(57)【要約】【課題】高精度にレンズ部品の基板への実装精度を検査可能な光モジュールの検査方法を提供する。【解決手段】光素子５２と光接続されるレンズ部品６０を備えた光モジュール１の検査方法であって、レンズ部６１と光素子５２の光軸が一致するようにレンズ部品６０が搭載された基板２４に対して撮像手段７０をガイド部６４の先端６５に正対するように配置し、撮像手段７０によって第１および第２の中心位置６５ａ，６７ａを特定し、その特定結果を比較して両者が一致するように撮像手段７０の位置および向きを調整し、撮像手段７０の向きを変えないままレンズ部６１に正対する位置まで移動させ、レンズ部６１と光素子５２との中心位置が一致するか否かを検査する。【選択図】図６
2013171113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に搭載された光素子と、前記光素子と光接続されるレンズ部を有し、
前記レンズ部品は、
前記レンズ部と、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在して前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲で、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、を備えた、光モジュールの検査方法であって、
前記レンズ部と前記光素子の光軸が一致するように前記レンズ部品が搭載された前記基板に対して、撮像手段を前記ガイド部の先端に正対するように配置し、
前記撮像手段の焦点を前記ガイド部の前記先端に設定し、前記ガイド部の先端を観察して前記第１の中心位置を特定し、
前記撮像手段の焦点を前記位置合わせ部に変更し、前記位置合わせ部を観察して前記第２の中心位置を特定し、
前記ガイド部の先端の前記第１の中心位置特定結果と、前記位置合わせ部の前記第２の中心位置特定結果とを比較し、両者が一致するように前記撮像手段の位置および向きを調整し、
向きの調整された前記撮像手段の向きを変えないまま、前記撮像手段を前記レンズ部に正対する位置まで移動させ、
前記撮像手段により、前記レンズ部と前記光素子との中心位置が一致するか否かを検査することを特徴とする、光モジュールの検査方法。
【請求項２】
前記ガイド部と前記位置合わせ部は、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合における形状が略相似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の検査方法。
【請求項３】
前記ガイド部は、円柱状のガイドピンであり、
前記位置合わせ部は、前記ガイドピンの根元に形成された溝の外周縁であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光モジュールの検査方法。
【請求項４】
前記レンズ部品は、前記光素子が搭載された前記基板と当接して、前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部を有し、
前記位置規制面が前路基板と当接して前記基板に固定されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の光モジュールの検査方法。
【請求項５】
前記レンズ部品は、前記レンズ部の光軸を変換する光路変換部をさらに備え、
前記光素子と前記レンズ部は、前記光路変換部を介して光軸が一致するように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の光モジュールの検査方法。
【請求項６】
基板上に搭載された光素子と、
前記光素子と光接続されるレンズ部を有し、
前記レンズ部品は、
前記レンズ部と、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在して前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲で、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、
前記光素子が搭載された前記基板と当接して、前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部を有し、
前記位置規制面が前記基板と当接して前記基板に固定されている、光モジュールの製造方法であって、
前記光素子が搭載された前記基板と前記レンズ部品を用意し、
前記レンズ部品を、前記位置規制面が前記基板と当接するように前記基板に搭載し、
前記位置規制面の周囲に接着剤を塗布し、
請求項４または５に記載の光モジュールの検査方法を実施して前記レンズ部と前記光素子との中心位置が一致するか否かを検査し、
前記レンズ部と前記光素子の中心位置が相違していた場合には、前記レンズ部品を前記光素子の光軸と垂直な方向に移動させて前記レンズ部と前記光素子の中心位置を一致させ、
前記接着剤を硬化させて前記レンズ部品を前記基板に固定することを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項７】
光素子と光接続されるレンズ部を有するレンズ部品であって、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在し、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲において、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、を備えることを特徴とするレンズ部品。
【請求項８】
前記ガイド部と前記位置合わせ部は、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合における形状が略相似であることを特徴とする、請求項７に記載のレンズ部品。
【請求項９】
前記ガイド部は、前記レンズ部の光軸方向に突出する円柱状のガイドピンであり、
前記位置合わせ部は、前記ガイドピンの根元に形成された溝の外周縁であることを特徴とする、請求項７または８に記載のレンズ部品。
【請求項１０】
前記光素子が搭載される基板と当接して前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部をさらに有することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載のレンズ部品。
【請求項１１】
前記レンズ部の光軸を変換する光路変換部をさらに備え、
前記光素子と前記レンズ部が、前記光路変換部を介して光軸が一致するよう構成されていることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載のレンズ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光信号および電気信号を相互に変換可能な光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１等に、電気信号を光信号に変換する、あるいは、光信号を電気信号に変換する光モジュールが知られている。このような光モジュールは、光ファイバと、光電変換素子と、光ファイバからの光を光電変換素子に導光するレンズ部品とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の光モジュールでは、位置決め凸部と位置決め凹部との嵌合により光素子とレンズ部品との位置決めをしていた。しかし、このような方法では、位置決め精度が位置決め凸部および位置決め凹部の寸法精度に依存してしまう。このため、寸法精度が厳密になるために製造コストがかかる。また、特許文献１は、このようにして位置決めしたレンズ部品の実装精度を検査する手法を開示していない。
【０００５】
そこで本発明は、高精度にレンズ部品の基板への実装精度を検査可能な光モジュールの検査方法、及びこれを用いた光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明の光モジュールの検査方法は、
基板上に搭載された光素子と、前記光素子と光接続されるレンズ部を有し、
前記レンズ部品は、
前記レンズ部と、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在して前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲で、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、を備えた、光モジュールの検査方法であって、
前記レンズ部と前記光素子の光軸が一致するように前記レンズ部品が搭載された前記基板に対して、撮像手段を前記ガイド部の先端に正対するように配置し、
前記撮像手段の焦点を前記ガイド部の前記先端に設定し、前記ガイド部の先端を観察して前記第１の中心位置を特定し、
前記撮像手段の焦点を前記位置合わせ部に変更し、前記位置合わせ部を観察して前記第２の中心位置を特定し、
前記ガイド部の先端の前記第１の中心位置特定結果と、前記位置合わせ部の前記第２の中心位置特定結果とを比較し、両者が一致するように前記撮像手段の位置および向きを調整し、
向きの調整された前記撮像手段の向きを変えないまま、前記撮像手段を前記レンズ部に正対する位置まで移動させ、
前記撮像手段により、前記レンズ部と前記光素子との中心位置が一致するか否かを検査することを特徴とする。
【０００７】
本発明の光モジュールの検査方法において、
前記ガイド部と前記位置合わせ部は、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合における形状が略相似であってもよい。
【０００８】
本発明の光モジュールの検査方法において、
前記ガイド部は、円柱状のガイドピンであり、
前記位置合わせ部は、前記ガイドピンの根元に形成された溝の外周縁であってもよい。
【０００９】
本発明の光モジュールの検査方法において、
前記レンズ部品は、前記光素子が搭載された前記基板と当接して、前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部を有し、
前記位置規制面が前路基板と当接して前記基板に固定されていてもよい。
【００１０】
本発明の光モジュールの検査方法において、
前記レンズ部品は、前記レンズ部の光軸を変換する光路変換部をさらに備え、
前記光素子と前記レンズ部は、前記光路変換部を介して光軸が一致するように構成されていてもよい。
【００１１】
上記課題を解決することのできる本発明の光モジュールの製造方法は、
基板上に搭載された光素子と、
前記光素子と光接続されるレンズ部を有し、
前記レンズ部品は、
前記レンズ部と、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在して前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲で、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、
前記光素子が搭載された前記基板と当接して、前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部を有し、
前記位置規制面が前記基板と当接して前記基板に固定されている、光モジュールの製造方法であって、
前記光素子が搭載された前記基板と前記レンズ部品を用意し、
前記レンズ部品を、前記位置規制面が前記基板と当接するように前記基板に搭載し、
前記位置規制面の周囲に接着剤を塗布し、
上述の光モジュールの検査方法を実施して前記レンズ部と前記光素子との中心位置が一致するか否かを検査し、
前記レンズ部と前記光素子の中心位置が相違していた場合には、前記レンズ部品を前記光素子の光軸と垂直な方向に移動させて前記レンズ部と前記光素子の中心位置を一致させ、
前記接着剤を硬化させて前記レンズ部品を前記基板に固定する。
【００１２】
上記課題を解決することのできる本発明のレンズ部品は、
光素子と光接続されるレンズ部を有するレンズ部品であって、
前記レンズ部が形成された面において前記レンズ部の光軸方向に延在し、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第１の中心位置を有するガイド部と、
前記ガイド部の周囲において、前記レンズ部の光軸方向および前記レンズ部の光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合に第２の中心位置を中心として設けられた位置合わせ部と、を備える。
【００１３】
本発明のレンズ部品において、
前記ガイド部と前記位置合わせ部は、前記レンズ部の光軸方向から観察した場合における形状が略相似であってもよい。
【００１４】
本発明のレンズ部品において、
前記ガイド部は、前記レンズ部の光軸方向に突出する円柱状のガイドピンであり、
前記位置合わせ部は、前記ガイドピンの根元に形成された溝の外周縁であってもよい。
【００１５】
本発明のレンズ部品において、
前記光素子が搭載される基板と当接して前記光素子と前記レンズ部との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面を備える位置規制部をさらに有してもよい。
【００１６】
本発明のレンズ部品において、
前記レンズ部の光軸を変換する光路変換部をさらに備え、
前記光素子と前記レンズ部が、前記光路変換部を介して光軸が一致するよう構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る光モジュールの検査方法によれば、レンズ部の光軸と撮像手段の光軸を一致させた状態でレンズ部と光素子との中心位置が一致するか否かを検査することができるので、レンズ部品の基板への実装精度を高精度に検査することができる。また、この検査方法を用いてレンズ部と光素子の光軸が一致したことを確認した上で、レンズ部品を基板へ固定することにより、光結合効率の高い光モジュールを提供することができる。
さらに、本発明に係るレンズ部品を用いると、ガイド部と位置合わせ部とを用いてそれぞれの中心位置を調べることにより、撮像手段の光軸をレンズ部の光軸を一致させることができ、上述の検査方法を適用して光結合効率の高い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】
【００１８】
【図１】光モジュールを示す斜視図である。
【図２】樹脂ハウジングを外した状態を示す斜視図である。
【図３】ハウジングを外した状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３に示す基板を上から見た図であり、（ｂ）は図３に示す基板を横から見た図である。
【図５】レンズアレイ部品のガイドピン近傍の拡大断面図である。
【図６】カメラと基板との位置関係を示す模式図である。
【図７】カメラで撮影した画像であり、（ａ）はガイドピンの先端面を撮影した画像、（ｂ）はガイドピンの位置合わせ部を撮影した画像である。
【図８】カメラによりファイバ側レンズ部および受発光素子５２を撮影した画像である。（ａ）はレンズアレイ部品が基板に対して所定位置に搭載されている場合、（ｂ）はレンズアレイ部品が基板に対して所定位置に搭載されていない場合を示している。
【図９】本発明の第１変形例に係るレンズアレイ部品の部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２変形例に係るレンズアレイ部品の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（光モジュールの全体構成）
以下、本発明に係る検査方法が適用される光モジュールの実施形態の例を、図面を参照して説明する。
光モジュールは、光通信技術などにおいて信号（データ）の伝送に用いられるものであり、接続先のパソコンなどといった電子機器に電気的に接続され、入出力される電気信号を光信号に変換して光信号を伝送するものである。
【００２０】
図１から図３に示すように、光モジュール１は、光ケーブル３の端部に取り付けられている。この光ケーブル３は、単芯或いは多芯の光ケーブルである。
光ケーブル３は、複数本（ここでは４本）の光ファイバ心線（光素子）７と、この光ファイバ心線７を被覆する樹脂製の外被９と、光ファイバ心線７と外被９との間に介在された極細径の抗張力繊維（ケブラー）１１と、外被９と抗張力繊維１１との間に介在された金属編組１３とを有している。つまり、光ケーブル３では、光ファイバ心線７、抗張力繊維１１、金属編組１３及び外被９が、その中心から径方向の外側に向けてこの順に配置されている。
【００２１】
光ファイバ心線７は、コアとクラッドが石英ガラスである光ファイバ、クラッドが硬質プラスチックからなるプラスチック光ファイバ（ＨＰＣＦ：Hard Plastic Clad Fiber）、等を用いることができる。ガラスのコア径が８０μｍの細径ＨＰＣＦを用いると、光ファイバ心線７が小径に曲げられても破断しにくい。
【００２２】
外被９は、ノンハロゲン難燃性樹脂である例えばＰＶＣ（poly vinyl chloride）から形成されている。外被９の外径は４．２ｍｍ程度である。抗張力繊維１１は、例えば、アラミド繊維であり、束状に集合された状態で光ケーブル３に内蔵されている。
【００２３】
金属編組１３は、例えば錫めっき導線から形成されており、編組密度が７０％以上、編み角度が４５°〜６０°である。金属編組１３の外径は、０．０５ｍｍ程度である。
【００２４】
光モジュール１は、ハウジング２０と、ハウジング２０の前端（先端）側に設けられる電気コネクタ２２と、ハウジング２０に収容される回路基板２４とを備えている。
【００２５】
ハウジング２０は、金属ハウジング２６と、樹脂ハウジング２８とから構成されている。金属ハウジング２６は、収容部材３０と、収容部材３０の後端部に連結され、光ケーブル３を固定する固定部材３２とから構成されている。
【００２６】
収容部材３０は、断面が略矩形形状を呈する筒状の中空部材である。収容部材３０は、回路基板２４などを収容する収容空間を画成している。収容部材３０の前端側には、電気コネクタ２２が設けられ、収容部材３０の後端側には、固定部材３２が連結される。
【００２７】
固定部材３２は、板状の基部３４と、光ケーブル３側へ突出する筒部（図示略）と、基部３４の両側から前方に張り出す一対の第１張出片３８と、基部３４の両側から後方に張り出す一対の第２張出片４０とを有している。一対の第１張出片３８は、収容部材３０の後部からそれぞれ挿入され、収容部材３０に当接して連結される。一対の第２張出片４０は、後述する樹脂ハウジング２８のブーツ４６に連結される。なお、固定部材３２は、基部３４、筒部、第１張出片３８及び第２張出片４０が板金により一体に形成されている。
【００２８】
筒部は、略円筒形状をなしており、基部３４から後方に突出するように設けられている。筒部は、カシメリング（図示略）との協働により光ケーブル３を保持する。具体的には、外被９を剥いだ後、光ケーブル３の光ファイバ心線７を筒部の内部に挿通させると共に、抗張力繊維１１を筒部の外周面に沿って配置する。そして、筒部の外周面に配置された抗張力繊維１１上にカシメリングを配置して、カシメリングをかしめる。これにより、抗張力繊維１１が筒部とカシメリングとの間に挟持されて固定され、固定部材３２に光ケーブル３が保持固定される。
【００２９】
基部３４には、光ケーブル３の金属編組１３の端部がはんだにより接合されている。具体的には、金属編組１３は、固定部材３２においてカシメリング（筒部）の外周を覆うように配置されており、その端部が基部３４の一面（後面）にまで延ばされてはんだにより接合されている。これにより、固定部材３２と金属編組１３とは、熱的に接続されている。さらに、収容部材３０の後端部に固定部材３２が結合することにより、収容部材３０と固定部材３２とが物理的且つ熱的に接続される。つまり、収容部材３０と光ケーブル３の金属編組１３とが熱的に接続される。
【００３０】
樹脂ハウジング２８は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料から形成されており、金属ハウジング２６を覆っている。樹脂ハウジング２８は、外装ハウジング４４と、外装ハウジング４４と連結するブーツ４６とを有している。外装ハウジング４４は、収容部材３０の外面を覆うように設けられている。ブーツ４６は、外装ハウジング４４の後端部に連結され、金属ハウジング２６の固定部材３２を覆っている。ブーツ４６の後端部と光ケーブル３の外被９とは、接着剤（図示しない）により接着される。
【００３１】
電気コネクタ２２は、接続対象（パソコンなど）に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。電気コネクタ２２は、ハウジング２０の前端側に配置されており、ハウジング２０から前方に突出している。電気コネクタ２２は、接触子２２ａにより回路基板２４に電気的に接続されている。
【００３２】
回路基板２４は、金属ハウジング２６（収容部材３０）の収容空間に収容されている。図４（ａ），（ｂ）に示すように、回路基板２４には、制御用半導体５０と、受発光素子（光素子）５２とが搭載されている。回路基板２４は、制御用半導体５０と受発光素子５２とを電気的に接続している。
【００３３】
回路基板２４は、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板２４は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面又は内部には、金（Ａｕ）、アルミ（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）などにより回路配線が形成されている。制御用半導体５０と受発光素子５２とは、光電変換部を構成している。
【００３４】
制御用半導体５０は、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）５０ａや波形整形器であるＣＤＲ（Clock Data Recovery）装置５０ｂなどを含んでいる。制御用半導体５０は、回路基板２４において、表面２４ａの前端側に配置されている。制御用半導体５０は、電気コネクタ２２と電気的に接続されている。
【００３５】
受発光素子５２は、複数（ここでは２つ）の発光素子５２ａと、複数（ここでは２つ）の受光素子５２ｂとを含んで構成されている。発光素子５２ａ及び受光素子５２ｂは、回路基板２４において、表面２４ａの後端側に配置されている。
【００３６】
発光素子５２ａとしては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）などを用いることができる。受光素子５２ｂとしては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）などを用いることができる。
【００３７】
受発光素子５２は、光ケーブル３の光ファイバ心線７と光学的に接続されている。具体的には、図４（ｂ）に示すように、回路基板２４には、受発光素子５２及び駆動ＩＣ５０ａを覆うようにレンズアレイ部品（レンズ部品）６０が配置されている。
【００３８】
レンズアレイ部品６０には、光ファイバ心線７の末端に取り付けられたコネクタ部品５４が取り付けられている。レンズアレイ部品６０は、発光素子５２ａから出射された光を光ファイバ心線７へ入力し、また、光ファイバ心線７を伝送された光を受光素子５２ｂに入力する。これにより、光ファイバ心線７と受発光素子５２とを光結合する。
【００３９】
上記構成を有する光モジュール１は、電気コネクタ２２から回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０に入力される。制御用半導体５０に入力された電気信号は、レベルの調整やＣＤＲ装置５０ｂにより波形整形などが行われた後に、制御用半導体５０から回路基板２４の配線を介して受発光素子５２に出力される。電気信号が入力された受発光素子５２は、電気信号を光信号に変換し、発光素子５２ａからレンズアレイ部品６０を介して光ファイバ心線７に光信号を出射する。
【００４０】
また、光ケーブル３で伝送された光信号は、レンズアレイ部品６０を介して受光素子５２ｂに入射される。受発光素子５２は、入射された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を回路基板２４の配線を介して制御用半導体５０に出力する。制御用半導体５０は、電気信号に所定の処理を施した後、電気コネクタ２２にその電気信号を出力する。
【００４１】
図４の（ｂ）に示したように、レンズアレイ部品６０は、光ファイバ心線７と対向するファイバ側レンズ部（レンズ部）６１と、受発光素子５２と対向する素子側レンズ部６２と、ファイバ側レンズ部６１と素子側レンズ部６２とを光学的に接続する反射面６３とを備えている。この反射面６３はファイバ側レンズ部６１の光軸を変換するものであり、反射面６３を介して受発光素子５２の光軸とファイバ側レンズ部６１の光軸が一致される。このレンズアレイ部品６０は、受発光素子５２が搭載された回路基板２４上に搭載されている。
【００４２】
このレンズアレイ部品６０は、回路基板２４に対して平行なファイバ側レンズ部６１の光軸と、回路基板２４に対して垂直な受発光素子５２および素子側レンズ部６２の光軸とが、反射面６３で接続された光路を有している。レンズアレイ部品６０のファイバ側レンズ部６１は、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２とが上記光路を形成するように、受発光素子５２に対して所定位置となるように位置されている。
【００４３】
また、レンズアレイ部品６０は、受発光素子５２が搭載された回路基板２４と当接して、受発光素子５２とファイバ側レンズ部６１との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面６９ａを有する位置規制部６９を有する。この位置規制面６９ａが回路基板２４と当接した状態で、レンズアレイ部品６０は回路基板２４に固定されている。
【００４４】
また、このレンズアレイ部品６０は、コネクタ部品５４側に突出する円柱状のガイドピン（ガイド部）６４を備えている。このガイドピン６４によってコネクタ部品５４がレンズアレイ部品６０が位置決めされ、光ファイバ心線７がファイバ側レンズ部６１に正対する位置に位置決めされる。
【００４５】
このガイドピン６４は、図４の（ａ）に示したように、レンズアレイ部品６０のうちファイバ側レンズ部６１と同一方向の面であって、一列に配列されたファイバ側レンズ部６１の両端側にそれぞれに設けられている。ガイドピン６４はファイバ側レンズ部６１が形成された面においてレンズ部６１の光軸方向に延在している。
【００４６】
図５は、レンズアレイ部品６０のガイドピン６４近傍の拡大図断面図である。ガイドピン６４の先端面６５は円形状とされている。これにより、ガイドピン６４をファイバ側レンズ部６１の光軸方向から観察すると、その先端面６５は第１の中心位置を有する円形を成している。
【００４７】
また、ファイバ側レンズ部６１の光軸方向（図５における左右方向）について先端面６５と異なる位置であるガイドピン６４の根元には、ガイドピン６４の外周を囲む円周状の溝部６６が設けられている。円周状の溝部６６は、ガイドピン６４の先端面６５と同一の中心を有する同心円とされている。この溝部６６の外周縁が後述する位置合わせ部６７とされている。
【００４８】
つまり、ガイドピン６４の周囲で、ファイバ側レンズ部６１の光軸方向およびこの光軸方向と垂直な方向に異なる位置において、ファイバ側レンズ部６１の光軸方向から観察した場合に、外周縁６７は第２の中心位置を中心とした形状に形成されている。なお、ガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置と外周縁６７の第２の中心位置は、ファイバ側レンズ部６１の光軸方向の軸上となるように、ガイドピン６４および溝部６６が形成されている。
【００４９】
また、コネクタ部品５４も、ガイドピン６４に対応する位置に、ガイドピン６４が挿通可能な大きさのガイド穴５４ａが設けられている。このガイド穴５４ａの軸方向は、光ファイバ心線７の光軸と一致されている。これにより、ガイドピン６４をガイド穴５４ａに挿通してコネクタ部品５４をレンズアレイ部品６０に取り付けることにより、光ファイバ心線７の光軸とファイバ側レンズ部６１の光軸が一致され、高い光結合効率で光ファイバ心線７とファイバ側レンズ部６１とを光結合することができる。
【００５０】
以上のように構成される光モジュール１は、受発光素子５２や制御用半導体５０を回路基板２４上に搭載し、この回路基板２４の上にレンズアレイ部品６０を搭載し、さらにこの回路基板２４を金属ハウジング２６の収容室内に収容することにより、製造される。
【００５１】
（検査方法）
ところで、このような光モジュール１において、受発光素子５２の光軸と素子側レンズ部６２の光軸とが一致されておらず、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定位置に搭載されていない場合がある。この場合、光ファイバ心線７と受発光素子５２とを高い光結合効率で光結合できない。このため、レンズアレイ部品６０を回路基板２４に取り付けた後、レンズアレイ部品６０の回路基板２４に対する取付精度を、次のように検査する。
【００５２】
図６は、本実施形態に係る検査工程の様子を示す、レンズアレイ部品６０とこれを観察する撮像手段であるカメラ７０の様子を示す模式図である。図７は、カメラ７０で撮影した画像であり、（ａ）はガイドピン６４の先端面６５を撮影した画像、（ｂ）はガイドピン６４の位置合わせ部６７（第１の中心位置と第２の中心位置を一致させる操作を行う前の状態）を撮影した画像である。図８は、カメラ７０によりファイバ側レンズ部６１および受発光素子５２を撮影した画像であり、（ａ）はレンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定位置に搭載されている場合、（ｂ）はレンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定位置に搭載されていない場合を示している。
【００５３】
まず、所定の光軸を有する受発光素子５２、および、この受発光素子５２と光接続される、上述したレンズアレイ部品６０が搭載された回路基板２４をステージの上に置く。レンズアレイ部品６０は、レンズ部６１と受発光素子５２の光軸が概ね一致するよう、受発光素子５２が搭載された基板上に配置されている。
【００５４】
次に、カメラ７０を図６の（ａ）に示す位置に配置し、レンズアレイ部品６０のガイドピン６４の先端面６５に正対するようカメラ７０を向ける。
さらに、カメラ７０の焦点をガイドピン６４の先端面６５に設定して、図７の（ａ）に示すようにガイドピン６４の先端面６５の形状を観察し、先端面６５の第１の中心位置６５ａを特定する。また、先端面６５の中心位置６５ａがカメラ７０の中心位置Ｘと一致するようにカメラ７０の向きおよび位置を調整する。
【００５５】
次に、ガイドピン６４の先端面６５の形状を観察したカメラ７０の位置および向きを固定したまま、ガイドピン６４の根元の位置合わせ部６７にカメラ７０の焦点を変更して、図７の（ｂ）に示したように位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａを調べる。
【００５６】
図７の（ｂ）に示したように、カメラ７０により取得した画像中で、先に取得したガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置６５ａと、今回取得したガイドピン６４の根元に形成された位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａとを比較する。そして、両者の中心位置６５ａ，６７ａを一致させ、両者の中心位置６５ａ，６７ａがカメラ７０の中心位置Ｘと一致するように、カメラ７０の位置および向きを調整する。これらの工程を必要に応じて繰り返し、ガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置６５ａとガイドピン６４の根元の位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａとを一致させる。
【００５７】
例えば、ガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置６５ａの座標（Ｘ１，Ｙ１）と、位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａの座標（Ｘ２，Ｙ２）とを、カメラ７０に接続されたメモリに入力する。そして、メモリに接続された制御部によって、予め決められているガイドピン６４の先端面６５と位置合わせ部６７との間の突出方向長さから、カメラ７０の位置および向きの変更量を算出する。制御部がこの変更量に基づいて、カメラ７０の駆動機構を駆動させて、カメラ７０の位置および向きを変更する。あるいは、この工程は作業者が手作業で微調整を繰り返しても良い。
【００５８】
この工程により、ガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置６５ａと位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａとが、カメラ７０の中心位置Ｘと一致するようなカメラ７０の位置および向きとなる。ガイドピン６４の先端面６５の第１の中心位置６５ａと位置合わせ部６７の第２の中心位置６７ａは、ガイドピン６４の突出方向上に設けられている。つまり、ガイドピン６４の先端面６５の中心位置６５ａと位置合わせ部６７の中心位置６７ａとカメラ７０の中心位置Ｘが一致している状態とは、カメラ７０の光軸とガイドピン６４の突出方向と一致した状態である。即ち、ガイドピン６４はレンズ部６１の光軸方向に延在しているから、カメラ７０はレンズ部６１の光軸方向に向けられた状態に調整されている。
【００５９】
次に、カメラ７０を、向きを変えずに、図６の（ａ）に示す位置から（ｂ）に示す位置に移動させ、カメラ７０をガイドピン６４に隣接するファイバ側レンズ部６１に正対させる。このように、向きの調整されたカメラ７０の向きを変えないままカメラ７０を図６の（ａ）から（ｂ）に示す位置に移動させることにより、カメラ７０の光軸とファイバ側レンズ部６１の光軸とが一致することになる。
【００６０】
次に、図６の（ｂ）に示す位置でカメラ７０によりファイバ側レンズ部６１と、ファイバ側レンズ部６１を通して見える受発光素子５２とを観察する。このとき、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に搭載された受発光素子５２に対して正しい位置に配置されていれば、図８の（ａ）に示すようにファイバ側レンズ部６１の中心位置と受発光素子５２の中心位置とが一致しているように見える。これに対して、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定位置からずれた位置に搭載されていると、図８の（ｂ）に示すように受発光素子５２の中心位置がファイバ側レンズ部６１の中心位置からずれているように見える。
【００６１】
したがって、カメラ７０でファイバ側レンズ部６１を観察した時、受発光素子５２の中心位置のファイバ側レンズ部６１の中心位置に対するずれ量が所定範囲内である場合は、レンズアレイ部品６０が搭載された回路基板２４を良品と判断する。このずれ量が所定範囲を超えている場合は、レンズアレイ部品６０が搭載された回路基板２４を不良品と判断する。
【００６２】
上述のようにしてガイドピン６４に隣接するファイバ側レンズ部６１についての検査を終えたら、カメラ７０を隣のファイバ側レンズ部６１を観察できる位置まで平行移動させる。そして、隣接するファイバ側レンズ部６１およびこれに光学的に接続されている受発光素子５２の中心位置が一致しているか否かを判断する。このようにして順次、レンズアレイ部品６０に形成されている複数のファイバ側レンズ部６１に対して検査を繰り返す。これにより、レンズアレイ部品６０全体が回路基板２４に対して所定の位置および所定の向きで搭載されているか否かを検査する。
【００６３】
このように、ファイバ側レンズ部６１の光軸とカメラ７０の光軸とを一致させることにより、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定の位置およびに取り付けられたか否かを、精度良く判断することができる。
【００６４】
なお、カメラ７０の光軸がファイバ側レンズ部６１に対して傾いていると、カメラ７０によってファイバ側レンズ部６１の中心位置と受発光素子５２の中心位置とが一致するように見えていても、実際には素子側レンズ部６２の光軸と受発光素子５２の光軸とが一致していないことがある。
【００６５】
しかし、本実施形態に係る検査方法によれば、予めカメラ７０の光軸をファイバ側レンズ部６１の光軸と一致させてから検査している。これにより、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に対して所定の位置および所定の向きに取り付けられたか否かを、精度良く判断することができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る検査方法によれば、ガイドピン６４の光軸方向の異なる位置に設けられた、先端面６５と位置合わせ部６７という２点を撮像することにより、簡単にカメラ７０の光軸とファイバ側レンズ部６１の光軸とを一致させることができる。
【００６７】
また上述したように、レンズアレイ部品６０は、受発光素子５２が搭載された回路基板２４と当接して受発光素子５２とファイバ側レンズ部６１との光軸方向における実装位置を規制する位置規制面６９ａを備える位置規制部６９を有し、この位置規制面６９ａが回路基板２４と当接して回路基板２４に固定されている。本検査方法においては、受発光素子５２がファイバ側レンズ部６１に対して光軸方向にずれて搭載されている場合には、その搭載ずれを精度良く検査することが難しい。しかし、本実施形態によれば、位置規制部６９によって受発光素子５２とファイバ側レンズ部６１との光軸方向における実装位置が規制されていることを前提に、光軸方向と垂直な方向における受発光素子５２とファイバ側レンズ部６１とのずれを検査できる。したがって、本検査方法により実装位置が良好と判断された光モジュール１の部品実装位置の信頼性が確実なものとなる。
【００６８】
さらに、本実施形態に係る光モジュールの検査方法によれば、レンズアレイ６０部品が、レンズ部６１の光軸を変換する反射面６３を備え、受発光素子５２とレンズ部６１が反射面６３を介して光軸が一致するよう構成されている場合であっても、受発光素子５２とレンズ部６１の実装位置を確実に検査することができる。即ち、光路変換が行われていない形態である場合には、レンズアレイ部品６０に貫通穴を設けておき、基板２４上に設けられたアラインメントパターンを透視するなどして実装位置の確認を行うことも可能である。しかし、光路変換が行われている場合には、光路変換前後の両光軸方向から、レンズアレイ部品６０が正しく実装されていることを確認する必要がある。本実施形態によれば、実際に光路を通して実装位置の検査を行うから、光路変換前後の両光軸方向からレンズアレイ部品６０が正しく実装されていることを一括して確認することができる。
【００６９】
なお、上述の実施形態においては、先端面６５と位置合わせ部６７とを用いてカメラ７０の光軸をガイドピン６４の突出方向に一致させる例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。カメラ７０の光軸をガイドピン６４の突出方向に一致させるための部位は、ガイドピン６４の突出方向に離間した２つの地点に設けられ、互いの中心位置を比較できるものであれば、上述の実施形態に限られない。
【００７０】
例えば、図９に示すように、ガイドピン６４の先端に設けたテーパを長く形成しガイドピン６４の外周面とテーパ部との境界部６８をガイドピン６４の根元に形成してもよい。図９は、第１変形例に係るレンズアレイ部品６０の部分拡大断面図である。
【００７１】
この境界部６８を位置合わせ部として用い、境界部６８と先端面６５とを用いて、カメラ７０の光軸をガイドピン６４の突出方向と一致させてもよい。この場合も、ガイドピン６４の先端面６５と境界部６８との中心位置を一致させるようにカメラ７０の位置および向きを調整することにより、カメラ７０の光軸とガイドピン６４の突出方向を一致させることができる。
【００７２】
なお、位置合わせ部６７は、ガイドピン６４の突出方向についてファイバ側レンズ部６１に近い位置に設けることが好ましい。ファイバ側レンズ部６１に近い位置に設けた位置合わせ部６７を利用してカメラ７０の光軸を調整することにより、より精度よくカメラ７０の光軸をファイバ側レンズ部６１の光軸と一致させることができる。このため、図９に示した変形例において、ガイドピン６４の全長の半分以上にわたってテーパ部を設けることが好ましい。
【００７３】
また、上述の実施形態においては、先端面６５の中心位置６５ａを取得してから位置合わせ部６７の中心位置６７ａを取得し、カメラ７０の光軸をガイドピン６４の突出方向と一致させる例を挙げて説明したが、位置合わせ部６７の中心位置６７ａを取得してから先端面６５の中心位置６５ａを取得するように構成してもよい。
【００７４】
また、上述の実施形態においては、レンズアレイ部品６０から突出するガイドピン６４を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。例えば、図１０に示すように、レンズアレイ部品６０に内側に凹んだガイド凹部８０を設けてもよい。図１０は、第２変形例に係るレンズアレイ部品６０の部分拡大断面図である。
【００７５】
このガイド凹部８０は、開口部８１と、開口部８１より小径の底面部（ガイド凹部８０の先端）８２と、開口部８１から底面部８２を接続する側面８３とを備えている。このガイド凹部８０の凹んだ方向はファイバ側レンズ部６１の光軸と平行とされている。なお、光ファイバ心線７を保持するコネクタ部品５４には、このガイド凹部８０に挿入可能なガイドピンを形成する。
【００７６】
このようなガイド凹部８０を用いても、底面部８２を先端面、開口部８１を位置合わせ部として用い、カメラ７０の光軸とファイバ側レンズ部６１の光軸とを一致させることができる。まず、開口部８１にカメラ７０のピントを合わせ、開口部８１の中心位置を取得する。次に、カメラ７０の位置および向きを変えないまま底面部８２にカメラ７０のピントを合わせ、底面部８２の中心位置を取得する。さらに、これらの中心位置を合わせるようにカメラ７０の位置および向きを調整する。これにより、カメラ７０の光軸をガイド凹部８０の凹んだ方向と一致させることができ、カメラ７０の光軸をファイバ側レンズ部６１の光軸と一致させることができる。
【００７７】
また、上述した実施形態においては、円形の先端面６５、位置合わせ部６７、開口部８１および底面部８２を用いて中心位置を調べる例を挙げて説明したが、三角形や四角形など、中心位置を特定可能な多角形状としてもよい。なお、ガイドピン６４またはガイド凹部８０の中心位置を取得する二点（例えば、先端面６５と位置合わせ部６７）は、相似形状であることが好ましい。二点の中心位置を比較しやすいためである。
【００７８】
上述の実施形態では、カメラ７０の位置および向きを変えてカメラ７０の光軸とガイドピン６４の突出方向を一致させる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、光モジュール１を可動式の回転テーブルに置いて、固定式のカメラ７０に対して、光モジュール１を移動および回転させることで、カメラ７０の光軸とガイドピン６４の突出方向を一致させてもよい。
【００７９】
また、上述の実施形態では、複数のレンズ部６１，６２を備えたレンズアレイ部品６０の回路基板２４に対する取付精度を検査する検査方法を例に挙げて説明したが、単一のレンズ部を有するレンズ部品にこの検査方法を適用してもよい。
【００８０】
次に、本発明の光モジュール１の検査方法を活用した光モジュールの製造方法について説明する。
【００８１】
まず、受発光素子５２が搭載された回路基板２４と上述のレンズアレイ部品６０を用意する。そして、レンズアレイ部品６０を、位置規制面６９ａが回路基板２４と当接するように回路基板２４に搭載する。さらに、この状態で位置規制面６９ａの周囲に接着剤を塗布する。これにより、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２の光軸方向における実装位置が規制された状態で、光軸方向と垂直な方向においては、実装位置が概ね規定された状態で、レンズアレイ部品６０が回路基板２４に搭載される。なお、この状態において、接着剤は硬化されておらず、レンズアレイ部品６０は、回路基板２４の面方向（受発光素子５２の光軸方向と垂直な方向）において実装位置の微調整が可能である。
【００８２】
次に、上記の光モジュールの検査方法を実施してファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２との中心位置が一致するか否かを検査する。そして、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２の中心位置が相違していた場合には、レンズアレイ部品６０を回路基板２４の面方向に移動させて、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２の中心位置を一致させる。このとき、レンズアレイ部品６０を回路基板２４に垂直な方向（受発光素子５２の光軸方向）に押圧しながらレンズアレイ部品６０を回路基板２４の面方向に移動させることにより、回路基板２４と位置規制面が当接した状態を維持できる。
【００８３】
最後に、このようにレンズアレイ部品６０の回路基板２４の面方向における実装位置を微調整した状態で接着剤を固定して、レンズアレイ部品６０を回路基板２４に固定する。
【００８４】
本実施形態によれば、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２の光軸方向における実装位置を固定した状態で、ファイバ側レンズ部６１と受発光素子５２の光軸方向に垂直な方向における実装位置を微調整することができるので、実装位置精度が高く、即ち、歩留まりの良い光モジュール１の製造方法を提供することができる。
【００８５】
また、上述の説明では、撮像手段としてカメラ７０を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。ガイドピン６４の先端面６５および位置合わせ部６７の中心位置６５ａ，６７ａを特定できる手段であれば、顕微鏡などを採用しても良い。
【符号の説明】
【００８６】
７：光ファイバ心線、５２：受発光素子（光素子）、５４：コネクタ部品、５４ａ：ガイド穴、６０：レンズアレイ部品（レンズ部品）、６１：ファイバ側レンズ部（レンズ部）、６２：素子側レンズ部、６３：反射面、６４：ガイドピン（ガイド部）、６５：先端面、６５ａ：（先端面の）中心位置、６６：溝部、６７：位置合わせ部、６７ａ：（位置合わせ部）の中心位置、６８：境界部、７０：カメラ、８０：ガイド凹部、８１：開口部、８２：底面部
【図１】
2013171113.tif 000003
【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】
2013171113.tif 000009
【図８】
2013171113.tif 000010
【図９】
2013171113.tif 000011
【図１０】
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