TW201213911A - Optical element and optical device having such optical element - Google Patents

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TW201213911A
TW201213911A TW100105212A TW100105212A TW201213911A TW 201213911 A TW201213911 A TW 201213911A TW 100105212 A TW100105212 A TW 100105212A TW 100105212 A TW100105212 A TW 100105212A TW 201213911 A TW201213911 A TW 201213911A
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optical element
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TW100105212A
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Hirokazu Tanaka
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Nippon Electric Glass Co
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Description

201213911 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關光學元件以及具備該光學元件之光學裝置。 特別是’本發明有關在經採用光纖(〇ptical fibre)之光學 裝置中,為光纖與受發光元件的光學結合所用之光學元件 (optical element)以及具備該光學元件之光學裝置。 【先前技術】 近年來’作為此實現數據傳輸(data transmission) 之裝置’採用光纖之光學裝置大受瞻目。在此種光學裝置 中’將從發光元件(optical luminescent element)出射按 照所輸入(input)之數據之光。其出射光,則於光纖内傳播 並導引至受光元件,而於受光元件中再度被轉換為電子信 號。於此種光學褒置中’需要將受光元件或發光元件與光 纖按光學方式加以連接。此種受發光元件與光纖之間的連 接’係藉由所明光相互連接器(〇pticai interc〇nnect〇r) 之光學元件而進行。 在此’一般經安裝於電路基板上之受發光元件的光軸 (optical axis) ’係與電路基板的法線方向平行者。因此, 例如’使用聚光透鏡以進行光纖與受發光元件之間的光學 結合時’則需要對電路基板按垂直方式設置光纖的端部, 且於光纖與受發光元件之間配置聚光透鏡。又,光纖,不 能以高曲率撓曲(Hex)。因此,存有光學裝置的高度尺寸 增大而難於使光學裝置的高度矮化之問題。 相對於此’於下述的專利文獻1中記載的光學裝置 3 322761 201213911 中’則採用折射光學系(refracti〇n 〇ptics),並將光纖配 置為與電路基板平行之方式藉以謀求高度之矮化。具體而 言’如第9圖所示,專利文獻1中所記載之光學裝置2〇〇 具備有連接器201。連接器201具有經一體形成之透明樹 脂製的連接器本體202。於連接器本體202上,形成有將 來自電路基板203上所設置之光電元件204的光予以受光 之凸透鏡狀的受光面202a。又,於連接器本體202上’係 以與電路基板203平行的方式形成***有光纖205前端以 固定之光纖用有底孔202c。再者,於連接器本體202上’ 形成有為將來自光電元件204的光導引至經***光纖用有 底孔202c之光纖205的前端部之用的反射面202b。於反 射面202b上,形成有反射膜(未圖示)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2007-121973號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] 由於上述光學裝置200中採用折射光學系,故能將光 纖205按與電路基板平行方式配置。因而,可達成光學裝 置200的高度矮化。然而,在光學裝置200中,由於連接 器本體202為樹脂製,且受光面202a係形成為凸透鏡狀, 故與第9圖相異,實際情形係受光來自光電元件204的光 之受光面2〇2a與光電元件204之間的距離即增長’以致有 難於充分達成高度的矮化之問題。 4 322761 201213911 其目的在於提供 置中,為光纖與 其特徵為:能使 本發明’係鑑於此問題點所開發者, 一種光學元件,係在經採用光纖之光學裝 受發光元件的光學結合所用之光學元件, 光學裝置的高度矮化。 [用以解決課題之手段] 有關本發明之第1光學元件,係在用於具備受發光元 件與光纖之光學裝置中使受發光元件與光纖光學結合之玻 璃製之光學元件;光纖之前端部之光軸與受發光元:之光 軸垂直,該光學元件係具備:第1光入出面,面向受發光 元件;第2光入出面,面向光纖;以及光反射面,將自第 1及第2光入出面之一方入射之光反射至第丨及第2光入 出面之另一方,並且,第2光入出面,係具有正值的光學 倍率(optical p〇wer)之透鏡面部。 於有關本發明之第1光學元件中,在光纖側的第2光 入出面上形成有具有正光學倍率之透鏡面部。因此,可縮 小於受發光元件側的第1光入出面之光通量直徑。再者, 由於有關本發明之第1光學元件係玻璃製,故能增大光學 元件的折射率(refractive index)。因而’可縮短第1光 入出面與受發光元件之間的距離。因此,如採用有關本發 明之第1光學元件,則可達成光學裝置的高度矮化。 再者,於本發明中,「受發光元件」,係受光元件和發 光元件的總稱。亦即,「受發光元件」中含有「受光元件」 及「發光元件」。 於本發明中,「光纖與受發光元件的光學結合」’係指 5 322761 201213911 使從光纖所出射之光聚焦於受光元件的受光面,或使來自 發光元件的光,聚焦於光纖的端面之意。 於本發明中,「光入出面」,係「光入射面」和「光出 射面」的總稱。亦即,「光入出面」中含有「光入射面」及 「光出射面」。 有關本發明之第2光學元件,係用於使光纖與受發光 元件光學結合之玻璃製之光學元件,該光學元件係具有第 1及第2光入出面;以及光反射面,將自第1及第2光入 出面之一側入射之光反射至第1及第2光入出面之另一 侧,並且,第2光入出面係具有:具有正值的光學倍率之 透鏡面部。 如將有關本發明之第2光學元件以使第2光入出面與 光纖相對面之方式配置,則與上述有關本發之第1光學元 件同樣,可縮小於受發光元件侧的第1光入出面之光通量 直徑。又,由於有關本發明之第2光學元件亦為玻璃製, 故能增大光學元件的折射率。因而,可縮短第1光入出面 與受發光元件之間的距離。因此,如採用有關本發明之第 2光學元件,則可達成光學裝置的高度矮化。 於有關本發明之第1或第2光學元件中,透鏡面部較 佳為被形成使自透鏡面部所入射之光聚焦在第1光入出面 上的形狀。在此情形,可於光學元件的第1光入出面的正 上方配置受發光元件。換言之,可將第1光入出面與受發 光元件之間的間隙(c 1 earance)作成零。因此,如採用此種 構成的光學元件,則可更使光學裝置的高度矮化。 6 322761 201213911 於有關本發明之第1或第2光學元件中,第! 光入出面較佳為分別具有:具有正值的光學倍率 部。在此情形,更能縮短第1光人出面部與受發光元^之 間的距離。因此,如採用此種構㈣光學元件 光學裝置的高度矮化。 更使 有關本發明之第1及第2光學元件的各自之對d射線 (Dline)之折射率(nd),較佳為175以上。在此情形於 第1及第2光入出面的各面上,可使光大為折射。因而, 可更使第1光入出面與受發光元件之間的距離 在此,「d線」’係指波長為588nm的光線: 於有關本發明之第1或第2光學元件中,較佳 個透鏡面部係形成為陣列(array)狀。在此情形,可以! 個光學元件即能將複數個光纖與受發光元件進/行光吉 合。 、0 於有關本發明之第i或第2光學元件中,光學 佳為復具備形成於第i及第2光人出面的各個面上之反射 抑制膜(reflex inhibition film)。在此悴犯 _ 第1及第Μ人射面之光反射率。因而,如採用有關本發 明之第1或第2光學元件,則可降低於光學裝置中之光傳 播損失(light propagation loss)。 於有關本發明之第1或第2光學元件中, 一 干7〇件車交 佳為藉由模壓而形成。在此情形,可以廉價方式製造光學 元件。又,由於光學元件稜線部或角部會成為1^(半徑 角狀,故不易於稜線部或角部發生裂紋或缺口。 二 322761 7 201213911 於有關本發明之第1或第2光學元件中,光學元件較 佳為具有以第1及第2光人出面及光反射面作為側面,而 由第2光入出面與光反射面所構成之角部係形成為去角狀 之大致二角柱狀。在此情形,由於能使光學元件的高度矮 化以及輕堇化,故如採用此種光學元件,則可更進一步達 成光學裝置的高度矮化及輕量化。又,當將此種光學元件 固定於支持器(holder)之情形,如將形成於由第2光入出 面與光反射面所構成的角部之面作為對支持器之抵接面, 則可容易實施光學元件與支持器的定位。 又’於有關本發明之第1或第2光學元件中,由第1 光入出面與光反射面所構成之角部,再佳為形成為去角 狀。在此情形,由於能更使光學元件小型化及輕量化,故 如採用此種光學元件,則可達成光學裝置的更進一步小型 化及輕量化。 於有關本發明之第1或第2光學元件中,於位於第i 及第2光入出面以及光反射面中之至少1個面的光路 (optical path)上之部分以外之部分形成有凹凸為宜。在 此種構成’如於第1及第2光入出面以及光反射面之中, 將形成有凹凸之面接著於支持器時,對除了位置於光路上 之部分以外的部分塗佈接著劑’即可抑制接著劑流入位置 於光路上之部分。又’如將與在第1及第2光入出面以及 光反射面之中的至少一個上所形成之凹凸對應之形狀的凹 凸形成於支持器上,則光學元件與支持器間的定位會變成 各易。 8 322761 201213911 有關本發明之光學裝置,係具備:受發光元件;光纖; 其前端部之光軸與受發光元件之光軸垂直;以及玻璃製之 光學元件,用以使受發光元件與光纖光學結合,光學元件 係具備:第1光入出面,面向受發光元件。第2光入出面, 面向光纖,以及光反射面,將自第1及第2光入出面之一 方入射之光反射至第1及第2光入出面之另一方,並且, 第2光入出面係具有:具有正值的光學倍率之透鏡面部。 亦即,有關本發明之光學裝置,具備有上述有關第1 或第2光學元件。因此,於有關本發明之光學裝置中,可 降低高度的尺寸。 [發明之效果] 如採用本發明,則可提供一種光學元件,係於使用光 纖之光學裝置中用於光纖與受發光元件的光學結合之光學 元件,其特徵為:能使光學裝置的高度矮化。 【實施方式】 以下,就實施本發明之最佳形態,舉第1、7、8圖中 所示光學裝置為例藉以說明。第1、7、8中所示光學裝置 僅屬於例示。有關本發明之光學裝置並不因第1、7、8圖 中所示光學裝置而有所限定。 (第1實施形態) 第1圖,係有關第1實施形態之光學裝置的示意圖。 第2圖,係於第1實施形態之光學元件的簡圖式斜視圖。 第1圖中所示光學裝置,具備有經設置於電路基板13 之發光元件11及受光元件12、以及光纖10。發光元件11 9 322761 201213911 係按照從未圖示之控制部所輸入之數據而發光之元件。發 光元件11可由例如能對電路基板13出射垂直方向的光之 平面發光式雷射等所構成。 受光元件12係受光從發光元件11所出射並介由光纖 10而傳輸之光,按所受光之光而輸出電子信號。受光元件 12可由例如無光照電流(dark current)少且能高速回應之 p-i-n型光二極體(photo diode)等所構成。 發光電子11與受光元件12,係介由光纖10而光學方 式所連接。具體而言,光纖10的一邊側的端部l〇a,係藉 由玻璃製的光學元件20a而按光學方式所連接。另一方 面,光纖10的另一邊側的端部,係藉由玻璃製的光學元件 20b而按光學方式所連接。 光學元件20a、20b,各具有使光軸折射之功能、及使 入射光對光纖10或受光元件12聚焦之功能。因此,從發 光元件11所出射之光即被折射,並聚焦於具有對發光元件 11的光軸A1形成垂直的光軸A3之光纖10後,入射於光 纖10内。從光纖10所出射之光即被折射,並聚焦於具有 對光纖10的光軸A3形成垂直的光轴A2之受光元件12的 受光面12a。 光學元件20a、及光學元件20b,係實質上具有同樣構 成者。因此,在此,在參考第1圖及第2圖之下,就光學 元件20a、20b的構成加以說明。 光學元件20a、20b,係經形成為略三角柱狀者。具體 而言,光學元件20a、20b係經形成為端面為直角二等邊三 10 322761 201213911 角形之三角柱狀者。但,本發明中,光學元件並不需要經 形成為端面為直角二等邊三角形之三角柱狀。光學元件的 形狀,祗要是第1及第2光入出面、以及光反射面係設置 為從第1及第2光入出面的一邊所入射之光能在光反射面 反射,並從第1及第2光入出面的另一邊出射之方式,則 並不特別加以限定。光學元件,可經形成為具有頂角非為 直角之三角形狀的端面之三角柱狀,亦可經形成為多角形 狀。 光學元件20a、20b的角部或稜線部,較佳為形成為R 去角狀。作成此種形狀,則難於在光線元件20a、20b的角 部或稜線部發生裂紋或缺口。角部或棱角部為經形成為R 去角狀之光學元件20a、20b,可藉由例如模壓而形成。 光學元件20a、20b,具有第1光入出面21、第2光入 出面22、以及光反射面23。第1光入出面21係與發光元 件11或受光元件12相對面者。第2光入出面22係與光纖 10的端面相對面者。 如第1圖所示,於第1及第2光入出面2卜22的各面 上,形成有反射抑制膜24、25(第2圖中,則省略反射抑 制膜24、25的描晝。)藉由該反射抑制膜24、25,而降低 於第1及第2光入出面21、22之光反射率。在此,反射抑 制膜24、25可由例如經交互層合折射率相對性高的高折射 率層,與折射率相對性低的低折射率膜之介電質層合膜 (dielectrics laminated film)構成。高折射率層可由例 如氧化鈦等形成。低折射率膜可由氧化矽等形成。 11 322761 201213911 於本實施形態中,在第1及第2光入出面2卜22之中, 於與光纖1 〇相對面之第2光入出面22係依陣列(array) 狀地形成有複數個透鏡面部22a。再者,於本實施形態中, 複數個透鏡面部22a的排列’並不限定為直線狀。本發明 中’複數個透鏡面部,亦可排列為矩陣(matrix)狀。又, 亦可於第2光入出面僅形成有一個透鏡面部。 光反射面23係形成為平面狀者。光反射面23係按從 第1及第2光入出面2卜22的一邊所入射之光能被光反射 面23所反射而從第1及第2光入出面21、22的另一邊出 射之方式所設置。詳言之,於本實施形態中,光反射面23 係按從第1及第2光入出面2卜22的一邊所入射之光能被 光反射面23全反射(total ref lection)而從第1及第2 光入出面21、22的另一邊出射之方式設置。因而,不需要 另外在光反射面23之上,設置光反射膜。因此,光學元件 20a、20b的製造很容易。 又’如設置反射膜時,有時可能因來自發光元件11 的雷射光而有導致光反射膜劣化之情形。特別是,從發光 元件11所出射之光為高輸出的雷射光的情形,則光反射膜 很容易劣化。相對於此,在本實施形態中,由於光反射面 23上未形成有光反射膜’故可抑制因光反射膜的劣化所引 起之光反射面23上之光反射率低落。 具體而言’如欲於光學元件20a、20b的光反射面上, 作成能對空氣(折射率1.0)發生全反射時,則將來自發光 元件11之光的波長在光學元件20a、20b中的折射率作為 12 322761 201213911 將光反射 η’將來自發光元件11之光的入射角作為0時, 面23設置為能符合Sin0 2 1/η之方式即可。 例如,如來自發光元件11的光的波長在光學元件 20a、20b中的折射率為1. 75時,則按0能成為約34 。 以上之方式設置光反射面即可。如來自發光元件u 的 波長在光學元件20a、20b中的折射率為1.6時,丨、 4別U Θ能 成為約38. 7°以上之方式設置光反射面23即可。 如此’於光反射面23上之全反射的臨界角(criti ^ angle) ’會隨著來自發光元件11之光的波長在光學元件 20a、20b中的折射率增高而變小。因此,如提高來自發光 元件11之光的波長在光學元件20a、20b中的折射率,i 可提升光學元件20a、20b的設計自由度(degree Μ η 、 w aesign freedom)。因而’來自發光元件ii的光的波長在光學元件 20a、20b中的折射率以較高者為宜。來自發光元件^的 光的波長在光學元件20a、20b中的折射率較佳為丨7〇以 上’更佳為1.75以上。通常,如對於d線之光學元件2〇a 20b的折射率高時,則來自發光元件u的光的波長在光级 元件20a、20b中的折射率亦會提高。因此,光學元件2〇a、 20b對於d線之折射率(nd)較佳為1.75以上,更佳為丨8〇 以上。 再者,於本實施形態中,更具體而言,光學元件2〇a、 20b對於d線之折射率為1· 806,於波長850nm下之折射率 為1. 790 ’波長l〇50nm下之折射率為1. 784,波長1310nm 下之折射率為1. 779,波長1550mn下之折射率為1. 775, 13 322761 201213911 而光反射面23係以入射角成為45。之方式設置。第1及第 2光入出面21、22的各面係以入射角成為90。之方式所設 置。 ° 透鏡面部22a係具有正光學倍率。具體而言,於本實 施形態中’透鏡面部22a係形成為凸狀,為使光折射之折 射面°更具體而言,本實施形態中,透鏡面部22a係非球 面。在此,「非球面」係指在非為球面之面之中,具有旋轉 對稱軸(rotary symmetrical axis)之面之意。 但’於本發明中’透鏡面部祗要具有正值的光學倍率 者則並不特別加以限定。例如,透鏡面部可為不具有旋轉 對稱軸之自由曲面(free curved surface)。又,透鏡面部 亦可由複數個透鏡面為經不連續方式所排列之菲涅爾透鏡 (Fresnel lens)所構成,亦可由使光繞射之繞射面 (dirrfaction surface)所構成。 〜、田处規囟部係形成為凸肤之拼射而 時,則光學元件_造會成為容易 狀之折射面 部係由繞射面或菲涅爾透鏡所構成,$於此,如透鏡面 高度。又,容易實現更高的正光學=可抑制透鏡面部的 另一方面,於第1光入出面21上,、 部。本實施形態中,第1光入出面 並未形成有透鏡® 其次,主要參考第1圖,就光風1係形成為平面狀。 明 +裝置1的動作加以說 工』Η對發光元件 光元件11將出射因應於輸入訊 輸入信號時,貝 °现的光。在此,具體而- 322761 14 201213911 發光元件11將出射輻射光(radiation rays)。 來自發光元件Π之光係從光學元件2〇a的第1光入出 面21 (光入射面)入射於光學元件2〇a,並經於光反射面23 反射後,從第2光入出面22的透鏡面部22a往光學元件 20a外出射。在此’如上所述’從發光元件丨丨所出射之光 係輻射光,而第1光入出面21係形成為平面狀。因而,在 光學元件20a内所傳播之光則將成為發散光(divergent rays)。然後,當從光學元件2〇a出射時,藉由具有正光學 倍率之透鏡面部22a而折射,並成為聚焦光(f〇cusing rays),並聚焦(focusing)於光纖1〇的端面。 經聚焦之光則於光纖1〇内傳輸,並從端部1〇b的端面 成為發散光後出射。出射光即從光學元件2〇b的第2光入 出面22的透鏡面部22a入射,經於光反射面23被反射後, 從第1光入出面21出射。在此,本實施形態中,透鏡面部 22a係具有正光學倍率。因此’經入射於光學元件20b之 光,則成為聚焦光。然後’於經形成為平面狀之第1光入 出面再折射’並聚焦於受光元件12的受光面12a。 受光元件12將輸出因應在受光面12a所受光之光的電 子信號。由上述之過程,可從受光元件12輸出因應對發光 元件11所輸入之信號之電子信號。 如上戶斤述’於本實施形態的光學元件20a、20b中,從 第1及第2光入出面2卜22的一邊所入射之光因光反射面 23而被反射’從而折射。因而’藉由採用光學元件20a、 20b,而 <以用對於發光元件丨丨、受光元件12的光軸傾斜 15 322761 201213911 之方式配置光纖10。例如,可以光纖1〇對於發光元件u、 受光元件12的光軸垂直的方式配置光纖1〇。又,於本實 施形態的光學元件20a、20b中’在光纖丨〇側的第2光入 出面22上形成有具有正光學倍率之透鏡面部22a。因此, 可使於受光元件12或發光元件11侧的第1光入出面21 之光通量直徑縮小。再者,由於光學元件2〇a、2〇b係玻璃 製,故能提高折射率。因而,可縮短第丨光入出面21與受 光元件12或發光元件11之間的距離。結果,可使光學裝 置1的高度矮化。 以下,就此理由’再加以詳細說明。 第3圖係有關第1比較例之光學裝置的部分示意圖。 於第3圖中所示之光學裝置中’藉由不具有反射面之透鏡 103而光學結合光纖101與受光元件1〇2。因此,需要將光 纖101的端部101a配置為使其光軸能與受光元件1〇2的光 軸一致之方式。因此,將在受光元件1〇2的光轴方向排列 透鏡103、光纖101的端部101a。因而難以使光學裝置的 高度矮化。 第4圖係有關第2比較例之光學裝置的一 部分的示意圖。於第4圖中所示光學裝置中,在透鏡1〇3 之上,設置反射構件104,藉以構成折射光學系。因此, 在第4圖中所示光學裝置中,能在並非受光元件102的光 軸上之處,將光纖101的端部101a的光軸以垂直於受光元 件102的光軸之方式配置,而相對地可達成高度的矮化。 然而,由於必須將受光元件102、透鏡103以及反射構件 104排列於受光元件102的光轴方向。因此,不能充分達 16 322761 201213911 成光學裝置的高度矮化。 第5圖係有關第3比較例之光學骏置的一部分的示意 圖。於第5圖中所示光學裝置中’不使用透鏡1〇3及反射 構件104,而配置有稜鏡(prism)106。並且,於棱鏡1〇6 的光入出面106a、106b之中,在受光元件丨〇2侧的光入出 面106b上設置有具有正光學倍率之透鏡面部iQgbi。在此 種光學裝置中’由於僅在受光元件102的光軸方向配置稜 鏡106,故可使光學裝置的高度矮化。 然而,於第5圖中所示的光學裝置中,係以平面狀方 式形成光纖101侧的光入出面106a。因此,入射於透鏡1〇6 之光’即作為發散光而於稜鏡106内傳播。因而,隨著棱 鏡106内之傳播,光通量直徑會愈來愈擴大。因而,例如 如第5®中所示’會有從光人出面1G6a所人射之光的一部 分有可能不傳播至光入出面咖上之情形。若為了確實使 從光入出面106a所入射之光能傳播至光入出面1〇6a上, 則必須使稜鏡106大型化。然而,如使稜鏡1〇6大型化, 則會導致光學裝置大型化。 又,為了確實使從光入出面106a所入射之光能傳播至 光入出面106b上’如第6圖中所示,亦可考慮縮小入射於 稜鏡106的光入出面l〇6a之光的亮點直徑(sp〇t diameter) 之作法。然而,即使如此,於作為光出射面之光入出面1〇6b 上之光通量直徑仍然會增大。因此,從光入出面1〇6b至焦 點的距離會增長。因而,不能充分使鮮裝置的高度矮化。 例如,雖然增大透鏡面部1〇6Μ的光學倍率時可縮短 322761 17 201213911 從光入出面l〇6b至焦點止的距離,但透鏡面部1〇6bl與受 光元件102可此會發生位置上之干擾(interference)。 又,例如,當藉由折射面而構成透鏡面部1〇6b時,由於透 鏡面部106bl的曲率會增大,故光學元件的製作會有困 難。特別是,如欲利用模壓以製作光學元件之情形,則光 學元件的製作會更困難。 相對於此,在本實施形態中,如第丨圖中所示,透鏡 面部22a係形成於光纖1〇側的第2光入出面22上。因此, 隨著光學元件20b内之傳播而光通量直徑會變小。因而, 於受光元件12側的第1光入出面21上之光通量直徑會變 小。又,由於入射於第1光入出面21之光為聚焦光之故, 故藉由從光學元件20b出射之際的折射,焦點距離會變得 更短。特別是,於本實施形態中’由於光學元件2〇b係玻 璃製且具有高折射率,故焦點距離將成為非常短。因而, 可縮短光學元件20b的第1光入出面21、與受光元件12 的受光面12a之間的距離。同樣地,於發光元件11侧,亦 可縮短發光元件11、與光學元件20a的第1光入出面21 之間的距離。因而,可使光學裝置1的高度矮化。 再者,如本實施形態般,藉由採用具備有所謂稜鏡功 能及透鏡功能之光學元件20a、20b,而可削減光學裝置1 的部件件數。 又,於本實施形態的光學元件20a、20b中,係以陣列 狀方式而形成有複數個透鏡面部22a。因此,可以各一個 光學元件20a、20b即可將複數個光纖1〇與受光元件12、 18 322761 201213911 發光元件11光學結合。與依每個光纖而設置光學元件時比 較,能使光學裝置小型化,且容易進行光學元件的對準定 位(alignment) ° 以下,就上述實施形態的變形例加以說明。再者,於 下列說明中,將具有與上述實施形態實質上共通功能之構 件賦與共通符號,並省略其說明。 (第1變形例) 第7圖係有關第1變形例之光學裝置的一部分的示意 圖。 於本實施形態中,係以使從透鏡面部22a所入射之光 能聚焦於第1光入出面21上之方式的形狀形成透鏡面部 22a。因此,如第7圖中所示,可在光學元件20b的第1 入出面21的正下方配置受光元件12。同樣,可在光學元 件20a的第1光入出面21的正下方配置發光元件11。因 而,可更使光學裝置的高度矮化。 (第2變形例) 第8圖係有關第2變形例之光學裝置的一部分的示意 圖。 於上述實施形態中,係在第1及第2光入出面21、22 之中,就僅在光纖10侧的第2光入出面22形成有透鏡面 部22a之情形加以說明。但,本發明並不被限定於上述構 成。例如,如第8圖中所示,在光纖10侧的第2光入出面 22上形成有透鏡面部22a,同時,在受光元件12、發光元 件11侧的第1光入出面21上亦形成有具有正光學倍率之 19 322761 201213911 透鏡面部21a。於本變形例中,可再縮短第1光入出面21 與焦點之間的距離。因而,可更使光學裝置的高度矮化。 (第3變形例) 第10圖係有關第3變形例之光學裝置的示意圖。 於上述第1實施形態中,係就光學元件20a、20b的各 者係形成為以第1及第2光入出面21、22與光反射面23 作為側面之略三角柱狀之情形加以說明。但,於本發明中, 光學元件的形狀則並不特別限定於此。光學元件祗要是具 有第1及第2光入出面與光反射面,則具有任何形狀皆可。 例如,如第10圖所示,亦可為於光學元件20a、20b 的各者中,由第1光入出面21與光反射面23所構成之角 部,及第2光入出面22與光反射面23所構成之角部的各 者均形成為去角狀。 藉由將由第2光入出面22與光反射面23所構成之角 部形成為去角狀,而可縮小沿著光學元件20a、20b的y 方向之尺寸。因而,可達成更進一步的光學裝置的高度矮 化。 另一方面,藉由將由第1光入出面21與光反射面23 所構成之角部形成為去角狀,而能縮小沿著X方向的光學 裝置之尺寸。 又,藉由將角部的至少一部分形成為去角狀,而可達 成光學元件20a、20b、甚至光學裝置的輕量化。 又,藉由將各自形成於由第1光入出面21與光反射面 23所構成之角部、及由第2光入出面22與光反射面23所 20 322761 201213911 構成之角部,而對χ方向或y方向成為垂直的平面部26、 27,作為對光學元件的支持器之抵接面利用,而可使光學 元件20a、20b的定位變得容易。 再者,於本變形例中,係就於形成為去角狀之角部上 形成有平面部之例加以說明。但,形成為去角狀之角部的 表面亦可為曲面狀。 (第4變形例) 第11圖,係於第4變形例中之光學元件的簡圖式斜視 圖。第12圖,係有關第4變形例之光學裝置的一部分的簡 圖式分解斜視圖。第13圖,係有關第4變形例之光學裝置 的一部分的簡圖式側面圖。第14圖,係第13圖的XIV簡 圖箭視圖。 如第11圖中所示,於本變形例中之光學元件20c中, 在除了位置於第2光入出面22的光路上之部分以外的部分 係形成有線條的凸部22b。凸部22b係於第2光入出面22 的寬幅方向從一側端部涵蓋至另一側端而形成。 如第12圖至第14圖中所示,光學元件20c係安裝於 支持器30上。詳言之,在支持器30的抵接面30a上,形 成有對應於凸部22b的形狀之形狀的凹部30al。並且,以 使凸部22b與凹部30al嵌合之方式,使光學元件20c的第 2光入出面22與抵接面30a互相抵接。第2光入出面22 與抵接面30a之間,係在第2光入出面22之中,從位於於 光路上之部分至被凸部22b所隔開之部分所塗佈之接著劑 28所接著。 21 322761 201213911 如本變形例,藉由設置有凸部22b,而可抑制接著劑 28流入位置於光路上之部分。又,藉由凸部22b與凹部 30al,而可使光學元件20c對於支持器30之定位變成容易。 再者,於本變形例中,雖然形成有凸部22b,惟亦可 取代凸部22b、或與凸部22b —起形成凹部。即使在此種 情形,仍然可抑制接著劑28往位置於光路上之部分流動。 從更有效抑制接著劑28往位置於光路上之部分的流 動之觀點來看,較佳為設置複數個凹凸。 又,所形成之凹凸的形狀,並不特別加以限制。亦可 設置例如:橫切面梯形狀、或橫切面半圓形狀之線條的凸 部或凹部,或圓柱狀、圓錐狀、圓錐梯形狀的凸部或凹部。 又,於本變形例中,雖然就在第2光入出面22上設置 凹凸之例加以說明,惟亦可在第1光入出面或光反射面23 上設置凹凸。又,亦可在第1及第2光入出面21、22以及 光反射面23之中的2個以上的面上設置凹凸。 【圖式簡單說明】 第1圖係有關本發明之一實施形態之光學裝置的示意 圖。 第2圖係於本發明之一實施形態之光學元件的簡圖式 斜視圖。 第3圖係有關第1比較例之光學裝置的一部分的示意 圖。 第4圖係有關第2比較例之光學裝置的一部分的示意 圖。 22 322761 201213911 置的一部分的示意 置·的一部分的示意 置的一部分的示意 置的一部分的示意 第5圖係有關第3比較例之光學裝 圖。 第6圖係有關第4比較例之光學裝 圖。 第7圖係有關第1變形例之光學裝^ 圖。 第8圖係有關第2變形例之光學裝^ 圖。
第 9圖係專利文獻1中記載之光學震 置的簡圖式剖面 第10圖係有關第3變形例之光學装置的示意圖。 第11圖係於第4變形例中之光學元件的簡圖式斜視 置的一部分的簡圖 第12圖係有關第4變形例之光學裝 式分解斜視圖。 第13圖係有關第4變形例之光學裝置的—部分的簡圖 式侧面圖。 第14圖係第13圖的XIV簡圖式箭視圖。 【主要元件符號說明】 卜200 光學裝置 l〇a、l〇b 光纖的端部 12、 102受光元件 13、 203電路基板 21 第1光入出面 10、101、205 光纖 11 發光元件 12a 受光元件的受光面 20a、20b、20c光學元件 21a、22a透鏡面部 322761 23 201213911 22 第2光入出面 22b 凸部 23 光反射面 24、25 反射抑制膜 26、27 平面部 28 接著劑 30 支持器 30a 抵接面 30al 凹部 103 透鏡 104 反射構件 106 棱鏡 201 連接器 202 連接器本體 204 光電元件 101a 端部 106a、 106b 光入出面 106bl 透鏡面部 202a 受光面 202b 反射面 202c 底孔 A1、A2 、A3 光轴 24 322761

Claims (1)

  1. 201213911 七、申請專利範圍: 1. 一種光學元件,係在用於具備受發光元件與光纖之光學 裝置中使受發光元件與光纖光學結合之玻璃製之光學 元件;前述光纖之前端部之光軸與前述受發光元件之光 轴垂直,該光學元件係具備: 第1光入出面,面向前述受發光元件; 第2光入出面,面向前述光纖;以及 光反射面,將自前述第1及第2光入出面之一方入 射之光反射至前述第1及第2光入出面之另一方,並且, 前述第2光入出面係具有:具有正值的光學倍率之 透鏡面部。 2. —種光學元件,係用於使光纖與受發光元件光學結合之 玻璃製之光學元件,該光學元件係具有: 第1及第2光入出面;以及 光反射面,將自前述第1及第2光入出面之一側入 射之光反射至前述第1及第2光入出面之另一側,並且, 前述第2光入出面係具有:具有正值的光學倍率之 透鏡面部。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學元件,其 中,前述透鏡面部係被形成使自前述透鏡面部入射之光 聚焦在前述第1光入出面上的形狀。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學元件,其 中,前述第1及第2光入出面分別具有:具有正值的光 學倍率之透鏡面部。 1 322761 201213911 5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之光學元 件,其中,對d射線之折射率(nd)為1. 75以上。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之光學元 件,其中,複數個前述透鏡面部係形成為陣列狀(array)。 7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之光學元 件,其中,復具備形成於前述第1及第2光入出面的各 個面上之反射抑制膜。 8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之光學元 件,其係藉由模壓而形成。 9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之光學元 件,該光學元件具有前述第1及第2光入出面及前述光 反射面做為側面,而由前述第2光入出面與前述光反射 面所構成之角部係形成為去角狀之大致三角柱狀。 10. 如申請專利範圍第9項所述之光學元件,其中,由前述 第1光入出面與前述光反射面所構成之角部係形成為 去角狀。 11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之光學 元件,其中,於位於前述第1及第2光入出面以及前述 光反射面中之至少一個面的光路上之部分以外之部分 形成有凹凸。 12. —種光學裝置,係具備: 受發光元件; 光纖,其前端部之光軸與前述受發光元件之光軸垂 直;以及 322761 201213911 玻璃製之光學元件,用以使前述受發光元件與前述 光纖光學結合, 前述光學元件係具備:第1光入出面,面向前述受 發光元件;第2光入出面,面向前述光纖;以及光反射 面,將自前述第1及第2光入出面之一方入射之光反射 至前述第1及第2光入出面之另一方,並且,前述第2 光入出面係具有:具有正值的光學倍率之透鏡面部。 3 322761
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