(57)【要約】      （修正有）【課題】作業性を向上できる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、複数の第１の光軸Ａ１を第１のピッチＰ１で提供する入出力部３０と、複数の第２の光軸Ａ２を第１のピッチＰ１と異なる第２のピッチＰ２で提供する導波路部３５と、第１のピッチＰ１を、第１の反射部４２と第２の反射部４３で反射することにより第２のピッチＰ２に変換して、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２を光学的に接続する光軸変換部４０を備える。【選択図】図４
2016057383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の光軸を第１のピッチで提供する入出力部と、
複数の第２の光軸を第１のピッチと異なる第２のピッチで提供する導波路部と、
前記第１のピッチを、第１の反射部と第２の反射部で反射することにより前記第２のピッチに変換して、前記第１の光軸と前記第２の光軸を光学的に接続する光軸変換部を備える、光モジュール。
【請求項２】
前記光軸変換部は、前記第１の反射部と前記第２の反射部の間に、前記第１の光軸および前記第２の光軸と非平行な第３の光軸を提供する、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記入出力部と前記導波路部とを光学的に接続する複数の光軸は、その光学長が互いに等しい、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第１の反射部は、複数の前記第２の光軸と交差する第１の軸に沿って配置され、
前記第２の反射部は、前記第１の軸と平行な第２の軸に沿って配置されている、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項５】
複数の前記第３の光軸は互いに平行であり、光学長が等しくない、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項６】
複数の前記第２の光軸と交差する第１の軸及び前記第２の光軸が張る第１面を定義したとき、前記第３の光軸は第１面に含まれ、
前記第１の光軸は、前記第１面の法線方向に平行である、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項７】
複数の前記第２の光軸と交差する第１の軸及び前記第２の光軸が張る第１面と、前記第１面に傾斜する第２面とを定義したとき、前記第３の光軸は第２面に含まれ、
前記第１の光軸は、前記第１面の法線方向に平行である、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記第１の光軸上に形成された送信用レンズを更に備え、
前記入出力部は、前記第１の光軸で送信光を出射する発光素子を含み、
前記導波路部は、前記第２の光軸で前記送信光を受ける送信用光ファイバを含み、
前記送信用レンズは、前記送信光を、スポット径が前記送信用光ファイバのコア径よりも小さく、且つ、開口数が前記送信用光ファイバの開口数よりも小さくなるように集光する、請求項１〜７の何れか一項に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記第１の光軸上に形成された受信用レンズを更に備え、
前記入出力部は、前記第１の光軸で受信光を受ける受光素子を含み、
前記導波路部は、前記第２の光軸で前記受信光を出射する受信用光ファイバを含み、
前記受信用レンズは、前記受信光を、スポット径が前記受光素子の受光径よりも小さくなるように集光する、請求項１〜８の何れか一項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
複数の前記第２の光軸と交差する第１の軸及び前記第２の光軸が張る第１面において、前記第１の反射部が前記第２の光軸に沿った方向となす角度（Ｘ）と、前記第２の反射部が前記第２の光軸に沿った方向となす角度（Ｙ）と、第１の光軸及び第２の光軸及び第３の光軸が伝搬する媒質の屈折率（ｎ１）と、は下記式（１）〜（３）を満たす、
−９０°＜Ｘ＜＋９０°…（１）
Ｙ＝−Ｘ／２…（２）
４５°＋Ｘ／２≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）×（１８０／π）…（３）
請求項２に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光モジュールが開示されている。この光モジュールは、光素子と光ファイバとを光学的に接続する。光素子のピッチは、光ファイバのピッチよりも大きい。そこで、光モジュールは、光ファイバのピッチを光素子のピッチに変換するためのコネクタを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３７３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小型化・薄型化が進む光モジュールでは、組立てにおける作業性の向上が望まれている。そこで、本発明は、作業性を向上できる光モジュール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】
【０００５】
本発明の一形態に係る光モジュールは、複数の第１の光軸を第１のピッチで提供する入出力部と、複数の第２の光軸を第１のピッチと異なる第２のピッチで提供する導波路部と、第１のピッチを、第１の反射部と第２の反射部で反射することにより第２のピッチに変換して、第１の光軸と第２の光軸を光学的に接続する光軸変換部を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、組立て時における作業性を向上できる光モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る光モジュールの斜視図である。
【図２】光ケーブルの断面図である。
【図３】光モジュールの分解斜視図である。
【図４】レンズモジュールの平面図である。
【図５】レンズモジュールの断面図である。
【図６】レンズモジュールにおける光学系を示す図である。
【図７】第１の反射面と第２の反射面との関係を示す図である。
【図８】合計光学長を示す図である。
【図９】第２の反射面における反射条件を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るレンズモジュールの平面図である。
【図１１】レンズモジュールにおける光学系を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るレンズモジュールの平面図である。
【図１３】レンズモジュールにおける光学系を示す図である。
【図１４】変形例に係るレンズモジュールを示す断面図である。
【図１５】変形例に係るレンズモジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
【０００９】
本発明の一形態に係る光モジュールは、複数の第１の光軸を第１のピッチで提供する入出力部と、複数の第２の光軸を第１のピッチと異なる第２のピッチで提供する導波路部と、第１のピッチを、第１の反射部と第２の反射部で反射することにより第２のピッチに変換して、第１の光軸と第２の光軸を光学的に接続する光軸変換部を備える。
【００１０】
この光モジュールによれば、第１の光軸と第２の光軸とが、光軸変換部によって光学的に接続される。光軸変換部は、第１の反射部と第２の反射部で反射することにより、第１のピッチを第２のピッチに光学的に変換している。これにより、第１の光軸と第２の光軸との接続において、第１のピッチを第２のピッチに物理的に変換する必要がない。従って、光モジュールの組立て時における作業性を向上できる。
【００１１】
光軸変換部は、第１の反射部と第２の反射部の間に、第１の光軸および第２の光軸と非平行な第３の光軸を提供することとしてもよい。この光軸変換部によれば、第１の光軸と第２の光軸とを、第３の光軸によって光学的に接続できる。
【００１２】
入出力部と導波路部とを光学的に接続する複数の光軸は、その光学長が互いに等しくてもよい。この構成によれば、それぞれの光軸の間において、入出力部と導波路部の間で生じ得る光学的な変化の度合いが揃えられる。従って、光学的な変化を補正するための光学部品を共通化できる。
【００１３】
第１の反射部は、複数の第２の光軸と交差する第１の軸に沿って配置され、第２の反射部は、第１の軸と平行な第２の軸に沿って配置されていてもよい。この構成によれば、第１の反射部と第２の反射部とを容易に形成できる。
【００１４】
複数の第３の光軸は互いに平行であり、光学長が等しくなくてもよい。この構成によれば、光軸変換部における光軸の設計を簡易にできる。
【００１５】
複数の第２の光軸と交差する第１の軸及び第２の光軸が張る第１面を定義したとき、第３の光軸は第１面に含まれ、第１の光軸は、第１面の法線方向に平行であってもよい。この構成によれば、光軸変換部における光軸の設計を簡易にできる。
【００１６】
複数の第２の光軸と交差する第１の軸及び第２の光軸が張る第１面と、第１面に傾斜する第２面とを定義したとき、第３の光軸は第２面に含まれ、第１の光軸は、第１面の法線方向に平行であってもよい。この構成によれば、第２の光軸の位置を第１の光軸の方向における所望の位置に設定できる。
【００１７】
本発明の一形態に係る光モジュールは、第１の光軸上に形成された送信用レンズを更に備え、入出力部は、第１の光軸で送信光を出射する発光素子を含み、導波路部は、第２の光軸で送信光を受ける送信用光ファイバを含み、送信用レンズは、送信光を、スポット径が送信用光ファイバのコア径よりも小さく、且つ、開口数が送信用光ファイバの開口数よりも小さくなるように集光することとしてもよい。この送信用レンズによれば、送信光の損失が低減される。従って、発光素子と送信用光ファイバとの間において送信光を効率よく伝達できる。
【００１８】
本発明の一形態に係る光モジュールは、第１の光軸上に形成された受信用レンズを更に備え、入出力部は、第１の光軸で受信光を受ける受光素子を含み、導波路部は、第２の光軸で受信光を出射する受信用光ファイバを含み、受信用レンズは、受信光を、スポット径が受光素子の受光径よりも小さくなるように集光することとしてもよい。この受信用レンズによれば、受信光の損失が低減される。従って、受信用光ファイバと受光素子との間において受信光を効率よく伝達できる。
【００１９】
本発明の一形態に係る光モジュールは、複数の第２の光軸と交差する第１の軸及び第２の光軸が張る第１面において、第１の反射部が第２の光軸に沿った方向となす角度（Ｘ）と、第２の反射部が第２の光軸に沿った方向となす角度（Ｙ）と、第１の光軸及び第２の光軸及び第３の光軸が伝搬する媒質の屈折率（ｎ１）と、は下記式（１）〜（３）を満たすこととしてもよい。
−９０°＜Ｘ＜９０°…（１）
Ｙ＝−Ｘ／２…（２）
４５°＋Ｘ／２≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）×（１８０／π）…（３）
この構成によれば、反射に起因する損失を低減できる。
【００２０】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係る光モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１に示されるように、第１実施形態に係る光モジュール１は、パーソナルコンピュータといった電子機器に接続される。光モジュール１は、光ケーブル２と、コネクタモジュール３とを有する。光モジュール１は、光ケーブル２を伝わる光信号を電気信号に変換して電子機器に出力する。また、光モジュール１は、電子機器から出力された電気信号を光信号に変換して光ケーブル２に出力する。光ケーブル２は、光信号を双方向に伝送する。コネクタモジュール３は、光ケーブル２の端部に取り付けられている。
【００２２】
図２に示されるように、光ケーブル２は、光ファイバテープ４と、インナーチューブ７と、介在層８と、金属層９とを有している。光ファイバテープ４は、複数の光ファイバ６を並列させ、被覆樹脂でテープ状に一体化したものである。光ファイバテープ４は、インナーチューブ７内に収容されている。更に、インナーチューブ７は、抗張力繊維である介在層８に覆われている。介在層８は、複数本の金属繊維からなる金属層９に覆われている。金属層９は、絶縁樹脂からなる外被１１に覆われている。
【００２３】
光ファイバ６は、細径のＨＰＣＦ（ＨＰＣＦ：Hard Plastic Clad Fiber）である。光ファイバ６は、ガラス製のコアと、硬質プラスチック製のクラッドとを有している。コアの直径は、一例として８０μｍである。この光ファイバ６によれば、光ファイバ６が小径に曲げられた場合でも破断し難くなる。また、光ファイバ６によれば、曲げによる光損失の増大を抑制できる。なお、光ファイバ６としては、ガラス製のコアと、ガラス製のクラッドとを有するAGF(AGF：All Glass Fiber)を用いても良い。
【００２４】
インナーチューブ７は、絶縁性樹脂により形成されている。この絶縁性樹脂としては、例えば、ノンハロゲン難燃性樹脂であるＰＶＣ（Polyvinylchloride）が挙げられる。介在層８は、極細径のアラミド繊維といった抗張力繊維である。金属層９は、複数本の錫めっき導線を編組した金属編組である。外被１１は、絶縁樹脂により形成されている。この絶縁樹脂としては、例えば、ポリオレフィンが挙げられる。
【００２５】
図１に示されるように、コネクタモジュール３は、ハウジング１２と、電気コネクタ１８と、基板ユニット１３（図３参照）とを備えている。なお、以下の説明において、説明の便宜上、電気コネクタ１８側を「前」と呼び、光ケーブル２側を「後」と呼ぶ。
【００２６】
図３に示されるように、ハウジング１２は、金属ハウジング１４と、樹脂ハウジング１６とを有する。
【００２７】
金属ハウジング１４は、基板ユニット１３などから発生する熱を外部に放熱させる。金属ハウジング１４は、断面が略Ｕ字形状をなすカバー１４ａと、断面が略Ｕ字形状をなすベースプレート１４ｂとを有し、基板ユニット１３などを収容する内部空間を定義する。金属ハウジング１４の前端には、電気コネクタ１８が配置されている。金属ハウジング１４の後端には、光ケーブル保持部１７が取り付けられている。金属ハウジング１４は、熱伝導率の高い金属材料により形成されている。金属材料の熱伝導率は、好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。例えば、金属ハウジング１４は、鋼（Ｆｅ系）、ブリキ（錫めっき銅）、ステンレス、銅、真鍮、アルミなどにより形成されている。
【００２８】
金属ハウジング１４と基板ユニット１３との間には、放熱シート２９が配置されている。この放熱シート２９は、基板ユニット１３において発生する熱を金属ハウジング１４へ伝達する。
【００２９】
樹脂ハウジング１６は、金属ハウジング１４を覆うものであり、樹脂材料により形成されている。この樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネートが挙げられる。ブーツ１５は、樹脂ハウジング１６の後端に取り付けられ、光ケーブル保持部１７を覆っている。ブーツ１５の後端は、光ケーブル２の外被１１に対して接着されている。
【００３０】
光ケーブル保持部１７は、光ケーブル２をハウジング１２に対して機械的に固定する。光ケーブル保持部１７は、基部１７ａと、筒部１７ｂと、を有している。基部１７ａは、板状であり、ハウジング１２に対して取り付けられている。筒部１７ｂは、基部１７ａから後方に突出している。筒部１７ｂの内部には、光ケーブル２が挿通されている。光ケーブル保持部１７は、カシメ部により外被１１及び金属層９を挟み込むことにより、光ケーブル２を保持している。
【００３１】
電気コネクタ１８は、電子機器に設けられた接続ポートに差し込まれることにより、電気的な接続を確保する。電気コネクタ１８は、電子機器に設けられた接続ポートに差し込まれる。電気コネクタ１８は、基板ユニット１３の前端から前方へ突出している。また、電気コネクタ１８と、電子機器の接続ポートとは、基板ユニット１３に設けられた接触端子が、接続ポートの接触端子に触れることにより電気的に接続される。
【００３２】
図４に示されるように、基板ユニット１３は、入出力部３０と、導波路部３５と、光軸変換部４０と、を有している。
【００３３】
入出力部３０は、複数の第１の光軸Ａ１を第１のピッチＰ１で提供する。入出力部３０は、発光素子２１ａと、受光素子２１ｂとを含む。発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂは、実装面１３ｂ上において、幅方向Ｄ２に沿って第１のピッチＰ１で配置されている。発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂは、実装面１３ｂに垂直な方向（高さ方向Ｄ３）に第１の光軸Ａ１を提供する（図５参照）。発光素子２１ａとしては、例えば、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）あるいは面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface EmittingLASER）が挙げられる。受光素子２１ｂとしては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：PhotoDiode）が挙げられる。
【００３４】
導波路部３５は、複数の第２の光軸Ａ２を第２のピッチＰ２で提供する。第２のピッチＰ２は、第１のピッチＰ１と異なり、第１のピッチＰ１よりも小さい。導波路部３５は、複数の光ファイバ６を有する。複数の光ファイバ６は、送信用光ファイバと、受信用光ファイバとを含み、レンズモジュール２２に固定されている。
【００３５】
レンズモジュール２２は、送信用光ファイバ６と発光素子２１ａを光学的に接続する。また、レンズモジュール２２は、受信用光ファイバ６と受光素子２１ｂを光学的に接続する。レンズモジュール２２は、光ファイバ６を伝送される光信号の波長に対して透明である材料からなる。レンズモジュール２２は、直方体の外形をなす本体２５を備える。本体２５は、前端２５ａと、後端２５ｂと、上面２５ｃと、底面２５ｄ（図５参照）と、を有する。上面２５ｃには、凹部２４が設けられている。このレンズモジュール２２は、例えば樹脂の射出成形により、一体に成形され得る。
【００３６】
凹部２４は、上面２５ｃに対して窪んだ矩形状に形成されている。凹部２４は、底面２４ａと、突き当て面２３と、一対の側壁２４ｂとに囲まれた領域である。底面２４ａには、断面Ｖ字状の整列溝が形成されている。整列溝は、光ファイバ６を整列させる。整列溝は、突き当て面２３から本体２５の後端２５ｂまで、前後方向Ｄ１に沿って延在している。また、整列溝は、幅方向Ｄ２に互いに離間するように複数形成されている。この幅方向Ｄ２における整列溝の間隔は、第２のピッチＰ２である。この整列溝に光ファイバ６を固定することで、第２の光軸Ａ２が定義される。
【００３７】
光軸変換部４０は、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２を光学的に接続する。光軸変換部４０は、第１の反射部４２と第２の反射部４３とを含む。第１の反射部４２及び第２の反射部４３は、上面２５ｃに設けられている。第３の光軸Ａ３は、第１の反射部４２と第２の反射部４３の間に延在する。
【００３８】
第１の反射部４２は、発光素子２１ａから出射された送信光を第２の反射部４３に入射させる。第１の反射部４２は、光ファイバ６から出射された受信光を受光素子２１ｂに入射させる。従って、第１の反射部４２は、第１の光軸Ａ１及び第３の光軸Ａ３上に配置される。第１の反射部４２の位置は、発光素子２１ａ又は受光素子２１ｂの位置によって決定される。図５に示されるように、第１の反射部４２は、断面が直角三角形上の凹部である。この凹部の傾斜面は、第１の反射部４２における第１の反射面４２ａである。第１の反射面４２ａは、送信光又は受信光を全反射する。なお、第１の反射面４２ａは、傾斜面に金属膜が蒸着されていてもよい。
【００３９】
レンズモジュール２２を側面視すると、第３の光軸Ａ３は、第１面Ｒ１に含まれている。第１面Ｒ１は、複数の第２の光軸Ａ２と交差する第１の軸及び第２の光軸Ａ２が張る面である。第１の軸は、幅方向Ｄ２に沿った軸である。実装面１３ｂから第３の光軸Ａ３までの高さは、実装面１３ｂから第２の光軸Ａ２までの高さと一致している。第１の反射面４２ａと第１の光軸Ａ１とは、角Ｋ１をなしている。角Ｋ１の大きさは、４５°である。第１の反射面４２ａと第３の光軸Ａ３とは、角Ｋ２をなしている。角Ｋ２の大きさも４５°である。角Ｋ１，Ｋ２によれば、第１の光軸Ａ１と第３の光軸Ａ３との間のなす角Ｋ３は、９０°になる。
【００４０】
図６に示されるように、レンズモジュール２２を平面視すると、第１の反射部４２で反射された送信光は、第３の光軸Ａ３に沿って進行する。第３の光軸Ａ３は、仮想軸Ａ２ａに対して傾いている。仮想軸Ａ２ａは、第２の光軸Ａ２に平行であり、第１の反射面４２ａと交差する。
【００４１】
第２の反射部４３は、第３の光軸Ａ３を第２の光軸Ａ２に光学的に接続する。第２の反射部４３は、送信光を光ファイバ６に入射させる。また、第２の反射部４３は、受信光を第１の反射部４２に入射させる。
【００４２】
図７に示されるように、第１の反射面４２ａと仮想軸Ａ２ａとの間の角Ｋａの大きさはＸ°である。このＸ°は、−９０°より大きく＋９０°より小さい（−９０＜Ｘ°＜＋９０）。この場合、第３の光軸Ａ３と仮想軸Ａ２ａとの間の角Ｋ４の大きさは、（９０−Ｘ）°である。第３の光軸Ａ３と第２の光軸Ａ２との間の角Ｋ６は、角Ｋ４の同位角である。従って、角Ｋ６の大きさは、（９０−Ｘ）°である。角Ｋ６の補角である角Ｋ７の大きさは、（（９０＋Ｘ）＝１８０−（９０−Ｘ））°である。この角Ｋ７は、角Ｋ８と角Ｋ９とを足し合わせたものである。角Ｋ８は、第２の反射面４３ａにおける入射角である。また、角Ｋ９は第２の反射面４３ａにおける反射角である。角Ｋ８と角Ｋ９とは、互いに等しい。従って、角Ｋ８の大きさは、（４５＋Ｘ／２）°＝（（９０＋Ｘ）／２）°である。角Ｋ９の大きさも、（４５＋Ｘ／２）°である。また、第２の反射面４３ａと第２の光軸Ａ２との間の角Ｋ５の大きさは、（Ｘ／２）°である。なお、仮想軸Ａ２ａを基準として第１の反射面４２ａの回転方向を考慮すると、角Ｋａの大きさは（＋Ｘ）°である。その場合、第２の反射面４３ａの角Ｋ５の大きさは、（−Ｘ／２）°である。
【００４３】
図８に示されるように、第２の反射部４３は、断面が矩形状の凹部である。この矩形状の断面において第２の光軸Ａ２及び第３の光軸Ａ３と交差する面は、第２の反射部４３における第２の反射面４３ａである。第２の反射面４３ａは、受信光及び送信光を全反射する。スネルの法則によれば、
ｎ１×ｓｉｎ（θ１×π／１８０°）＝ｎ２×ｓｉｎ（θ２×π／１８０°）…（４）
である。ここで、ｎ１は本体２５を構成する樹脂材料の屈折率である。ｎ２は、第２の反射部４３を構成する凹部における空気の屈折率である。角θ１は、入射角である。角θ２は屈折角である。式（４）において、角θ２が９０°であり、屈折率ｎ２が１であると仮定する。そして、式（４）を整理すると、式（５），（６）が得られる。
ｓｉｎ（θ１×π／１８０）＝１／ｎ１…（５）
θ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）×１８０／π…（６）
ここで、θ１が角Ｋ８（図７参照）であるとすると、式（７）が得られる。
（４５＋Ｘ／２）°≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）×（１８０／π）…（７）
従って、式（７）を満たす第２の反射部４３の配置によれば、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２とを接続しつつ、光を全反射させることができる。従って、反射による損失が低減される。なお、第２の反射部４３は、傾斜面に蒸着された金属膜による反射面であってもよい。
【００４４】
図９に示されるように、合計光学長ＳＡは、第１の反射部４２から端面６ａまでの光学長である。従って、合計光学長ＳＡは、第１の光学長Ｓ１ａと第２の光学長Ｓ１ｂとを足し合わせた長さである。第１の光学長Ｓ１ａは、第１の反射部４２から第２の反射部４３までの長さである。第２の光学長Ｓ１ｂは、第２の反射部４３から端面６ａまでの長さである。本実施形態の光モジュール１は、４個の光学系４１Ａ〜４１Ｄを有している（図６参照）。これら、光学系４１Ａ〜４１Ｄにおいて、それぞれの合計光学長ＳＡは互いに等しい。合計光学長ＳＡは、角Ｋ４の大きさによって調整できる。光学系４１Ａ〜４１Ｄ同士で合計光学長ＳＡを揃えた場合には、第３の光軸Ａ３は互いに非平行になる。
【００４５】
図５に示されるように、レンズモジュール２２は、送信用レンズ２８ａと受信用レンズ２８ｂとを更に有する。送信用レンズ２８ａは、送信光を、スポット径が光ファイバ６のコア径よりも小さく、且つ、開口数が光ファイバ６の開口数よりも小さくなるように集光する。また、受信用レンズ２８ｂは、受信光を、スポット径が受光素子２１ｂの受光径よりも小さくなるように集光する。レンズモジュール２２の底面２５ｄには、カバー２７が設けられている。カバー２７は、駆動用ＩＣ２０、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを覆う。送信用レンズ２８ａと受信用レンズ２８ｂは、カバー２７の天井面２７ａにおいて、第１の光軸Ａ１上に設けられている。なお、レンズモジュール２２は、発光素子２１ａと送信用光ファイバ６との間の光軸上において複数のレンズからなるレンズ系を有していてもよい。
【００４６】
送信光は、発光素子２１ａから第１の光軸Ａ１の方向に出射される。送信光は、スポット径が拡大しつつ第１の光軸Ａ１に沿って進行し、送信用レンズ２８ａを通過する。送信用レンズ２８ａの通過後、送信光は、スポット径が縮小しつつ第１の光軸Ａ１に沿ってさらに進行する。そして、第１の反射面４２ａに到達する。第１の反射面４２ａに到達した送信光は、第３の光軸Ａ３の方向に進行方向が変換される。送信光は、スポット径が縮小しつつ第３の光軸Ａ３に沿って進行し、第２の反射面４３ａに到達する。第２の反射面４３ａに到達した送信光は、第２の光軸Ａ２の方向に進行方向が変換される。送信光は、スポット径が縮小しつつ第２の光軸Ａ２に沿って進行し、送信用光ファイバ６の端面６ａに入射する。ここで、端面６ａに入射した送信光のスポット径は、送信用光ファイバ６のコア径よりも小さい。また、端面６ａに入射した送信光は、送信用光ファイバ６の開口比よりも小さい。
【００４７】
光モジュール１は、複数の第１の光軸Ａ１を第１のピッチＰ１で提供する入出力部３０と、複数の第２の光軸Ａ２を第１のピッチＰ１と異なる第２のピッチＰ２で提供する導波路部３５と、第１のピッチＰ１を、第１の反射部４２と第２の反射部４３で反射することにより第２のピッチＰ２に変換して、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２を光学的に接続する光軸変換部４０を備える。この光モジュール１によれば、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２とが、光軸変換部４０によって光学的に接続される。光軸変換部４０は、第１の反射部４２と第２の反射部４３とで反射することにより、第１のピッチＰ１を第２のピッチＰ２に光学的に変換している。これにより、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２との接続において、第１のピッチＰ１を第２のピッチＰ２に物理的に変換する必要がない。従って、光モジュール１の組立て時における作業性を向上できる。
【００４８】
光軸変換部４０は、第１の反射部４２と第２の反射部４３の間に、第１の光軸Ａ１および第２の光軸Ａ２と非平行な第３の光軸Ａ３を提供する。この光軸変換部４０によれば、第１の光軸Ａ１と第２の光軸Ａ２とを、第３の光軸Ａ３によって光学的に接続できる。
【００４９】
入出力部３０と導波路部３５とを光学的に接続する複数の光軸は、その合計光学長ＳＡが互いに等しい。この構成によれば、それぞれの光軸の間において、入出力部３０と導波路部３５の間で生じ得る光学的な変化の度合いが揃えられる。従って、光学的な変化を補正するための光学部品を共通化できる。この光学部品として、例えば、送信用レンズ２８ａと受信用レンズ２８ｂが挙げられる。
【００５０】
複数の第２の光軸Ａ２と交差する第１の軸（幅方向Ｄ２）及び第２の光軸Ａ２が張る第１面Ｒ１を定義したとき、第３の光軸Ａ３は第１面Ｒ１に含まれ、第１の光軸Ａ１は、第１面Ｒ１の法線Ｎに平行である。この構成によれば、光軸変換部４０における光軸の設計を簡易にできる。
【００５１】
光モジュール１は、第１の光軸Ａ１上に形成された送信用レンズ２８ａを更に備える。入出力部３０は、第１の光軸Ａ１で送信光を出射する発光素子２１ａを含む。導波路部３５は、第２の光軸Ａ２で送信光を受ける送信用光ファイバ６を含む。送信用レンズ２８ａは、送信光を、スポット径が送信用光ファイバ６のコア径よりも小さく、且つ、開口数が送信用光ファイバ６の開口数よりも小さくなるように集光する。この送信用レンズ２８ａによれば、送信光の損失が低減される。従って、発光素子２１ａと送信用光ファイバ６との間において送信光を効率よく伝達できる。
【００５２】
光モジュール１は、第１の光軸Ａ１上に形成された受信用レンズ２８ｂを更に備える。入出力部３０は、第１の光軸Ａ１で受信光を受ける受光素子２１ｂを含む。導波路部３５は、第２の光軸Ａ２で受信光を出射する受信用光ファイバ６を含む。受信用レンズ２８ｂは、受信光を、スポット径が受光素子２１ｂの受光径よりも小さくなるように集光する。
この受信用レンズ２８ｂによれば、受信光の損失が低減される。従って、受信用光ファイバ６と受光素子２１ｂとの間において受信光を効率よく伝達できる。
【００５３】
光モジュール１は、複数の第２の光軸Ａ２と交差する第１の軸及び第２の光軸Ａ２が張る第１面において、第１の反射部４２が第２の光軸Ａ２に沿った方向となす角度（Ｘ）と、第２の反射部４３が第２の光軸Ａ２に沿った方向となす角度（Ｙ）と、第１の光軸Ａ１及び第２の光軸Ａ２及び第３の光軸Ａ３が伝搬する媒質の屈折率（ｎ１）と、は下記式（１）〜（３）を満たす。この構成によれば、反射に起因する損失を低減できる。
−９０°＜Ｘ＜＋９０°…（１）
Ｙ＝−Ｘ／２…（２）
４５°＋Ｘ／２≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）×（１８０／π）…（３）
【００５４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る光モジュールについて説明する。第１実施形態の光軸変換部４０では、合計光学長ＳＡが互いに等しくなるように、第１の反射部４２を配置していた。一方、図１０に示されるように、第２実施形態に係る光モジュール１Ａのレンズモジュール２２Ａでは、第１の反射部４２Ａを第１の軸Ｍ１上に配置している。
【００５５】
図１１に示されるように、光軸変換部４０Ａは、第１の反射部４２Ａと、第２の反射部４３Ａとを含む。第１の反射部４２Ａは、第１の軸Ｍ１に沿って第１のピッチＰ１をもって配置されている。第１の軸Ｍ１は、複数の第２の光軸Ａ２とそれぞれ直交する。
【００５６】
角Ｋ４ｃ〜Ｋ４ｆの大きさは、前後方向Ｄ１における第１の軸Ｍ１と第２の軸Ｍ２との間隔によって互いに異なる。また、角Ｋ４ｃ，Ｋ４ｄの大きさは、互いに接続される発光素子２１ａと光ファイバ６との距離よって互いに異なる。この距離とは、幅方向Ｄ２における発光素子２１ａと光ファイバ６の間の距離ＳＢ１，ＳＢ２である。また、角Ｋ４ｅ，Ｋ４ｆの大きさは、互いに接続される受光素子２１ｂと光ファイバ６との距離よって異なる。この距離とは、幅方向Ｄ２における受光素子２１ｂと光ファイバ６の間の距離ＳＢ３，ＳＢ４である。このように、第１の反射部４２Ａを第１の軸Ｍ１上に配置した場合には、角Ｋ４ｃ〜Ｋ４ｆが互いに異なる。従って、第３の光軸Ａ３は互いに非平行になる。
【００５７】
第２の反射部４３Ａは、第２の軸Ｍ２に沿って配置されている。第２の軸Ｍ２は、前後方向Ｄ１において、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂと端面６ａとの間に設定される。第２の軸Ｍ２は、第１の軸Ｍ１に対して平行である。第２の反射部４３Ａと第２の光軸Ａ２との角Ｋ５ｃ〜Ｋ５ｆの大きさは、第３の光軸Ａ３の入射角によって決定される。
【００５８】
光モジュール１Ａでは、第１の反射部４２Ａが複数の第２の光軸Ａ２と交差する第１の軸Ｍ１に沿って配置されている。第２の反射部４３Ａは、第１の軸Ｍ１と平行な第２の軸Ｍ２に沿って配置されている。この構成によれば、第１の反射部４２Ａと第２の反射部４３Ａとを容易に形成できる。
【００５９】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る光モジュールについて説明する。第１実施形態の光軸変換部４０では、第３の光軸Ａ３は互いに平行ではなかった。一方、図１２に示されるように、第３実施形態に係る光モジュール１Ｂでは、レンズモジュール２２Ｂにおける第３の光軸Ａ３が互いに平行である。
【００６０】
図１３に示されるように、光軸変換部４０Ｂは、第１の反射部４２Ｂと、第２の反射部４３Ｂとを含む。角Ｋ４ｇの大きさは、角Ｋ４ｈの大きさと等しい。これら角Ｋ４ｇ，Ｋ４ｈの大きさが前提条件になる。この角Ｋ４ｇ，Ｋ４ｈの大きさに基づいて、第２の反射部４３Ｂの位置及び角Ｋ５ｇ，Ｋ５ｈの大きさが設定される。同様に、角Ｋ４ｊの大きさは、角Ｋ４ｋの大きさと等しい。これら角Ｋ４ｊ，Ｋ４ｋの大きさが前提条件になる。この角Ｋ４ｊ，Ｋ４ｋの大きさに基づいて、第２の反射部４３Ｂの位置及び角Ｋ５ｊ，Ｋ５ｋの大きさが設定される。光モジュール１Ｂは、第３の光軸Ａ３を互いに平行にするという前提条件に基づいて、光軸変換部４０Ｂが設計されている。この場合、合計光学長ＳＡは、互いに等しくない。
【００６１】
光モジュール１Ｂにおける複数の第３の光軸Ａ３は、互いに平行であり、合計光学長ＳＡが等しくない。この構成によれば、光軸変換部４０Ｂにおける光軸の設計を簡易にできる。
【００６２】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６３】
上述した実施形態では、図５に示されるように、第３の光軸Ａ３と第２の光軸Ａ２とが第１面内に含まれていた。しかし、光モジュールは、上記実施形態の構成に限定されることはない。例えば、図１４に示されるように、光モジュール１Ｃでは、複数の第２の光軸Ａ２と交差する第１の軸（幅方向Ｄ２）及び第２の光軸Ａ２が張る第１面Ｒ１と、第１面Ｒ１に傾斜する第２面Ｒ２とを定義したとき、第３の光軸Ａ３は第２面Ｒ２に含まれ、第１の光軸Ａ１は、第１面Ｒ１の法線Ｎに平行である。
【００６４】
この場合には、第２の反射面４３ｂにおいて、送信光の進行方向が第２の光軸Ａ２と平行になるように変換される。ここで、角Ｋ３ａの大きさが、Ｘ１°であるとする。角Ｋ３ａは、高さ方向Ｄ３における第１の光軸Ａ１と第３の光軸Ａ３との間の角である。この場合、角Ｋ３ｂの大きさは、（９０−Ｘ１）°である。角Ｋ３ｂは、高さ方向Ｄ３における第３の光軸Ａ３と第２の光軸Ａ２との間の角である。このレンズモジュール２２Ｃによれば、光ファイバ６を高さ方向Ｄ３における所望の位置に配置できる。例えば、光ファイバ６を回路基板１３ａに近接させて配置できる。この配置によれば、光ファイバ６の曲げによる負荷が低減する。従って、光ファイバ６における光学特性の劣化を抑制できる。また、光ファイバ６が破断する確率が低減するので、光モジュールの信頼性を高めることができる。
【００６５】
上述した実施形態では、第１のピッチＰ１が第２のピッチＰ２よりも大きい場合を例に説明した。しかし、図１５（ａ）に示されるように、光モジュールでは、第１のピッチＰ１が第２のピッチＰ２よりも小さくてもよい。図１５（ｂ）に示されるように、第１の反射面４２ａと仮想軸Ａ２ａとの間の角Ｋ１１の大きさ（Ｘ°）は、９０°以上且つ１８０°以下である。この角Ｋ１１によれば、第３の光軸Ａ３と仮想軸Ａ２ａとの間の角Ｋ１２の大きさは、（Ｘ−９０）°になる。第３の光軸Ａ３と第２の光軸Ａ２との間の角Ｋ１３は、角Ｋ１２の錯角である。従って、角Ｋ１３の大きさは、（Ｘ−９０）°である。第２の反射面４３ａと第２の光軸Ａ２との間の角Ｋ１４の大きさは、（Ｘ／２−４５）°である。従って、第１の反射部４２Ｃの角Ｋ１１がＸ°となるように配置したとき、第２の反射部４３Ｃの角Ｋ１４は（Ｘ／２−４５）°に配置される。なお、第２の光軸Ａ２と第１の反射面４２ａの法線Ｎとの間の角Ｋ１４の大きさは、角度（１３５−Ｘ／２）°になる。
【００６６】
上記実施形態では、光モジュール１は、発光素子２１ａと受光素子２１ｂとを有していた。光モジュールは、受光素子２１ｂを備えず、複数の発光素子２１ａだけを備えていてもよい。また、光モジュールは、発光素子２１ａを備えず、複数の受光素子２１ｂだけを備えていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光モジュール、２…光ケーブル、３…コネクタモジュール、６…光ファイバ、１２…ハウジング、１３…基板ユニット、１８…電気コネクタ、２１ａ…発光素子、２１ｂ…受光素子、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…レンズモジュール、２８ａ…送信用レンズ、２８ｂ…受信用レンズ、３０…入出力部、３５…導波路部、４０，４０Ａ，４０Ｂ…光軸変換部、４２，４２Ａ，４２Ｂ…第１の反射部、４３，４３Ａ，４３Ｂ…第２の反射部、Ａ１…第１の光軸、Ａ２…第２の光軸、Ａ２ａ…仮想軸、Ａ３…第３の光軸、Ｄ１…前後方向、Ｄ２…幅方向、Ｄ３…高さ方向、ＳＡ…合計光学長、Ｒ１…第１面、Ｒ２…第２面、Ｎ…法線。
【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７】
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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１５】
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