(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子と、複数の光伝送体との間に配置され、前記複数の光電変換素子と、前記複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、
前記光電変換素子から出射された光を入射させるか、前記光伝送体の端面から出射され、内部を通る光を前記光電変換素子に向けて出射させる複数の第１光学面と、前記第１光学面で入射し、内部を通る光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、前記光伝送体の端面から出射された光を入射させる複数の第２光学面とを有する光レセプタクル本体と、
前記複数の第２光学面のうちの一部の前記第２光学面と対向するように配置されており、対向している前記第２光学面からの光の光量を減衰させる光学フィルタと、
を有し、
前記光学フィルタは、前記光学フィルタに対向している１または２以上の前記第２光学面のうち、前記光学フィルタに対向していない前記第２光学面に最も近い前記第２光学面に対して、下記式（１）を満足するように配置されている、
光レセプタクル。
【数１】
0006649090.tif 000006
［上記式において、ｘは前記光学フィルタに対向している前記第２光学面の中心軸と、前記光学フィルタの前記中心軸に最も近い外縁部との間隔であり、Δａは前記第２光学面の中心を通り、かつ前記中心軸に沿うように前記第２光学面で入射した光線の光軸と、前記第１光学面の中心との間隔であり、ｄは前記光学フィルタと前記第２光学面の中心との間隔であり、ｔは前記第２光学面の中心と、前記第１光学面の中心から最短距離にある前記光軸上の点との間の前記光軸の長さであり、Ｄは前記第２光学面のレンズ有効径であり、Ｒは前記第２光学面の直径である。］
【請求項２】
前記光レセプタクル本体は、平面視形状が略矩形状である凹部を有し、
前記光学フィルタの平面視形状は、略矩形状であり、
前記凹部は、前記凹部の角部の少なくとも１つに配置されている、前記光学フィルタの角部を収容するための逃げ部を含み、
前記光学フィルタは、前記光学フィルタの角部の少なくとも１つが前記逃げ部に収容されるように前記凹部内に配置されている、
請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項３】
前記光レセプタクル本体は、平面視形状が略矩形状であり、かつその角部がＲ面取りされている凹部を有し、
前記光学フィルタの平面視形状は、略矩形状であり、
前記凹部の互いに隣接する２つの角部間の直線長さは、前記光学フィルタの１つの辺の長さより長く、
前記光学フィルタは、前記光学フィルタの１つの辺が前記凹部の互いに隣接する２つの角部間の直線部分に接するように前記凹部内に配置されている、
請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項４】
前記光レセプタクル本体は、平面視形状が略矩形状であり、かつその角部がＲ面取りされている凹部を有し、
前記光学フィルタは、その平面視形状が略矩形状であり、かつその角部の少なくとも１つがＲ面取りまたはＣ面取りされており、前記光学フィルタの互いに隣接する２つの辺が前記凹部の互いに隣接する角部間の２つの直線部分にそれぞれ接するように前記凹部内に配置されている、
請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項５】
前記光レセプタクル本体は、前記第１光学面で入射した光を前記第２光学面に向けて反射させるか、前記第２光学面で入射した光を前記第１光学面に向けて反射させる反射面をさらに有し、
前記Δａは、前記第２光学面の中心を通り、かつ前記中心軸に沿うように前記第２光学面で入射し、前記反射面で反射された光線の第２の光軸と、前記第１光学面の中心との間隔であり、
前記ｔは、前記第２光学面の中心と、前記第１光学面の中心から最短距離にある前記第２の光軸上の点との間の前記第２の光軸の長さである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に配置されている複数の光電変換素子と、
前記複数の第１光学面が前記複数の光電変換素子とそれぞれ対向するように前記基板上に配置されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
を有する、光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光レセプタクルおよびこれを有する光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前から、光ファイバや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、面発光レーザ（例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser））などの発光素子を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールは、１または２以上の光電変換素子（発光素子または受光素子）と、送信用または受信用の光結合素子（以下、「光レセプタクル」ともいう）とを有する。
【０００３】
また、光速通信用の光モジュールでは、安全対策の観点から、送信用の光レセプタクルから出射された光の光量を減衰させる必要があるため、送信用の光レセプタクルから出射される光の光量を減衰させる光学フィルタが使用されることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、特許文献１に記載の光レセプタクル１の断面図である。特許文献１に記載の光レセプタクル１は、光レセプタクル本体２および光学フィルタ３（例えば、光減衰フィルタ）を有する。図１に示されるように、光レセプタクル本体２は、光レセプタクル本体２の底面において等間隔に１列に配列されているレンズ面４と、レンズ面４の反対側に配置されている光学面５とを有する。光学フィルタ３は、光学面５上の一部に配置されている。特許文献１に記載の光レセプタクル１は、レンズ面４側に、複数の発光素子および複数の受光素子を有する光電変換装置が配置され、光学面５側に複数の光伝送体が配置された状態で使用される。特許文献１に記載の光レセプタクル１では、発光素子から出射され、光伝送体に入射する光の光路上に光学フィルタ３が配置されているため、送信側の光レセプタクル１から出射される光の光量を減衰させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光学フィルタ３を有する光レセプタクル１では、通常、光学フィルタ３に入射できない光が生じないように、十分な大きさの光学フィルタ３が使用される。しかしながら、送受信用の光モジュールにおいて、送信側として機能する部分にのみ光学フィルタ３を配置しようとした場合に、光学フィルタ３が大き過ぎると、受信側として機能する部分にも光学フィルタ３が配置されてしまうことがある。このため、特許文献１に記載の光レセプタクル１では、使用される光学フィルタ３を小さくし、光学フィルタ３を必要かつ十分な範囲に配置する観点から、改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、適切な大きさの光学フィルタが必要かつ十分な領域に配置されている光レセプタクルを提供することを目的とする。また、本発明は、この光レセプタクルを有する光モジュールを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光レセプタクルは、複数の光電変換素子と、複数の光伝送体との間に配置され、前記複数の光電変換素子と、前記複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記光電変換素子から出射された光を入射させるか、前記光伝送体の端面から出射され、内部を通る光を前記光電変換素子に向けて出射させる複数の第１光学面と、前記第１光学面で入射し、内部を通る光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、前記光伝送体の端面から出射された光を入射させる複数の第２光学面とを有する光レセプタクル本体と、前記複数の第２光学面のうちの一部の前記第２光学面と対向するように配置されており、対向している前記第２光学面からの光の光量を減衰させる光学フィルタと、を有し、前記光学フィルタは、前記光学フィルタに対向している１または２以上の前記第２光学面の少なくとも１つに対して、下記式（１）を満足するように配置されている。
【数１】
0006649090.tif 000002
［上記式において、ｘは前記光学フィルタに対向している前記第２光学面の中心軸と、前記光学フィルタの前記中心軸に最も近い外縁部との間隔であり、Δａは前記第２光学面の中心を通り、かつ前記中心軸に沿うように前記第２光学面で入射した光線の光軸と、前記第１光学面の中心との間隔であり、ｄは前記光学フィルタと前記第２光学面の中心との間隔であり、ｔは前記第２光学面の中心と、前記第１光学面の中心から最短距離にある前記光軸上の点との間の前記光軸の長さであり、Ｄは前記第２光学面のレンズ有効径である。］
【０００９】
本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置されている複数の光電変換素子と、前記複数の第１光学面が前記複数の光電変換素子とそれぞれ対向するように前記基板上に配置されている本発明に係る光レセプタクルと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、使用される光学フィルタを小さくできるため、光レセプタクルおよび光モジュールの材料コストを低減することができる。また、本発明によれば送受信用の光モジュールにおいて、光学フィルタを必要かつ十分な範囲に配置できるため、受信光の光量を減衰させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、特許文献１に係る光レセプタクルの断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの断面模式図である。
【図３】図３Ａ〜Ｅは、本発明の実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
【図４】図４は、光レセプタクル本体に対する光学フィルタの配置について説明するための光レセプタクルの部分拡大断面模式図である。
【図５】図５Ａ〜Ｄは、変形例１、２に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（光モジュールの構成）
図２は、本発明の実施の形態に係る光モジュール１００の断面図である。図２では、光レセプタクル１３０内の光路を示すために光レセプタクル１３０の断面へのハッチングを省略している。なお、図２において、一点鎖線は、光の光軸を示している。なお、図２に示される光レセプタクル１３０は、後述の図３ＣのＡ−Ａ線における断面である。
【００１４】
図２に示されるように、光モジュール１００は、基板１１０と、複数の光電変換素子１２０と、光レセプタクル１３０とを有する。光モジュール１００は、光レセプタクル１３０に光伝送体１６０が接続された状態で使用される。
【００１５】
基板１１０上には、複数の光電変換素子１２０と、光レセプタクル１３０とが配置されている。基板１１０には、後述する光レセプタクル本体１４０の位置決め用凹部１４５（後述の図３Ｂ参照）に対応した凸部（不図示）が形成されている。この凸部を位置決め用凹部１４５に嵌め込むことにより、光レセプタクル１３０を、基板１１０上に配置された光電変換素子１２０に対して所定の位置に固定することができる。基板１１０の材料は、特に限定されない。基板１１０は、例えばガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板などである。
【００１６】
光電変換素子１２０は、発光素子または受光素子であり、基板１１０上に配置されている。本実施の形態では、４個の発光素子および４個の受光素子が、基板１１０上に配置されている。本実施の形態では、図２の紙面に垂直な方向に沿って、４個の発光素子（手前側）および４個の受光素子（奥側）が同一直線上に配列されている。送信用の光モジュール１００として機能する部分では、光電変換素子１２０として発光素子が使用される。受信用の光モジュール１００として機能する部分では、光電変換素子１２０として受光素子が使用される。発光素子は、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。受光素子は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）である。
【００１７】
光レセプタクル１３０は、後述する複数の第１光学面１４１が複数の光電変換素子１２０とそれぞれ対向するように基板１１０上に配置されている。光レセプタクル１３０は、光電変換素子１２０と光伝送体１６０との間に配置された状態で、光電変換素子１２０と光伝送体１６０の端面とを光学的に結合させる。送信用の光モジュール１００として機能する部分では、光レセプタクル１３０は、光電変換素子１２０（発光素子）から出射された光を光伝送体１６０の端面に向けて出射する。受信用の光モジュール１００として機能する部分では、光レセプタクル１３０は、光伝送体１６０の端面から出射された光を光電変換素子１２０（受光素子）に向けて出射する。本実施の形態に係る光モジュール１００は、送受信用の光モジュールである。光レセプタクル１３０の構成については、別途詳細に説明する。
【００１８】
光伝送体１６０の種類は、特に限定されない。光伝送体１６０の種類の例には、光ファイバや光導波路などが含まれる。特に図示しないが、光伝送体１６０は、フェルールを介して光レセプタクル１３０に接続される。フェルールには、後述する光レセプタクル１３０の位置決め用凸部１４４に対応した凹部（不図示）が形成されている。この凹部に位置決め用凸部１４４を嵌め込むことにより、光伝送体１６０の端面を光レセプタクル１３０に対して所定の位置に固定することができる。本実施の形態では、光伝送体１６０は、光ファイバである。また、光ファイバは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。
【００１９】
（光レセプタクルの構成）
図３Ａ〜Ｅは、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０の構成を示す図である。図３Ａは、光レセプタクル１３０の平面図であり、図３Ｂは、底面図であり、図３Ｃは、正面図であり、図３Ｄは、背面図であり、図３Ｅは、左側面図である。
【００２０】
図２および図３Ｃに示されるように、光レセプタクル１３０は、光レセプタクル本体１４０および光学フィルタ１５０を有する。本実施の形態では、光学フィルタ１５０の平面視形状は、略矩形状である。
【００２１】
光レセプタクル本体１４０は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、光レセプタクル本体１４０の底面には第１凹部１７０が形成されており、光レセプタクル本体１４０の天面には第２凹部１７１が形成されており、光レセプタクル本体１４０の正面には第３凹部１７２が形成されている。本実施の形態では、光レセプタクル本体１４０（第３凹部１７２）は、平面視形状が略矩形状である第４凹部１７３を有する。
【００２２】
第４凹部１７３内には、光学フィルタ１５０が所定の位置に位置決めされつつ、収容されている。第４凹部１７３の形状および大きさは、光学フィルタ１５０を所定の位置に位置決めしつつ、収容することができれば特に限定されない。本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、第４凹部１７３の平面視形状は、略矩形状である。また、第４凹部１７３は、光学フィルタ１５０の角部を収容するための逃げ部１７４を含む。逃げ部１７４は、第４凹部１７３の角部の少なくとも１つに配置されている。光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０の角部の少なくとも１つが逃げ部１７４に収容されるように第４凹部１７３内に配置されている。逃げ部１７４の数は、光学フィルタ１５０および第４凹部１７３の大きさに応じて適宜設定されうる。図３Ｃに示されるように、本実施の形態では、第４凹部１７３の４つの角部のそれぞれに逃げ部１７４が形成されており、光学フィルタ１５０の角部の１つが、４つの角部（逃げ部１７４）のうちの１つに収容されている。光レセプタクル１３０を平面視したときに、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０の少なくとも１つの辺が第４凹部１７３の互いに隣接する２つの角部間の直線部分に接するように第４凹部１７３内に配置されている。これにより、光学フィルタ１５０は、所定の位置に位置決めされうる。本実施の形態では、光レセプタクル１３０を平面視したときに、光学フィルタ１５０の互いに隣接する２つの辺が第４凹部１７３の互いに隣接する角部間の２つの直線部分にそれぞれ接するように第４凹部１７３内に配置されている。
【００２３】
光レセプタクル本体１４０は、第１光学面１４１、反射面１４２、第２光学面１４３、位置決め用凸部１４４、位置決め用凹部１４５および支持部１４６を有する。本実施の形態では、第１光学面１４１および第２光学面１４３の数は、それぞれ１２個である。光レセプタクル本体１４０は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。光レセプタクル本体１４０の材料の例には、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。また、光レセプタクル本体１４０は、例えば射出成形により製造されうる。光レセプタクル本体１４０を射出成形により製造した場合、第１光学面１４１および第２光学面１４３に相対的な位置ずれが生じることがある。詳細については後述するが、本実施の形態では、第２光学面１４３に対する第１光学面１４１の相対的な位置ずれを考慮して、光学フィルタ１５０が光レセプタクル本体１４０の第４凹部１７３内に配置されている。
【００２４】
第１光学面１４１は、光電変換素子１２０（発光素子）から出射された光を光レセプタクル本体１４０の内部に入射させるか、光伝送体１６０の端面から出射され、光レセプタクル本体１４０の内部を通る光を光電変換素子１２０（受光素子）に向けて出射させる光学面である。第１光学面１４１の数は複数であれば、特に限定されない。本実施の形態では、前述のとおり、第１光学面１４１の数は、１２個である。本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、図３Ｂの右端から４個の第１光学面１４１を送信側の第１光学面１４１として使用し、左端から４個の第１光学面１４１を受信側の第１光学面１４１として使用している。本実施の形態では、真ん中の４個の第１光学面１４１は、未使用である。複数の第１光学面１４１は、光レセプタクル本体１４０の底面において、複数の光電変換素子１２０とそれぞれ対向するように配置されている。本実施の形態では、光レセプタクル本体１４０の裏側（底面）に設けられた第１凹部１７０の底面に、１２個の第１光学面１４１が長辺方向に沿って一列に配置されている。第１光学面１４１の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第１光学面１４１は、光電変換素子１２０に向かって凸状の凸レンズ面である。また、第１光学面１４１の平面視形状は、円形状である。第１光学面１４１の中心軸は、光電変換素子１２０の発光面または受光面（および基板１１０の表面）に対して垂直であることが好ましい。また、第１光学面１４１の中心軸は、光電変換素子１２０（発光素子）から出射された光、または光電変換素子１２０（受光素子）に入射する光の光軸と一致していることが好ましい。
【００２５】
反射面１４２は、第１光学面１４１で入射した光を第２光学面１４３に向けて反射させるか、第２光学面１４３で入射した光を第１光学面１４１に向けて反射させる光学面である。反射面１４２は、第２凹部１７１の内面の一部を構成している。反射面１４２は、光レセプタクル本体１４０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１６０（正面側）に近づくように傾斜している。反射面１４２の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、反射面１４２の傾斜角度は、反射面１４２に入射する光の光軸に対して４５°である。反射面１４２の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、反射面１４２の形状は、平面である。反射面１４２には、第１光学面１４１または第２光学面１４３で入射した光が、臨界角より大きな入射角で入射する。
【００２６】
第２光学面１４３は、第１光学面１４１で入射し、光レセプタクル本体１４０の内部を通る光を光伝送体１６０の端面（および光学フィルタ１５０）に向けて出射させるか、光伝送体１６０の端面から出射された光を光レセプタクル本体１４０の内部に入射させる光学面である。第２光学面１４３の数は複数であれば、特に限定されない。本実施の形態では、前述のとおり、第２光学面１４３の数は、１２個である。本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、図３Ｃの右端から４個の第２光学面１４３を受信側の第２光学面１４３として使用し、左端から４個の第２光学面１４３を送信側の第２光学面１４３として使用している。本実施の形態では、真ん中の４個の第２光学面１４３は、未使用である。第２光学面１４３の一部（送信側の第２光学面１４３および未使用の第２光学面１４３の一部）は、光レセプタクル本体１４０の正面において、光学フィルタ１５０と対向するように配置されている。また、第２光学面１４３の他の一部（受信側の第２光学面１４３および未使用の第２光学面１４３の他の一部）は、光レセプタクル本体１４０の正面において、光伝送体１６０の端面と対向するように配置されている。本実施の形態では、光レセプタクル本体１４０の正面に設けられた第３凹部１７２の底面に、１２個の第２光学面１４３が長辺方向に沿って一列に配置されている。第２光学面１４３の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第２光学面１４３は、光学フィルタ１５０または光伝送体１６０の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。第２光学面１４３の中心軸は、光学フィルタ１５０の表面および光伝送体１６０の端面に対して垂直であることが好ましい。また、第２光学面１４３の中心軸は、光伝送体１６０の端面から出射された光、または光伝送体１６０の端面（および光学フィルタ１５０）に入射する光の光軸と一致していることが好ましい。
【００２７】
位置決め用凸部１４４は、光伝送体１６０を保持するフェルールに形成された凹部に嵌め込まれることで、複数の光伝送体１６０の端面を複数の第２光学面１４３に対してそれぞれ適切な位置に位置決めする。位置決め用凸部１４４の形状および大きさは、特に限定されず、フェルールの形状などに応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、位置決め用凸部１４４は、略円柱形状の凸部である。
【００２８】
位置決め用凹部１４５は、基板１１０に形成された凸部が嵌め込まれることで、光レセプタクル本体１４０の複数の第１光学面１４１を複数の光電変換素子１２０に対してそれぞれ適切な位置に位置決めする。位置決め用凹部１４５の形状および大きさは、特に限定されず、基板１１０の形状などに応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、位置決め用凹部１４５は、略円柱形状の凹部である。
【００２９】
支持部１４６は、後述の光学フィルタ１５０を支持して、光学フィルタ１５０を第２光学面１４３に対して所定の高さに固定する。支持部１４６は、第３凹部１７２（第４凹部１７３）の底面に配置されている。支持部１４６の形状および大きさは、光学フィルタ１５０を所望の高さに固定でき、かつ光レセプタクル１３０内を通過する光の妨げとならなければ特に限定されない。
【００３０】
光学フィルタ１５０は、第２光学面１４３からの光の光量を減少させる。より具体的には、光学フィルタ１５０は、第２光学面１４３で出射された光を光学フィルタ１５０内に入射させ、入射した光の光量を減衰させて、外部に出射する。光学フィルタ１５０は、複数の第２光学面１４３のうちの一部の第２光学面１４３と対向するように配置されている。本実施の形態では、前述のとおり、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０の１つの角部が逃げ部１７４に収容されるように、第４凹部１７３内に配置されている。また、詳細については後述するが、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０に対向している１または２以上の第２光学面１４３の少なくとも１つに対して、下記式（１）を満足するように配置されている。より具体的には、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０に対向している１または２以上の送信用として機能する第２光学面１４３の少なくとも１つに対して、下記式（１）を満足するように配置されている。たとえば、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０に対向している１または２以上の第２光学面１４３のうち、光学フィルタ１５０に対向していない第２光学面１４３に最も近い第２光学面１４３に対して、下記式（１）を満足するように配置されていることが好ましい。本実施の形態では、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０に対向している５個の第２光学面１４３のうち、少なくとも１個の送信用として機能する第２光学面１４３（図３Ｃの左端から４個目の第２光学面１４３）に対して、下記式（１）を満足するように配置されている。
【数２】
0006649090.tif 000003
［上記式において、ｘは光学フィルタ１５０に対向している第２光学面１４３の中心軸ＣＡと、光学フィルタ１５０の中心軸ＣＡに最も近い外縁部との間隔であり、Δａは第２光学面１４３の中心を通り、かつ中心軸ＣＡに沿うように第２光学面１４３で入射し、反射面１４２で反射された光線の光軸ＯＡと、第１光学面１４１の中心との間隔でありｄは光学フィルタ１５０と第２光学面１４３の中心との間隔であり、ｔは第２光学面１４３の中心と、第１光学面１４１の中心から最短距離にある光軸ＯＡ上の点との間の光軸ＯＡの長さであり、Ｄは第２光学面１４３のレンズ有効径である。］
【００３１】
光学フィルタ１５０の形状および大きさは、第２光学面１４３からの光の光量を減少させ、かつ光伝送体１６０の端面１６１からの光の光量を減少させないように設計され、第２光学面１４３の大きさや数、配置などに応じて適宜設計されうる。光学フィルタ１５０の平面視形状は、例えば、略矩形状である。光学フィルタ１５０の種類は、特に限定されず、例えば、ガラスフィルタである。たとえば、ガラスフィルタとしては、市販品（ＢＫ７；フジトク株式会社製、屈折率１．５１６３３）が使用されうる。
【００３２】
（光モジュールにおける光路）
次に、本実施の形態に係る光モジュール１００における光路について説明する。
【００３３】
送信用の光モジュール１００として機能する部分では、光電変換素子１２０（発光素子）から出射された光は、第１光学面１４１で光レセプタクル本体１４０の内部に入射する。このとき、入射光は、第１光学面１４１によってコリメート光に変換され、反射面１４２に向かって進行する。次いで、入射光は、反射面１４２で反射され、第２光学面１４３に向かって進行する。第２光学面１４３に到達した光は、第２光学面１４３で光レセプタクル本体１４０の外部に出射され、光学フィルタ１５０を通過して、光伝送体１６０の端面に到達する。このとき、出射光は、その光量が光学フィルタ１５０によって減衰されるとともに、第２光学面１４１によって光伝送体１６０の端面の中心に集光されつつ到達する。
【００３４】
一方、受信用の光モジュール１００として機能する部分では、光伝送体１６０の端面から出射された光は、光学フィルタ１５０を通過せずに、第２光学面１４３で光レセプタクル本体１４０の内部に入射する。このとき、光レセプタクル本体１４０に入射した光は、第２光学面１４３によってコリメート光に変換され、反射面１４２に向かって進行する。次いで、入射光は、反射面１４２で反射され、第１光学面１４１に向かって進行する。第１光学面１４１に到達した光は、第１光学面１４１で光レセプタクル本体１４０の外部に出射され、光電変換素子１２０（受光素子）に到達する。このとき、出射光は、第１光学面１４１によって光電変換素子１２０（受光素子）の受光面の中心に集光されつつ到達する。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０は、光電変換素子１２０と光伝送体１６０の端面とを光学的に適切に結合させることができる。
【００３６】
（光学フィルタの配置）
次いで、光レセプタクル本体１４０に対する光学フィルタ１５０の配置について説明する。図４は、光レセプタクル本体１４０に対する光学フィルタ１５０の配置について説明するための光レセプタクル１３０の部分拡大断面模式図である。なお、図４において、光学フィルタ１５０上の黒色の塗りつぶし部分は、光学フィルタ１５０に入射する光の照射スポットＳを示している。
【００３７】
前述のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０に対向している１または２以上の第２光学面１４３の少なくとも１つに対して、下記式（１）を満足するように配置されている。下記式（１）において、右辺第１項は、第２光学面１４３に対する第１光学面１４１の相対的な位置ずれに起因する、第２光学面１４３の中心軸ＣＡと光学フィルタ１５０に入射する光の照射スポットＳの中心とのずれの長さＬを表している。また、右辺第２項は、光学フィルタ１５０に入射する光の照射スポットＳの半径、すなわちレンズ有効径の半径Ｄ／２を表している。
【数３】
0006649090.tif 000004
［上記式において、ｘは光学フィルタ１５０に対向している第２光学面１４３の中心軸ＣＡと、光学フィルタ１５０の中心軸ＣＡに最も近い外縁部との間隔であり、Δａは第２光学面１４３の中心を通り、かつ中心軸ＣＡに沿うように第２光学面１４３で入射し、反射面１４２で反射された光線の光軸ＯＡと、第１光学面１４１の中心との間隔でありｄは光学フィルタ１５０と第２光学面１４３の中心との間隔であり、ｔは第２光学面１４３の中心と、第１光学面１４１の中心から最短距離にある光軸ＯＡ上の点との間の光軸ＯＡの長さであり、Ｄは第２光学面１４３のレンズ有効径である。］
【００３８】
まず、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間で位置ずれが生じていない場合（Δａ＝０のとき）について説明する。この場合、上記式（１）において、右辺第１項は０となる。すなわち、第２光学面１４３から光学フィルタ１５０に向けて出射された光は、第２光学面１４３と対向している光学フィルタ１５０の表面において、第２光学面１４３の中心軸ＣＡから第２光学面１４３のレンズ有効径Ｄの半分の長さ（Ｄ／２）だけ離れた位置にまで拡散しながら到達する。また、空気層から光学フィルタ１５０に入射する場合、屈折角は入射角より小さくなる。したがって、光学フィルタ１５０は、第２光学面１４３の中心軸ＣＡから第２光学面１４３のレンズ有効径Ｄの半分の長さ（Ｄ／２）離れた位置に亘って存在するように配置されていればよい。
【００３９】
次いで、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間に位置ずれが生じている場合（Δａ＞０のとき）について説明する。図４に示されるように、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間に位置ずれが生じている場合、照射スポットＳの中心位置は、第２光学面１４３の中心軸ＣＡ上からずれてしまう。このため、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間の位置ずれを考慮せず、位置ずれが生じていない場合（Δａ＝０のとき）と同様に、第２光学面１４３の中心軸ＣＡから第２光学面１４３のレンズ有効径Ｄの半分の長さ（Ｄ／２）離れた位置まで存在するように光学フィルタ１５０を配置すると、光学フィルタ１５０に入射できない光が生じてしまう。通常、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間に位置ずれが生じたとしても、第２光学面１４３で出射された光が光学フィルタ１５０を確実に通過できるように、十分な大きさの光学フィルタ１５０が使用される。このため、光量の減衰に寄与しない部分にまで光学フィルタ１５０を配置することとなり、コストが増大してしまうという問題がある。また、送受信用の光モジュールにおいて、送信側として機能する部分にのみ光学フィルタを配置しようとした場合に、光学フィルタが大き過ぎると、受信側として機能する部分にも光学フィルタが配置されてしまい、受信光の光量も減衰させてしまうという問題もある。
【００４０】
これに対して、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、この第１光学面１４１および第２光学面１４３の間の位置ずれを考慮して、光学フィルタ１５０に対向している１または２以上の第２光学面１４３の少なくとも１つに対して、上記式（１）を満足するように光学フィルタ１５０を配置している。第１光学面１４１および第２光学面１４３の位置精度や設定値、測定値などの情報から上記パラメータ（Δａ、ｄ、ｔおよびＤ）があらかじめ分かっていれば、第２光学面１４３から出射される光の光量を減衰させるために光学フィルタ１５０を配置すべき領域を決定することができる。これにより、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、適切な大きさの光学フィルタ１５０を、必要かつ十分な領域に配置することができる。
【００４１】
また、光量の減衰に利用されない部分を削減する観点からは、下記式（２）をさらに満足するように光学フィルタ１５０を配置することが好ましい。
【数４】
0006649090.tif 000005
［上記式（２）において、ｘは光学フィルタ１５０に対向している第２光学面１４３の中心軸ＣＡと、光学フィルタ１５０の中心軸ＣＡに最も近い外縁部との間隔であり、Ｒは第２光学面１４３の直径である。］
【００４２】
（効果）
以上より、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、第１光学面１４１および第２光学面１４３の間の位置ずれを考慮して、光学フィルタ１５０を光レセプタクル本体１４０に対して配置している。光学フィルタ１５０について、光量の減衰に利用されない部分を削減することができるため、本実施の形態に係る光レセプタクル１３０および光モジュール１００の材料コストを低減することができる。また、光学フィルタ１５０を必要かつ十分な範囲にだけ配置することができる。これにより、送受信用の光モジュールにおいて、光学フィルタ１５０によって受信光の光量を減衰させてしまうことを防止することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、光学フィルタ１５０の角部が光レセプタクル本体１４０の第４凹部１７３の逃げ部１７４に収容されている態様について説明した。しかし、本発明に係る光レセプタクルでは、光学フィルタを所定の位置に位置決めしつつ、第４凹部内に配置することができれば、この構成に限定されない。
【００４４】
図５Ａ〜Ｄは、変形例１に係る光レセプタクル１３０’と、変形例２に係る光レセプタクル１３０”との構成を示す図である。図５Ａは、変形例１に係る光レセプタクル１３０’の正面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ線における断面図であり、図５Ｃは、変形例２に係る光レセプタクル１３０”の正面図であり、図５Ｄは、図５ＣのＤ−Ｄ線における断面図である。
【００４５】
図５Ａ、Ｂに示されるように、変形例１に係る光レセプタクル本体１４０’における第４凹部１７３’の平面視形状は略矩形状であり、かつその角部はＲ面取りされている。第４凹部１７３’の互いに隣接する２つの角部間の直線長さは、光学フィルタ１５０の１つの辺の長さより長くなっている。光学フィルタ１５０は、光学フィルタ１５０の１つの辺が第４凹部１７３’の互いに隣接する２つの角部間の直線部分に接するように第４凹部１７３’内に配置されている。これにより、変形例１に係る光レセプタクル１３０’でも、光学フィルタ１５０を所定の位置に位置決めしつつ、第４凹部１７３’内に配置することができる。
【００４６】
図５Ｃ、Ｄに示されるように、変形例２に係る光レセプタクル本体１４０”における第４凹部１７３”の平面視形状は略矩形状であり、かつその角部はＲ面取りされている。また、光レセプタクル１３０”の光学フィルタ１５０”について、その平面視形状は略矩形状であり、かつその角部の少なくとも１つはＣ面取りされている。光学フィルタ１５０”は、光学フィルタ１５０”の互いに隣接する２つの辺が第４凹部１７３”の互いに隣接する角部間の２つの直線部分に接するように第４凹部１７３”内に配置されている。これにより、変形例２に係る光レセプタクル１３０”でも、光学フィルタ１５０”を所定の位置に位置決めしつつ、第４凹部１７３”内に配置することができる。なお、変形例２に係る光レセプタクル１３０”において、光学フィルタ１５０”の角部の少なくとも１つは、Ｃ面取りの代わりにＲ面取りされていてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態に係る光レセプタクル１３０では、光レセプタクル本体１４０が反射面１４２を有する場合について説明したが、本発明に係る光レセプタクルの光レセプタクル本体は、反射面１４２を有していなくてもよい。この場合、第１光学面および第２光学面は、光レセプタクル本体において互いに反対側に配置される。そして、送信用の光モジュールとして機能する部分では、光電変換素子（発光素子）から出射された光は、第１光学面で光レセプタクル本体の内部に入射する。入射光は、反射面１４２で反射されることなく第２光学面に到達し、第２光学面で光レセプタクル本体の外部に出射される。出射光は、光学フィルタを通過して、光伝送体の端面に到達する。一方、受信用の光モジュールとして機能する部分では、光伝送体の端面から出射された光は、第２光学面で光レセプタクル本体の内部に入射する。入射光は、第１光学面に到達し、第１光学面で光レセプタクル本体の外部に出射される。出射光は、光電変換素子（受光素子）に到達する。また、光レセプタクル本体が反射面を有していない場合、上記式（１）において、Δａは第２光学面の中心を通り、かつ上記中心軸に沿うように第２光学面で入射した光線の光軸と、第１光学面の中心との間隔となる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、光伝送体を用いた光通信に有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１  光レセプタクル
２  光レセプタクル本体
３  光学フィルタ
４  レンズ面
５  光学面
１００  光モジュール
１１０  基板
１２０  光電変換素子
１３０、１３０’、１３０”  光レセプタクル
１４０、１４０’、１４０”  光レセプタクル本体
１４１  第１光学面
１４２  反射面
１４３  第２光学面
１４４  位置決め用凸部
１４５  位置決め用凹部
１４６  支持部
１５０、１５０”  光学フィルタ
１６０  光伝送体
１７０  第１凹部
１７１  第２凹部
１７２  第３凹部
１７３、１７３’、１７３”  第４凹部
１７４  逃げ部
ＣＡ  中心軸
ＯＡ  光軸
Ｓ  照射スポット
【図１】
0006649090.tif 000007
【図２】
0006649090.tif 000008
【図３】
0006649090.tif 000009
【図４】
0006649090.tif 000010
【図５】
0006649090.tif 000011