなる並列光信号の送受信や各々のビットで独立した同時送受信を行うことができる。
【００８２】
なお、上記実施の形態では、第６の実施の形態の光伝送装置を用いた場合について説明したが、他の実施の形態の光伝送装置も上述したように光伝送システムに適用できることは言うまでも無い。例えば、第１の実施の形態の光伝送装置を２つ用いる場合は、回路基板５０Ａには、発光・受光素子５２Ａ，５２Ｂの代わりに２つ発光素子を配置し、回路基板５０Ｂには、発光・受光素子５２Ｃ，５２Ｄの代わりに２つ受光素子を配置し、回路基板５０Ｃには、発光・受光素子５２Ｅ，５２Ｆの代わりに２つの受光素子を配置し、回路基板５０Ｄには、発光・受光素子５２Ｇ，５２Ｈの代わりに２つの受光素子を配置しすればよい。
【実施例１】
【００８３】
図１４は、出射出射部位置と挿入損失の関係を示す特性図である。同図中、特性（Ａ）は実施例であり、特性（Ｂ）は比較例である。比較例は、シリンドリカルレンズを用いない構成の光伝送装置である。
【００８４】
図１５は、実施例の諸寸法を示す。本実施例は、第１の実施の形態の光伝送装置１を用いており、透光性媒体１０は、全長：６０．５ｍｍ、幅：１．５ｍｍ、出射部間隔：２０ｍｍ、屈折率：１．５３である。また、シリンドリカルレンズ１３は、半径：０．２５ｍｍ、長さ：１．５ｍｍで、屈折率：１．５２である。光源は、広がり角（最大強度に対して、１／ｅ２の強度から規定）１７度、焦点距離（レンズの表面から）が０．５ｍｍの位置に配置した。図１４から明らかなように、実施例は比較例に比べて、約０．５ｄＢの挿入損失の改善が図られている。
【００８５】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。
【００８６】
例えば、入射光１４Ａは、互いに異なる波長であれば、透光性媒体１０Ａ〜１０Ｄ，２０Ａ〜２０Ｄの内の複数に同時に入射することができる。この場合、受光側には、波長毎に分波できる受光部を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図２】透光性媒体の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】（ａ）は第１の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の要部を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は光伝送を示す説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】第４の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示す説明図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】第６の実施の形態に係る光伝送装置の光伝送を示し、（ａ）は平面から見た光伝送装置の光伝送の説明図、（ｂ）は正面から見た光伝送装置の光伝送の説明図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る光伝送装置を示し、（ａ）は光伝送装置の全体を示す平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態に係る光伝送システムを示す斜視図である。
【図１３】図１２において透光性媒体を含む箇所で切断した断面図である。
【図１４】出射出射部位置と挿入損失の関係を示す特性図である。
【図１５】実施例の諸寸法を示す寸法図である。
【図１６】従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ，１Ｂ  光伝送装置
２  発光素子
３  傾斜面
１０Ａ〜１０Ｄ  透光性媒体
１１Ａ〜１１Ｐ  出射部
１２Ａ〜１２Ｐ  入射部
１３  シリンドリカルレンズ
１４Ａ，１４Ｂ  入射光
１５Ａ〜１５Ｄ  出射光
２０Ａ〜２０Ｄ  透光性媒体
２１Ａ〜２１Ｄ  入出射部
２２Ａ〜２２Ｄ，２３Ａ〜２３Ｄ  シリンドリカルレンズ
２４  反射型光拡散層
３０Ａ〜３０Ｄ  発光部
３１Ａ〜３１Ｄ  受光部
４０  光データバス
５０Ａ〜５０Ｄ  回路基板
５１  電子回路
５２Ａ〜５２Ｈ  発光・受光素子
６０  支持基板
６１  基板用コネクタ
６２  電気配線
１００  光モジュール
２００  光伝送システム
【図１】
2008015034.tif 000003
【図２】
2008015034.tif 000004
【図３】
2008015034.tif 000005
【図４】
2008015034.tif 000006
【図５】
2008015034.tif 000007
【図６】
2008015034.tif 000008
【図７】
2008015034.tif 000009
【図８】
2008015034.tif 000010
【図９】
2008015034.tif 000011
【図１０】
2008015034.tif 000012
【図１１】
2008015034.tif 000013
【図１２】
2008015034.tif 000014
【図１３】
2008015034.tif 000015
【図１４】
2008015034.tif 000016
【図１５】
2008015034.tif 000017
【図１６】
2008015034.tif 000018