(57)【要約】【課題】光学性能を確保することができるとともに、簡便かつ低コストなモジュール化を実現することができるレンズアレイおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３の三次元形状によって、レンズアレイ本体１８の成形の際に、両凹部２２、２３の間に相当する溶融樹脂材料の中央側の流路を形成し、この中央側の流路を流れる溶融樹脂材料を、第１のレンズ面１１の形成位置において分岐させた後に第１のレンズ面１１の形成位置から外れた位置において外側の流路から第１のレンズ面１１の形成位置に流れ込もうとする溶融樹脂材料と合流させること。【選択図】図１
2013127491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いて成形された樹脂材料からなるレンズアレイであって、
レンズアレイ本体における第１の面に、所定の整列方向に整列するように形成された複数の第１のレンズ面と、
前記第１の面に前記整列方向に直交する一方の側において隣位する前記レンズアレイ本体における第２の面に、前記整列方向に沿って整列するように形成された複数の第２のレンズ面と、
前記第１の面に前記第１のレンズ面の整列方向に直交する他方の側において隣位するとともに前記第２の面に対向する前記レンズアレイ本体における第３の面に凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面のうちの前記整列方向における一方側から数えて所定数の第１のレンズ面のそれぞれとこれらに対応する所定数の前記第２のレンズ面のそれぞれとを結ぶ光路を形成する第１の全反射面と、
前記第３の面に、前記第１の全反射面に対して前記整列方向に所定の間隔を設けるようにして凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面のうちの前記整列方向における他方側から数えて所定数の第１のレンズ面のそれぞれとこれらに対応する所定数の前記第２のレンズ面のそれぞれとを結ぶ光路を形成する第２の全反射面と、
前記第３の面に、前記第１の全反射面を底面に含むようにして凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際にウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する第１のウエルド制御用凹部と、
前記第３の面に、前記第２の全反射面を底面に含むとともに、前記第１のウエルド制御用凹部に対して前記整列方向に所定の間隔を設けるようにして凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際に前記第１のウエルド制御用凹部の三次元形状とともに前記ウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する第２のウエルド制御用凹部と、
前記第１の面に対向する前記レンズアレイ本体における第４の面に形成されたゲート部と
を備え、
前記ゲート部は、その前記整列方向における中心位置を通り前記第１の面に直交する仮想直線が前記第１のウエルド制御用凹部と前記第２のウエルド制御用凹部との間を通るように形成され、
前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の三次元形状は、前記レンズアレイ本体の成形の際に、これら両凹部の内面のそれぞれと前記第２の面との間に相当する前記金型内の第１の空間を経由して前記金型のゲートから前記金型内における前記第１のレンズ面の形成位置側に向かう溶融樹脂材料の流れを抑制し、かつ、前記第３の面における前記両凹部に挟まれた部位と前記第２の面との間に相当する前記金型内の第２の空間を経由して前記ゲートから前記第１のレンズ面の形成位置に至る溶融樹脂材料の中央側の流路を形成することにより、この中央側の流路を流れる溶融樹脂材料を、前記第１のレンズ面の形成位置に到達させた上でこの第１のレンズ面の形成位置において前記整列方向における両外側に分岐させ、分岐させた後の溶融樹脂材料を、前記中央側の流路に対する前記整列方向の外側の流路から前記第１のレンズ面の形成位置に流れ込もうとする溶融樹脂材料と前記第１のレンズ面の形成位置から外れた位置において合流させること
を特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記第１のウエルド制御用凹部と前記第２のウエルド制御用凹部とは、互いに非鏡面対称に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記第３の面における前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の少なくとも一方に対する前記整列方向の外側位置に凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際に前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の三次元形状とともに前記ウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する少なくとも１つの第３のウエルド制御用凹部を備え、
前記第３のウエルド制御用凹部の三次元形状は、前記レンズアレイ本体の成形の際に、この凹部の内面と前記第２の面との間に相当する前記金型内の第３の空間を経由して前記ゲートから前記第１のレンズ面の形成位置側に向かう溶融樹脂材料の流れを抑制すること
を特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のレンズアレイを製造するために、樹脂材料の流動解析によって前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部のそれぞれの三次元形状を決定し、決定された三次元形状を有する前記各ウエルド制御用凹部を備えた前記レンズアレイを製造すること
を特徴とするレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載のレンズアレイを製造するために、樹脂材料の流動解析によって前記第１のウエルド制御用凹部、前記第２のウエルド制御用凹部および前記第３のウエルド制御用凹部のそれぞれの三次元形状を決定し、決定された三次元形状を有する前記各ウエルド制御用凹部を備えた前記レンズアレイを製造すること
を特徴とするレンズアレイの製造方法。
【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その製造方法に係り、特に金型を用いた成形に好適な樹脂材料からなるレンズアレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信の高速化・大容量化にともなって、マルチチャンネルの光通信を実現させる小型の光学部品として、複数のレンズを所定の整列方向に整列させたレンズアレイの需要が益々高まりつつある。
【０００３】
この種のレンズアレイは、一般に、レンズアレイ本体における１つの面に、複数の第１のレンズ面を整列形成するとともに、レンズアレイ本体における他の面に、第１のレンズ面と同数の第２のレンズ面を整列形成することによって構成される。また、レンズアレイ本体には、必要に応じて、各第１のレンズ面のそれぞれと各第２のレンズ面のそれぞれとを結ぶ光路を形成するための全反射面等の光学面が形成される。
【０００４】
この種のレンズアレイでは、光伝送体としての複数の光ファイバを、複数の第１のレンズ面に対向するように配置するとともに、複数の発光素子が整列形成された光電変換装置（例えば、ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を、複数の第２のレンズ面に対向するように配置するとともに、各発光素子から出射された光を、各第２のレンズ面および各第１のレンズ面を順次経て各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光通信（送信）が可能となる。
【０００５】
また、このようなレンズアレイは、光信号の送信だけでなく、受信にも利用することができる。受信に利用する場合には、複数の受光素子が整列形成された光電変換装置（例えば、フォトディテクタ）を各第２のレンズ面に対向配置し、各光ファイバによって送信された光信号を、各第１のレンズ面および各第２のレンズ面を順次経た後に各受光素子によって受光（受信）するように構成すればよい。
【０００６】
さらに、このようなレンズアレイは、発光素子および受光素子の双方を備えた光電変換装置を対向配置した状態で、一部のレンズ面を送信用に、他の一部のレンズ面を受信用に利用して双方向通信を実現することもできる。
【０００７】
ところで、このようなレンズアレイは、量産性および低コスト化の観点から、金型を用いた樹脂成形によって製造することが望ましい。
【０００８】
図９〜図１１は、このような樹脂材料からなる従来のレンズアレイ１の一例を示したものである。
【０００９】
図９〜図１１に示すように、レンズアレイ（すなわち、レンズアレイ本体）１は、略直方体形状に形成されており、このレンズアレイ１は、前面３、上面４、背面５、底面６、左側面７および右側面８を有している。
【００１０】
図９に示すように、前面３は、最前面３ａと、この最前面３ａよりも僅かに後方に凹入された第１のザグリ平面３ｂと、この第１のザグリ平面３ｂよりも後方に凹入された第２のザグリ平面３ｃとによって構成され、全体的な平面形状がレンズアレイ１の横幅方向（図９における横方向）に長尺な略長方形状を呈している。より具体的には、図９に示すように、第２のザグリ平面３ｃは、前面３の中央に形成されているとともに、その平面形状が横幅方向に長尺な略長方形状を呈している。また、図９に示すように、第１のザグリ平面３ｂは、その平面形状が第２のザグリ平面３ｃを四方から包囲するような枠状を呈している。さらに、図９に示すように、最前面３ａは、その平面形状が第１のザグリ平面３ｂを四方から包囲するような枠状を呈している。
【００１１】
また、図９に示すように、第２のザグリ平面３ｃには、平面円形状の互いに同径の複数の第２のレンズ面１２が、横幅方向に沿って整列形成されている。これら複数の第２のレンズ面１２には、図示しない光電変換装置における複数の光電変換素子（すなわち、発光素子または受光素子）が対向配置されるようになっている。
【００１２】
さらに、図９に示すように、第１のザグリ平面３ｂには、第２のザグリ平面３ｃを挟んで左右一対の嵌合穴部１０が形成されており、これらの嵌合穴部１０は、光電変換素装置をレンズアレイ１に取り付ける際の光電変換素装置の位置決めに用いられるようになっている。すなわち、光電変換素装置をレンズアレイ１に取り付ける際には、光電変換素装置側の所定の当接部位、例えば、光電変換素子が実装された半導体基板を最前面３ａに当接させるようにして、各光電変換素子を各第２のレンズ面１２に対向配置させる。そして、光電変換素装置における各嵌合穴部１０に対応する位置に設けられた一対の嵌合ピンを、各嵌合穴部１０に嵌合させることによって、光電変換素装置の位置決めを行うようになっている。
【００１３】
一方、図１０に示すように、上面４は、最上面４ａと、この最上面４ａよりも僅かに下方に凹入された第１のザグリ平面４ｂと、この第１のザグリ平面４ｂよりも下方に凹入された第２のザグリ平面４ｃとによって構成され、全体的な平面形状が横幅方向（図１０における横方向）に長尺な略長方形状を呈している。より具体的には、図１０に示すように、第２のザグリ平面４ｃは、上面４の中央後寄りに形成されているとともに、その平面形状が横幅方向に長尺な略長方形状を呈している。また、図１０に示すように、第１のザグリ平面４ｂは、その平面形状が第２のザグリ平面４ｃを四方から包囲するような枠状を呈している。さらに、図１０に示すように、最上面４ａは、その平面形状が第１のザグリ平面４ｂを四方から包囲するような枠状を呈している。
【００１４】
また、図１０に示すように、第２のザグリ平面４ｃには、平面円形状の互いに同径の複数の第１のレンズ面１１が、横幅方向に沿って整列形成されている。これら複数の第１のレンズ面１１の形成ピッチは、第２のレンズ面１２の形成ピッチと同一とされている。各第１のレンズ面１１には、図示しない複数の光ファイバの端面が対向配置されるようになっている。
【００１５】
さらに、図１０に示すように、第１のザグリ平面４ｂには、第２のザグリ平面４ｃを挟んで左右一対の嵌合凸部１４が凸設されており、これらの嵌合凸部１４は、複数の光ファイバをレンズアレイ１に取り付ける際の各光ファイバの位置決めに用いられるようになっている。すなわち、各光ファイバをレンズアレイ１に取り付ける際には、光ファイバ側の所定の当接部位、例えば、各光ファイバを収容する多芯一括型のコネクタを最上面４ａおよび／または第１のザグリ平面４ｂに当接させるようにして、各光ファイバの端面を各第１のレンズ面１１に対向配置させる。このとき、各嵌合凸部１４を、光ファイバ側（例えば、コネクタ）に形成された一対の嵌合穴部に嵌合させることによって、各光ファイバの位置決めを行うようになっている。
【００１６】
さらにまた、図１１に示すように、背面５には、凹部１５が凹入形成されており、この凹部１５の底面は、前面３および上面４に対して４５°の傾斜角を有する全反射面１６に形成されている。この全反射面１６は、各第２のレンズ面１２のそれぞれと各第１のレンズ面１１のそれぞれとを結ぶ光路を形成するようになっている。すなわち、例えば、複数の発光素子を備えた光電変換素装置を第２のレンズ面に対向配置した場合には、各発光素子から出射された各発光素子ごとの光（例えば、レーザ光）は、各第２のレンズ面にそれぞれ入射してレンズアレイ１の内部の光路上を進行した後に全反射面１６に入射する。そして、全反射面１６は、これらの入射した各発光素子ごとの光を、各第１のレンズ面１１側に向けて全反射させる。そして、全反射面１６によって全反射された各発光素子ごとの光は、レンズアレイ１の内部の光路上を進行した後に、各第１のレンズ面１１にそれぞれ到達する。そして、各第１のレンズ面１１に到達した各発光素子ごとの光は、各第１のレンズ面１１から各光ファイバの端面に向けて出射される。
【００１７】
このようにして、光電変換素装置における各光電変換素子と各光ファイバの端面とをレンズアレイ１を介して光学的に結合することができる。
【００１８】
このようなレンズアレイに関する従来技術としては、これまでにも、例えば、非特許文献１に示すような種々の提案がなされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】特願２００８−２４０６０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、図９および図１０に示すように、レンズアレイ１の左側面には、ゲート部１７が凸設されている。
【００２１】
このゲート部１７は、レンズアレイ１の他の部位が金型のキャビティ内において成形されるのに対して、金型のゲート内において成形されるようになっている。
【００２２】
そして、従来から、このようなゲート部１７を原因として、レンズアレイ１を光電変換素装置と組み合わせてモジュール化する場合に以下のような問題点が指摘されていた。
【００２３】
すなわち、従来から、レンズアレイ１に光電変換素装置を取り付けて光モジュールを構成する際には、レンズアレイ１における左右の両側面７、８を、光電変換素装置側の筐体に接着剤を介して接着する必要があった。なお、図９には、筐体の側壁部におけるレンズアレイ１の両側面７、８を接着すべき接着面１９が破線で示されているが、この接着面１９は、通常は図９のような平坦な平面であった。そして、このような接着面１９にレンズアレイ１の両側面７、８を接着する際には、左側面７とこれに対応する接着面１９との間の間隙が、右側面８とこれに対応する接着面１９との間の間隙よりもレンズアレイ１の横幅方向に部分的に大きくなっていた。これは、左側面７にゲート部１７が形成されていることによるものであった。そして、このことによって、左側面７側には、右側面８側に比べて接着剤を横幅方向に大きく形成する必要があった。この結果、接着剤によってレンズアレイ１に作用する応力が左側面７側と右側面８側とで互いに異なることになり、ひいては、レンズアレイ１の変形およびこれにともなう光学性能の劣化の原因となっていた。
【００２４】
このような接着の際の問題を回避する方法としては、例えば、左側面７に対応する接着面１９に、この接着面１９の一部をゲート部１７の形状に合わせて削落する切り抜き加工を行う方法や、ゲート部１７を事後的に除去する方法等が考えられる。
【００２５】
しかしながら、これらの方法を採用する場合には、成形後の加工の手間やコストを要することになり、レンズアレイ１を樹脂成形によって簡便かつ低コストで製造するメリットを半減させてしまう結果となる。
【００２６】
そこで、前述した接着の際の問題を回避するためのより有効な方法の一つとして、例えば、図１２および図１３に示すように、レンズアレイ１における底面６にゲート部１７を形成する方法がある。このような方法によれば、左側面７および右側面８の双方を平坦面に形成することができるので、レンズアレイ１をモジュール化する際には、筐体における接着面１９との間の間隔を、左側面７側と右側面８側とで互いに等しくすることができ、接着剤によってレンズアレイ１に作用する応力を均一にすることができる。
【００２７】
しかるに、このようにゲート部１７をレンズアレイ１の底面６に形成する場合には、別に新たな問題が生じてしまう。
【００２８】
すなわち、図１２および図１３の構成のレンズアレイ１を、金型を用いた樹脂材料の射出成形によって製造する場合には、溶融状態の樹脂材料（以下、溶融樹脂材料と称する）を、スプールおよびランナを経てゲートからキャビティ内に注入して充填させることになる。このとき、キャビティ内に注入された溶融樹脂材料は、キャビティの形状にしたがって複数に分流するようにしてキャビティ内を流動した後に、最終的に、ゲートから最も遠い位置に存在する第１のレンズ面１１の中央において合流（会合）することになる。図１４は、このようなレンズアレイ１の成形時における溶融樹脂材料の流動状態を、レンズアレイ１の設計上の形状（金型形状）とともに示したものである。図１４に示すように、ゲートからキャビティ内に注入された溶融樹脂材料の一部は、前述した凹部１５に相当する金型形状１５’に蹴られるようにして左右に分岐される。そして、分岐された後の各溶融樹脂材料は、左右の両外側から回り込むようにして第１のレンズ面１１の形成位置となる中央側に向かってそれぞれ進行し、中央において正面衝突するようにして合流することになる。
【００２９】
この結果、第１のレンズ面１１には、ウエルドと称される成形不良が発生してしまい、レンズアレイ１の光学性能を著しく劣化させてしまうといった新たな問題が生じることになる。
【００３０】
したがって、従来のレンズアレイ１には、光学性能の確保と簡便かつ低コストなモジュール化とを両立させることができないといった問題が生じていた。
【００３１】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、光学性能を確保することができるとともに、簡便かつ低コストなモジュール化を実現することができるレンズアレイおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係るレンズアレイの特徴は、金型を用いて成形された樹脂材料からなるレンズアレイであって、レンズアレイ本体における第１の面に、所定の整列方向に整列するように形成された複数の第１のレンズ面と、前記第１の面に前記整列方向に直交する一方の側において隣位する前記レンズアレイ本体における第２の面に、前記整列方向に沿って整列するように形成された複数の第２のレンズ面と、前記第１の面に前記第１のレンズ面の整列方向に直交する他方の側において隣位するとともに前記第２の面に対向する前記レンズアレイ本体における第３の面に凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面のうちの前記整列方向における一方側から数えて所定数の第１のレンズ面のそれぞれとこれらに対応する所定数の前記第２のレンズ面のそれぞれとを結ぶ光路を形成する第１の全反射面と、前記第３の面に、前記第１の全反射面に対して前記整列方向に所定の間隔を設けるようにして凹入形成され、前記複数の第１のレンズ面のうちの前記整列方向における他方側から数えて所定数の第１のレンズ面のそれぞれとこれらに対応する所定数の前記第２のレンズ面のそれぞれとを結ぶ光路を形成する第２の全反射面と、前記第３の面に、前記第１の全反射面を底面に含むようにして凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際にウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する第１のウエルド制御用凹部と、前記第３の面に、前記第２の全反射面を底面に含むとともに、前記第１のウエルド制御用凹部に対して前記整列方向に所定の間隔を設けるようにして凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際に前記第１のウエルド制御用凹部の三次元形状とともに前記ウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する第２のウエルド制御用凹部と、前記第１の面に対向する前記レンズアレイ本体における第４の面に形成されたゲート部とを備え、前記ゲート部は、その前記整列方向における中心位置を通り前記第１の面に直交する仮想直線が前記第１のウエルド制御用凹部と前記第２のウエルド制御用凹部との間を通るように形成され、前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の三次元形状は、前記レンズアレイ本体の成形の際に、これら両凹部の内面のそれぞれと前記第２の面との間に相当する前記金型内の第１の空間を経由して前記金型のゲートから前記金型内における前記第１のレンズ面の形成位置側に向かう溶融樹脂材料の流れを抑制し、かつ、前記第３の面における前記両凹部に挟まれた部位と前記第２の面との間に相当する前記金型内の第２の空間を経由して前記ゲートから前記第１のレンズ面の形成位置に至る溶融樹脂材料の中央側の流路を形成することにより、この中央側の流路を流れる溶融樹脂材料を、前記第１のレンズ面の形成位置に到達させた上でこの第１のレンズ面の形成位置において前記整列方向における両外側に分岐させ、分岐させた後の溶融樹脂材料を、前記中央側の流路に対する前記整列方向の外側の流路から前記第１のレンズ面の形成位置に流れ込もうとする溶融樹脂材料と前記第１のレンズ面の形成位置から外れた位置において合流させる点にある。
【００３３】
そして、この請求項１に係る発明によれば、第１のウエルド制御用凹部および第２のウエルド制御用凹部の三次元形状によって、レンズアレイ本体の成形の際に溶融樹脂材料の中央側の流路を形成し、この中央側の流路を流れる溶融樹脂材料を、第１のレンズ面の形成位置において分岐させた後に第１のレンズ面の形成位置から外れた位置において外側の流路から第１のレンズ面の形成位置に流れ込もうとする溶融樹脂材料と合流させることができるので、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御することができる。これにより、ゲート部が第４の面に形成された簡便なモジュール化に適した構成でありながら、第１のレンズ面上へのウエルドの形成を回避して光学性能を確保することができる。
【００３４】
また、請求項２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１において、前記第１のウエルド制御用凹部と前記第２のウエルド制御用凹部とは、互いに非鏡面対称に形成されている点にある。
【００３５】
そして、この請求項２に係る発明によれば、更に、第１のウエルド制御用凹部と第２のウエルド制御用凹部とを非鏡面対称に形成することによって、より確実に、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御することができる。
【００３６】
さらに、請求項３に係るレンズアレイの特徴は、請求項１または２において、前記第３の面における前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の少なくとも一方に対する前記整列方向の外側位置に凹入形成され、前記レンズアレイ本体の成形の際に前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部の三次元形状とともに前記ウエルドの形成位置を前記複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御可能な三次元形状を有する少なくとも１つの第３のウエルド制御用凹部を備え、前記第３のウエルド制御用凹部の三次元形状は、前記レンズアレイ本体の成形の際に、この凹部の内面と前記第２の面との間に相当する前記金型内の第３の空間を経由して前記ゲートから前記第１のレンズ面の形成位置側に向かう溶融樹脂材料の流れを抑制する点にある。
【００３７】
そして、このような構成によれば、更に、第３のウエルド制御用凹部の三次元形状によって、この凹部に対応する流路から第１のレンズ面の形成位置に流れ込もうとする溶融樹脂材料と中央側の流路を流れる溶融樹脂材料との合流点を確実に第１のレンズ面の形成位置から離間させることができるので、さらに確実に、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御することができる。
【００３８】
さらにまた、請求項４に係るレンズアレイの製造方法の特徴は、請求項１または２に記載のレンズアレイを製造するために、樹脂材料の流動解析によって前記第１のウエルド制御用凹部および前記第２のウエルド制御用凹部のそれぞれの三次元形状を決定し、決定された三次元形状を有する前記各ウエルド制御用凹部を備えた前記レンズアレイを製造する点にある。
【００３９】
そして、このような方法によれば、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御するために最適な三次元形状の第１および第２のウエルド制御用凹部を形成することができる。
【００４０】
また、請求項５に係るレンズアレイの製造方法の特徴は、請求項３に記載のレンズアレイを製造するために、樹脂材料の流動解析によって前記第１のウエルド制御用凹部、前記第２のウエルド制御用凹部および前記第３のウエルド制御用凹部のそれぞれの三次元形状を決定し、決定された三次元形状を有する前記各ウエルド制御用凹部を備えた前記レンズアレイを製造する点にある。
【００４１】
そして、このような方法によれば、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面から外れた位置に制御するために最適な三次元形状の第１〜第３のウエルド制御用凹部を形成することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、光学性能を確保することができるとともに、簡便かつ低コストなモジュール化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るレンズアレイの実施形態を示す背面図
【図２】図１の平面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図
【図５】図１のレンズアレイの成形型
【図６】本発明に係るレンズアレイの実施形態において、溶融樹脂材料の流動状態を説明するための説明図
【図７】本発明に係るレンズアレイの製造方法の実施形態において、樹脂流動解析結果を示す斜視図
【図８】本発明に係るレンズアレイの変形例を示す背面図
【図９】従来のレンズアレイの一例としてのサイドゲート型のレンズアレイを示す正面図
【図１０】図９の平面図
【図１１】図９の右側面図
【図１２】従来のレンズアレイの一例としてのアンダーゲート型のレンズアレイを示す正面図
【図１３】図１２の平面図
【図１４】図１２のレンズアレイの問題点を説明するための説明図
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明に係るレンズアレイおよびその製造方法の実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００４５】
なお、従来と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００４６】
図１は、本実施形態におけるレンズアレイ（レンズアレイ本体）１８を示す背面図であり、図２は、図１の平面図、図３は、図１のＡ−Ａ断面図、図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００４７】
本実施形態におけるレンズアレイ１８は、図９〜図１３に示したものと同様に、金型を用いた樹脂材料の射出成形によって製造されるようになっている。なお、樹脂材料としては、ポリエーテルイミド樹脂や環状オレフィン樹脂等を用いることができる。
【００４８】
また、図１〜図４に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ１８は、図９〜図１３に示したものと同様に、第１の面としての上面４、第２の面としての前面３、第３の面としての背面５、第４の面としての底面６および左右の側面７、８を有している。
【００４９】
さらに、図１および図２に示すように、上面４は、従来と同様に、その中央に形成されたレンズアレイ１８の横幅方向に沿って長尺な平面略長方形状の第２のザグリ平面４ｃと、この第２のザグリ平面４ｃを四方から包囲する枠状の第１のザグリ平面４ｂと、この第１のザグリ平面４ｂを四方から包囲する枠状の最上面４ａとによって構成されている。そして、図１および図２に示すように、従来と同様に、第２のザグリ平面４ｃには、複数の第１のレンズ面１１が、レンズアレイ１８の横幅方向に整列するように形成されている。なお、各第１のレンズ面１１は、互いに同径とされているとともに、形成ピッチが一定とされている。
【００５０】
さらにまた、図３および図４に示すように、本実施形態における前面３は、ザグリ面３ｄと、このザグリ面３ｄを四方から包囲する最前面３ａとによって構成されている。そして、ザグリ面３ｄには、各第１のレンズ面１１にそれぞれ対応する第１のレンズ面１１と同数の複数の第２のレンズ面１２が、第１のレンズ面１１の整列方向すなわちレンズアレイ１８の横幅方向に沿って整列するように形成されている。なお、第２のレンズ面１２は、互いに同径とされているとともに、形成ピッチが一定とされている。また、互いに対応する第１のレンズ面１１と第２のレンズ面１２とは、整列方向における形成位置が互いに一致している。
【００５１】
なお、図３および図４からも分かるように、前面３は、上面４に対して第１のレンズ面１１の整列方向に直交する一方の側において隣位する面となっている。また、背面５は、上面４に対して第１のレンズ面１１の整列方向に直交する他方の側において隣位するとともに前面３に対向する面となっている。さらに、底面６は、上面４に対向する面となっている。
【００５２】
また、図１、図３および図４に示すように、背面５の図１における上半部の領域内であって、この領域におけるレンズアレイ１８の横幅方向の中心位置に対して図１における左側の位置には、第１の全反射面１９が凹入形成されている。この第１の全反射面１９は、平面形状がレンズアレイ１８の横幅方向に長尺な長方形状を呈しているとともに、前面３および上面４に対して所定の傾斜角を有する平坦な傾斜面に形成されている。傾斜角は、前面３および上面４のそれぞれに対して４５°であってもよい。また、図１および図３に示すように、第１の全反射面１９には、複数の第１のレンズ面１１のうちの整列方向における一方（図１における左方）側から数えて所定数の第１のレンズ面１１が上方において対向配置されているとともに、これら所定数の第１のレンズ面１１に対応する所定数の第２のレンズ面１２が前方（図３における下方）において対向配置されている。
【００５３】
このように形成された第１の全反射面１９は、互いに対応する各第１のレンズ面１１のそれぞれと各第２のレンズ面１２のそれぞれとを結ぶ光路を形成するようになっている。すなわち、例えば、第１の全反射面１９に対応する各第２のレンズ面１２に、各第２のレンズ面１２における光軸と中心軸がそれぞれ一致するような同軸状の各光をレンズアレイ１８の外側から入射させると、入射した各光は、レンズアレイ１８の内部の光路上を第１の全反射面１９側に向かって進行した後に、第１の全反射面１９に臨界角以上の入射角で入射することになる。そして、第１の全反射面１９に入射した各光は、第１の全反射面１９に対応する各第１のレンズ面１１側に全反射されることになる。そして、第１の全反射面１９によって全反射された各光は、レンズアレイ１８の内部の光路上を進行した後に、各第１のレンズ面１１に、各光の中心軸を各第１のレンズ面１１における光軸とそれぞれ一致させた状態で同軸状に入射することになる。このようにして、互いに対応する各第１のレンズ面１１のそれぞれと各第２のレンズ面１２のそれぞれとを結ぶ光路が第１の全反射面１９によって形成されるようになっている。このような光路は、第１の全反射面１９およびこれに対応するレンズ面１１、１２を介してレンズアレイ１８による光送信を行う場合の光路に相当する。なお、各第１のレンズ面１１と同軸状の各光をレンズアレイ１８の外側から各第１のレンズ面１１に入射させた場合には、光送信の場合とは光の進行方向が逆転した状態の光路が形成されることになる。この場合の光路は、第１の全反射面１９およびこれに対応するレンズ面１１、１２を介してレンズアレイ１８による光受信を行う場合の光路に相当する。
【００５４】
さらに、図１、図３および図４に示すように、背面５の図１における上半部の領域内であって、この領域におけるレンズアレイ１８の横幅方向の中心位置に対して図１における右側の位置には、第２の全反射面２０が、第１の全反射面１９に対して第１のレンズ１１の整列方向すなわちレンズアレイ１８の横幅方向に間隔を設けるようにして凹入形成されている。この第２の全反射面２０も、第１の全反射面１９と同様に、平面形状がレンズアレイ１８の横幅方向に長尺な長方形状を呈しているとともに、前面３および上面４に対して所定の傾斜角を有する平坦な傾斜面に形成されている。傾斜角は、前面３および上面４のそれぞれに対して４５°であってもよい。また、図１および図３に示すように、第２の全反射面２０には、複数の第１のレンズ面１１のうちの整列方向における他方（図１における右方）側から数えて所定数の第１のレンズ面１１が上方において対向配置されているとともに、これら所定数の第１のレンズ面１１に対応する所定数の第２のレンズ面１２が前方（図３における下方）において対向配置されている。
【００５５】
このように形成された第２の全反射面２０は、互いに対応する各第１のレンズ面１１のそれぞれと各第２のレンズ面１２のそれぞれとを結ぶ光路を形成するようになっている。すなわち、例えば、第２の全反射面２０に対応する各第１のレンズ面１１に、同軸状の各光をレンズアレイ１８の外側から入射させると、入射した各光は、レンズアレイ１８の内部（但し、後述する第２のウエルド制御用凹部２３がなす空間を含む）の光路上を第２の全反射面２０側に向かって進行した後に、第２の全反射面２０に臨界角以上の入射角で入射することになる。そして、第２の全反射面２０に入射した各光は、第２の全反射面２０に対応する各第２のレンズ面１２側に全反射されることになる。そして、第２の全反射面２０によって全反射された各光は、レンズアレイ１８の内部の光路上を進行した後に、各第２のレンズ面１２に同軸状に入射することになる。このようにして、互いに対応する各第１のレンズ面１１のそれぞれと各第２のレンズ面１２のそれぞれとを結ぶ光路が第２の全反射面２０によって形成されるようになっている。このような光路は、第２の全反射面２０およびこれに対応するレンズ面１１、１２を介してレンズアレイ１８による光受信を行う場合の光路に相当する。なお、各第２のレンズ面１２と同軸状の各光をレンズアレイ１８の外側から各第２のレンズ面１２に入射させた場合には、光受信の場合とは光の進行方向が逆転した状態の光路が形成されることになる。この場合の光路は、第２の全反射面２０およびこれに対応するレンズ面１１、１２を介してレンズアレイ１８による光送信を行う場合の光路に相当する。
【００５６】
さらにまた、図１に示すように、底面６には、従来と同様に、金型のゲート内において成形されるゲート部１７が下方に向かって突出形成されている。
【００５７】
また、図１〜図４に示すように、レンズアレイ１８には、従来と同様に、複数の光ファイバおよび光電変換素装置の位置決め構造が形成されている。すなわち、図１〜図４に示すように、上面４における第１のザグリ平面４ｂには、各第１のレンズ面１１を挟んで左右一対の嵌合凸部１４が形成されている。これらの嵌合凸部１４は、従来と同様に、複数の光ファイバをレンズアレイ１８に取り付ける際の各光ファイバの位置決めに用いられるようになっている。
【００５８】
一方、図３および図４に示すように、前面３における横幅方向の両端部近傍には、一対の嵌合凸部２１がそれぞれ形成されている。これらの嵌合凸部２１は、図９〜図１４に示した嵌合穴部１０と同様に、光電変換素装置をレンズアレイ１８に取り付ける際の光電変換素装置の位置決めに用いられるようになっている。ただし、本実施形態においては、光電変換素装置側の位置決め構造は、嵌合凸部２１を嵌合させる嵌合穴部または嵌合孔となる。なお、光電変換装置に配置する光電変換素子は、第１の全反射面１９に対応する各第２のレンズ面１２に対しては、光送信用の発光素子を割り当て、第２の全反射面２０に対応する各第２のレンズ面１２に対しては、光受信用の受光素子を割り当ててもよい。
【００５９】
そして、このような構成に加えて、さらに、図１および図３に示すように、背面５の図１における上半部の領域内であって、この領域におけるレンズアレイ１８の横幅方向の中心位置に対して図１における左側の位置には、第１のウエルド制御用凹部２２が凹入形成されている。図１に示すように、第１のウエルド制御用凹部２２は、底面２２ａおよびこの底面２２ａを四方から包囲する上下左右の側面２２ｂ〜ｅからなる内面によって構成され、平面形状が上下に長尺な長方形状を呈している。また、図１および図３に示すように、底面２２ａには、第１の全反射面１９が含まれている。さらに、第１のウエルド制御用凹部２２は、その図１における上端部が、第１の全反射面１９の上端部よりも上方の上面４の近傍に至る位置に形成されているとともに、その図１における下端部が、第１の全反射面１９の下端部よりも下方の位置に形成されている。一方、第１のウエルド制御用凹部２２の左端部は、第１の全反射面１９の左端部とレンズアレイ１８の横幅方向において同位置または僅かに左方に形成され、第１のウエルド制御用凹部２２の右端部は、第１の全反射面１９の右端部とレンズアレイ１８の横幅方向において同位置または僅かに右方に形成されている。さらにまた、底面２２ａのうちの第１の全反射面１９以外の部位は、互いに前後に段差を有するような背面５に平行な平坦面に形成されいる。また、左右の側面２２ｄ、ｅは、レンズアレイ１８の左右の側面７、８に平行な平坦面または前方（図１における紙面奥側）に向かうにしたがって互いに接近する方向に僅かに傾斜するような平坦面に形成されている。さらに、上側の側面２２ｂは、後方に向かうにしたがって上方に僅かに傾斜するような傾斜面に形成されている。さらにまた、下側の側面２２ｃは、後方に向かうにしたがって下方に傾斜するような傾斜面に形成されている。なお、図１においては、第１のウエルド制御用凹部２２の内面のうち、上方に向かうにしたがって下り傾斜となる面については右斜め方向のハッチングが施され、背面５に平行な面については白抜きとされ、上方に向かうにしたがって上り傾斜となる面については左斜め方向のハッチングが施されている。
【００６０】
このような第１のウエルド制御用凹部２２の設計上の三次元形状（換言すれば、金型形状）は、レンズアレイ１８の成形の際に、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面１１から外れた位置に制御するようになっている。
【００６１】
また、図１および図４に示すように、背面５の図１における上半部の領域内であって、この領域におけるレンズアレイ１８の横幅方向の中心位置に対して図１における右側の位置には、第２のウエルド制御用凹部２３が凹入形成されている。図１に示すように、第２のウエルド制御用凹部２３は、レンズアレイ１８の横幅方向において互いに連通された内側凹部２３Ａ、中間凹部２３Ｂおよび外側凹部２３Ｃによって構成されており、平面形状が略ｈ字形状を呈している。
【００６２】
ここで、図１に示すように、内側凹部２３Ａは、第１のウエルド制御用凹部２２と横幅がほぼ同一とされている。また、図１および図４に示すように、内側凹部２３Ａの底面２３ａには、第２の全反射面２０が含まれている。さらに、内側凹部２３Ａの図１における上端部は、第２の全反射面２０の上端部よりも上方の上面４の近傍に至る位置に形成されている。さらにまた、内側凹部２３Ａの図１における下端部は、第２の全反射面２０の下端部よりも下方の位置に形成されているとともに、第１のウエルド制御用凹部２２の下端部と上下方向において同一に形成されている。また、内側凹部２３Ａの左端部は、第２の全反射面２０の左端部とレンズアレイ１８の横幅方向において同位置または僅かに左方に形成されている。さらに、内側凹部２３Ａの右端部には、中間凹部２３Ｂが連通されている。さらにまた、図４に示すように、内側凹部２３Ａの底面２３ａのうちの第２の全反射面２０以外の部位は、背面５に平行な平坦面あるいは傾斜面に形成されいる。また、内側凹部２３Ａの左右の側面２３ｄ、ｅは、レンズアレイ１８の左右の側面７、８に平行な平坦面または前方に向かうにしたがって互いに接近する方向に僅かに傾斜するような平坦面に形成されている。さらに、内側凹部２３Ａの上側の側面２３ｂは、後方に向かうにしたがって上方に傾斜するような傾斜面に形成されている。さらにまた、内側凹部２３Ａの下側の側面２３ｃは、後方に向かうにしたがって下方に傾斜するような傾斜面に形成されている。なお、図１において、内側凹部２３Ａを構成する面のうち、上方に向かうにしたがって下り傾斜となる面については右斜め方向のハッチングが施され、背面５に平行な面については白抜きとされ、上方に向かうにしたがって上り傾斜となる面については左斜め方向のハッチングが施されている。
【００６３】
また、図１および図４に示すように、中間凹部２３Ｂの図１における上端部は、第１のウエルド制御用凹部２２の上端部と上下方向において同位置に形成されている。さらに、中間凹部２３Ｂの図１における下端部は、内側凹部２３Ａの下端部よりも上方に形成されている。さらにまた、中間凹部２３Ｂの底面２３ａは、背面５に平行な平坦面に形成されている。また、中間凹部２３Ｂの上側の側面２３ｂは、後方に向かうにしたがって上方に僅かに傾斜するような傾斜面に形成されている。さらに、中間凹部２３Ｂの下側の側面２３ｂは、後方に向かうにしたがって下方に傾斜するような傾斜面に形成されている。さらにまた、中間凹部２３Ｂの右端部には、外側凹部２３Ｃが連通されている。また、図１において、中間凹部２３Ｂを構成する面のうち、上方に向かうにしたがって下り傾斜となる面については右斜め方向のハッチングが施され、背面５に平行な面については白抜きとされ、上方に向かうにしたがって上り傾斜となる面については左斜め方向のハッチングが施されている。
【００６４】
さらに、図１に示すように、外側凹部２３Ｃの図１における上端部は、中間凹部２３Ｂの上端部と上下方向において同位置に形成されている。さらにまた、外側凹部２３Ｃの下端部は、第１のウエルド制御用凹部２２の下端部と上下方向において同位置に形成されている。また、外側凹部２３Ｃの底面２３ａは、背面５に平行な前後に段差を有する平坦面に形成され、左右の側面２３ｄ、ｅは、レンズアレイ１８の左右の側面７、８に平行な平坦面に形成され、上下の側面２３ｂ、ｃは、上面４に平行な平坦面に形成されている。
【００６５】
このような第２のウエルド制御用凹部２３の設計上の三次元形状（換言すれば、金型形状）は、レンズアレイ１８の成形の際に、第１のウエルド制御用凹部２２の設計上の三次元形状とともにウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面１１から外れた位置に制御するようになっている。
【００６６】
ここで、図１、図３および図４からも分かるように、第１のウエルド制御用凹部２２と第２のウエルド制御用凹部２３とは互いに非鏡面対称な三次元形状に形成されている。
【００６７】
さらに、図１に示すように、ゲート部１７は、その第１のレンズ面１１の整列方向における中心位置を通り上面４に直交する仮想直線Ｌが、第１のウエルド制御用凹部２２と第２のウエルド制御用凹部２３との間、より具体的には、第１のウエルド制御用凹部２２の右側面２２ｅと内側凹部２３Ａの左側面２３ｄとの中間位置を通るように形成されている。
【００６８】
さらにまた、図１に示すように、背面５の図１における上半部の領域内であって、第１のウエルド制御用凹部２２に対して第１のレンズ面１１の整列方向における外側（図１における左側）の位置には、第３のウエルド制御用凹部２４が凹入形成されている。この第３のウエルド制御用凹部２４は、底面２４ａおよび上下左右の側面２４ｂ〜ｅによって構成され、平面形状が上下に長尺な長方形状を呈している。図１に示すように、第３のウエルド制御用凹部２４の上端部は、第１のウエルド制御用凹部２２の上端部と上下方向において同位置に形成されている。また、第３のウエルド制御用凹部２４の下端部は、第１のウエルド制御用凹部２２の下端部と上下方向において同位置に形成されている。さらに、底面２４ａは、背面５に平行な面一の平坦面に形成され、左右の側面２４ｄ、ｅは、レンズアレイ１８の左右の側面７、８に平行な平坦面に形成され、上下の側面２４ｂ、ｃは、上面４に平行な平坦面に形成されている。
【００６９】
このような第３のウエルド制御用凹部２４の設計上の三次元形状（換言すれば、金型形状）は、レンズアレイ１８の成形の際に、第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３の設計上の三次元形状とともにウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面１１から外れた位置に制御するようになっている。
【００７０】
なお、図１に示すように、本実施形態においては、第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３の形状に起因して、第１の全反射面１９と第２の全反射面２０との間に、第１のレンズ面１１の整列方向の間隙部が形成されている。したがって、この間隙部に対応する位置に形成された第１のレンズ面１１および第２のレンズ面１２は、実質上、光学的に機能しないことになる。ただし、このような間隙部に対応する第１のレンズ面１１および第２のレンズ面１２を初めから形成しない設計も可能である。
【００７１】
また、本実施形態におけるレンズアレイ１８は、例えば、図５に示すような上型２７ａ（可動型）、下型２７ｂ（固定型）およびスライド型２７ｃ（可動型）からなる金型２７を用いた樹脂材料の射出成形法によって一体的に形成することができる。ここで、上型２７ａは、第２のレンズ面１２、嵌合凸部２１、前面３およびゲート部１７の前面の各形状を成形するための形状転写面を有している。また、下型２７ｂは、第１の全反射面１９を含む第１のウエルド制御用凹部２２、第２の全反射面２０を含む第２のウエルド制御用凹部２３、第３のウエルド制御用凹部２４、背面５、左右の側面７、８およびゲート部１７の左右両側面ならびに背面の各形状を成形するための形状転写面を有している。さらに、スライド型２７ｃは、第１のレンズ面１１、嵌合凸部１４および上面４の各形状を成形するための形状転写面を有している。前述のように、ゲート部１７の形状転写面は、金型２７のゲートを構成し、その他の形状転写面は、金型２７のキャビティを構成する。なお、図５において、スプールおよびランナについては図示を省略している。また、上型２７ａは、更に、第２のレンズ面１２およびこの周辺の形状を転写するレンズ駒と、このレンズ駒の外側に配置された枠駒とに分割されていてもよい。同様に、スライド型２７ｃは、更に、第１のレンズ面１１およびこの周辺の形状を転写するレンズ駒と、このレンズ駒の外側に配置された枠駒とに分割されていてもよい。
【００７２】
次に、図６（ａ）〜（ｃ）は、このような本実施形態のレンズアレイ１８を金型２７を用いて樹脂成形する場合における溶融樹脂材料の流動過程を、レンズアレイ１８の設計上の形状（金型形状）とともに示したものである。
【００７３】
すなわち、図６（ａ）に示すように、本実施形態のレンズアレイ１８によれば、その成形の際に、第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３の金型形状によって、両凹部２２、２３の内面のそれぞれと前面３との間に相当する金型２７内の第１の空間Ｓ１を経由して金型２７のゲートＧから金型２７内における第１のレンズ面１１の形成位置Ｐ側に向かう溶融樹脂材料の第１の流れ（１）が、溶融樹脂材料の量的に抑制される。これは、特に、両凹部２２、２３における下側の側面２２ｃ、２３ｃに相当する金型形状（形状転写面）２２ｃ’、２３ｃ’に第１の流れ（１）が突き当たって進行を制限されることによるものである。なお、第１の流れ（１）にしたがった溶融樹脂材料は、進行を制限されつつも、凹部２２、２３を潜るようにして形成位置Ｐ側に向かうことになる。
【００７４】
また、このとき、図６（ａ）に示すように、第３のウエルド制御用凹部２４の金型形状によって、この凹部２４の内面と前面３との間に相当する金型２７内の第３の空間Ｓ３を経由してゲートＧから第１のレンズ面１１の形成位置Ｐ側に向かう溶融樹脂材料の第３の流れ（３）が量的に抑制される。これは、特に、第３のウエルド制御用凹部２４における下側の側面２４ｃに相当する金型形状２４ｃ’に第３の流れ（３）が突き当たって進行を制限されることによるものである。
【００７５】
一方、このとき、図６（ａ）に示すように、第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３の金型形状によって、背面５における両凹部２２、２３に挟まれた部位と前面３との間に相当する金型２７内の第２の空間Ｓ２を経由してゲートＧから第１のレンズ面１１の形成位置Ｐに至る溶融樹脂材料の中央側の流路が形成される。
【００７６】
ここで、この中央側の流路を流れる溶融樹脂材料の第２の流れ（２）は、第１の流れ（１）や第３の流れ（３）のように量的に抑制されてはおらず、また、ゲートＧから第１のレンズ面１１の形成位置Ｐに至る最短の流路長の流れである。したがって、第２の流れ（２）にしたがった溶融樹脂材料は、その大部分が、他の流れにしたがった溶融樹脂材料に先んじて第１のレンズ面１１の形成位置Ｐに到達することになる。
【００７７】
そして、このようにして第１のレンズ面１１の形成位置Ｐに到達した第２の流れ（２）にしたがった溶融樹脂材料は、形成位置Ｐにおける中央部において第１のレンズ面１１の整列方向における両外側すなわち図６（ａ）における左右に分岐される。
【００７８】
これにより、図６（ｂ）に示すような溶融樹脂材料の第４の流れ（４）および第５の流れ（５）が生じることになる。ここで、図６（ｂ）に示すように、第４の流れ（４）にしたがった溶融樹脂材料は、第５の流れ（５）との分岐位置から左側に進行する過程で、その一部が、第１のレンズ面１１の形状転写面のうちの左半部に中央側から順次充填されていく。また、このとき、図６（ｂ）に示すように、第５の流れ（５）にしたがった溶融樹脂材料は、第４の流れ（４）との分岐位置から右側に進行する過程で、その一部が、第１のレンズ面１１の形状転写面のうちの右半部に中央側から順次充填されていく。
【００７９】
そして、このようにして第４の流れ（４）および第５の流れ（５）にしたがった溶融樹脂材料が第１のレンズ面１１の形成に主として関与する一方で、中央側の流路に対する第１のレンズ面１１の整列方向の外側の流路から第１のレンズ面１１の形成位置Ｐに流れ込もうとする溶融樹脂材料の大部分は、第４の流れ（４）および第５の流れ（５）が形成されていることによって、第１のレンズ面１１の形成位置Ｐへの到達が手前で妨げられることになる。なお、外側の流路には、前述のような第１の流れ（１）および第３の流れ（３）をそれぞれ形成する流路、第１のウエルド制御用凹部２２と第３のウエルド制御用凹部２４との間の流路、第３のウエルド制御用凹部２４の左外側の流路および第２のウエルド制御用凹部２３の右外側の流路が含まれる。
【００８０】
これにより、図６（ｃ）に示すように、中央の流路に対する外側の流路を流れる溶融樹脂材料（図中の破線矢印参照）は、第４の流れ（４）または第５の流れ（５）にしたがった溶融樹脂材料と、第１のレンズ面１１の形成位置Ｐから外れた位置（手前）で合流することになる。
【００８１】
このような構成によれば、従来のように、第１のレンズ面１１の形成位置において複数の溶融樹脂材料の流れが正面衝突に近い状態で会合するようなことはないため、第１のレンズ面１１へのウエルドの形成を確実に回避することができる。
【００８２】
なお、第２のレンズ面１２については、第１のレンズ面１１に比べてゲートからの距離が相対的に短いため、ウエルドの問題は元々少ない。
【００８３】
さらに、本実施形態におけるレンズアレイ１８は、第１〜第３のウエルド制御用凹部２２、２３、２４の最適な三次元形状を樹脂材料の流動解析によって決定した上で、決定された三次形状の凹部２２、２３、２４を転写する金型によって成形することができる。ここで、図７は、このような樹脂材料の流動解析方法の一例として、東レエンジニアリング株式会社製の樹脂流動解析ソフト（３Ｄ  ＴＩＭＯＮ）（ＴＩＭＯＮは同社の登録商標）を用いたポリイミド樹脂の流動解析結果を示したものである。
【００８４】
図７に示すように、本実施形態の第１〜第３のウエルド制御用凹部２２、２３、２４の三次元形状によれば、図中の斑模様に示されるウエルドＷの形成位置を、第１のレンズ面１１の形成位置から外れた位置に確実に制御できることが分かる。
【００８５】
以上述べたように、本実施形態によれば、第１〜第３のウエルド制御用凹部２２、２３、２４により、ウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面１１から外れた位置に制御することができるので、ゲート部１７が底面６に形成された簡便なモジュール化に適した構成でありながら、第１のレンズ面１１上へのウエルドの形成を回避して光学性能を確保することができる。
【００８６】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００８７】
例えば、図８の変形例に示すように、第３のウエルド制御用凹部を備えず、第１のウエルド制御用凹部２２および第２のウエルド制御用凹部２３のみを備えるようにしてもよい。このような場合であっても、第１および第２のウエルド制御用凹部２２、２３によってウエルドの形成位置を複数の第１のレンズ面１１から外れた位置に制御することにより、図１〜図４に示した構成と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００８８】
３  前面
４  上面
５  背面
６  底面
１１  第１のレンズ面
１２  第２のレンズ面
１７  ゲート部
１９  第１の全反射面
２０  第２の全反射面
２２  第１のウエルド制御用凹部
２３  第２のウエルド制御用凹部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図７】
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