CN102667565B - 透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块 - Google Patents

透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块 Download PDF

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Abstract

公开了能够可靠地获得监视光，同时能够容易地制造的透镜阵列。该透镜阵列中，通过第1光学面（14a）和第1棱镜面（16a）之间的反射/透射层（17），将射入第1透镜面（11）的来自各个发光元件的光分别分光到第2透镜面（12）侧和第3透镜面（13）侧，将被分光到第3透镜面（13）侧的光中所包含的监视光通过第3透镜面（13）射出到受光元件（8）侧，同时使第1光学面（14a）的射入侧的光路与第2光学面（14b）的射出侧的光路位于同一线上。

Description

透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块
技术领域
本发明涉及透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块，特别涉及适用于将多个发光元件与光传输体的端面进行光学性耦合的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块。
背景技术
近年来，作为在***装置内或装置间或者光学模块间高速传输信号的技术，所谓光学互连(optical interconnection)被广泛应用。这里，所谓光学互连是指下述技术，即，将光学部件作为电子部件进行处理，安装在计算机、车辆或光收发模块等所使用的主板或电路基板等上。
用于这样的光学互连的光学模块，例如，具有媒介转换器(mediaconverter)或交换集线器的内部连接、光收发模块、医疗设备、测试装置、视频***或高速计算机集群等的装置内或装置间的部件连接等的各种用途。
在这种光学模块中，通过使从发光元件射出的包含通信信息的光经由透镜而与作为一例光传输体的光纤的端面耦合，发送经由光纤的通信信息。
另外，为了对应双向通信，有时在光学模块中同时具备受光元件和发光元件，该受光元件接收经由光纤传播而从光纤的端面射出的、含有通信信息的光。
这里，以往在这样的光学模块中，由于温度等的影响造成发光元件的光的输出特性发生变化，从而有可能妨碍通信信息的适当发送。
因此，至此提出了，为了在这种光学模块中使发光元件的输出特性稳定，用于监视(monitor)从发光元件射出的光(特别是光强度或光量)的各种技术。
例如，在专利文献1公开了，在透镜面(透射面部)的周边具有反射面(反射面部)的光学元件，该反射面用于使从发光元件发射的一部分光作为监视光而反射到受光元件侧。
另外，在专利文献2中公开了，具备光学面的光学单元，该光学面具有连续设置的全反射镜和切槽部，所述全反射镜将从面发光激光器射出的激光全反射到光纤侧，所述切槽部使从面发光激光器射出的部分激光作为监视光反射到PD侧。
专利文献1：(日本)特开第2008-151894号公报
专利文献2：(日本)特开第2006-344915号公报(特别参照图16A，16B)
但是，在专利文献1中存在下述问题，即在要以小型的结构实现多光道的光通信时，难以有效地适用的问题。也就是说，近年来，作为实现多光道的光通信的小型光学部件，使多个透镜沿规定的排列方向排列的透镜阵列的需要日益提高。在这种透镜阵列中，在排列了多个发光元件的发光装置内，以与透镜阵列的射入侧的各透镜面相对的方式配置各发光元件，同时以与透镜阵列的射出侧的各透镜面相对的方式配置多个光纤。另外，通过透镜阵列的各透镜使从各发光元件射出的光与各光纤的端面进行光学性耦合，从而进行多光道的光通信(发送)。另外，从确保光通信的稳定性的观点出发，在这样的透镜阵列中，监视从发光元件射出的光是非常重要的。这样的透镜阵列中，不仅形成直径非常小的一个个透镜，而且以非常狭的间距配置各个透镜。因此，在将专利文献1中记载的结构适用于透镜阵列时，存在难以在透镜的周边形成用于反射监视光的反射面的问题。
另外，在专利文献2中，由于要求全反射镜和切槽部之间的边界的位置精度，所以存在制造困难的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供能够可靠地获得监视光，同时能够容易制造的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块。
本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，并且该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述受光元件射出；凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且配置在靠近所述第1光学面的位置；第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2光学面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；反射/透射层，其介于所述第1光学面和所述第1棱镜面之间，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上；以及填充材料，其填充在所述第2光学面和所述第2棱镜面之间并具有规定的折射率，在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
另外，本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，并且该透镜阵列可以将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述受光元件射出；凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向第2棱镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间且与所述棱镜具有相同的折射率，在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
另外，本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，并且该透镜阵列可以将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述受光元件射出；凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第2光学面的位置；反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间以及所述第2光学面和所述第2棱镜面之间且与所述棱镜具有相同的折射率，所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，在所述第2棱镜面上形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
另外，本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，并且该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述受光元件射出；凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的微小倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的微小倾斜角，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第2光学面；棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第2光学面的位置；反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间以及所述第2光学面和所述第2棱镜面之间且具有与所述棱镜相同的折射率，所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，在所述第2棱镜面上形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
另外，本发明的光学模块采用的结构包括：上述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
另外，本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，并且该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述受光元件射出；凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且与所述第1光学面平行而配置在面向所述第1光学面的位置；第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2光学面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；反射/透射层，其配置在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上；粘接片，其配置在所述第1棱镜面上的反射/透射层和所述第1光学面之间或所述第1棱镜面和所述第1光学面上的所述反射/透射层之间，用于将所述棱镜粘接到所述透镜阵列主体，并且具有规定的折射率；以及填充材料，其填充在所述第2光学面和所述第2棱镜面之间并具有规定的折射率，在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
另外，本发明的光学模块采用的结构包括：上述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
另外，本发明的透镜阵列配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个第1受光元件，并且该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，该至少一个第1受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列采用的结构包括：多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光朝向所述光传输体的端面分别射出；至少一个第3透镜面，形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光朝向所述第1受光元件射出；凹部，以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光射入该第2光学面；第1反射/透射层，通过涂覆配置在所述第1光学面上或其附近，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述第2光学面侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射；以及填充材料，其填充于所述凹部构成的空间内且具有与所述透镜阵列主体相同的折射率，使所述多个发光元件各自的光在所述第1光学面的射入侧的规定范围的光路与所述多个发光元件各自的光在所述第2光学面的射出侧的光路位于同一直线上，所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，在所述第2光学面上或其附近形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
另外，本发明的光学模块采用的结构包括：上述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
根据本发明，能够可靠地获得监视光，同时能够容易地制造。
附图说明
图1是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式1中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面面一起表示的示意结构图。
图2是图1所示的透镜阵列的俯视图。
图3是图1所示的透镜阵列的左视图。
图4是图1所示的透镜阵列的右视图。
图5是图1所示的透镜阵列的仰视图。
图6是表示实施方式1的变化例的示意结构图。
图7是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式2中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图8是图7所示的透镜阵列的俯视图。
图9是图8所示的透镜阵列的左视图。
图10是图8所示的透镜阵列的右视图。
图11是图8所示的透镜阵列的仰视图。
图12是表示实施方式2的变化例的示意结构图。
图13是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式3中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图14是图13所示的透镜阵列的俯视图。
图15是图14所示的透镜阵列的右视图。
图16是表示实施方式3的第1变化例的示意结构图。
图17是表示实施方式3的第2变化例的示意结构图。
图18是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式4中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图19是表示实施方式4的变化例的示意结构图。
图20是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式5中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图21是表示实施方式5的变化例的示意结构图。
图22是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式6中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图23是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式7中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图24是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式8中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图25是图24所示的透镜阵列的俯视图。
图26是图24所示的透镜阵列的左视图。
图27是图24所示的透镜阵列的仰视图。
图28是表示实施方式8的变化例的示意结构图。
图29是表示透镜阵列的其他形态的示意结构图。
图30是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式9中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图31是图30所示的透镜阵列的俯视图。
图32是图30所示的透镜阵列的左视图。
图33是图30所示的透镜阵列的右视图。
图34是图30所示的透镜阵列的仰视图。
图35是表示实施方式9的变化例的示意结构图。
图36是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式10中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图37是图36所示的透镜阵列的俯视图
图38是图37所示的透镜阵列的左视图。
图39是图37所示的透镜阵列的右视图。
图40是图37所示的透镜阵列的仰视图。
图41是表示实施方式10的变化例的示意结构图。
图42是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式11中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图43是图42表示的透镜阵列的俯视图。
图44是图42表示的透镜阵列的右视图。
图45是表示实施方式11的第1变化例的示意结构图。
图46是表示实施方式11的第2变化例的示意结构图。
图47是表示与实施方式9～实施方式11不同的本发明一实施方式的示意图。
图48是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式12中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图49是图48所示的透镜阵列的俯视图。
图50是图48所示的透镜阵列的左视图。
图51是图48所示的透镜阵列的右视图。
图52是图48所示的透镜阵列的仰视图。
图53是将实施方式12的变化例中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图54是图53所示的透镜阵列的俯视图。
图55是图54所示的透镜阵列的左视图。
图56是图54所示的透镜阵列的右视图。
图57是图54所示的透镜阵列的仰视图。
图58是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式13中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图59是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式14中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图60是图59所示的透镜阵列的仰视图。
图61是将实施方式14的变化例中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图62是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式15中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
图63是将本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式16中的、光学模块的概要与透镜阵列的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下，参照图1～图6说明本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式1。
图1是将本实施方式中的光学模块1的概要与本实施方式中的透镜阵列2的纵向剖面图一起表示了的示意结构图。图2是图1所示的透镜阵列2的俯视图。图3是图1所示的透镜阵列2的左视图。图4是图1所示的透镜阵列2的右视图。图5是图1所示的透镜阵列2的仰视图。
如图1所示，本实施方式中的透镜阵列2配置在光电变换装置3和光纤5之间。
这里，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上具有多个发光元件7，该多个发光元件7沿与该面垂直的方向(图1中的向上的方向)射出(发射)激光L。而且，这些发光元件7构成垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)。另外，在图1中，沿图1中的与纸面垂直方向排列设置各发光元件7。而且，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上且相对于各发光元件7的图1的左侧附近位置上，具有多个受光元件8。受光元件8接收用于监视从各发光元件7分别射出的激光L的输出(例如，光强度或光量)的监视光M并设置与发光元件7相同数量的该受光元件8。另外，受光元件8设置为沿与排列配置的发光元件7的排列方向相同的方向排列。另外，相互对应的发光元件7和受光元件8的排列方向上的位置相互一致。也就是说，以与发光元件7相同的间距设置受光元件8。该受光元件8也可以是光检测器。另外，虽然未图示，但控制电路连接到光电变换装置3，该控制电路基于由受光元件8接收的监视光M的强度或光量，控制从发光元件7发射的激光L的输出。例如，以使未图示的对透镜阵列2的抵接部与透镜阵列2抵接的方式，将这样的光电变换装置3与透镜阵列2相对地配置。另外，能够通过众所周知的固定方法，将该光电变换装置3安装到透镜阵列2。
另外，配置与发光元件7及受光元件8相同数量的本实施方式中的光纤5。而且，在图1中，各光纤5沿图1中的与纸面垂直方向排列设置。另外，以与发光元件7相同的间距设置光纤5。各光纤5在其端面5a侧的部分被保持在多芯一体型的连接器10内的状态下，通过众所周知的固定方法安装到透镜阵列2。
另外，透镜阵列2在配置于光电变换装置3和光纤5之间的状态下，使各发光元件7和各光纤5的端面5a光学性耦合。
若进一步详细叙述该透镜阵列2，则如图1所示，透镜阵列2具有透镜阵列主体4。该透镜阵列主体4形成为其纵向剖面的外形几乎为梯形，而且，如图2所示，形成为：其平面形状为长方形，另外，如图3及图4所示，形成为：其侧面形状为长方形。
如图1及图5所示，在作为第1面的透镜阵列主体4中的面向光电变换装置3的图1的下端面4a(平面)上，透镜阵列2具有与发光元件7相同数量的多个(8个)平面圆形的第1透镜面(凸透镜面)11。这些多个第1透镜面11沿与发光元件7对应的规定排列方向(图1中的与纸面垂直方向，图5中的纵向方向)排列设置。另外，以与发光元件7相同的间距设置各第1透镜面11。另外，如图1所示，各第1透镜面11上的光軸OA(1)与从分别对应于各第1透镜面11的各发光元件7发出的激光L的中心轴一致。
如图1所示，从分别对应于各第1透镜面11的各发光元件7射出的激光L射入这样的各第1透镜面11。然后，各第1透镜面11使射入的来自各发光元件7的激光分别平行后进入到透镜阵列主体4的内部。
另外，如图1及图3所示，在作为第2面的透镜阵列主体4中的面向光纤5的端面的图1的左端面4b(平面)中，透镜阵列2具有与第1透镜面11相同数量的多个第2透镜面(凸透镜面)。这些多个第2透镜面12设置为沿与第1的透镜面11的排列方向相同的方向排列。以与第1透镜面11相同的间距设置各第2透镜面12。另外，优选各第2透镜面12上的光軸OA(2)与对应于各第2透镜面12的各光纤5的端面5a的中心轴位于同轴上。
如图1所示，使分别射入与各第2透镜面12对应的各第1透镜面11而在透镜阵列主体4的内部的光路前进的来自各发光元件7的激光L在其中心轴与各第2透镜面12上的光軸OA(2)一致的状态下，分别射入这样的各第2透镜面12。另外，各第2透镜面12使射入的各发光元件7的激光L朝向对应于各第2透镜面12的各光纤5的端面5a分别射出。
这样，各发光元件7和各光纤5的端面5a经由第1透镜面11和第2透镜面12而被光学性耦合。
进而，如图1及图5所示，在透镜阵列主体4的下端面4a中的相对于第1透镜面11的图1左侧附近位置，形成与受光元件8相同数量(在本实施方式中，发光元件7，光纤5，第1透镜面11及第2透镜面12都为相同数量)的第3透镜面13。各第3透镜面13设置为沿与受光元件8对应的排列方向即与第1透镜面11的排列方向相同的方向排列。另外，以与各受光元件8相同的间距设置各第3透镜面13。另外，优选各第3透镜面13上的光軸OA(3)与分别对应于各第3透镜面13的各受光元件8的受光面的中心轴一致。
如图1所示，从透镜阵列主体4的内部侧，来自分别对应于各第3透镜面13的各发光元件7的监视光M射入这样的各第3透镜面13。然后，各第3透镜面13使射入的来自各发光元件7的监视光M朝向与各第3透镜面13对应的各受光元件8分别射出。
另外，如图1及图4所示，透镜阵列主体4在图1的右上端部具有全反射面4d。该全反射面4d形成为其上端部较其下端部位于图1中的左侧(即，后述的凹部14侧)的倾斜面。在第1透镜面11和后述的凹部14的第1光学面14a之间，该全反射面4d配置在从各发光元件7射出的激光L的光路上。
如图1所示，分别射入各第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L从图1中的下方以临界角以上的入射角射入这样的全反射面4d。然后，全反射面4d使射入的来自各发光元件7的激光L向图1的左侧全反射。
另外，在全反射面4d上，也可以涂覆由金(Au)、银(Ag)或铝(Al)等构成的反射膜。
另外，如图1及图2所示，在作为第3面的透镜阵列主体4的图1上端面4c(平面)上，形成凹部14。该凹部14以位于连接第1透镜面11和第2透镜面12的光路上的方式内凹
形成。另外，上端面4c形成为与下端面4a平行。
这里，如图1所示，凹部14具有构成其内侧的一部分(凹部14的图1中的右侧面)的第1光学面14a。该第1光学面14a形成为其上端部较其下端部位于图1中的右侧(即，全反射面4d侧)且相对于左端面4b具有规定的倾斜角的倾斜面。
如图1所示，由全反射面4d全反射的来自各发光元件7的激光L以规定的入射角射入这样的第1光学面14a。但是，该入射角(换言之，射入方向)与左端面4b垂直。
另外，如图1所示，凹部14具有构成其内侧的一部分即图1的左侧中的与第1光学面14a相对的部分(凹部14的图1中的左侧面)的第2光学面14b。该第2光学面14b形成为与左端面4b平行。
如图1所示，射入第1光学面14a之后而向各第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光L与第2光学面14b垂直地射入这样的第2光学面14b。然后，第2光学面14b使射入的来自各发光元件7的激光L垂直地透射。
另外，如图1所示，在凹部14形成的空间内，配置纵向剖面呈梯形的棱镜16。该棱镜16形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率。另外，也可以通过与透镜阵列主体4相同的材料(例如，聚醚酰亚胺等树脂材料)形成棱镜16。例如，在通过作为聚醚酰亚胺的SABIC公司制Ultem形成透镜阵列主体4和棱镜16时，对于波长850nm的光，透镜阵列主体4及棱镜16的折射率为1.64。另外，在通过作为环烯树脂的JSR公司制的ARTON形成透镜阵列主体4和棱镜16时，对于波长850nm的光的折射率为1.50。
这里，如图1所示，棱镜16具有构成其表面的一部分(棱镜16的图1中的右侧面)的第1棱镜面16a。该第1棱镜面16a配置在靠近第1光学面14a的位置。另外，第1棱镜面16a也可以配置为与第1光学面14a平行。
另外，如图1所示，棱镜16具有构成其表面的一部分(棱镜16的图1中的左侧面)的第2棱镜面16b。在相对于第2光学面14b的图1的右方向上，在与第2光学面14b相距规定的间隔且面向第2光学面14b的位置与第2光学面14b平行地配置该第2棱镜面16b。
该棱镜16形成射入第1光学面14a之后而向第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光L的光路。
另外，如图1所示，透镜阵列主体4具有介于第1光学面14a和第1棱镜面16a之间的、厚度薄的反射/透射层17。该反射/透射层17的第1光学面14a侧的表面与第1光学面14a紧贴，同时其该第1棱镜面16a侧的表面与第1棱镜面16a紧贴。
这里，如图1所示，射入第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L直接射入反射/透射层17。但是，使来自各发光元件7的激光L对反射/透射层17的入射角与来自各发光元件7的激光L对第1光学面14a的入射角相同。另外，反射/透射层17使射入的来自各发光元件7的激光L以规定的反射率反射到第3透镜面13侧，同时以规定的透射率使其透射到棱镜16侧。另外，在可以获得对激光L的输出进行监视的充分光量的监视光M的范围内，能够设定与反射/透射层17的材质或厚度等对应的期望值作为反射/透射层17的反射率及透射率。例如，通过由Ni、Cr或Al等单一金属构成的单层膜形成反射/透射层17时，虽然取决于其厚度，但可以使反射/透射层17的反射率为20％并使透射率为60％(吸收率20％)。另外，例如，在通过将介电常数互不相同的多个电介质(例如，TiO2和SiO2)交替地层叠所得的电介质多层膜形成反射/透射层17时，虽然取决于其厚度或层数，但可以使反射/透射层17的反射率为10％并且使其透射率为90％。
另外，在进行这样的反射或透射时，如图1所示，反射/透射层17将射入反射/透射层17的来自各发光元件7的激光L的一部分(相当于反射率的光)作为与各发光元件7对应的来自各发光元件7的监视光M，反射到与各监视光M对应的各第3透镜面13侧。
另外，这样通过反射/透射层17反射了的各发光元件7的监视光M在朝向各第3透镜面13侧而在透镜阵列主体4的内部前进之后，从各第3透镜面13分别射出到相对应的各受光元件8。
另一方面，经由反射/透射层17透射的来自各发光元件7的激光L在透射之后立即射入第1棱镜面16a。可以看作每个发光元件7的激光L对该第1棱镜面16a的射入方向与每个发光元件7的激光L对第1光学面14a的射入方向相同。该理由是，反射/透射层17极薄，几乎能够忽视反射/透射层17中的激光L的折射。另外，射入第1棱镜面16a的每个发光元件7的激光L在棱镜16的内部的光路上向第2透镜面12侧前进。
此时，棱镜16形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率，所以在来自各发光元件7的激光L射入第1棱镜面16a时，各激光L不发生折射。然后，在棱镜16的内部的光路上前进的来自各发光元件7的激光L垂直地射入第2棱镜面16b，同时从第2棱镜面16b朝向棱镜16的外部与第2棱镜面16b垂直地射出。
另外，如图1所示，透镜阵列主体4具有填充材料18，该填充材料18填充于第2光学面14b和第2棱镜面16b之间且具有规定的折射率。这里，如图1所示，从第2棱镜面16b射出的来自各发光元件7的激光L与第2棱镜面16b垂直地射入填充材料18的第2棱镜面16b侧的表面(以下，称为射入侧的表面)18a。然后，射入到射入侧的表面18a的来自各发光元件7的激光L无折射地在填充材料18的内部的光路上向第2透镜面12侧前进。进而，在该充填材18的内部的光路上前进的来自各发光元件7的激光L垂直地射入填充材料18的第2光学面14b侧的表面(以下，称为射出侧的表面)18b，同时从该射出侧的表面18b朝向填充材料18的外部，与射出侧的表面18b垂直地射出。
这样，从填充材料18与射出侧的表面18b垂直地射出的来自各发光元件7的激光L在刚射出后，如前所述垂直地射入第2光学面14b。然后，垂直地射入第2光学面14b的来自各发光元件7的激光L在第2光学面14b之后的透镜阵列主体4的内部的光路上向各第2透镜面12侧前进后，朝向与其对应的各光纤5的端面而从各第2透镜面12分别射出。
根据以上的结构，通过第1光学面14a和第1棱镜面16a之间的反射/透射层17，使射入第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L被分别分光到各第2透镜面12侧及各第3透镜面侧。而且，被分光到各第3透镜面13侧的监视光M通过各第3透镜面13射出到各受光元件8侧。其结果，能够可靠地获得监视光M。而且，通过采用具有某种程度的面积且形成容易的反射/透射层17作为用于获得这样的监视光M的结构，从而能够容易地制造透镜阵列2。
另外，根据本实施方式，通过形成与透镜阵列主体4具有相同的折射率的棱镜16，从而能够维持棱镜16内的来自各发光元件7的激光L的光路与左端面4b垂直。进而，能够使在这样的棱镜16的内部的光路上前进的来自各发光元件7的激光L依次垂直射入第2棱镜面16b及第2光学面14b。由此，能够使透镜阵列主体4的内部的来自各发光元件7的激光L的光路在第1光学面14a的射入侧(图1中的全反射面4d和第1光学面14a之间)和2光学面14b的射出侧上相互位于同一线上。其结果，例如，在产品检查时，在确认到射入各第2透镜面12的来自各发光元件7的激光L从各2透镜面12中心偏离的情况下，能够减少为了消除该偏离需要进行尺寸调整(模具形状的变更等)的部位。假如在无法使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路位于同一线上的结构的情况下，为了消除对第2透镜面12的射入光的轴偏，有时需要调整凹部14的各光学面14a，14b或棱镜16的各棱镜面16a，16b的尺寸(包含倾斜角)。与此相对，在本实施方式中，只要能够确保全反射面4d的全反射方向与左端面4b垂直以及第2光学面14b和第2棱镜面16b与左端面4b平行的尺寸精度，就无需进行分别重新设定各个面14a，14b，16a，16b的最佳倾斜角的复杂的尺寸调整。由此，能够有助于进一步使透镜阵列2容易制造。
另外，根据本实施方式，通过使第2光学面14b形成为与左端面4b平行，能够容易地进行第2光学面14b的设计和尺寸精度的测定。
另外，在本实施方式中，通过将填充材料18填充在第2光学面14b和第2棱镜面16b之间，从而即使在第2光学面14b上形成有划痕的情况下，也能够抑制起因于该划痕的第2光学面14b中的激光L的反射或散射。这样的填充材料18抑制光的反射/散射的作用与水滴落在磨花玻璃上则该部分的凹凸面被水覆盖而变成透明是同样的原理。这里，由于激光L的反射或散射导致杂散光的产生或与光纤端部的耦合效率下降，所以抑制这些情况对确保光学性能具有较大的意义。特别是，这样的反射光或散射光的抑制作用在下述情况下是有效的，即，通过使用了模具的将树脂材料(聚醚酰亚胺等)进行注塑成型而获得透镜阵列主体4。也就是说，在通过注塑成型形成透镜阵列主体4的情况下，将成型为凹部14的形状的成型件从模具脱模。在本实施方式中，如上所述，从设计及尺寸精度测定的容易化等的观点出发，第2光学面14b形成为与左端面4b平行(换言之，与上端面4c垂直)。因此，脱模时，将模具沿第2光学面14b的面方向滑动以进行脱模。该情况下，容易损伤第2光学面14b。因此，在这样的划痕的发生频率高的第2光学面14b的结构上，设置用于避免划痕造成的光学性能上的不良影响的填充材料18的意义极大。其结果，能够兼顾：通过形成与左端面4b平行的第2光学面14b而使制造及处理(例如，尺寸精度测定)容易化和通过抑制第2光学面14b中的反射光或散射光而抑制杂散光及耦合效率的下降即确保光学性能。
另外，除了上述结构，反射/透射层17也可以通过对第1棱镜面16a或第1光学面14a涂覆上述的金属的单层膜或导电体多层膜来形成。涂覆时可以使用铬镍铁合金(inconel)蒸镀等众所周知的涂覆技术。这样，可以简化反射/透射层17的结构，所以能够使制造更加容易。另外，能够形成极薄(例如，1μm以下)的反射/透射层17。由此，能够将来自各发光元件7的激光L透射过反射/透射层17时的折射减少到极小即可以忽视的程度，并能够确保射入棱镜16前后的光的直进性。另外，能够使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路可靠地位于同一线上，并能够有助于使制造更容易。另外，本发明并不限于这样的结构，例如，也可以通过滤光镜构成反射/透射层17。
除了上述结构以外，作为填充材料18也可以使用透光性的粘接材料，而且通过该填充材料18将棱镜16粘接到凹部14。这样，填充材料18能够兼作将棱镜16粘接到透镜阵列主体4的粘接材料。其结果，能够削减成本。。另外，作为这样的透光性的兼作粘接材料的填充材料18例如可以使用热硬化树脂或紫外线硬化树脂。
另外，除了上述结构以外，还优选的是使填充材料18与透镜阵列主体4的折射率差为规定值的0.35以下。这样，由于能够抑制第2棱镜面16b与填充材料18的界面中的菲涅耳反射以及填充材料18与左端面4b的界面中的菲涅耳反射，所以能够更加可靠地抑制杂散光的产生及耦合效率的下降。另外，在由上述的SABIC公司制Ultem形成透镜阵列主体4的情况下，作为与其对应的填充材料18例如能够使用三菱瓦斯化学公司制LPC1101。该产品基于制造商公开值的对d线的折射率以及色散系数计算出的波长850nm的光的折射率为1.66。其他，如果使用该公司制造的LPJ1104，则对于波长850nm能够获得折射率1.64。
其他，在通过上述的JSR公司制造的ARTON形成透镜阵列主体4的情况下，作为与其对应的适合的填充材料18可以使用UV硬化树脂即TECS公司(日本)制造的A1754B。该产品对波长850nm的光的折射率为1.50，在此情况下，透镜阵列主体4与填充材料18的折射率差为0。
另外，除了上述结构以外，还优选的是，以下端面4a为基准(0°)，使全反射面4d的倾斜角为图1中的顺时针方向的40°～50°(更优选为45°)。另外，优选的是，以下端面4a为基准(0°)，使第1光学面14a的倾斜角为图1中的逆时针方向的40°～50°(更优选为45°)。以左端面4b为基准(0°)的情况下，这样的第1光学面14a的倾斜角的优选范围为图1中的顺时针方向的40°～50°(更优选为45°)。这样，能够设计为，使射入全反射面4d的来自各发光元件7的激光L朝向凹部14侧全反射，同时将射入第1光学面14a的激光L分光到第2透镜面12侧和第3透镜面13侧。特别是在将全反射面4d及第1光学面14a的倾斜角设为45°的情况下，能够更加容易进行全反射面4d及第1光学面14a的设计或尺寸精度测定。
另外，除了上述结构以外，还可以是形成为下端面4a与左端面4b相互垂直，而且，第1透镜面11上的光軸OA(1)及第3透镜面13上的光軸OA(3)形成为与下端面4a垂直，并且第2透镜面12上的光軸OA(2)形成为与左端面4b垂直。这样，能够降低为确保连接发光元件7和受光元件8的光路以及连接发光元件7和光纤5的端面的光路而对透镜阵列2要求的尺寸精度，并能够使制造更容易。也就是说，例如，在构成为第3透镜面13上的光軸OA(3)相对于第1透镜面11上的光軸OA(1)具有锐角的倾斜的情况下，有可能由于图1中的纵向方向上的微小的尺寸误差，从第3透镜面13射出的监视光M不与受光元件8耦合。与此相对，在本实施方式中，使第1透镜面11上的光軸OA(1)与第3透镜面13上的光軸OA(3)相互平行。由此，即使在透镜阵列2中产生图1中的纵向方向上的微小的尺寸误差，也仅是从第3透镜面13射出的监视光M的束径大于或小于设计值，而在各受光元件8中能够正常接收光。另外，假如第2透镜面12上的光軸OA(2)相对于第1透镜面11上的光軸OA(1)具有直角以外的角度时，有可能由于图1中的横向方向上的微小的尺寸误差，使从第2透镜面12射出的激光L不与光纤5的端面耦合。与此相对，在本实施方式中，形成为第1透镜面11上的光軸OA(1)与第2透镜面12上的光軸OA(2)相互垂直。由此，即使在透镜阵列2中产生图1中的横向方向上的微小的尺寸误差，也仅是从第2透镜面12射出的激光L的束径稍大于或小于设计值，而能够与光纤5的端面正常耦合。
除了上述结构以外，另外在本实施方式中，如图1及图2所示，凹部14形成为以下形状，即，从上端面4c的面法线方向(图1中的上方)俯视该凹部14时，凹部14中的底面(图1中的下端面)14e以及所有的侧面14a～14d收纳在由凹部14的开口部14f的外形所示的范围以内。换言之，凹部14形成为底面14e以及全部侧面14a～d的各个面向上端面4c的面法线方向的投影面收纳在由开口部14f的外形表示的范围以内。另外，如图2所示，开口部14f在图2的纵向方向上形成为较长的长方形，同时由上端面4c包围其四边。另外，第1光学面14a以外的侧面14b～14d形成为与上端面4c垂直。由此，能够使凹部14形成为可以确保从模具脱离的形状，所以能够使用模具高效率地制造透镜阵列2。
另外，第3透镜面13及与其对应的受光元件8不必设置为与发光元件7是相同数量，只要至少设置1组即可。在该情况下，在反射/透射层17中，在射入各第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L中的、仅存在对应的第3透镜面13的激光L作为监视光M被反射，其他的激光L尽管被反射，但不作为监视光M被利用。
另外，在图1的结构中，棱镜16的上端面16c与透镜阵列主体4的上端面4c位于同一平面上，棱镜16的下端面16d与凹部14的底面14e抵接。但是，即使如图6所示，在棱镜16的上端面16c比透镜阵列主体4的上端面4c向上方突出的状态下粘接了棱镜16的情况下，对光学性能也没有影响。
另外，也可以在下端面4a的面向光电变换装置3的部分，内凹地设置具有与下端面4a平行的底面的锪孔部，并在该锪孔部的底面形成第1透镜面11及第3透镜面13。此时，在使半导体基板6与下端面4a的锪孔部的内周边部抵接的状态下，将光电变换装置3固定到透镜阵列2即可。
(实施方式2)
接着，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式2，以其与实施方式1的差异为中心，参照图7～图12进行说明。
另外，在本实施方式中，对与图1～图6结构相同或与其类似的部分，使用与图1～图6相同的标号进行说明。
图7是将本实施方式中的光学模块21的概要与本实施方式的透镜阵列22的纵向剖面图一起表示的示意结构图。图8是图7所示的透镜阵列22的俯视图。图9是图8所示的透镜阵列的左视图。图10是图8所示的透镜阵列的右视图。图11是图8所示的透镜阵列的仰
视图。
在本实施方式中，作为与实施方式1的差异之一，在将光电变换装置3及光纤5固定到透镜阵列22时，采用机械性地将光电变换装置3及光纤5定位的方法。
也就是说，如图7及图11所示，在本实施方式中，第1透镜面11形成在内凹设置于透镜阵列主体4的下端面4a的第1锪孔部23的底面23a(本实施方式中的第1面)。该第1锪孔部23的底面23a形成为与下端面4a平行。如图11所示，第1锪孔部23的图11中的纵向方向(以下，称为透镜排列方向)上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面11，13的稍外侧的宽度。另外，在本实施方式中，透镜阵列主体4的透镜排列方向上的宽度形成为大于第1锪孔部23的透镜排列方向上的宽度。由此，如图11所示，下端面4a相对于第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸。另外，如图11所示，在该下端面4a的从第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸的各延伸部分，夹着第1锪孔部23而在各延伸部分各形成两个的合计四个平面圆形的嵌合孔部24用作光电变换装置3的定位。在半导体基板6与下端面4a的延伸部分抵接的状态下，贯穿半导体基板6的未图示的嵌合销嵌入这些嵌合孔部24。由此，能够机械性进行将光电变换装置3固定到透镜阵列22时的光电变换装置3的定位。
另外，如图7及图9所示，在本实施方式中，第2透镜面12形成在内凹设置于透镜阵列主体4的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a(本实施方式中的第2面)上。该第2锪孔部26的底面26a形成为与左端面4b平行。如图9所示，第2锪孔部26的透镜排列方向上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面12的稍外侧的宽度。另外，如图9所示，在本实施方式中，左端面4b相对于第2锪孔部26向透镜排列方向上的两外侧方向延伸。如图9所示，在这些各延伸部分，夹着第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出设置一个的合计两个嵌合销27作为光纤5的定位结构，。在使连接器10与左端面4b的各延伸部分抵接的状态下，这些嵌合销27嵌入形成在连接器10上的未图示的嵌合孔部。由此，能够机械地进行将光纤5固定到透镜阵列22时的光纤5的定位。
另外，如图7所示，在本实施方式中，作为与实施方式1的差异之一，凹部14形成为较第1光学面14a及第2光学面14b向上方延伸。由此，透镜阵列主体4的上端部位于棱镜16的上端面16c的上方。
另外，在图7中，在凹部14的左侧，透镜阵列主体4的上端部为平面即上端面4c。另外，在凹部14的右侧，透镜阵列主体4的上端部为凹部14的内侧的从第1光学面14a向上方延伸出的部分与全反射面4d的延伸部分交叉而形成的棱角线。
进而，如图7所示，在本实施方式中，填充材料18不仅填充在第2棱镜面16b和第2光学面14b之间，而且填充在棱镜16的上端面16c上，以填补透镜阵列主体4的上端部和棱镜16的上端面16c之间的台阶。
在这样的本实施方式的结构中，也能够获得与实施方式1同样的优异的作用效果。另外，在本实施方式中，能够使用定位结构24，27容易地进行光电变换装置3及光纤5对透镜阵列22的定位。由此，能够将光电变换装置3及光纤5容易地固定到透镜阵列22。另外，在本实施方式中，与实施方式1相比填充材料18被增量，同时使棱镜16与凹部14的粘接面积增加，从而能够将棱镜16更牢固地与凹部14粘接。
另外，也可以形成贯穿透镜阵列主体4的与嵌合孔部24相同直径的贯穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外，光纤5的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合孔部或贯穿孔，同时光纤5侧为嵌合销。同样，光电变换装置3的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合销，而光电变换装置3侧为嵌合孔部或贯穿孔。另外，光纤5及光电变换装置3的定位并不限定为机械性定位，例如，也可以通过光学识别形成在透镜阵列主体4上的标记的光学方法来进行定位。
(变化例)
以下，图12是表示本实施方式的变化例。本变化例中的透镜阵列22，在凹部14的侧面中，包含第2光学面14b的图12左侧面较棱镜16的上端面16c向上方延伸，其他部分形成为与棱镜16的上端面16c等高。另外，在本变化例中，填充材料18以不仅填充到第2棱镜面16b和第2光学面14b之间，而且以溢出到其上方的方式进行填充。具体而言，填充材料18被填充到直至凹部14的左侧面中的第2光学面14b的向上方的延伸部分、以及棱镜16的上端面16c中的左端部侧的规定范围的区域。
(实施方式3)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式3，以与实施方式1及实施方式2之间的差异为中心，参照图13～图16进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图1～图12结构相同或与其类似的部分，使用与图1～图12相同的标号进行说明。
图13是将本实施方式中的光学模块30的概要与本实施方式的透镜阵列31的纵向剖面图一起表示的示意结构图。图14是图13所示的透镜阵列31的俯视图。图15是图14所示透镜阵列31的右视图。
如图13所示，在本实施方式中，在下述方面与实施方式2的结构类似，即，凹部14的侧面较第1光学面14a和第2光学面14b向上方延伸，以填充到棱镜16的上端面16c的方式填充填充材料18。
但是，在本实施方式中，与实施方式2不同，凹部14在其内侧的一部分上，形成用于对棱镜16设置到凹部14进行辅助的特征性形状。也就是说，如图13所示，在本实施方式中，凹部14的底面14e为两层结构，相对于棱镜16的图13中的位于左侧的部分较残留的部分(与棱镜16的下端端面16d抵接的部分)向上方突出。另外，底面14e的残留部分的在图13中的横向方向上的尺寸与棱镜16的下端面16d的在相同方向上的尺寸一致。
另外，这样的两层结构的凹部14的底面14e，在确保填充材料18的填充空间的同时将棱镜16设置于凹部14内时，能够通过底面14e的台阶限制棱镜16的在图13中的横向方向上的晃动。由此，底面14e能够对棱镜16设置到凹部14内进行辅助。
因此，根据本实施方式，除了能够获得实施方式1的作用效果，还能够在将棱镜16粘接到凹部14时容易地设置棱镜16，并能够更容易地制造透镜阵列31。
(第1变化例)
下面，图16表示本实施方式的第1变化例。本变化例的透镜阵列31相当于使图7～图11所示的实施方式2的透镜阵列22的凹部14的底面14e为与图13同样的两层构造。
本变化例的透镜阵列31与图13～图15所示的透镜阵列31同样，能够在确保填充材料18的填充空间的同时将棱镜16设置到凹部14内时，通过底面14e的台阶限制棱镜16的图16中的横向方向上的晃动。由此，底面14e能够对棱镜16设置到凹部14内进行辅助。
(第2变化例)
下面，图17表示本实施方式的第2变化例。本变化例的透镜阵列31为，在图13或图16所示的结构上，使棱镜16的底面16d的在图17中的横向方向上的尺寸大于两层结构的凹部14的底面14e中下层侧的部分的在相同方向上的尺寸。由此，本变化例中的透镜阵列31内，在棱镜16的底面16d与凹部14的底面14e的下层侧的部分之间有意识地形成间隙。因此，根据本变化例的透镜阵列31，如图17所示，在棱镜16的底面16d与凹部14的底面14e中的下层侧的部分之间，能够填充填充材料18，所以能够更牢固地将棱镜16固定到透镜阵列主体4。而且，根据本变化例的透镜阵列31，透镜阵列主体4中，能够通过该第1光学面14a及底面14e的台阶部而对棱镜16以从左右夹持的方式进行支承，所以能够将棱镜16稳定地配置到凹部14内。而且，根据本变化例的透镜阵列31，能够容易地进行使用了填充材料18的棱镜16的固定作业。
(实施方式4)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式4，以其与实施方式1～实施方式3的差异为中心，参照图18及图19进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图1～图17结构相同或与其类似的部分，使用与图1～图17相同的标号进行说明。
如图18所示，与实施方式1～实施方式3不同，本实施方式的透镜阵列35及光学模块34中，第1光学面14a形成为与左端面4b平行。
而且，如图18所示，在本实施方式中，反射/透射层17形成在相对于左端面4b具有倾斜角的第1棱镜面16a上。与实施方式1同样，该反射/透射层17也可以通过将金属的单层膜或导电体多层膜涂覆在第1棱镜面16a来形成。而且，第1棱镜面16a的倾斜角的优选范围如实施方式1所示。
进而，随同这样的第1光学面14a及反射/透射层17的结构，如图18所示，在本实施方式中，在第1光学面14a和反射/透射层17之间形成剖面为直角三角形的空间。另外，如图18所示，在本实施方式中，填充材料18不仅填充在第2光学面14b和第2棱镜面16b之间，而且填充在第1光学面14a和反射/透射层17之间。另外，填充在第1光学面14a和反射/透射层17之间的填充材料18也可以是与填充在第2光学面14b和第2棱镜面16b之间的填充材料18是一体的。此时，通过使凹部14的在透镜排列方向上的尺寸形成为大于棱镜16的在透镜排列方向上的尺寸，填充材料18环绕地流入该形成得较大的凹部14的部分，从而在棱镜16的前后，使填充材料18互为一体即可。这样，能够增加棱镜16与填充材料18之间的接触面积，并能够更加牢固地将棱镜16固定到透镜阵列主体4。
另外，在以下的说明中，为了便于说明，将填充于第1光学面14a和反射/透射层17之间的填充材料18称为棱镜前的填充材料18。而且，将填充于第2光学面14b和第2棱镜面16b之间的填充材料18称为棱镜后的填充材料18。
另外，在本实施方式中，形成为棱镜16和充填材18具有相互相同的折射率。另外，为了抑制透镜阵列主体4和填充材料18之间的界面中的菲涅耳反射，优选的是棱镜16和填充材料18形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率。
另外，如图18所示，在本实施方式中，形成有第1光学面14a的凹部14的右侧面较第1的光学面14a垂直向上方延伸。而且，在本实施方式中，棱镜16的上端部位于第1棱镜面16a的上端部的上方。由此，在第1棱镜面16a的上端部，从该第1棱镜面16a的上端部向棱镜16的上端部延伸地形成与左端面4b平行的棱镜16的右端面。另外，如图18所示，凹部14的右侧面的从第1的光学面14a向上方延伸的部分与棱镜16的右端面抵接。由此，能够更加容易地将棱镜16配置到凹部14内的固定位置。
另外，如图18所示，在本实施方式中，在棱镜16的上端部，平板状的凸缘36与棱镜16一体地形成。该凸缘36形成为在图18中的横向方向上的尺寸大于棱镜16及凹部14的在相同方向上的尺寸。另外，使凸缘36的下表面与透镜阵列主体4的上端面4c中的凹部14的周边部抵接，而将棱镜16稳定地配置在凹部14内。另外，在图18中，棱镜16的下端面16d与凹部14的底面14e抵接。但是，如本实施方式那样，只要能够通过凸缘36确保棱镜16的稳定性，棱镜16的下端面16d也可以位于凹部14的底面14e的上方。
根据这样的本实施方式的结构，全反射面4d中全反射后的来自各发光元件7的激光L垂直射入第1的光学面14a后，立即垂直射入棱镜前的填充材料18。
接着，射入棱镜前的填充材料18的来自各发光元件7的激光L无折射地在棱镜前的填充材料18的内部的光路上前进后，射入反射/透射层17。此时的射入方向为与左端面4b垂直的方向。
至于在此后的激光L的前进路径中，透射过反射/透射层而向第2的透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光L，与实施方式1中叙述的情况相同。
另一方面，由反射/透射层17反射而向第3透镜面13侧前进的来自各发光元件7的监视光M在棱镜前的填充材料18的内部的光路上前进后，射入凹部14的底面14e。然后，射入该底面14e的来自各发光元件7的监视光M在透镜阵列主体4的内部的光路上前进后，射入第3透镜面13。
也就是说，与实施方式1同样，根据本实施方式，能够通过反射/透射层17可靠地获得监视光M。
另外，在本实施方式中，第1的光学面14a形成为与左端面4b平行，同时棱镜16形成为与填充材料18具有相同的折射率。由此，根据本实施方式，能够维持在填充材料18的内部及棱镜16的内部的来自各发光元件7的激光L的光路与左端面4b垂直。而且，能够使在填充材料18的内部及棱镜16的内部前进的来自各发光元件7的激光L垂直射入第2光学面14b。而且，与实施方式1同样，能够使第1光学面14a的入射侧的光路与第2光学面14b的射出侧的光路位于同一线上。
进而，根据本实施方式，通过不仅使第2光学面14b而且使第1光学面14a也形成为与左端面4b平行，从而能够容易地进行第1光学面14a的设计和尺寸精度的测定。而且，另一方面，例如，即使在从注塑成型出透镜阵列主体4的模具中使透镜阵列主体4脱模时等，在第1光学面14a上形成划痕的情况下，通过填充在第1光学面14a和反射/透射层17之间的填充材料18，也能够抑制起因于第1光学面14a的划痕的反射光或散射光的产生。
另外，在无需第2光学面14b中的反射光或散射光的抑制效果的情况下，将填充材料18仅填充在第1光学面14a和反射/透射层17之间即可。此时，能够使在填充材料18的内部和棱镜16的内部前进的来自各发光元件7的激光L依次垂直射入第2棱镜面16b和第2光学面14b。由此，能够使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路位于同一线上。
另外，如图19所示，也可以使包含第2棱镜面16b的棱镜16的整个左端面与包含第2光学面14b的凹部14的整个左侧面抵接，同时新配置填充材料18，该填充材料18从上方覆盖整个凸缘部36和透镜阵列主体4的上端面4c中的凸缘部36的周边部。
进而，在本实施方式(图18的结构例)中，也可以与实施方式3同样，使底面14e为二层结构，对棱镜16设置到凹部14内进行辅助。
(实施方式5)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式5，以与实施方式4的差异为中心，参照图20和图21进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图18和图19结构相同或与其类似的部分，使用与图18和图19相同的标号进行说明。
如图20所示，本实施方式的透镜阵列40和光学模块39与实施方式4同样，第1光学面14a形成为与左端面4b平行。
但是，如图20所示，在本实施方式中，与实施方式4不同，第2棱镜面16b配置为相对于
左端面4b具有规定的倾斜角。更具体而言，如图20所示，第2棱镜面16b的倾斜角形成为从凹部14的开口部14f侧朝向底面14e侧逐渐向第1棱镜面16a侧倾斜的倾斜角。另一方面，第1棱镜面16a的倾斜角是从凹部14的开口部14f侧朝向底面14e侧逐渐向第2棱镜面16b侧倾斜的倾斜角。进而，如图20所示，第1棱镜面16a和第2棱镜面16b的下端部相互相交。因此，在本实施方式中，棱镜16反映了这样的棱镜面16a、16b的倾斜角，并且其整体的侧面形状几乎呈本垒板(home plate)形状。另外，优选的是，在以左端面4b为基准(0°)，第2棱镜面16b的倾斜角在图20中为逆时针40°～50°(更优选为45°)。
进而，如图20所示，在本实施方式中，与左端面4b平行的棱镜16的左端面与凹部14的左侧面的从第2光学面14b垂直地向上方延伸的部分抵接，该凹部14的左侧面同样与左端面4b平行。
在本实施方式中，由于能够实现与实施方式4中叙述的同样的监视光M的光路，所以能够可靠地获得监视光。
另外，根据本实施方式，透射过反射/透射层17的来自各发光元件7的激光L在维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的光路的直线性的同时，在棱镜16的内部的光路上前进后，经由第2棱镜面16b而射入棱镜后的填充材料18。此时，棱镜后的填充材料18形成为与棱镜16具有相同的折射率。因此，射入棱镜后的填充材料18的来自各发光元件7的激光L无折射地在该填充材料18的内部的光路上前进，其后，与第2光学面14b垂直地射入该第2光学面14b。由此，与实施方式1同样，能够使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路位于同一线上。
另外，如图21所示，在本实施方式中，也可以新配置填充材料18，该填充材料18从上方覆盖整个凸缘部36、以及透镜阵列主体4的上端面4c中的凸缘36的周边部。
(实施方式6)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式6，以与实施方式5的差异为中心，参照图22进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图20和图21结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。。
如图22所示，本实施方式的透镜阵列43和光学模块42与实施方式5同样，第1棱镜面16a和第2棱镜面16b形成为倾斜面。
但是，在本实施方式中，与实施方式5不同，第1光学面14a形成为相对于左端面4b具有规定的微小倾斜角，同时第2光学面14b形成为相对于左端面4b具有规定的微小倾斜角。另外，第1光学面14a的微小倾斜角形成为从凹部14的开口部14f侧朝向底面14e侧逐渐向第2光学面14b侧微倾斜的倾斜角。另外，第2光学面14b的微小倾斜角形成为从凹部14的开口部14f侧朝向底面14e侧逐渐向第1光学面14a侧微倾斜的倾斜角。
例如，可以在以左端面4b(0°)为基准的、图22中的顺时针方向1°～3°的范围内设定第1光学面14a的微小倾斜角(优选设定为2°)。另外，可以在以左端面4b为基准(0°)的、图22中的逆时针方向1°～3°的范围内设定第2光学面14b的微小倾斜角(优选设定为2°)。
另外，在本实施方式中，透镜阵列主体4、棱镜16以及填充材料18(棱镜前和棱镜后的双方)形成为相互为相同的折射率。另外，在使用上述的ARTON作为透镜阵列主体4和棱镜16的材料的情况下，能够使用上述的A1754B作为填充材料18。或者，在使用PMMA作为透镜阵列主体4和棱镜16的材料的情况下，能够使用日本触媒公司制的AX4-LS-06作为填充材料18。
在本实施方式中，由于能够实现与实施方式5中叙述的同样的监视光M的光路，所以能够可靠地获得监视光。
另外，根据本实施方式，在由全反射面4d全反射后的来自各发光元件7的激光L，在透镜阵列主体4的内部的光路上前进后从第1光学面14a射入棱镜前的填充材料18。此时，棱镜前的填充材料18形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率。由此，射入棱镜前的填充材料18的来自各发光元件7的激光L无折射且在维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的光路的直线性的同时，在棱镜前的填充材料18的内部的光路上前进之后，射入反射/透射层17。而且，棱镜16形成为与棱镜前的填充材料18具有相同的折射率。由此，透射过反射/透射层17的来自各发光元件7的激光L在维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的光路的直线性的同时，在棱镜16的内部的光路上前进之后，经由第2棱镜面16b射入棱镜后的填充材料18。此时，棱镜后的填充材料18形成为与棱镜16具有相同的折射率。由此，射入棱镜后的填充材料18的来自各发光元件7的激光L无折射且在维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的光路的直线性的同时，在棱镜后的填充材料18的内部的光路上前进。此后，来自各发光元件7的激光L经由第2光学面14b射入透镜阵列主体4。此时，透镜阵列主体4形成为与棱镜后的填充材料18具有相同的折射率。由此，射入透镜阵列主体4的来自各发光元件7的激光L无折射且在维持与连接全反射面4d和第1光学面14a的光路的直线性的同时，在透镜阵列主体4的内部的光路上前进而朝向第2透镜面12。由此，与实施方式1同样，能够使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路位于同一线上。
另外，根据本实施方式，通过使第1光学面14a和第2光学面14b具有微小的倾斜角，从而能够确保在使用模具一体成型出透镜阵列主体4的情况下透镜阵列主体4的脱模性。
另外，在图22中，包含第1光学面14a的凹部14的整个右侧面具有微小的倾斜角。由此，棱镜16的右端面(从第1棱镜面16a的上端部向上方延伸的部分)在与凹部14的右侧面具有相同的倾斜角的状态下，与从凹部14的右侧面中的从第1光学面14a的上端部向上方延伸的部分抵接。但是，无需限定为这样的结构，例如，可以是凹部14的右侧面中的从第1光学面14a的上端部向上方延伸的部分形成为与左端面4b平行(倾斜角为0°)，由此，棱镜16的右端面也形成为与左端面4b平行。
同样，在图22中，包含第2光学面14b的凹部14的整个左侧面具有微小的倾斜角。由此，棱镜16的左端面(从第2棱镜面16b的上端部向上方延伸的部分)在与凹部14的左侧面具有同样的倾斜角的状态下，与凹部14的左侧面中的从第2光学面14b的上端部向上方延伸的部分抵接。但是，无需限定为这样的结构，例如，可以是凹部14的左侧面中的从第2光学面14b的上端部向上方延伸的部分形成为与左端面4b平行，由此，棱镜16的左端面也可以形成为与左端面4b平行。
(实施方式7)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式7，以与实施方式5的差异为中心，参照图23进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图20和图21结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
如图23所示，本实施方式的透镜阵列46和光学模块45与实施方式5同样，第1光学面14a和第2光学面14b形成为与左端面4b平行，同时第1棱镜面16a和第2棱镜面16b形成为倾斜面。
但是，本实施方式的结构与实施方式5不同，不仅能够适用于发送光信号，而且能够适用于接收光信号。
也就是说，如图23所示，在本实施方式中，从各光纤5的端面5a向透镜阵列46射出相互为相同波长的激光。因此，从各光纤5射出的激光设为是与来自各发光元件7的激光L具有不同的波长的激光。作为更具体的手段，在光纤5中的与面向透镜阵列46的端面5a相反侧的端面上，配置与光纤5相同数量的未图示的多个发光元件，并使从这些发光元件射出的光分别射入对应的光纤5即可。
然后，这样从各光纤5射出的激光分别输入与各光纤对应的各第2透镜面12。
另外，如图23所示，在本实施方式中，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列46的面上且受光元件8的图23中的左侧附近位置具备多个第2受光元件47，该多个第2受光元件47接收从各光纤5射出的激光。这些多个第2受光元件47沿与第2透镜面12的排列方向相同的方向，以与第2透镜面12相同数量且以相同的间距进行设置。各第2受光元件47也可以是光电检测器。
进而，如图23所示，在下端面4a(即，锪孔部23的底面23a)中的面向各第2受光元件47的位置，形成多个第4透镜面48，该多个第4透镜面48使从透镜阵列主体4的内部侧射入的、从各光纤5射出的激光朝向各第2受光元件47射出。这些多个第4透镜面48沿与第2透镜面12的排列方向相同的方向，以与第2透镜面12相同数量且相同的间距进行设置。
另外，如图23所示，在第2棱镜面16b上配置第2反射/透射层50。
这里，射入各第2透镜面12的、从各光纤5射出的激光分别射入第2反射/透射层50。然后，第2反射/透射层50使这些射入的激光以规定的反射率反射到各第4透镜面48侧而且使其以规定的透射率透射。
根据这样的结构，从各光纤5射出的激光经过各第2透镜面12、第2反射/透射层50以及各第4透镜面48，而与第2受光元件47耦合，所以能够有效地对应双向光通信。
另外，第2反射/透射层50也可以通过与反射/透射层17相同的材料和方法形成。
另外，从容易设计的观点出发，优选的是第4透镜面48上的光軸OA(4)与下端面4a垂直。另外，在实施方式6的结构中也可以适用与本实施方式同样的对应双向通信的结构。
(实施方式8)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式8，以本实施方式特有的结构为中心，参照图24～图27进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与上述的各实施方式结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图24是将本实施方式的光学模块55的概要与本实施方式中的透镜阵列56的纵向剖面图一起表示的示意结构图。图25是图24所示的透镜阵列56的俯视图。另外，图26是图24所示的透镜阵列56的左视图。另外，图27是图24所示的透镜阵列56的仰视图。
这里，如图24所示，本实施方式的透镜阵列56和光学模块55中，凹部14、棱镜16、反射/透射层17以及凹部14内的填充材料18的各结构与实施方式4的图18的结构相同。另外，在本实施方式中，棱镜16的凸缘部36的左端部形成为比第4实施方式中的左端部短且位于凹部14内的填充材料18上，但是否设置这样的与实施方式4的结构差异是任意的。
另外，如图24所示，在本实施方式中，与图23所示的实施方式7同样，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列56的面上且受光元件8的图24中的左侧附近位置具备多个第2受光元件47，该多个第2受光元件47沿第2透镜面12的排列方向排列形成。进而，如图24和图27所示，在本实施方式中，与实施方式7同样，在透镜阵列主体4的下端面4a(锪孔部23的底面23a)的面向各第2受光元件47的位置，沿第2透镜面12的排列方向排列形成多个第4透镜面48。
这些第2受光元件47和第4透镜面48与实施方式7同样具有对应光信号的接收的结构。
但是，在本实施方式中，不是通过实施方式7那样的单纤双向(BiDi)进行光信号的接收，而是如图24所示，使用作为第2传输体的接收专用的第2光纤58进行光信号的接收。另外，第2光纤58在发送用的光纤5的附近(图24的下方附近)，以与送信用的光纤5保持在同一连接器10内的状态下并列配置。在本实施方式中，第2光纤58沿与发送用的光纤5的排列方向相同的方向，以与发送用的光纤5相同的数量(12根)及间距设置。而且，第2光纤58的光纤数与第2受光元件47及第4透镜面48为相同数量。
另外，在本实施方式中，从这些多个第2光纤58的面向透镜阵列56的各端面58a，向透镜阵列56射出激光。该激光相当于接收用的光信号。
另外，如图24和图26所示，在透镜阵列主体4的左端面4b中的与各第2透镜面12的排列方向正交的方向(图24中的下方)上相邻的位置且面向各第2光纤58的端面58a的位置，形成射入从各第2光纤58射出的光且与第2光纤58为相同数量的第5透镜面60。这些多个第5透镜面60沿第2透镜面12的排列方向，以与第2透镜面12相同的间隔排列设置。另外，第5透镜面60也可以与第2透镜面为相同直径。
进而，如图24和图25所示，在透镜阵列主体4的上端面4c中的凹部14的左侧的位置，以位于连接第1透镜面11和第2透镜面12的光路且位于凹部14的左侧的方式，内凹形成第2凹部61。
这里，如图24所示，第2凹部61具有构成其内侧的一部分(第2凹部61的图24中的右侧面)的第3光学面61a。该第3光学面61a形成为与左端面4b平行。
如图24所示，射入凹部14的第2光学面14b后而向第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光LT从图24的右侧与第3光学面61a垂直地射入这样的第3光学面61a。而且，如图24所示，第2凹部61具有第4光学面61b，该第4光学面61b是第2凹部61的内侧的一部分即构成在图24的左侧中与第3光学面61a相对的部分(第2凹部61的图24中的左侧面)。第4光学面61b形成为与左端面4b平行。
如图24所示，射入第3光学面61a后而向第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光LT，从图24的右侧与第4光学面61b垂直地射入这样的第4光学面61b，。
另外，如图24所示，第2的凹部61具有第2全反射面61c，该第2全反射面61c构成第2的凹部61的内侧的一部分即第2凹部61的在图24中的底面的中央部。该第2全反射面61c形成为其上端部较其下端部位于图24中的左侧的倾斜面。另外，第2凹部61的底面的第2全反射面61c以外的部分形成为与透镜阵列主体4的上端面4c平行。第2全反射面61c也可以形成为与上述的全反射面4d平行。
射入各第5透镜面60的来自各第2光纤58的激光LR从图24的左侧以临界角以上的入射角射入这样的第2的全反射面61c。另外，第2全反射面61c使射入的来自各第2光纤58的激光LR向各第4透镜面48侧(图24中的下方)全反射。
根据这样的结构，由于使从各第2光纤58射出的激光LR经过各第5透镜面60、第2全反射面61c以及各第4透镜面48而与各第2受光元件47耦合，所以能够有效对应光信号的接收。
尤其是，本实施方式中的结构特别适用于最近提出的基于CXP标准的120Gbps的光通信(参照2009年9月Annex A6、InfiniBand ArchitectureSpecification Vol.2 Release1.2.1)。
另外，在本实施方式中，如上所述，激光LT都是垂直射入第3光学面61a和第4光学面61b。由此，第2凹部61不使激光LT折射且不改变前进方向，并且可以说第2凹部61是使第2全反射面61c形成为确保脱模性的形状且不增加元件数量的有效的要素。因此，能够可靠兼顾光信号的发送接收双方。
另外，如图27所示，在本实施方式中，与图11所示的结构同样，在透镜阵列主体4的下端面4a形成用于光电变换装置3的定位的嵌合孔部24。但是，在本实施方式中，与图11不同，夹着锪孔部23而形成该嵌合孔部24各一个。但是，在本实施方式中，光电变换装置3和光纤5、58的定位方法并不限于图示的方法。
另外，如图24所示，在透镜阵列主体4上形成将全反射面4d作为内侧的一部分的剖面为梯形的第3凹部63。在将填充材料18配置于棱镜16的凸缘部36上时，在填充材料18从凸缘部36上流出的情况下，该第3凹部63发挥蓄积该填充材料18的作用。由此，在本实施方式中，能够抑制填充材料18的流出的漫延。
另外，如图25和图27所示，也可以在透镜阵列主体4的下端面4a(锪孔部23的底面23a)形成用于光电变换装置3的定位的标志65，通常使用光学方法进行光电变换装置3的定位。
另外，从使设计容易化的观点出发，优选的是第5透镜面60的光軸OA(5)垂直于左端面4b。
另外，作为本实施方式的一个变化例，也可以将凹部14、棱镜16、反射/透射层17以及填充材料18的各结构置换为实施方式4的图19所示的结构或者实施方式1～实施方式3、实施方式5或实施方式6所示的结构。在这样的情况下，并不对也对应光信号的接收的本实施方式特有的结构产生影响。
另外，作为本实施方式的其他变化例，如图28所示，也可以在第2凹部61所形成的空间内的第3光学面61a和第4光学面61b之间，配置第2棱镜67，该第2棱镜67形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率。但是，第2棱镜67形成为未达到第2全反射面61c的形状。这样，与图24所示的结构相比，虽然增加了元件数量，但能够有效抑制第3光学面61a和第4光学面61b中的菲涅耳反射。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在无损本发明的技术特征的范围内能够进行各种变更。
例如，如图29所示，实施方式8中说明了的用于对应光信号的接收的第2全反射面61c也可以不设置于第2凹部61，而作为凹部14的内侧的一部分形成于凹部14。
另外，透镜阵列主体4也可以由树脂材料以外的透光性材料(例如，玻璃)形成。
另外，本发明也能够有效适用于光波导(optical waveguide)等的光纤5以外的光传输体。
(实施方式9)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式9，参照图30～图35进行说明。另外，在图30～图35中，对于与图1～图29相同结构的部分附加相同的标号。
图30是将本实施方式的光学模块1的概要与本实施方式中的透镜阵列2的纵向剖面图一起表示的示意结构图。图31是图30所示的透镜阵列2的俯视图。图32是图30所示的透镜阵列2的左视图。图33是图30所示的透镜阵列2的右视图。图34是图30所示的透镜阵列2的仰视图。
如图30所示，本实施方式中的透镜阵列2配置于光电变换装置3和光纤5之间。
这里，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上具有多个发光元件7，该多个发光元件7沿与该面垂直的方向(图30中的向上的方向)射出(发射)激光L。这些发光元件7构成垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)。另外，在图30中，沿图30中的与纸面垂直方向排列形成各发光元件7。而且，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上且各发光元件7的在图30中的左侧附近的位置，具有与发光元件7相同数量的多个受光元件8，该多个受光元件8接收用于监视从各发光元件7分别射出的激光L的输出(例如，光强度或光量)的监视光。另外，受光元件8沿与发光元件7相同的方向排列设置，并且在相互对应的发光元件7和受光元件8之间，排列方向上的位置相互一致。也就是说，受光元件8以与发光元件7相同的间距设置。该受光元件8也可以是光检测器。另外，虽然未图示，但与光电变换装置3连接有控制电路，该控制电路基于由各受光元件8接收的监视光M的光强度或光量，控制从对应的发光元件7发射的激光L的输出。这样的光电变换装置3例如使未图示的至透镜阵列2的抵接部与透镜阵列2抵接，而与透镜阵列2相对配置。另外，该光电变换装置3可以通过众所周知的固定方法安装到透镜阵列2。
另外，配置与发光元件7及受光元件8相同数量的本实施方式的光纤5，并且沿图30中的与纸面垂直方向排列设置。而且，光纤5以与发光元件7相同的间距排列设置。各光纤5以其端面5a侧的部分保持于多芯一体型的连接器10内的状态下，通过众所周知的固定方法安装到透镜阵列2。
另外，透镜阵列2以配置于这样的光电变换装置3和光纤5之间的状态下，使各发光元件7和各光纤5的端面5a光学性耦合。
若进一步详细叙述该透镜阵列2，则如图30所示，透镜阵列2具有透镜阵列主体4。该透镜阵列主体4形成为其纵向剖面的外形几乎为梯形，而且如图31所示，该透镜阵列主体4形成为其平面形状几乎为长方形，另外如图32和图33所示，其侧面形状形成为长方形。
如图30和图34所示，透镜阵列2在作为第1面的透镜阵列主体4中的面向光电变换装置3的图34的下端面4a(平面)上具有与发光元件7相同数量的多个(8个)平面圆形的第1透镜面(凸透镜面)11。这些多个第1透镜面11形成为沿与发光元件7对应的规定的排列方向(图30中的与纸面垂直的方向，图34中的纵向方向)排列。另外，各第1透镜面11以与发光元件7相同的间距设置。另外，如图30所示，各第1透镜面11上的光軸OA(1)与从分别对应于各第1透镜面11的各发光元件7发射的激光L的中心轴一致。
如图30所示，从与各第1透镜面11分别对应的各发光元件7射出的激光L射入这样的各第1透镜面11。另外，各第1透镜面11使射入的从各发光元件7射出的激光L分别平行之后进入透镜阵列主体4的内部。
另外，如图30和图32所示，透镜阵列2在作为第2面的透镜阵列主体4中的面向光纤5的端面5a的图30的左端面4b(平面)具有与第1透镜面11相同数量的多个第2透镜面(凸透镜面)12。这些多个第2透镜面12形成为沿与第1透镜面11的排列方向相同的方向排列。各第2透镜面12以与第1透镜面11相同的间距设置。另外，优选的是，各第2透镜面12上的光轴OA(2)配置在与对应于各第2透镜面12的各光纤5的端面5a的中心轴同轴上。
如图30所示，对于分别射入与各第2透镜面12对应的各第1透镜面11且在透镜阵列主体4的内部的光路前进的来自各发光元件7的激光L在使其中心轴与各第2透镜面12上的光轴OA(2)一致的状态下分别射入这样的各第2透镜面12。另外，各第2透镜面12使射入的来自各发光元件7的激光L向与各第2透镜面12对应的各光纤5的端面5a分别射出。
这样，各发光元件7和各光纤5的端面5a经由第1透镜面11和第2透镜面12被光学性耦合。
另外，如图30和图34所示，在透镜阵列主体4的下端面4a中的相对于第1透镜面11的图30的左侧附近位置，形成与受光元件8相同数量(在本实施方式中，与发光元件7、光纤5、第1透镜面11以及第2透镜面12为相同数量)的第3透镜面13。各第3透镜面13形成为沿与对应于受光元件8的规定的排列方向即第1透镜面11的排列方向相同的方向排列。另外，各第3透镜面13以与各受光元件8相同的间距设置。另外，优选的是各第3透镜面13上的光軸OA(3)与分别对应于各第3透镜面13的各受光元件8的受光面的中心轴一致。
如图30所示，从透镜阵列主体4的内部侧，来自与各第3透镜面13分别对应的各发光元件7的监视光M射入这样的各第3透镜面13。另外，各第3透镜面13使射入的来自各发光元件7的监视光M向与各第3透镜面13对应的各受光元件8分别射出。
另外，如图30和图33所示，透镜阵列主体4在图30中的右上端部具有全反射面4d。该全反射面4d形成为其上端部较其下端部位于图30中的左侧(即，后述的凹部14侧)的倾斜面。该全反射面4d配置于第1透镜面11和后述的凹部14的第1光学面14a之间的来自各发光元件7的激光L的光路上。
如图30所示，分别射入各第1透镜面11后的来自各发光元件7的激光L从图30的下方以临界角以上的入射角射入这样的全反射面4d。另外，全反射面4d使射入的来自各发光元件7的激光L向图30中的左侧全反射。
另外，全反射面4d上也可以涂覆由Au、Ag或Al等构成的反射膜。
另外，如图30和图31所示，在作为第3面的透镜阵列主体4中的图30的上端面4c(平面)，以位于连接第1透镜面11和第2透镜面12的光路上的方式，内凹形成凹部14。另外，上端面4c形成为与下端面4a平行。
这里，如图30所示，凹部14具有构成其内侧的一部分(凹部14的在图30中的右侧面)的第1光学面14a。该第1光学面14a形成为其上端部较其下端部位于图30中的右侧(即，全反射面4d侧)且相对于左端面4b具有规定的倾斜角的倾斜面。
如图30所示，由全反射面4d全反射的来自各发光元件7的激光L以规定的入射角射入这样的第1光学面14a。但是，对第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L的射入方向垂直于左端面4b。
另外，如图30所示，凹部14具有第2光学面14b，该第2光学面14b是凹部14的内侧的一部分且构成在图30的左侧中与第1光学面14a相对的部分(凹部14的在图30中的左侧面)。该第2光学面14b形成为与左端面4b平行。
如图30所示，射入第1光学面14a后而向各第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光L与第2光学面14b垂直地射入这样的第2光学面14b，。另外，第2光学面14b使射入的来自各发光元件7的激光L垂直透射。
另外，如图30所示，在凹部14构成的空间内，配置纵向剖面为梯形的棱镜16。该棱镜16形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率。另外，棱镜16也可以由与透镜阵列主体4相同的材料(例如，聚醚酰亚胺等树脂材料)形成。例如，在透镜阵列主体4和棱镜16由作为聚醚酰亚胺的SABIC公司制Ultem形成的情况下，透镜阵列主体4和棱镜16的折射率对于波长850nm的光为1.64。
其他，在透镜阵列主体4和棱镜16由作为环烯树脂的JSR公司制的ARTON形成的情况下，对于波长850nm的光的折射率为1.50。
这里，如图30所示，棱镜16具有构成其表面的一部分(棱镜16的在图30中的右侧面)的第1棱镜面16a。该第1棱镜面16a在与第1光学面14a在图30中的左方向上具有规定的间隔且面向该第1光学面14a的位置上，与第1光学面14a平行地配置。
另外，如图30所示，棱镜16具有构成其表面的一部分(棱镜16的在图30中的左侧面)的第2棱镜面16b。该第2棱镜面16b在与第2光学面14b在图30中的右方向上具有规定的间隔且面向该第2光学面14b的位置上，与第2光学面14b平行地配置。
该棱镜16形成在射入第1光学面14a之后向第2透镜面12侧前进的来自各发光元件7的激光L的光路。
另外，如图30所示，在第1棱镜面16a上配置具有均匀厚度且厚度薄的反射/透射层17。该反射/透射层17的第1棱镜面16a侧的表面与第1棱镜面16a紧贴。
另外，如图30所示，在反射/透射层17和第1光学面14a之间，配置具有均匀厚度且具有规定的折射率的透光性的粘接片15。该粘接片15的反射/透射层17侧的表面与反射/透射层17紧贴，而且该粘接片15的第1光学面14a侧的表面与第1光学面14a紧贴。另外，棱镜16通过该粘接片并经由反射/透射层17而粘贴到透镜阵列主体4(更具体而言，第1光学面14a)。作为该粘接片15，例如，能够使用巴川制纸所制造的Fitwell那样的具有粘接性的薄(例如，20μm)的折射率匹配膜等。
这里，如图30所示，射入第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L在透射过粘接片15之后，射入反射/透射层17。另外，反射/透射层17使射入的来自各发光元件7的激光L以规定的反射率向第3透镜面13侧反射，同时以规定的透射率使其向棱镜16侧透射。
此时，如图30所示，反射/透射层17将射入反射/透射层17的来自各发光元件7的激光L的各激光的一部分(相当于反射率的光)作为与各发光元件7分别对应的来自各发光元件7的监视光M，使其向与各监视光M对应的各第3透镜面13侧反射。
然后，这样由反射/透射层17反射的来自各发光元件7的监视光M朝向各第3透镜面13侧在透镜阵列主体4的内部前进之后，从各第3透镜面13向与其对应的各受光元件8分别射出。
这里，例如，通过使用众所周知的涂覆技术在第1棱镜面16a上涂覆Cr的单层膜，从而形成了反射/透射层17的情况下，例如能够使反射/透射层17的反射率为30％，使透射率为30％(吸收率40％)。另外，也可以通过Ni或Al等的Cr以外的单一金属的单层膜形成反射/透射层17。另外，通过使用众所周知的涂覆技术，在第1棱镜面16a上涂覆由TiO2或SiO2等构成的众所周知的导电体多层膜，而形成反射/透射层17的情况下，例如，能够使反射/透射层17的反射率为20％，使透射率为80％。其他，作为反射/透射层17的反射率及透射率，在可以获得对激光L的输出进行监视的充分光量的监视光M的范围内，能够设定与反射/透射层17的材料或厚度等对应的期望值。而且，在反射/透射层17的涂覆时，也可以使用铬镍铁合金蒸镀等涂覆技术。另外，例如也可以通过滤光镜构成反射/透射层17。
另一方面，经由反射/透射层17透射的来自各发光元件7的激光在透射之后立即射入第1棱镜面16a。另外，射入第1棱镜16a的来自各发光元件7的激光L在棱镜16的内部的光路上向第2透镜面12侧前进。
此时，通过使棱镜16形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率，从而能够将在棱镜16的内部的来自各发光元件7的激光L的光路维持为与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。
若对此进行详细的说明，则首先，以第1光学面14a、粘接片15和反射/透射层17的界面以及第1棱镜面16a相互平行为前提，下列各式即式(1)和式(2)成立。
(第1光学面的斯涅尔定律)
n1sinθ1＝n2sinθ2    (1)
(第1棱镜面的斯涅尔定律)
n2sinθ2＝n1sinθ3    (2)
其中，在式(1)和式(2)中，n1是透镜阵列主体4以及棱镜16的折射率，n2是粘接片15的折射率。这些n1和n2都是以同一波长的光为基准。另外，式(1)中的θ1是对第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L的入射角。另外，式(1)和式(2)中的θ2是来自各发光元件7的激光L的从第1光学面14a射出的射出角且是对第1棱镜面16a的来自各发光元件7的激光L的入射角。但是，这里由于与透镜阵列主体4、粘接片15以及棱镜16比较，反射/透射层17的厚度(光路方向上的尺寸)极薄，所以忽略反射/透射层17中的激光L的折射。另外，式(2)中的θ3是来自各发光元件7的激光L的从第1棱镜面16a射出的射出角。θ1～θ3的基准(0°)都采用第1光学面14a的面法线方向。
这里，式(1)的右边与式(2)的左边相同，所以能够导出下式。
n1sinθ1＝n1sinθ3     (3)
另外，基于式(3)，θ3＝θ1。该事实表示，在棱镜16的内部的来自各发光元件7的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。
这样维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路的平行性，而且在棱镜16内的光路上前进的来自各发光元件7的激光L，如图30所示，垂直射入第2棱镜面16b，同时从该第2透镜面16b朝向棱镜16的外部而与第2透镜面16b垂直地射出。
另外，如图30所示，透镜阵列主体4包括填充于第2光学面14b和第2棱镜面16b之间且具有规定的折射率的填充材料18。这里，如图30所示，从第2棱镜面16b射出的来自各发光元件7的激光L在射出后立即，与填充材料18的第2棱镜面16b侧的表面(以下，称为射入侧的表面)18a垂直地射入该射入侧的表面18a。然后，射入到射入侧的表面18a的来自各发光元件7的激光L在填充材料18的内部的光路上向第2透镜面12侧前进。进而，在该填充材料18的内部的光路上前进的来自各发光元件7的激光L垂直地射入填充材料18的第2光学面14b侧的表面(以下，称为射出侧的表面)18b，同时从该射出侧的表面18b朝向填充材料18的外部，与射出侧的表面18b垂直地射出。
这样，从填充材料18垂直射出的来自各发光元件7的激光L在射出后立即，如上所述垂直地射入第2光学面14b。然后，射入第2光学面14b的来自各发光元件7的激光L在第2光学面14b以后的透镜阵列主体4的内部的光路上向各第2透镜面12侧前进后，通过各第2透镜面12向与其对应的各光纤5的端面5a分别射出。
根据以上的结构，射入第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L经由粘接片15和第1棱镜面16a之间的反射/透射层17而被分光到各第2透镜面12侧和各第3透镜面13侧。然后，能够通过各第3透镜面13使被分光到各第3透镜面13侧的监视光M射向各受光元件8侧。其结果，能够可靠地获得监视光M，而且采用具有某种程度的面积且形成容易的反射/透过层17作为用于获得这样的监视光M的结构，从而能够容易地制造透镜阵列2。
另外，根据本实施方式，通过形成与透镜阵列主体4具有相同的折射率的棱镜16，从而能够维持棱镜16内的来自各发光元件7的激光L的光路与左端面4b垂直。进而，能够使在这样的棱镜16的内部的光路上前进的来自各发光元件7的激光L依次垂直射入第2棱镜面16b及第2光学面14b。由此，能够使透镜阵列主体4的内部的来自各发光元件7的激光L的光路在第1光学面14a的射入侧(图30中的全反射面4d和第1光学面14a之间)和2光学面14b的射出侧上相互平行。其結果，例如，在产品检查时，在确认到射入各第2透镜面12的来自各发光元件7的激光L从各2透镜面12中心偏离的情况下，能够减少为了校正该偏离所需的尺寸调整(模具形状的变更等)的部位。具体而言，假如在无法确保第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路的平行性的结构的情况下，为了将第2透镜面12的射入光的轴偏校正到容许范围内，有时需要调整凹部14的各光学面14a，14b或棱镜16的各棱镜面16a，16b的尺寸(包含倾斜角)。
与此相对，在本实施方式中，只要能够确保全反射面4d的全反射方向与左端面4b垂直以及第2光学面14b和第2棱镜面16b与左端面4b平行的尺寸精度，就无需进行分别重新设定各个面14a，14b，16a，16b的最佳倾斜角的复杂尺寸调整。由此，能够有助于进一步使透镜阵列2容易制造。
另外，根据本实施方式，通过使第2光学面14b形成为与左端面4b平行，能够容易地进行第2光学面14b的设计和尺寸精度的测定。
另外，在本实施方式中，将填充材料18填充在第2光学面14b和第2棱镜面16b之间。由此，在本实施方式中，即使在第2光学面14b上形成有划痕的情况下，也能够抑制由该划痕引起的第2光学面14b中的激光L的反射或散射。这样的填充材料18抑制光的反射/散射的作用与水滴落在磨花玻璃上则该部分的凹凸面被水覆盖而变成透明是同样的原理。这里，激光L的反射或散射导致发生杂散光或至光纤端5a的激光L的耦合效率下降。因此，抑制激光L的反射或散射对于确保光学性能具有重大意义。特别是，这样的反射/散射光的抑制作用对于通过使用了模具的树脂材料(聚醚酰亚胺等)的注塑成型而一体成型出透镜阵列主体4的情况极为有效。也就是说，在注塑成型出透镜阵列主体4的情况下，将成型有凹部14的形状的成型件从模具脱模。在本实施方式中，从设计及尺寸精度测定的容易化等的观点出发，第2光学面14b形成为与左端面4b平行(换言之，与上端面4c垂直)。因此，在脱模时，通过使模具沿第2光学面14b的面方向滑动而使其向图30的上方相对移动，进行脱模，由此容易划伤第2光学面14b。因此，在这样的划痕的发生频率高的第2光学面14b的结构上，设置用于避免划痕造成的光学性能上的不良影响的填充材料18的意义极大。如上所述，根据本实施方式，能够兼顾：通过形成与左端面4b平行的第2光学面14b而使制造及处理(例如，尺寸精度测定)容易化和通过抑制第2光学面14b中的反射光/散射光而抑制杂散光的产生及耦合效率的下降(即确保光学性能)。
另外，如上所述，如果通过在第1棱镜面16a上涂覆单一金属的单层膜或导电体多层膜，形成反射/透射层17，则能够简化反射/透射层17的结构，从而能够实现制造的更加容易化。另外，能够通过涂覆形成极薄的反射/透射层17(例如，1μm以下)，所以能够将来自各发光元件7的激光L在透射过反射/透射层17时的折射所产生的激光L的横向偏移(图30中的纵向的移动量)减小到可忽视的程度。。由此，可使第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路接近同一线上，在设计时，能够容易地设定第2透镜面12的位置，并能够有助于使制造更加容易化。
另外，优选的是，粘接片15构成为与透镜阵列主体4的折射率差为0.35以下(更优选为“0”)。这样，可以抑制来自各发光元件7的激光L在透射过粘接片15时的折射，所以能够抑制该粘接片15的透射时的激光L的横向偏移。另外，当然如果使折射率差为0则完全不会产生折射。由此，由于可使第1光学面14a的射入侧的光路与第2光学面14b的射出侧的光路大致位于同一线上，所以在设计时能够更容易地设定第2透镜面12的位置，并能够有助于使制造更加容易。
另外，也可以使用透光性的粘接材料作为填充材料18，同时通过该填充材料18将棱镜16与透镜阵列主体4粘接。这样，与仅通过粘接片15进行粘接的情况相比，可以更牢固地固定棱镜16和透镜阵列主体4，所以能够提高耐冲击性等机械强度。另外，填充材料18能够兼作将棱镜16粘接到透镜阵列主体4的粘接材料。其结果，能够削减成本。另外，作为这样的透光性的兼作粘接剂的填充材料18，例如能够使用热硬化树脂或紫外线硬化树脂。
另外，优选的是，填充材料18构成为与透镜阵列主体4的折射率差为作为规定值的0.35以下(更优选为“0”)。这样，由于能够抑制第2棱镜面16b与填充材料18的界面中的菲涅耳反射以及填充材料18与第2光学面14b的界面中的菲涅耳反射，所以能够更加可靠地抑制杂散光的产生及耦合效率的下降。另外，在由上述的SABIC公司制Ultem形成透镜阵列主体4的情况下，作为与其对应的填充材料18例如能够使用三菱瓦斯化学公司制LPC1101。该产品，基于制造商公开值的对d线的折射率以及色散系数计算出的波长850nm的光的折射率为1.66。此时，填充材料18和透镜阵列主体4的折射率差为0.02(λ＝850nm基准)。其他，在通过上述的JSR公司制造的ARTON形成透镜阵列主体4的情况下，作为与其对应的适合的填充材料18可以使用UV硬化树脂即TEC公司制造的A1754B。该产品的波长850nm的光的折射率为1.50。此时，透镜阵列主体4和填充材料18的折射率差为0。
另外，优选的是，将全反射面4d的倾斜角设在以下端面4a为基准(0°)的图30中的顺时针方向40°～50°的范围(更优选为45°)内。另外，将第1光学面14a的倾斜角设在以下端面4a为基准(0°)的图30中的逆时针方向40°～50°的范围(更优选为45°)内。这样一来，能够设计为，使射入全反射面4d的来自各发光元件7的激光L朝向凹部14侧全反射，同时将射入第1光学面14a的激光L分光到第2透镜面12侧和第3透镜面13侧。特别是在将全反射面4d及第1光学面14a的倾斜角设为45°的情况下，能够更加容易地进行全反射面4d及第1光学面14a的设计或尺寸精度测定。
另外，也可以形成为下端面4a和左端面4b相互垂直，而且形成为第1透镜面11上的光轴OA(1)及第3透镜面13上的光轴OA(3)与下端面4a垂直，另外形成为第2透镜面12上的光轴OA(2)与左端面4b垂直。这样，能够降低为确保连接发光元件7和受光元件8的光路以及连接发光元件7和光纤5的端面5a的光路而对透镜阵列2要求的尺寸精度，并能够使制造更容易。也就是说，例如，如果在构成为第3透镜面13上的光轴OA(3)相对于第1透镜面11上的光轴OA(1)具有锐角的倾斜的情况下，则有可能由于图30中的纵向方向上的微小的尺寸误差，从第3透镜面13射出的监视光M不与受光元件8耦合。与此相对，如本实施方式所示，通过将第1透镜面11上的光轴OA(1)和第3透镜面13上的光轴OA(3)形成为相互平行，则即使在透镜阵列2中，在图30的纵向方向上产生微小尺寸误差的情况下，也仅是从第3透镜面13射出的监视光M的束径大于或小于设计值，而在各受光元件8中能够适当地接收光。另外，如果将第2透镜面12上的光轴OA(2)构成为相对于第1透镜面11上的光軸OA(1)具有直角以外的角度时，则有可能由于图30中的横向方向上的微小的尺寸误差，使从第2透镜面12射出的激光L不与光纤5的端面耦合。与此相对，如本实施方式所示，通过将第1透镜面11上的光轴OA(1)和第2透镜面12上的光轴OA(2)形成为相互垂直，则即使透镜阵列2在图30中的横向方向上产生微小的尺寸误差时，也仅是从第2透镜面12射出的激光的束径稍大于或小于设计值，但能够与光纤5的端面适当耦合。
另外，除了上述结构以外，在本实施方式中，如图30及图31所示，凹部14形成为以下形状，即，从上端面4c的面法线方向(图30中的上方)俯视该凹部14时，其底面(图30中的下端面)14e以及所有的侧面14a～14d收纳在由开口部14f的外形所示的范围以内。换言之，凹部14形成为底面14e以及全部侧面14a～d的各个面向上端面4c的面法线方向的投影面收纳在由开口部14f的外形表示的范围以内。另外，如图31所示，开口部14f在图31的纵向方向上形成为较长的长方形，同时由上端面4c包围其四边。另外，第1光学面14a以外的侧面14b～14d形成为与上端面4c垂直。根据这样的结构，能够使凹部14形成为可以确保其从模具脱离的形状，所以能够使用模具高效率地制造透镜阵列2。
另外，第3透镜面13及与其对应的受光元件8不必设定为与发光元件7是相同数量，只要至少设定1组即可。在该情况下，在反射/透过层17中，在射入各第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L中的、仅存在对应的第3透镜面13的激光L作为监视光M被反射，其他的激光L尽管被反射，但不作为监视光M被利用。
另外，在图30的结构中，棱镜16的上端面16c与透镜阵列主体4的上端面4c位于同一平面上，棱镜16的下端面16d与凹部14的底面14e抵接。但是，即使如图35所示，在棱镜16的上端面16c比透镜阵列主体4的上端面4c向上方突出的状态下粘接了棱镜16的情况下，对光学性能也没有影响。
另外，也可以在下端面4a的面向光电变换装置3的部分，内凹地设置具有与下端面4a平行的底面的锪孔部，并在该锪孔部的底面(成为第1面)形成第1透镜面11及第3透镜面13。此时，在使半导体基板6与下端面4a的锪孔部的内周边部抵接的状态下，将光电变换装置3固定到透镜阵列2即可。
(实施方式10)
接着，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式10，以其与实施方式9的差异为中心，参照图36～图41进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图30～图35结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图36是将本实施方式中的光学模块21的概要与本实施方式的透镜阵列22的纵向剖面图一起表示的示意结构图。另外，图37是图36所示的透镜阵列22的俯视图。另外，图38是图37所示的透镜阵列22的左视图。另外，图39是图37所示的透镜阵列22的右视图。另外，图40是图37所示的透镜阵列22的仰视图。
在本实施方式中，作为与实施方式9的差异之一，在将光电变换装置3及光纤5固定到透镜阵列22时，采取机械性地将光电变换装置3及光纤5定位的方法。
也就是说，如图36及图40所示，在本实施方式中，第1透镜面11及第2透镜面12形成在内凹设置于透镜阵列主体4的下端面4a的第1锪孔部23的底面23a(本实施方式中的第1面)上。该第1锪孔部23的底面23a形成为与下端面4a平行。如图40所示，第1锪孔部23的图40中的纵向方向(以下，称为透镜排列方向)上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面11和13的稍外侧的宽度。另外，在本实施方式中，透镜阵列主体4的透镜排列方向上的宽度形成为大于第1锪孔部23的透镜排列方向上的宽度，由此，如图40所示，下端面4a相对于第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸。另外，如图40所示，在该下端面4a的从第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸的各延伸部分，夹着第1锪孔部23而在各延伸部分各形成两个的合计四个平面为圆形的嵌合孔部24作为光电变换装置3的定位结构。在半导体基板6与下端面4a的延伸部分抵接的状态下，贯穿半导体基板6的未图示的嵌合销嵌入这些嵌合孔部24。由此，能够机械性进行将光电变换装置3固定到透镜阵列22时的光电变换装置3的定位。
另外，如图36及图38所示，在本实施方式中，第2透镜面12形成在内凹设置于透镜阵列22的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a(本实施方式中的第2面)上。该第2锪孔部26的底面26a形成为与左端面4b平行。如图38所示，第2锪孔部26的透镜排列方向上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面12的稍外侧的宽度。另外，如图38所示，在本实施方式中，左端面4b相对于第2锪孔部26向透镜排列方向上的两外侧方向延伸。如图38所示，在这些各延伸部分，夹着第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出设置一个的合计两个嵌合销27作为光纤5的定位结构。在使连接器10与左端面4b的各延伸部分抵接的状态下，这些嵌合销27嵌入形成在连接器10上的未图示的嵌合孔部。由此，能够机械地进行将光纤5固定到透镜阵列22时的光纤5的定位。
另外，如图36所示，在本实施方式中，作为与实施方式9的差异之一，凹部14形成为较第1光学面14a及第2光学面14b向上方延伸。由此，透镜阵列主体4的上端部位于棱镜16的上端面16c的上方。
另外，在图36中，在凹部14的左侧，透镜阵列主体4的上端部为平面即上端面4c，在在凹部14的右侧，透镜阵列主体4的上端部为凹部14的内侧的从第1光学面14a向上方延伸出的部分与全反射面4d的延伸部分交叉而形成的棱角线。
另外，如图36所示，在本实施方式中，填充材料18不仅填充在第2棱镜面16b和第2光学面14b之间，而且填充在棱镜16的上端面16c上，以填补透镜阵列主体4的上端部和棱镜16的上端面16c之间的台阶。
在这样的本实施方式的结构中，也能够获得与实施方式9同样优异的作用效果。另外，在本实施方式中，能够使用嵌合孔部24和嵌合销27容易地进行光电变换装置3和光纤5对透镜阵列22的定位，所以能够容易地将光电变换装置3和光纤5固定到透镜阵列22。另外，在本实施方式中，与实施方式9相比填充材料18被增量，同时使棱镜16与凹部14的粘接面积增加，从而能够将棱镜16更牢固地固定到透镜阵列主体4。
另外，也可以形成与贯穿透镜阵列主体4的嵌合孔部24相同直径的贯穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外，光纤5的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合孔部或贯穿孔，同时光纤5侧为嵌合销。同样，光电变换装置3的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合销，而光电变换装置3侧为嵌合孔部或贯穿孔。另外，光纤5及光电变换装置3的定位并不限定为机械性定位，例如，也可以通过光学识别形成在透镜阵列主体4上的标记的光学方法来进行定位。
(变化例)
下面，图41是表示本实施方式的变化例。本变化例中的透镜阵列22，在凹部14的侧面中的、仅包含第2光学面14b的图41的左侧面较棱镜16的上端面16c向上方延伸，其他部分形成为与棱镜16的上端面16c等高。另外，在本变化例中，填充材料18不仅填充在第2棱镜面16b和第2光学面14b之间，而且以溢出到其上方的方式，填充到凹部14的左侧面中的第2光学面14b的向上方的延伸部分、以及棱镜16的上端面16c中的左端部侧的规定范围的区域。
(实施方式11)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式11，以与实施方式9及实施方式10之间的差异为中心，参照图42～图46进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图30～图41结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图42是将本实施方式中的光学模块30的概要与本实施方式的透镜阵列31的纵向剖面图一起表示的示意结构图。另外，图43是图42所示的透镜阵列31的俯视图。而且，图44是图43所示的透镜阵列31的的右视图。
如图42所示，在本实施方式中，在下述方面与实施方式10的结构类似，即，凹部14的侧面较第1光学面14a和第2光学面14b向上方延伸，而且以填充到棱镜16的上端面16c的方式填充填充材料18。
但是，在本实施方式中，与实施方式10不同，凹部14在其内侧的一部分上，形成有用于对棱镜16设置到凹部14内进行辅助的特征性面形状。也就是说，如图42所示，在本实施方式中，凹部14的底面14e形成为两层结构。另外，在凹部14的底面14e中的、相对于棱镜位于图42中的左侧的部分较凹部的底面14e中的残留部分(与棱镜16的下端面16d抵接的部分)向上方突出。另外，底面14e中的残留部分的在图42中的横向方向上的尺寸与棱镜16的下端面16d的在相同方向上的尺寸一致。
另外，这样的两层结构的凹部14的底面14e，在确保填充材料18的填充空间的同时将棱镜16设置于凹部14内时，通过底面14e的台阶限制棱镜16的在图42中的横向方向上的晃动。由此，凹部14的底面14e能够对棱镜16设置到凹部14内进行辅助。
因此，根据本实施方式，除了能够获得实施方式9的优异作用效果以外，还可以获得下述更加显著的效果，即，能够在将棱镜16粘接到凹部14时容易地设置棱镜16，并能够更容易地制造透镜阵列31。
(第1变化例)
下面，图45表示本实施方式的第1变化例。本变化例的透镜阵列31相当于使图36～图40所示的实施方式10的透镜阵列22的凹部14的底面14e为与图42同样的两层结构。
在本变化例的透镜阵列31中也与图42～图44所示的透镜阵列31同样，凹部14的底面14e在确保填充材料18的填充空间的同时将棱镜16设置到凹部14内时，通过底面14e的台阶限制棱镜16的在图45中的横向方向上的晃动。由此，凹部14的底面14e能够对棱镜16设置到凹部14内进行辅助。
(第2变化例)
下面，图46表示本实施方式的第2变化例。本变化例的透镜阵列31为，在图42或图45所示的结构上，使棱镜16的底面16d的在图46中的横向方向上的尺寸大于两层结构的凹部14的底面14e中下层侧的部分的在相同方向上的尺寸。由此，在棱镜16的底面16d与凹部14的底面14e的下层侧的部分之间有意识地形成间隙。根据本变化例的透镜阵列31，如图46所示，在棱镜16的底面16d与凹部14的底面14e中的下层侧的部分之间，也能够填充填充材料18，所以能够更牢靠地将棱镜16固定到透镜阵列主体4。而且，根据本变化例的透镜阵列31，透镜阵列主体4中，能够通过该第1光学面14a及底面14e的台阶而对棱镜16以从左右夹持的方式进行支承，所以能够将棱镜16稳定地配置到凹部14内，而且容易地进行使用了填充材料18的棱镜16的固定作业。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在无损本发明的技术特征的范围内能够进行各种变更。
例如，如上所述，在第1棱镜面16a上形成反射/透射层17对于通过树脂材料一体成型透镜阵列主体4较理想，但根据情况，也可以如图47所示，通过在第1光学面14a上进行涂覆等来形成反射/透射层17。此时，如图47所示，在第1棱镜面16a和第1光学面14a上的反射/透射层17之间配置粘接片15，通过该粘接片15的粘接力而将棱镜16经由第1棱镜面16a贴附到透镜阵列主体4。此时，与实施方式9～实施方式11同样，在透镜阵列主体4的内部的来自各发光元件7的激光L的光路中，能够使其在第1光学面14a的射入侧和在第2光学面14b的射出侧相互平行。
而且，本发明能够适用于可进行双向通信的光学模块。此时，除了上述各结构以外，还具备用于接收光信号的光纤，而且在透镜阵列主体4上形成用于接收光信号的透镜面，另外，光电变换装置3中具备用于接收光信号的受光元件即可。
另外，透镜阵列主体4也可以由树脂材料以外的透光性材料(例如，玻璃)形成。
另外，本发明也能够有效适用于片状的光波导等的光纤5以外的光传输体。
(实施方式12)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式12，参照图48～图57进行说明。另外，在本实施方式中，对于与图1～图47结构相同的部分，使用相同的标号进行说明。
图48是将本实施方式中的光学模块1的概要与本实施方式的透镜阵列2的纵向剖面图一起表示的示意结构图。另外，图49是图48所示的透镜阵列2的俯视图。另外，图50是图48所示的透镜阵列2的左视图。另外，图52是图48所示的透镜阵列2的右视图。另外，图53是图48所示的透镜阵列2的仰视图。
如图48所示，本实施方式中的透镜阵列2配置于光电变换装置3和光纤5之间。
这里，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上具有多个发光元件7，该多个发光元件7沿与该面垂直的方向(图48中的向上的方向)射出(发射)互为同一波长的激光L。这些发光元件7构成垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface EmittingLaser)。另外，在图48中，沿图48中的与纸面垂直方向排列设置各发光元件7。而且，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列2的面上且各发光元件7的在图48中的左侧附近的位置，具有与发光元件7相同数量的多个第1受光元件8，该多个第1受光元件8接收用于监视从各发光元件7分别射出的激光L的输出(例如，光强度或光量)的监视光。另外，第1受光元件8与发光元件7沿相同方向排列设置。另外，相互对应的发光元件7和受光元件8的排列方向上的位置相互一致。也就是说，第1受光元件8以与发光元件7相同的间距设置。该第1受光元件8也可以是光电检测器。另外，虽然未图示，但与光电变换装置3连接有控制电路，该控制电路基于由各第1受光元件8接收的监视光M的光强度或光量，控制从对应的发光元件7发射的激光L的输出。这样的光电变换装置3例如使未图示的至透镜阵列2的抵接部与透镜阵列2抵接，而与透镜阵列2相对配置。另外，该光电变换装置3可以通过众所周知的固定方法安装到透镜阵列2。
另外，配置与发光元件7及第1受光元件8相同数量的本实施方式中的光纤5。在图48中，各光纤5沿图48中的与纸面垂直方向排列设置。而且，光纤5以与发光元件7相同的间距排列设置。各光纤5在其端面5a侧的部位被保持在多芯一体型的连接器10内的状态下，通过众所周知的固定方法安装到透镜阵列2。
另外，透镜阵列2以配置于这样的光电变换装置3和光纤5之间的状态下，使各发光元件7和各光纤5的端面5a光学性耦合。
若进一步详细叙述该透镜阵列2，则如图48所示，透镜阵列2具有透镜阵列主体4。该透镜阵列主体4形成为其纵向剖面的外形几乎为梯形，而且如图49所示，该透镜阵列主体4形成为其平面形状几乎为长方形，另外如图50和图51所示，其侧面形状形成为长方形。
如图48及图52所示，在作为第1面的透镜阵列主体4中的面向光电变换装置3的图48中的下端面4a(平面)上，透镜阵列2具有与发光元件7相同数量的多个(8个)平面圆形的第1透镜面(凸透镜面)11。这些多个第1透镜面11形成为沿与发光元件7对应的规定的排列方向(图48中的与纸面垂直的方向，图52中的纵向方向)排列。另外，各第1透镜面11以与发光元件7相同的间距设置。另外，优选的是，各第1透镜面11上的光軸OA(1)与从分别对应于各第1透镜面11的各发光元件7发射的激光L的中心轴一致。
如图48所示，从与各第1透镜面11分别对应的各发光元件7射出的激光L射入这样的各第1透镜面11。然后，各第1透镜面11使射入的来自各发光元件7的激光L分别平行后进入到透镜阵列主体4的内部。
另外，如图48和图50所示，透镜阵列2在作为第2面的透镜阵列主体4中的面向光纤5的端面5a的图48的左端面4b(平面)具有与第1透镜面11相同数量的多个第2透镜面(凸透镜面)12。这些多个第2透镜面12形成为沿与第1透镜面11的排列方向相同的方向排列。各第2透镜面12以与第1透镜面11相同的间距设置。另外，优选的是，各第2透镜面12上的光轴OA(2)配置在与对应于各第2透镜面12的各光纤5的端面5a的中心轴同轴上。
如图48所示，对于分别射入与各第2透镜面12对应的各第1透镜面11且在透镜阵列主体4的内部的光路前进的来自各发光元件7的激光L在使其中心轴与各第2透镜面12上的光轴OA(2)一致的状态下分别射入这样的各第2透镜面12。另外，各第2透镜面12使射入的来自各发光元件7的激光L向与各第2透镜面12对应的各光纤5的端面5a分别射出。
这样，各发光元件7和各光纤5的端面5a经由第1透镜面11和第2透镜面12被光学性耦合。
另外，如图48和图52所示，在透镜阵列主体4的下端面4a中的相对于第1透镜面11的在图48中的左侧附近位置，形成与第1受光元件8相同数量(在本实施方式中，与发光元件7、光纤5、第1透镜面11以及第2透镜面12为相同数量)的第3透镜面13。各第3透镜面13形成为沿与对应于第1受光元件8的规定的排列方向即第1透镜面11的排列方向相同的方向排列。另外，各第3透镜面13以与各第1受光元件8相同的间距设置。另外，优选的是，各第3透镜面13上的光軸OA(3)与分别对应于各第3透镜面13的各第1受光元件8的受光面的中心轴一致。
如图48所示，从透镜阵列主体4的内部侧，来自与各第3透镜面13分别对应的各发光元件7的监视光M射入这样的各第3透镜面13。另外，各第3透镜面13使射入的来自各发光元件7的监视光M向与各第3透镜面13对应的各第1受光元件8分别射出。
另外，如图48和图51所示，透镜阵列主体4在图48中的右上端部具有全反射面4d。该全反射面4d形成为其上端部较其下端部位于图48中的左侧(即，后述的凹部14侧)的倾斜面。该全反射面4d配置于第1透镜面11和后述的凹部14的第1光学面14a之间的来自各发光元件7的激光L的光路上。
如图48所示，分别射入各第1透镜面11后的来自各发光元件7的激光L从图48中的下方以临界角以上的入射角射入这样的全反射面4d。另外，全反射面4d使射入的来自各发光元件7的激光L向图48中的左侧全反射。
另外，在全反射面4d上也可以涂覆由Au、Ag或Al等构成的反射膜。
另外，如图48和图49所示，在作为第3面的透镜阵列主体4中的图48的上端面4c(平面)，以位于连接第1透镜面11和第2透镜面12的光路上的方式，内凹形成凹部14。另外，上端面4c形成为与下端面4a平行。
这里，如图48所示，凹部14具有构成其内侧的一部分(凹部14的在图48中的右侧面)的第1光学面14a。该第1光学面14a形成为其上端部较其下端部位于图48中的右侧(即，全反射面4d侧)且相对于左端面4b具有规定的倾斜角的倾斜面。
如图48所示，由全反射面4d全反射的来自各发光元件7的激光L以规定的入射角射入这样的第1光学面14a。但是，对第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L的射入方向垂直于左端面4b。
另外，如图48所示，凹部14具有第2光学面14b，该第2光学面14b是凹部14的内侧的一部分且构成在图48的左侧与第1光学面14a相对的部分(凹部14的在图48中的左侧面)。该第2光学面14b形成为相对于左端面4b具有规定的倾斜角。
但是，在本实施方式中，若以左端面4b为基准的第1光学面14a的倾斜角设为θ〔°〕，则以左端面4b为基准(0°)的第2光学面14b的倾斜角表示为180－θ〔°〕。也就是说，在本实施方式中，第1光学面14a与第2光学面14b在图48中为相对于双点划线所示的垂直于下端面4a的对称轴AS呈线对称的形状。
另外，如图48所示，在第1光学面14a上配置具有均匀厚度且厚度薄的第1反射/透射层17。该第1反射/透射层17的第1光学面14a侧的表面与第1光学面14a紧贴。
另外，如图48所示，第1反射/透射层17在形成于第1光学板15上(图48中的其下表面)的整个面上的状态下，配置于第1光学面14a。这里，如图48所示，第1光学板15形成为与第1光学面14a平行且具有均匀厚度的平板状，而且形成对应于第1光学板15的材料的规定的折射率。该第1光学板15的在图48中的与纸面垂直方向上的大小形成为来自各发光元件7的所有激光L可以射入的大小。
另外，如图48所示，在第2光学面14b上配置第2光学板16。该第2光学板16的第2光学面14a侧的表面与第2光学面14b紧贴。如图48所示，第2光学板16形成为与第2光学面14b平行且具有均匀厚度的平板状，而且形成为与第1光学板15具有相同的折射率。该第2光学板16的在图48中的与纸面垂直方向上的大小形成为来自各发光元件7的所有激光L可以射入的大小。另外，第2光学板16也可以由与第1光学板15相同的材料构成。另外，在本实施方式中，第2光学板16形成为与第1光学板15具有相同的空气换算长度。
另外，如图48所示，与透镜阵列主体4具有相同的折射率的填充材料18在凹部14构成的空间内，以大致从上方覆盖第1光学板15和第2光学板16的方式，填满凹部14内的空间。
另外，在本实施方式中，填充材料18由透光性的粘接材料构成。第1光学板15和第2光学板16通过该填充材料18的粘接力而与透镜阵列主体4粘接。另外，作为兼作这样的粘接材料的填充材料18能够使用与透镜阵列主体4具有相同的折射率的紫外线硬化树脂或热硬化树脂等。作为更具体的例子，在透镜阵列主体由作为环烯树脂的JSR公司制的ARTON形成的情况下，作为填充材料18可以使用作为UV硬化树脂的由TEC公司制造的A1754B。这些ARTON和A1754B基于制造商公开值的对d线的折射率以及色散系数计算出的对波长850nm的光的折射率都为1.50。但是，填充材料18和透镜阵列主体4的材料并不限于此。
如下所示，这样配置在凹部14内的第1反射/透射层17、第1光学板15、填充材料18以及第2光学板16发挥使来自各发光元件7的激光L与光纤5的端面5a或第1受光元件8耦合的分光功能和光路调整功能。
也就是说，首先，如图48所示，射入第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L在射入后立即射入反射/透射层17。然后，第1反射/透射层17使射入的来自各发光元件7的激光L以规定的反射率向第3透镜面13侧反射，同时以规定的透射率使其向第1光学板15侧透射。
此时，如图48所示，第1反射/透射层17将射入第1反射/透射层17的来自各发光元件7的激光L的各激光的一部分(相当于反射率的光)作为与各发光元件7分别对应的各发光元件7的监视光M，使其向与各监视光M对应的各第3透镜面13侧反射。
然后，这样由第1反射/透射层17反射的来自各发光元件7的监视光M朝向各第3透镜面13侧在透镜阵列主体4的内部前进之后，从各第3透镜面13向与其对应的各第1受光元件8分别射出。
这里，例如，通过使用众所周知的涂覆技术在第1光学板15上涂覆Cr的单层膜，从而形成了第1反射/透射层17的情况下，例如能够使第1反射/透射层17的反射率为30％，使透射率为30％(吸收率40％)。另外，也可以通过Ni或Al等的Cr以外的单一金属的单层膜形成第1反射/透射层17。而且，通过使用众所周知的涂覆技术，在第1光学板15上涂覆由TiO2或SiO2等构成的众所周知的导电体多层膜，而形成第1反射/透射层17的情况下，例如，能够使第1反射/透射层17的反射率为20％，使透射率为80％。其他，作为第1反射/透射层17的反射率及透射率，在可以获得对激光L的输出进行监视的充分光量的监视光M的范围内，能够设定与第1反射/透射层17的材料或厚度等对应的期望值。而且，在第1反射/透射层17的涂覆时，也可以使用铬镍铁合金蒸镀等涂覆技术。另外，例如也可以通过滤光镜构成第1反射/透射层17。
另一方面，通过第1反射/透射层17透射的来自各发光元件7的激光L在透射过第1光学板15之后，射入填充材料18.然后，射入填充材料18的来自各发光元件7的激光L在填充材料18的内部的光路上向第2透镜面12侧前进。
此时，通过使填充材料18形成为与透镜阵列主体4具有相同的折射率，从而能够将填充材料18的内部的来自各发光元件7的激光L的光路维持为与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。
若对其进行详细说明，则首先，以第1光学面14a、第1反射/透射层17与第1光学板15之间的界面以及第1光学板15与填充材料18之间的界面相互平行为前提，基于斯涅尔定律的以下的式(4)和式(5)各式成立。
n1sinθ1＝n2sinθ2    (4)
n2sinθ2＝n1sinθ3    (5)
其中，在式(4)和式(5)中，n1是透镜阵列主体4及填充材料18的折射率，n2是第1光学片15的折射率。这些n1和n2都是以同一波长的光为基准。另外，式(4)中的θ1是对第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L的入射角。另外，式(4)及式(5)中的θ2是来自各发光元件7的激光L从第1反射/透射层17与第1光学板15之间的界面射出的射出角且是射入第1光学板15与填充材料18之间的界面的来自各发光元件7的激光L的入射角。但是，这里由于与透镜阵列主体4、第1光学板15以及填充材料18比较，第1反射/透射层17的厚度(光路方向上的尺寸)极薄，所以忽略第1反射/透射层17中的激光L的折射。另外，式(5)中的θ3是来自各发光元件7的激光L的从第1光学板15与填充材料18之间的界面射出的射出角。θ1～θ3的基准(0°)都采用第1光学面14a的面法线方向。
这里，式(4)的右边与式(5)的左边相同，所以能够导出下式。
n1sinθ1＝n1sinθ3    (6)
另外，基于式(6)，θ3＝θ1。该事实表示，在填充材料18的内部的来自各发光元件7的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。
如图48所示，这样维持对连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路的平行性的同时在填充材料18内的光路上前进的来自各发光元件7的激光L在透射过第2光学板16后，射入第2光学面14b而回到透镜阵列主体4的内部的光路上。
此时，以第2光学面14b与第2光学板16之间的界面和填充材料18与第2光学板18之间的界面相互平行，且第2光学面14b与第1光学面14a线对称为前提，基于斯涅尔定律的以下式(7)和式(8)各式成立。
n1sinθ1＝n1sinθ2    (7)
n2sinθ2＝n1sinθ4    (8)
其中，在式(7)和式(8)中，与式(4)～式(6)同样，n1是透镜阵列主体4及填充材料18的折射率。另外，n2是第2光学板16的折射率，同时也是第1光学板15的折射率。其正如式(4)和式(5)的说明中的叙述。另外，式(7)中的θ1是对填充材料18与第2光学板16之间的界面的来自各发光元件7的激光L的射入角，同时也是来自各发光元件7的激光L的从第1光学板15与填充材料18之间的界面射出的射出角。其正如式(6)的说明中的叙述。另外，式(7)及式(8)中的θ2是来自各发光元件7的激光L从填充材料18与第2光学板16之间的界面射出的射出角且是对第2光学面14b(换言之，第2光学板16与第2光学面14b之间的界面)的来自各发光元件7的激光L的入射角。该θ2是来自各发光元件7的激光L从第1反射/透射层17与第1光学板15之间的界面射出的射出角，同时也是对第1光学板15与填充材料18之间的界面的来自各发光元件7的激光L的入射角。其正如式(4)和式(5)的说明中的叙述。另外，式(8)中的θ4是从第2光学面14b射出的来自各发光元件7的激光L的射出角。另外，式(7)和式(8)中的θ1、θ2以及θ4的基准(0°)都取第2光学面14b的面法线方向。
这里，式(7)的右边与式(8)的左边相同，所以能够导出式(9)。
n1sinθ1＝n1sinθ4    (9)
另外，基于式(9)，θ4＝θ1。其表示第2光学面14b以后的来自各发光元件7的激光L的光路与填充材料18的内部的来自各发光元件7的激光L的光路平行。
这里，如上所述，填充材料18的内部的来自各发光元件7的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。由此，首先可以说，第2光学面14b以后的来自各发光元件7的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路平行。
进而，考虑到下述情况，即，第1光学面14a与第2光学面14b线对称、第1光学板15与第2光学板的空气换算长度相等、可以忽视反射/透射层17的厚度以及来自各发光元件7的激光从垂直于对称轴AS的方向射入第1光学面14a，从而可以说第2光学面14b以后的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路位于同一直线上。
也就是说，在本实施方式中，以射入角θ1射入第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L在射入第1光学板15时，以折射角θ2折射而向图48中的左上方前进。通过该折射，在连接全反射面4d和第1光学面14a的来自各发光元件7的激光L的光路与填充材料18的内部的光路之间，在光路长度方向上(图48中的横向方向)产生垂直方向上的偏移(即横向偏移)。但是，在本实施方式中，在填充材料18内的光路上前进的来自各发光元件7的激光L在射入第2光学板16时，以折射角θ2折射而向图48中的左下方前进后，从第2光学面14b以射出角θ1射出。由此，在本实施方式中，能够消除横向偏移。此情况为，通过第2光学板16对激光L的光路进行调整，以使第2光学面14b以后的来自各发光元件7的激光L的光路与连接全反射面4d和第1光学面14a的激光L的光路位于同一直线上。
这样，从第2光学面14b回到透镜阵列主体4的内部的光路上的来自各发光元件7的激光L在透镜阵列主体4的内部的光路上向各第2透镜面12侧前进后，通过各第2透镜面12向与其对应的各光纤5的端面5a分别射出。
根据以上结构，第1反射/透射层17将射入第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L向各第2透镜面12侧和各第3透镜面13侧分别分光。然后，被分光到各第3透镜面13侧的监视光M通过各第3透镜面13射出到各第1受光元件8侧。其结果，能够可靠地获得监视光M，而且采用具有某种程度的面积且形成容易的第1反射/透过层17作为用于获得这样的监视光M的结构，从而能够容易地制造透镜阵列2。
另外，根据本实施方式，能够确保第1光学面14a的射入侧的规定范围的光路(全反射面4d与第1光学面14a之间的光路)和第2光学面14b的射出侧的光路的直线性。由此，例如，在产品检查时，能够在确认到射入各第2透镜面12的来自各发光元件7的激光L从各2透镜面12中心偏离的情况下，减少为了校正该偏离所需的尺寸调整的部位。另外，为了进行尺寸调整，可以举出变更模具的形状等。具体而言，如果在无法确保第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路的直线性的设计的情况下，为了将第2透镜面12的射入光的轴偏校正到容许范围内，有时必须分别独立重新设定凹部14的光学面14a和光学面14b的最佳倾斜角。与此相对，在本实施方式中，如果能够确保全反射面4d的全反射方向与左端面4b垂直以及两光学面14和14b的线对称性，则无需通过反复试验以适当重新设定两光学面14a和14b中相互完全没有相关关系的倾斜角那样的复杂且烦琐的尺寸调整。另外，如果能够确保第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路的直线性，则在设计时，能够简单地设定第2透镜面12的位置。
由此，能够有助于进一步使透镜阵列2容易制造。
另外，如上所述，如果通过在第1光学板15上涂覆单一金属的单层膜或导电体多层膜，形成第1反射/透射层17，则能够简化第1反射/透射层17的结构和制造工序，从而能够实现制造的更加容易化。另外，由于能够通过涂覆而形成极薄的第1反射/透射层17(例如，1μm以下)，所以能够将来自各发光元件7的激光L因在透射过第1反射/透射层17时的折射所产生的激光L的偏移减少到可忽视的程度。由此，能够更加高精度地确保第1光学面14a的射入侧的光路和第2光学面14b的射出侧的光路的直线性。
另外，优选的是，将第1光学面14a的倾斜角设在以左端面4b为基准(0°)的图48中的逆时针方向130°～140°的范围内(更优选为135°)。另外，将第2光学面14b的倾斜角设在以左端面4b为基准(0°)的图48中的逆时针方向40°～50°的范围内(更优选为45°)。但是，能够维持第1光学面14a与第二光学面14b的对称性。另外，全反射在4d形成为与第2光学面14b平行。这样，在使射入全反射面4d的来自各发光元件7的激光L朝向凹部14侧全反射，而且使射入第1光学面14a的激光L分光到第2透镜面12侧和第3透镜面13侧时，能够进行合理的设计。特别是在将第1光学面14a的倾斜角设为135°且将第2光学面14b及全反射面4d的倾斜角设为45°时，使各个面14a、14b以及4d的设计或尺寸精度测定更加简单。
另外，也可以形成为下端面4a和左端面4b相互垂直，而且形成为第1透镜面11上的光轴OA(1)及第3透镜面13上的光轴OA(3)与下端面4a垂直，另外形成为第2透镜面12上的光轴OA(2)与左端面4b垂直。这样，能够降低为确保连接发光元件7和第1受光元件8的光路以及连接发光元件7和光纤5的端面5a的光路而对透镜阵列2要求的尺寸精度，并能够使制造更容易。也就是说，例如，如果在构成为第3透镜面13上的光轴OA(3)相对于第1透镜面11上的光轴OA(1)具有锐角的倾斜的情况下，则有可能由于图48中的纵向方向上的微小的尺寸误差，从第3透镜面13射出的监视光M不与受光元件8耦合。与此相对，在本实施方式中，形成为第1透镜面11上的光軸OA(1)与第3透镜面13上的光軸OA(3)相互平行。由此，即使在透镜阵列2产生图48中的纵向方向上的微小的尺寸误差，也仅是从第3透镜面13射出的监视光M的束径大于或小于设计值，而在各第1受光元件8中能够正常受光。另外，如果将第2透镜面12上的光轴OA(2)构成为相对于第1透镜面11上的光軸OA(1)具有直角以外的角度时，则有可能由于图48中的横向方向上的微小的尺寸误差，使从第2透镜面12射出的激光L不与光纤5的端面耦合。与此相对，在本实施方式中，形成为第1透镜面11上的光軸OA(1)与第2透镜面12上的光軸OA(2)相互垂直。由此，即使透镜阵列2在图48中的横向方向上产生微小的尺寸误差，也仅是从第2透镜面12射出的激光L的束径大于或小于设计值，而在光纤5的端面中能够正常耦合。
另外，除了上述结构以外，在本实施方式中，如图48及图49所示，凹部14形成为以下形状，即，从上端面4c的面法线方向(图48中的上方)俯视该凹部14时，其底面(图48中的下端面)14e以及所有的侧面14a～14d收纳在由开口部14f的外形所示的范围以内。换言之，凹部14形成为底面14e以及全部侧面14a～d的各个面向上端面4c的面法线方向的投影收纳在由开口部14f的外形表示的范围以内。另外，如图49所示，开口部14f在图49的纵向方向上形成为较长的长方形，同时由上端面4c包围其四边。另外，第1光学面14a和第2光学面14b以外的侧面14c、14d形成为与上端面4c垂直。根据这样的结构，能够使凹部14形成为可以确保从模具脱离的形状，所以能够使用模具高效率地制造透镜阵列2。
另外，第3透镜面13及与其对应的第1受光元件8不必设定为与发光元件7是相同数量，只要至少设定1组即可。在该情况下，在第1反射/透射层17中，在射入各第1透镜面11的来自各发光元件7的激光L中的、仅存在对应的第3透镜面13的激光L作为监视光M被反射，其他的激光L尽管被反射，但不作为监视光M被利用。
另外，第1光学板15和第2光学板16也可以由BK7或透明玻璃等廉价的材料形成。
另外，第1光学板15对透镜阵列主体4的折射率差只要是来自各发光元件7的激光L对第1光学板15的的入射角不超过临界角的折射率差即可。例如，如上所述，将第1光学面14a的倾斜角(也是第1光学板15的倾斜角)假定为135°且将透镜阵列主体4的折射率假定为1.64时，第1光学板15的折射率为1.16以上即可。
(变化例)
下面，以与图48的结构的差异为中心，参照图53～图57说明本实施方式的变化例。
另外，在本变化例中，对于与图48～图41结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图53是将本变化例中的光学模块21的概要与本变化例中的透镜阵列22的纵向剖面图一起表示的示意结构图。另外，图54是图53所示的透镜阵列22的俯视图。另外，图55是图54所示的透镜阵列22的的左视图。另外，图56是图54所示的透镜阵列22的的右视图。另外，图57是图54所示的透镜阵列22的的仰视图。
在本变化例中，作为与图48的的结构的差异之一，在将光电变换装置3及光纤5固定到透镜阵列22时，采取机械性地将光电变换装置3及光纤5定位的方法。
也就是说，如图53及图57所示，在本变化例中，第1透镜面11及第2透镜面12形成在内凹设置于透镜阵列主体4的下端面4a的第1锪孔部23的底面23a(本变化例中的第1面)上。该第1锪孔部23的底面23a形成为与下端面4a平行。如图57所示，第1锪孔部23在图57中的纵向方向(以下，称为透镜排列方向)上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面11，13的稍外侧的宽度。另外，在变化例中，透镜阵列主体4的透镜排列方向上的宽度形成为大于第1锪孔部23的透镜排列方向上的宽度。由此，如图57所示，下端面4a相对于第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸。另外，如图57所示，在该下端面4a的从第1锪孔部23向透镜排列方向的两外侧方向延伸的各延伸部分，夹着第1锪孔部23而在各延伸部分各形成两个的合计四个平面为圆形的嵌合孔部24作为光电变换装置3的定位结构。在半导体基板6与下端面4a的延伸部分抵接的状态下，贯穿半导体基板6的未图示的嵌合销嵌入这些嵌合孔部24。由此，能够机械性进行将光电变换装置3固定到透镜阵列22时的光电变换装置3的定位。
另外，如图53及图55所示，在本变化例中，第2透镜面12形成在内凹设置于透镜阵列主体4的左端面4b的第2锪孔部26的底面26a(本变化例中的第2面)上。该第2锪孔部26的底面26a形成为与左端面4b平行。如图55所示，第2锪孔部26的透镜排列方向上的宽度形成为以下宽度，即，直至形成在透镜排列方向上的最外侧的透镜面12的稍外侧的宽度。另外，如图55所示，在本变化例中，左端面4b相对于第2锪孔部26向透镜排列方向上的两外侧方向延伸。如图55所示，在这些各延伸部分，夹着第2锪孔部26而在各延伸部分各凸出设置一个的合计两个嵌合销27作为光纤5的定位结构。在使连接器10与左端面4b的各延伸部分抵接的状态下，这些嵌合销27嵌入形成在连接器10上的未图示的嵌合孔部。由此，能够机械地进行将光纤5固定到透镜阵列22时的光纤5的定位。
在这样的本变化例的结构中，也能够实现与图48同样优异的作用效果。另外，在本变化例中，能够使用嵌合孔部24和嵌合销27容易地进行光电变换装置3和光纤5对透镜阵列22的定位，所以能够容易地将光电变换装置3和光纤5固定到透镜阵列22。
另外，如图53所示，在本变化例中，凹部14的侧面形成为较第1光学面14a和第2光学面14b的上端部向上方垂直延伸。
另外，也可以形成与贯穿透镜阵列主体4的嵌合孔部24相同直径的贯穿孔以替代上述的嵌合孔部24。另外，光纤5的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合孔部或贯穿孔，同时光纤5侧为嵌合销。同样，光电变换装置3的定位结构也可以是透镜阵列主体4侧为嵌合销，而光电变换装置3侧为嵌合孔部或贯穿孔。另外，光纤5及光电变换装置3的定位并不限定为机械性定位，例如，也可以通过光学识别形成在透镜阵列主体4上的标记的光学方法来进行定位。
另外，作为上述变化例以外的变化例，虽然未作图示，但也可以在第1光学板15的填充材料18侧的表面形成反射/透射层17。此时，第1光学板15在与第1光学面14a紧贴的状态下被配置，从而反射/透射层17被配置在第1光学面14a的附近。
另外，也可以在图48的结构中，在第1光学板15的填充材料18侧的表面形成防止反射膜(抗反射涂层)。
(实施方式13)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式13，以与实施方式12的差异为中心，参照图58进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图48～图57结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图58是将本实施方式中的光学模块30的概要与本实施方式的透镜阵列31的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
如图58所示，本实施方式的结构与实施方式12的差异在于，第1光学板15经由具有均匀厚度且为规定的折射率的第1粘接片32而粘贴到第1光学面14a，而且第2光学板16经由具有均匀厚度且与第1粘接片32具有相同折射率的第2粘接片33而粘贴到第2光学面14b。另外，在本实施方式中，第1反射/折射层17在位于第1光学板15和第1粘接片32之间的状态下被配置在第1光学面14a的附近。另外，在本实施方式中，第1粘接片32和第2粘接片33形成为相互的空气换算长度相等。
根据这样的结构，能够将第1光学板15和第2光学板16更稳定地固定到透镜阵列主体4。另外，通过使第1粘接片32和第2粘接片33形成为具有相同的折射率，从而来自各发光元件7的激光L射入第1粘接片32时的折射的影响能够通过来自各发光元件7的激光L射入第2粘接片33时的折射来抵消。因此，与实施方式12同样，能够确保来自各发光元件7的激光L的在全反射面4d与第1光学面14a之间的光路和第2光学面14b的射出侧的光路的直线性。
另外，优选的是，第1粘接片32和第2粘接片33构成为与透镜阵列主体4的折射率差为0.35以下(更优选为“0”)。这样，可以抑制透镜阵列主体4和第1粘接片32的界面中以及透镜阵列主体4和第2粘接片33的界面中的、来自各发光元件7的激光L的菲涅耳反射，所以能够抑制杂散光的产生和耦合效率的下降。
另外，作为第1粘接片32和第2粘接片33，例如，能够使用巴川制纸所制造的Fitwell那样的具有粘接性的薄(例如，20μm)的折射率匹配膜等。
另外，适用于实施方式12的变化例也能够在本实施方式中直接适用。
(实施方式14)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式14，以与实施方式12的差异为中心，参照图59和图60进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图48～图57结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图59是将本实施方式中的光学模块35的概要与本实施方式的透镜阵列36的纵向剖面图一起表示的示意结构图。另外，图60是图59所示的透镜阵列36的仰视图。
如图59和图60所示，本实施方式的结构与实施方式12的差异在于，本实施方式的结构不仅能够适用于发送光信号也适用于接收光信号。
也就是说，在本实施方式中，从各光纤5的端面5a向透镜阵列36射出相互为相同波长的激光。而且，从这些各光纤5射出的激光设为是与来自各发光元件7的激光L具有不同的波长的激光。作为更具体的方法，在光纤5中的与端面5a相反侧的端面上，配置与光纤5相同数量的未图示的多个发光元件，并使从这些发光元件射出的光分别射入对应的光纤5即可。
然后，这样从各光纤5射出的激光分别输入与各光纤对应的各第2透镜面12。
另外，如图59所示，在本实施方式中，光电变换装置3在半导体基板6的面向透镜阵列36的面上且图59中的第1受光元件8的左边附近位置具备第2受光元件37，该第2受光元件37接收从各光纤5射出的激光。这些多个第2受光元件37沿与第2透镜面12的排列方向相同的方向，以与第2透镜面12相同数量且以相同的间距进行设置。各第2受光元件37也可以是光电检测器。
进而，如图59和图60所示，在下端面4a中的面向各第2受光元件37的位置，设置有多个第4透镜面38，该多个第4透镜面48使从透镜阵列主体4的内部侧射入的、从各光纤5射出的激光朝向各第2受光元件37射出。这些多个第4透镜面38沿与第2透镜面12的排列方向(图60中的纵向方向)相同的方向，以与第2透镜面12相同数量且相同的间距进行设置。
另外，如图59所示，第反射/透射层40配置于第2光学面14b和第2光学板16之间。该第2反射/透射层40形成在第2光学板16(图59中的其下表面)的整个面上，并与第2光学面14b紧贴。
这里，射入各第2透镜面12的、从各光纤5射出的激光分别射入第2反射/透射层40。然后，第2反射/透射层40使这些射入的激光以规定的反射率反射到各第4透镜面38侧而且使其以规定的透射率透射。
根据这样的结构，从各光纤5射出的激光经过各第2透镜面12、第2反射/透射层40以及各第4透镜面38，而与第2受光元件37耦合，所以能够有效地对应双向光通信。
另外，第2反射/透射层40也可以通过与反射/透射层17相同的材料和方法形成。
另外，从容易设计的观点出发，优选的是第4透镜面38上的光軸OA(4)与下端面4a垂直。
(变化例)
下面，以与图59的结构的差异为中心，参照图61说明本实施方式的变化例。
如图61所示，本变化例的结构与图59的结构的差异在于，与实施方式13同样，第1光学板15经由第1粘接片32粘贴到第1光学面14a，而且第2光学板16经由第2粘接片33粘贴到第2光学面14b。
另外，适用于实施方式12的变化例也能够在本实施方式中直接适用。
(实施方式15)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式15，以与实施方式12的差异为中心，参照图62进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图48～图57结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图62是将本实施方式中的光学模块42的概要与本实施方式的透镜阵列43的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
如图62所示，本实施方式的结构与实施方式12的差异在于，在第1光学面14a上通过涂覆等直接形成第1反射/透射层17，以及具有第1光学板15和第光学板16。
根据这样的结构，透射过第1反射/透射层17后的来自各发光元件7的激光L无折射地向第2透镜面12前进。在这样的结构中，也与实施方式12同样，能够确保第1光学面14a的入射侧的光路与第2光学面14b的射出侧的光路的直线性。
根据本实施方式，能够将第1反射/透射层17直接形成在透镜阵列主体4上，另一方面削减部件数。
另外，适用于实施方式12的变化例也能够在本实施方式中直接适用。
(实施方式16)
下面，对于本发明的透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块的实施方式16，以与实施方式14的差异为中心，参照图63进行说明。
另外，在本实施方式中，对于与图59和图60结构相同或与其类似的部分，使用相同的标号进行说明。
图63是将本实施方式中的光学模块45的概要与本实施方式的透镜阵列46的纵向剖面图一起表示的示意结构图。
如图63所示，本实施方式的结构与实施方式14的区别在于，在本实施方式中，在第1光学面14a上直接形成第1反射/透射层17，而且在第2光学面14b上直接形成第2反射/透射层40，另外具有第1光学板15和第2光学板16。
另外，适用于实施方式14的变化例也能够在本实施方式中直接适用。
本发明并不限定于上述实施方式，在无损本发明的技术特征的范围内能够进行各种变更。
例如，透镜阵列主体4也可以由树脂材料以外的透光性材料(例如，玻璃)形成。
另外，本发明也能够适用于片状的光波导等的光纤5以外的光传输体。
2009年12月22日提交的特愿2009-291067号的日本专利申请、2010年3月12日提交的特愿2010-55929号的日本专利申请、2010年9月1日提交的特愿2010-195737号的日本专利申请、2009年12月25日提交的特愿2009-295278号的日本专利申请以及2010年1月8日提交的特愿2010-2928号的日本专利申请所包含的说明书、附图和说明书摘要的公开内容，全部引用于本申请。

Claims (18)

1.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；
棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；
第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且配置在靠近所述第1光学面的位置；
第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2光学面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；
反射/透射层，其介于所述第1光学面和所述第1棱镜面之间，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上；以及
填充材料，其填充在所述第2光学面和所述第2棱镜面之间并具有规定的折射率，
在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，
所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，
在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，
所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
2.如权利要求1所述的透镜阵列，所述填充材料与所述透镜阵列主体的折射率差为规定值以下。
3.如权利要求1所述的透镜阵列，所述填充材料由透光性的粘接材料构成，所述棱镜通过所述填充材料而粘接到所述凹部。
4.如权利要求1所述的透镜阵列，还包括：全反射面，其配置于所述透镜阵列主体中的所述第1透镜面和所述第1光学面之间的所述多个发光元件各自的光的光路上，并且使射入所述第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述第1光学面全反射。
5.如权利要求4所述的透镜阵列，
所述第1面和所述第2面形成为相互垂直，
所述凹部形成在所述透镜阵列主体中的与所述第1面相对的第3面上，
所述全反射面形成为其所述第3面侧的端部较其所述第1面侧的端部位于所述凹部侧而具有以所述第1面为基准的45°的倾斜角，
所述第1光学面形成为其所述第3面侧的端部较其所述第1面侧的端部位于所述全反射面侧而具有以所述第1面为基准的45°的倾斜角，
所述第1透镜面上的光轴和所述第3透镜面上的光轴形成为与所述第1面垂直，
所述第2透镜面上的光轴形成为与所述第2面垂直。
6.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；
棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；
第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；
第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；
反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及
填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间且与所述棱镜具有相同的折射率，
在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，
所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，
在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，
所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
7.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；
棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；
第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；
第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第2光学面的位置；
反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及
填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间以及所述第2光学面和所述第2棱镜面之间且与所述棱镜具有相同的折射率，
所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，
形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，
所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，
在所述第2棱镜面上形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
8.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的微小倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的微小倾斜角，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第2光学面；
棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；
第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第1光学面的位置；
第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且相对于所述第2面具有规定的倾斜角而配置在面向所述第2光学面的位置；
反射/透射层，其形成在所述第1棱镜面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上；以及
填充材料，其填充在所述第1光学面和所述反射/透射层之间以及所述第2光学面和所述第2棱镜面之间且具有与所述棱镜相同的折射率，
所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，
形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，
所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，
在所述第2棱镜面上形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
9.一种光学模块，包括权利要求1所述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
10.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为与所述第2面平行，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第2光学面；
棱镜，其配置在所述凹部构成的空间内，形成为与所述透镜阵列主体具有相同的折射率，并且形成在射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光的光路；
第1棱镜面，其构成该棱镜的表面的一部分，并且与所述第1光学面平行而配置在面向所述第1光学面的位置；
第2棱镜面，其构成作为所述棱镜的表面的一部分的、与所述第1棱镜面相对的部分，并且与所述第2光学面平行而配置在面向所述第2光学面的位置；
反射/透射层，其配置在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述棱镜侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射，所述反射/透射层涂覆在所述第1棱镜面上或所述第1光学面上；
粘接片，其配置在所述第1棱镜面上的反射/透射层和所述第1光学面之间或所述第1棱镜面和所述第1光学面上的所述反射/透射层之间，用于将所述棱镜粘接到所述透镜阵列主体，并且具有规定的折射率；以及
填充材料，其填充在所述第2光学面和所述第2棱镜面之间并具有规定的折射率，
在所述光传输体的附近配置第2光传输体，该第2光传输体使光向所述透镜阵列主体射出，
所述光电变换装置具备用于接收从所述第2光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第2面中的、与所述第2透镜面的排列方向正交的方向上且与其相邻的位置上即面向所述第2光传输体的端面的位置上，形成第5透镜面，并且从所述第2光传输体射出的光射入该第5透镜面，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置上形成第4透镜面，该第4透镜面使射入所述第5透镜面的光向所述第2受光元件射出，
在所述透镜阵列主体上内凹形成第2凹部，该第2凹部位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上并且较所述凹部位于所述第2面侧，
所述第2凹部的内侧具有第2全反射面、第3光学面以及第4光学面，所述第2全反射面使射入所述第5透镜面的光向所述第4透镜面侧全反射，所述第3光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第2光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第3光学面，所述第4光学面形成为与所述第2面平行，并且射入所述第3光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光垂直地射入该第4光学面。
11.如权利要求10所述的透镜阵列，所述粘接片与所述透镜阵列主体的折射率差为规定值以下。
12.如权利要求10所述的透镜阵列，所述填充材料与所述透镜阵列主体的折射率差为规定值以下。
13.如权利要求10所述的透镜阵列，还包括：全反射面，其配置于所述透镜阵列主体中的所述第1透镜面和所述第1光学面之间的所述多个发光元件各自的光的光路上，并且使射入所述第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述第1光学面全反射。
14.一种光学模块，包括权利要求10所述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
15.一种透镜阵列，其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个第1受光元件，该第1受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，
该透镜阵列包括：
多个第1透镜面，其沿与所述多个发光元件对应的规定排列方向排列而形成在透镜阵列主体中的面向所述光电变换装置的第1面上，并且从所述多个发光元件各自发射的光分别射入该多个第1透镜面；
多个第2透镜面，其沿所述第1透镜面的排列方向排列而形成在所述透镜阵列主体中的面向所述光传输体的端面的第2面上，并且使分别射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光向所述光传输体的端面分别射出；
至少一个第3透镜面，其形成在所述透镜阵列主体中的所述第1面上，使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的所述监视光向所述第1受光元件射出；
凹部，其以位于连接所述第1透镜面和所述第2透镜面的光路上的方式，内凹形成在所述透镜阵列主体上；
第1光学面，其构成该凹部中的内侧的一部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述多个第1透镜面的所述多个发光元件各自的光从与所述第2面垂直的射入方向射入该第1光学面；
第2光学面，其构成作为所述凹部中的内侧的一部分的、与所述第1光学面相对的部分，同时形成为相对于所述第2面具有规定的倾斜角，并且射入所述第1光学面之后的、向所述第2透镜面侧前进的所述多个发光元件各自的光射入该第2光学面；
第1反射/透射层，通过涂覆配置在所述第1光学面上或其附近，在使射入所述第1光学面的所述多个发光元件各自的光以规定的反射率向所述第3透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率向所述第2光学面侧透射，此时，使所述多个发光元件各自的光中的至少一个作为所述监视光反射；以及
填充材料，其填充于所述凹部构成的空间内且具有与所述透镜阵列主体相同的折射率，
使所述多个发光元件各自的光在所述第1光学面的射入侧的规定范围的光路与所述多个发光元件各自的光在所述第2光学面的射出侧的光路位于同一直线上，
所述光传输体形成为使光向所述透镜阵列主体射出，
形成为从所述光传输体射出的光射入所述第2透镜面，
所述光电变换装置包括接收从所述光传输体射出的光的第2受光元件，
在所述第1面中的面向所述第2受光元件的位置形成第4透镜面，该第4透镜面使从所述透镜阵列主体的内部侧射入的、从所述光传输体射出的光向所述第2受光元件射出，
在所述第2光学面上或其附近形成第2反射/透射层，该第2反射/透射层在使射入所述第2透镜面的从所述光传输体射出的光以规定的反射率向所述第4透镜面侧反射的同时使其以规定的透射率透射。
16.如权利要求15所述的透镜阵列，
所述第1光学面的所述倾斜角设为θ度，则所述第2光学面的所述倾斜角表示为180度－θ度，
所述第1反射/透射层形成在与所述第1光学面平行且具有规定的折射率的第1光学板上，
在所述第2光学面上或其附近配置与所述第2光学面平行且与所述第1光学板具有相同折射率的第2光学板，
所述第2光学板对光路进行调整，以消除由于所述多个发光元件各自的光在射入所述第1光学板时被折射而产生的所述多个发光元件各自的光的在所述填充材料的内部的光路与所述第1光学面的射入侧的规定范围的光路之间在与光路长度方向正交的方向上的偏移，使所述第2光学面的射出侧的光路与所述第1光学面的射入侧的规定范围的光路位于同一直线上。
17.如权利要求16所述的透镜阵列，所述第1光学板经由具有规定折射率的第1粘接片而粘接到所述第1光学面，所述第2光学板经由与所述第1粘接片具有相同折射率的第2粘接片而粘接到所述第2光学面。
18.一种光学模块，包括权利要求15所述的透镜阵列和与其对应的光电变换装置。
CN201080058695.9A 2009-12-22 2010-12-22 透镜阵列以及具备该透镜阵列的光学模块 Expired - Fee Related CN102667565B (zh)

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