特許 6402029 測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6402029

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/26 20060101AFI20181001BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20181001BHJP

   H01L 31/0232 20140101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/26 Z

   G02B6/42

   H01L31/02 C

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-263393(P2014-263393)

(22)【出願日】2014年12月25日

(65)【公開番号】特開2016-121973(P2016-121973A)

(43)【公開日】2016年7月7日

【審査請求日】2017年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】森岡 心平

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 悠生

(72)【発明者】

【氏名】新見 忠信

【審査官】 佐々木 祐

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１４７３５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−００４９３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｇ０２Ｂ ６／２４ − ６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０ − ６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／３６ − ６／４３

Ｈ０１Ｌ ３１／００ − ３１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光レセプタクルにおける、設置平面に対する光学平面の傾斜角度を、レーザープローブを用いて非接触式で測定する方法であって、
設置平面と、光学平面と、前記設置平面に対するその傾斜角度が前記設置平面に対する前記光学平面の傾斜角度よりも小さい基準平面とを有する光レセプタクルを準備する工程と、
前記設置平面に対する前記基準平面の傾斜角度である第１傾斜角度を測定する工程と、
前記基準平面に対する前記光学平面の傾斜角度である第２傾斜角度を測定する工程と、
前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度を足して前記設置平面に対する前記光学平面の傾斜角度である第３傾斜角度を算出する工程と、
を有する、測定方法。

【請求項2】

前記第１傾斜角度を測定する工程と前記第２傾斜角度を測定する工程との間に、前記光レセプタクルと前記レーザープローブから放出されるレーザー光の光軸とを相対的に回転させる工程をさらに有する、請求項１に記載の測定方法。

【請求項3】

前記第３傾斜角度は、４０°より大きい、請求項１または請求項２に記載の測定方法。

【請求項4】

前記第３傾斜角度は、４８°より大きい、請求項３に記載の測定方法。

【請求項5】

前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度は、ともに４０°以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光レセプタクルにおける、設置平面に対する光学平面の傾斜角度を測定する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光ファイバーや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、面発光レーザー（例えば、ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）などの発光素子を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールは、発光素子から出射された通信情報を含む光を、光伝送体の端面に入射させる光レセプタクルを有する。

【0003】

また、光モジュールには、温度変化に対する発光素子の出力特性の安定化や光出力の調整を目的として、発光素子から出射された光の強度や光量を監視（モニター）するための検出素子を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

特許文献１には、発光素子および検出素子（受光素子）を含む光電変換装置と、発光素子と光伝送体（光ファイバー）の端面とを光学的に接続させる光レセプタクルとを有する光モジュールが記載されている。また、特許文献１に記載の光レセプタクルは、発光素子から出射された光を入射させ、かつ受光素子に向けてモニター光を出射する第１の面と、発光素子から出射され、第１の面で入射した光を反射させる第１の反射面と、第１の反射面で反射された光を、第１の面に向かうモニター光と、光ファイバーの端面に結合すべき光（信号光）とに分離する光分離部と、光分離部によって分離された光を光ファイバーの端面に向けて出射する第２の面と、を有する。

【0005】

特許文献１に記載の光モジュールでは、発光素子から出射され、第１の面で入射した光は、第１の反射面で反射されて、光分離部に向かって進行する。光分離部に到達した光は、光分離部で信号光およびモニター光に分離される。モニター光は、受光素子の受光面に向けて第１の面から出射される。一方、信号光は、光ファイバーの受光面に向けて第２の面から出射される。

【0006】

光レセプタクルにおいて、光が透過または反射する光学平面は、光の送受信に影響を及ぼすため、その傾斜角度は、高精度に制御される必要があり、光学平面の傾斜角度は、高精度に測定される必要がある。光レセプタクルの光学平面の傾斜角度を高精度に測定できる方法として、測定対象物の形状を、レーザープローブを用いて非接触式で測定する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0007】

特許文献２には、ステージ走査型レーザープローブ方式で測定対象物の形状を測定するための方法および装置が記載されている。特許文献２に記載の測定装置は、レーザー光照射手段、対物レンズ、フォーカス手段、センサー、ＡＦ（Auto Focus）スケール、ＸステージおよびＹステージを有する。まず、測定対象物（測定ワーク）をＹステージ上に配置されたＸステージの上に配置する。次いで、レーザー光照射手段により、対物レンズを介して測定対象物にレーザー光を照射させる。次いで、測定対象物で反射し、再び対物レンズを通ってきた反射光をセンサー上に結像させる。このとき、フォーカスが合っていなければ、フォーカス手段が対物レンズのＺ軸方向における位置をフォーカスポイントまで移動させる。このとき、ＡＦスケールは、対物レンズの位置（移動量）を検出する。このように、検出された各ポイントのＸＹＺの座標値に基づいて、測定対象物の形状を測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１３−２４９１８号公報

【特許文献2】国際公開第２０１０／０８７３９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、前述のとおり、特許文献２に記載の測定方法では、測定対象物で反射した光が再び対物レンズを通り、センサー上に到達しなければ測定することができない。このため、光レセプタクルにおける光学平面の傾斜角度を測定する場合であって、光学平面の傾斜角度が所定の角度より大きいときには、光学平面で反射した光が適切にセンサーに戻らず、結果として、測定精度が低下してしまうか、または測定不能となってしまうことがある。

【0010】

そこで、本発明の目的は、光レセプタクルにおける、設置平面に対する光学平面の傾斜角度を、レーザープローブを用いて非接触式で測定する方法であって、設置平面に対する光学平面の傾斜角度が大きい場合であっても、光学平面の傾斜角度を高精度に測定できる測定方法を提供することである。また、本発明の別の目的は、当該測定方法で光学平面の傾斜角度を測定されうる光レセプタクルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る測定方法は、光レセプタクルにおける、設置平面に対する光学平面の傾斜角度を、レーザープローブを用いて非接触式で測定する方法であって、設置平面と、光学平面と、前記設置平面に対するその傾斜角度が前記設置平面に対する前記光学平面の傾斜角度よりも小さい基準平面とを有する光レセプタクルを準備する工程と、前記設置平面に対する前記基準平面の傾斜角度である第１傾斜角度を測定する工程と、前記基準平面に対する前記光学平面の傾斜角度である第２傾斜角度を測定する工程と、前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度を足して前記設置平面に対する前記光学平面の傾斜角度である第３傾斜角度を算出する工程と、を有する。

【0012】

本発明に係る光レセプタクルは、基板および前記基板上に配置された１または２以上の光電変換素子を含む光電変換装置と、１または２以上の光伝送体との間に設置され、前記光電変換素子と前記光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記光レセプタクルが前記光電変換装置の前記基板上に設置されたときに前記基板に接触する面である設置平面と、前記光電変換素子から出射された光を入射させるか、前記光伝送体の端面から出射され、前記光レセプタクルの内部を通る光を前記光電変換素子に向けて出射させる、１または２以上の第１光学面と、前記第１光学面で入射した光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、前記光伝送体の端面から出射された光を入射させる、１または２以上の第２光学面と、前記第１光学面および前記第２光学面の間の光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光の少なくとも一部を前記第２光学面に向けて透過または反射させ、あるいは前記第２光学面で入射した光の少なくとも一部を前記第１光学面に向けて透過または反射させる、前記設置平面に対して４０°より大きい角度で傾斜している光学平面と、前記光レセプタクル内における光路上ではない位置に配置され、前記設置平面に対するその傾斜角度が前記設置平面に対する前記光学平面の傾斜角度よりも小さい基準平面と、を有する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、設置平面に対する光学平面の傾斜角度が大きい場合であっても、光学平面の傾斜角度を高精度に測定することができる。したがって、本発明によれば、光レセプタクルの光学設計の自由度が広がり、より複雑な光学製品を高精度に設計および製造することができる。さらに、従来の測定装置を使用して、より高精度に光学平面の傾斜角度を測定することができるため、測定コストおよび製造コストの増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１Ａ、Ｂは、光モジュールの断面図である。

【図2】図２Ａ〜Ｄは、本発明の実施の形態に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図3】図３は、光学平面の傾斜角度と、測定装置の標準偏差との関係を示すグラフである。

【図4】図４は、光学平面の傾斜角度の測定方法を説明するための部分拡大模式図である。

【図5】図５Ａ〜Ｃは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図6】図６Ａ〜Ｄは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図7】図７Ａ〜Ｄは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図8】図８Ａ〜Ｅは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図9】図９Ａ〜Ｃは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【図10】図１０Ａ〜Ｄは、変形例に係る光レセプタクルの構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

（光モジュールの構成）
図１は、光モジュール１００の断面図である。図１Ａには、発信用の光モジュール１００における光路を示しており、図１Ｂには、受信用の光モジュール１００における光路を示している。なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、光レセプタクル１４０内の光路を示すために光レセプタクル１４０の断面へのハッチングを省略している。

【0017】

図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、光モジュール１００は、基板１２１および光電変換素子（発光素子１２２または受光素子１２３）を含む光電変換装置１２０と、光レセプタクル１４０と、を有する。光モジュール１００は、光レセプタクル１４０に光伝送体１５０がフェルール１５２を介して接続された状態で使用される。

【0018】

光電変換装置１２０は、基板１２１と、発光素子１２２または受光素子１２３と、検出素子１２４と、を有する。送信用の光モジュール１００では、光電変換素子として発光素子１２２が使用される。受信用の光モジュール１００では、光電変換素子として受光素子１２３が使用される。基板１２１は、例えば、ガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板、フレキブシル基板などである。基板１２１上には、発光素子１２２または受光素子１２３と、検出素子１２４（後述）とが配置されている。

【0019】

発光素子１２２は、基板１２１上に配置され、発光素子１２２が配置された基板１２１の設置部に対して垂直方向にレーザー光を出射する。発光素子１２２の数は、特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１２２の数は、１個である。また、発光素子１２２の位置も特に限定されない。発光素子１２２は、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。

【0020】

受光素子１２３は、基板１２１上に配置され、光伝送体１５０の端面１５１からの受信光Ｌｒを受光する。受光素子１２３の数は、特に限定されない。本実施の形態では、受光素子１２３の数は、１個である。また、受光素子１２３の位置も特に限定されない。受光素子１２３は、例えば、フォトディテクターである。

【0021】

検出素子１２４は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌの出力（例えば、強度や光量）を監視するためのモニター光Ｌｍを受光する。検出素子１２４は、例えば、フォトディテクターである。検出素子１２４の数は、特に限定されない。本実施の形態では、検出素子１２４の数は、１個である。

【0022】

光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０の基板１２１上に配置されている。光レセプタクル１４０は、光電変換装置１２０と光伝送体１５０との間に配置された状態で、発光素子１２２の発光面１２５または受光素子１２３の受光面１２６と、光伝送体１５０の端面１５１とを光学的に接続させる。光レセプタクル１４０の構成については、別途詳細に説明する。

【0023】

光伝送体１５０の種類は、特に限定されない。光伝送体１５０の例には、光ファイバー、光導波路などが含まれる。本実施の形態では、光伝送体１５０は、１本の光ファイバーである。光ファイバーは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。

【0024】

（光レセプタクルの構成）
図２Ａ〜Ｄは、実施の形態１に係る光レセプタクル１４０の構成を示す図である。図２Ａは、光レセプタクル１４０の斜視図であり、図２Ｂは、平面図であり、図２Ｃは、底面図であり、図２Ｄは、断面図である。以下、光レセプタクル１４０について、光伝送体１５０が接続される側の面を正面とし、光電変換装置１２０と対向する面を底面（裏面）として説明する。

【0025】

図１Ａ、Ｂおよび図２Ａ〜Ｄに示されるように、光レセプタクル１４０は、略直方体形状の部材と略円筒形状の部材とを接合した形状である。送信用の光モジュール１００では、光レセプタクル１４０は、発光素子１２２の発光面１２５から出射された出射光Ｌを光伝送体１５０の端面１５１に向けて出射させる。受信用の光モジュール１００では、光レセプタクル１４０は、光伝送体１５０からの受信光Ｌｒを受光素子１２３の受光面１２６に向けて出射させる。光レセプタクル１４０は、設置平面１４１、第１光学面１４２、反射面１４３、光分離部１４４、第２光学面１４５、第３光学面１４６および基準平面１４７を有する。光レセプタクル１４０は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。そのような材料の例には、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。また、例えば、光レセプタクル１４０は、射出成形により製造される。

【0026】

設置平面１４１は、光レセプタクル１４０が光電変換装置１２０の基板上１２１に設置されたときに、光電変換装置１２０（基板１２１）に接触する面（底面）である。後述のとおり、本実施の形態では、設置平面１４１は、光レセプタクル１４０の光学平面の傾斜角度についての基準（０°）となる。光レセプタクル１４０が光電変換装置１２０の基板上１２１に設置されている場合、設置平面１４１は、基板１２１面と平行であり、反射面１４３と第２光学面１４５との間の出射光Ｌおよび受信光Ｌｒの光軸に沿う。

【0027】

第１光学面１４２は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌを光レセプタクル１４０の内部に入射させるか、光伝送体１５０からの受信光Ｌｒを光レセプタクル１４０から受光素子１２３に向けて出射させる光学面である。本実施の形態では、第１光学面１４２の形状は、光電変換素子１２０に向かって凸状の凸レンズ面である。第１光学面１４２は、発光素子１２２から出射された出射光Ｌをコリメート光に変換させる。また、本実施の形態では、第１光学面１４２は、光レセプタクル１４０の裏側（設置平面１４１）に設けられた凹部の底面に、発光素子１２２の発光面１２５または受光素子１２３の受光面１２６とそれぞれ対向するように配置されている。また、第１光学面１４２の平面視形状は、円形である。第１光学面１４２の中心軸は、発光素子１２２の発光面１２５または受光素子１２３の受光面１２６に対して垂直であることが好ましい。また、第１光学面１４２の中心軸は、発光素子１２２から出射された光、または受光素子１２３に入射する光の光軸と一致することが好ましい。

【0028】

反射面１４３は、第１光学面１４２で入射した光を第２光学面１４５（後述）に向けて反射させるか、第２光学面１４５で光レセプタクル１４０の内部に入射した光を第１光学面１４２に向けて反射させる光学面（光学平面）である。反射面１４３は、第１光学面１４２および第２光学面１４５の間の光路上に配置されている。反射面１４３は、光レセプタクル１４０の底面側から天面側に向かうにつれて、光伝送体１５０（正面側）に近づくように傾斜している。本実施の形態では、設置平面１４１に対する反射面１４３の傾斜角度は、４５°である。反射面１４３の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、反射面１４３の形状は、平面である。反射面１４３には、第１光学面１４２または第２光学面１４５で入射した光が、臨界角より大きな入射角で入射する。

【0029】

光分離部１４４は、第１光学面１４２で入射した所定の光束径の出射光（コリメート光）Ｌを検出素子１２４に向かうモニター光Ｌｍと、第２光学面（光伝送体１５０の端面１５１）に向かう信号光Ｌｓとに分離させる。光分離部１４４は、第１光学面１４２で入射し、反射面１４３で反射された出射光Ｌの光軸に対する傾斜面である。本実施の形態では、光分離部１４４は、光レセプタクル１４０の天面側から底面側に向かうにつれて光伝送体１５０（正面側）に近づくように傾斜している。これにより、光分離部１４４は、第１光学面１４２で入射し、反射面１４３で反射された出射光Ｌの一部を第３光学面１４６に向けて反射させる。また、光分離部１４４の設置平面１４１に対する傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、光分離部１４４の設置平面１４１に対する傾斜角度は、６０°である。

【0030】

図１Ａに示されるように、光分離部１４４には、第１光学面１４２で光レセプタクル１４０の内部に入射し、反射面１４３で反射された出射光Ｌのうちの天面側の一部の光が、臨界角より大きな入射角で入射する。光分離部１４４は、入射した出射光Ｌを第３光学面１４６に向けて反射させて、モニター光Ｌｍを生成する。一方、出射光Ｌのうちの底面側の一部の光は、光分離部１４４に入射することなく第２光学面１４５に向かって進行し、光伝送体１５０の端面１５１に向かう信号光Ｌｓとなる。

【0031】

信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、所望の光量の信号光Ｌｓを得つつ、発光素子１２２から出射された出射光Ｌの強度や光量を監視することができるモニター光Ｌｍを得ることができれば、特に限定されない。信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝６：４〜８：２であることが好ましく、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝７：３であることがさらに好ましい。光分離部１４４に入射する出射光Ｌの光量を調整することで、信号光Ｌｓと、モニター光Ｌｍとの光量比を調整することができる。

【0032】

第２光学面１４５は、信号光Ｌｓを光伝送体１５０の端面１５１に向けて出射させるか、光伝送体１５０の端面１５１から出射された受信光Ｌｒを屈折させて光レセプタクル１４０の内部に入射させる光学面である。本実施の形態では、複数の第２光学面１４５は、光レセプタクル１４０の正面側に、光伝送体１５０の端面１５１と対向するように配置されている。第２光学面１４５の形状は、光伝送体１５０の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。これにより、光分離部１４４で分離された信号光Ｌｓを集光させて、光伝送体１５０の端面１５１に効率良く入射させることができる。また、光伝送体１５０から出射された受信光Ｌｒも、収束させることで、光分離部１４４に進行を妨げられることなく、反射面１４３に到達させることができる。

【0033】

第３光学面１４６は、光レセプタクル１４０の底面側に、検出素子１２４と対向するように配置されている。本実施の形態では、第３光学面１４６は、検出素子１２４に向かって凸状の凸レンズ面である。第３光学面１４６は、光分離部１４４で分離されたモニター光Ｌｍを収束させて検出素子１２４に向けて出射させる。これにより、モニター光Ｌｍを検出素子１２４に効率良く入射させることができる。第３光学面１４６の中心軸は、検出素子１２４の受光面１２６（基板１２１）に対して垂直であることが好ましい。

【0034】

基準平面１４７は、光レセプタクル１４０内における光路上ではない位置に配置されている。詳細については後述するが、基準平面１４７は、設置平面１４１に対するその傾斜角度が、設置平面１４１に対する光学平面（例えば、反射面１４３または光分離部１４４）の傾斜角度よりも小さい。設置平面１４１に対する基準平面１４７の角度は、レーザープローブを用いた測定装置によって高精度に測定されうる範囲内であれば特に限定されない。基準平面１４７の設置平面１４１に対する傾斜角度は、例えば、４０°以下である。本実施の形態では、設置平面１４１に対する基準平面１４７の傾斜角度は、３０°である。

【0035】

以上、光レセプタクル１４０の構成について説明した。ここで、光モジュール１００における光路について説明する。

【0036】

図１Ａに示されるように、送信用の光モジュール１００では、発光素子１２２から出射された出射光Ｌは、第１光学面１４２で光レセプタクル１４０の内部に入射する。このとき、入射光は、第１光学面１４２によってコリメート光に変換され、反射面１４３に向かって進行する。次いで、入射光は、反射面１４３で反射され、光分離部１４４に向かって進行する。光分離部１４４に到達した光束の一部は、反射面である光分離部１４４で反射され、第３光学面１４６で光レセプタクル１４０の外部に出射されて、モニター光Ｌｍとして検出素子１２４に到達する。一方、光分離部１４４に到達しなかった光束の残部（光分離部１４４で反射されなかった光）は、信号光Ｌｓとして光伝送体１５０の端面１５１に到達する。このとき、信号光Ｌｓは、第２光学面１４５によって光伝送体１５０の端面の１５１中心に集光される。

【0037】

図１Ｂに示されるように、受信用の光モジュール１００では、光伝送体１５０の端面１５１から出射された受信光Ｌｒは、第２光学面１４５で光レセプタクル１４０の内部に入射する。受信光Ｌｒ（入射光）は、第２光学面１４５によって集光され、光分離部１４４に近づくにつれて光束径が小さくなる。これにより、受信光Ｌｒは、光分離部１４４に進行を妨げられることなく、反射面１４３に到達する。このとき、受信光Ｌｒは、反射面１４３に近づくにつれて光束径が大きくなる。次いで、反射面１４３で反射された光は、第１光学面１４１で光レセプタクル１４０の外部に出射され、受光素子１２３に到達する。このとき、受信光Ｌｒ（出射光）は、第１光学面１４１によって、受光素子１２３の受光面１２６の中心に集光される。

【0038】

（光学平面の傾斜角度の測定）
次に、本実施の形態に係る光レセプタクル１４０において、設置平面１４１に対する光学平面の傾斜角度を測定するための方法について説明する。本実施の形態では、光学平面として、設置平面１４１に対する光分離部１４４の傾斜角度（設計角度：６０°）を測定する。本実施の形態に係る測定方法では、レーザープローブを用いて非接触形式で測定するための測定装置を用いる。そこで、先に測定装置の測定精度について説明し、その後に測定方法について説明する。

【0039】

（１）測定装置の測定精度
光レセプタクルの光学平面の傾斜角度を測定するための測定装置について、光学平面の傾斜角度と、測定装置の測定精度との関係について調べた。なお、本実験では、設置平面に対する光学平面の傾斜角度が３５°、４０°、４５°、４６°、４７°、４８°または４９°である場合について測定を行った。光レセプタクルとしては、設置平面に対する傾斜角度が４５°である光学平面を有する光レセプタクルを使用した。そして、設置平面に対する光学平面の傾斜角度が４５°以外である場合について測定するときは、元の位置（回転前の位置）の設置平面に対して光学平面の傾斜角度が３５°、４０°、４６°、４７°、４８°または４９°となるように、高精度で角度調整可能なステージを用いて光レセプタクルを回転させた。このとき、元の位置（回転前の位置）の設置平面の傾斜角度を基準（０°）として光学平面の傾斜角度を測定した。光レセプタクルは、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を材料として、射出成形により製造した。測定装置として、レーザーフォーカス三次元測定機（三鷹光器株式会社製ＮＨ−３）を使用し、ポイントオートフォーカス法（ＩＳＯ ２５１７８−６０５：２０１４）により設置平面に対する光学平面の傾斜角度を測定した。このとき、測定範囲の直径を０．８ｍｍ、データ点数を８００点として、光学平面の３次元形状を測定し、当該形状に基づいて設置平面に対する光学平面の傾斜角度を測定した。各傾斜角度について、上記の測定を５回ずつ行った。

【0040】

図３は、光学平面の傾斜角度と、測定結果の標準偏差との関係を示すグラフである。図３において、横軸は、設置平面に対する光学平面の傾斜角度（°）を示し、縦軸は、５回の測定結果の標準偏差を示す。なお、傾斜角度が４９°の光学平面については、装置の測定限界により測定できなかったため、測定結果を示していない。この結果から、この測定装置では、傾斜角度が４０°を超えると、測定結果の標準偏差が増加し、測定精度が低下することがわかった。また、測定可能な限界の傾斜角度が４８°であることもわかった。したがって、高精度な測定を行う観点から、設置平面に対する光学平面の傾斜角度は、４０°以下であることが好ましい。

【0041】

本実施の形態に係る光レセプタクル１４０では、設置平面１４１に対する反射面１４３の傾斜角度は４５°であり、設置平面１４１に対する光分離部１４４の傾斜角度は６０°である。このため、この測定装置では、設置平面１４１に対する反射面１４３および光分離部１４４の傾斜角度を高精度に測定することは困難である。

【0042】

（２）光学平面の傾斜角度の測定方法
次に、本実施の形態に係る光学平面の傾斜角度の測定方法について説明する。図４は、光学平面の傾斜角度の測定方法を説明するための部分拡大模式図である。図４は、図２Ｄにおいて破線で示される領域の部分拡大模式図である。図４において、破線は、設置平面１４１に沿う平行線を示している。したがって、設置平面１４１に対する傾斜角度は、当該平行線に対する傾斜角度に等しい。また、本実施の形態に係る光学平面の傾斜角度の測定方法では、設置平面１４１に対する光学平面（光分離部１４４）の傾斜角度を２回に分けて測定する。

【0043】

まず、光レセプタクル１４０を準備して測定装置に設置する。このとき、測定装置が高精度に傾斜角度を測定できる角度範囲（例えば、装置における基準面（０°）に対して０〜±４０°の範囲）内に、設置平面１４１の傾斜角度および基準平面１４７の傾斜角度が収まるように、光レセプタクル１４０を設置する。

【0044】

次いで、設置平面１４１に対する基準平面１４７の傾斜角度である第１傾斜角度θ１を測定する。具体的には、測定装置により、装置における基準面に対する設置平面１４１の傾斜角度および基準平面１４７の傾斜角度を測定し、これらの差分値を算出して第１傾斜角度θ１を測定する。

【0045】

次いで、光レセプタクル１４０と、レーザープローブから放出されるレーザー光の光軸とを相対的に回転させる。このとき、測定装置が高精度に傾斜角度を測定できる角度範囲（例えば、装置における基準面（０°）に対して０〜±４０°の範囲）内に、基準平面１４７の傾斜角度および光分離部１４４の傾斜角度が収まるように、光レセプタクル１４０を回転させる。

【0046】

次いで、基準平面１４７に対する光分離部１４４の傾斜角度である第２傾斜角度θ２を測定する。具体的には、測定装置により、装置における基準面に対する基準平面１４７の傾斜角度および光分離部１４４の傾斜角度を測定し、これらの差分値を算出して第２傾斜角度θ２を測定する。

【0047】

最後に、測定した第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２を足し合わせて、設置平面１４１に対する光分離部１４４の傾斜角度である第３傾斜角度θ３を算出する。

【0048】

前述のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル１４０では、設置平面１４１に対する光分離部１４４の傾斜角度（第３傾斜角度θ３）は、６０°であり、上記の測定装置の測定限界より大きい。しかしながら、設置平面１４１に対する基準平面１４７の傾斜角度（第１傾斜角度θ１）と、基準平面１４７に対する光分離部１４４の傾斜角度（第２傾斜角度θ２）とは、ともに３０°であり、上記の測定装置により高精度に測定できる範囲内の大きさである。したがって、上記の手順により、測定装置の測定限界より大きい傾斜角度であったとしても、光レセプタクル１４０における、設置平面１４１に対する光分離部１４４の傾斜角度を高精度で測定することができる。

【0049】

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る測定方法では、設置平面１４１に対する基準平面１４７の傾斜角度を測定し、当該基準平面１４７を基準として光学平面の傾斜角度を測定する。このように、高精度で測定することができる角度範囲内で、複数回に分けて光学平面の傾斜角度の測定を行う。結果として、１回の測定では、レーザープローブ方式の測定装置を使用して適切に測定することができない傾斜角度の光学平面であっても、高精度で傾斜角度を測定することができる。

【0050】

また、傾斜角度の基準となる基準平面１４７は、光レセプタクル１４０と一体化として、形成することができるため、簡単かつ高精度で光学平面の傾斜角度を測定することができる。

【0051】

なお、本実施の形態に係る測定方法では、光学平面の傾斜角度を２回に分けて測定する場合について説明したが、本発明に係る測定方法では、３回以上に分けて測定してもよい。

【0052】

また、本実施の形態に係る測定方法では、光学平面として光分離部１４４の傾斜角度を測定する場合について説明したが、本発明に係る測定方法では、測定対象となる光学平面は光分離部１４４に限定されない。測定対象となる光学平面は、第１光学面１４２および第２光学面１４５の間の光路上に配置され、第１光学面１４２で入射した光の少なくとも一部を第２光学面１４５に向けて透過または反射させ、あるいは第２光学面１４５で入射した光の少なくとも一部を第１光学面１４２に向けて透過または反射させる、設置平面１４１に対して４０°より大きい角度で傾斜している光学平面であればよい。たとえば、設置平面１４１に対する反射面１４３の傾斜角度を測定してもよい。

【0053】

また、本実施の形態では、２つの基準平面１４７を有する光レセプタクル１４０について説明したが、基準平面１４７の数は、これに限定されない。たとえば、基準平面１４７の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。傾斜角度を高精度で測定する観点から、傾斜角度の測定時において、基準平面１４７と、光学平面とは、隣接していることが好ましい。

【0054】

（変形例）
本実施の形態では、図２Ａに示されるように、２つの基準平面１４７が光分離部１４４の両側に隣接するように配置されている光レセプタクル１４０について説明したが、基準平面の位置は、これに限定されない。図５Ａ〜Ｃ、図６Ａ〜Ｄは、変形例に係る光レセプタクル１４０ａ〜１４０ｇの構成を示す斜視図である。

【0055】

図５Ａ〜Ｃに示されるように、基準平面１４７ａ〜ｃは、光分離部１４４より光レセプタクル１４０ａの天面側に配置されていてもよい。このとき、基準平面１４７ａ〜ｃを含む凹部は、光分離部１４４を含む凹部に開口していてもよいし（図５Ａ）、側面に開口していてもよいし（図５Ｂ）、両方に開口していてもよい（図５Ｃ）。

【0056】

また、図６Ａ〜Ｄに示されるように、基準平面１４７ｄ〜ｇは、分離部１４４より光レセプタクル１４０ｄの背面側に配置されていてもよい。このとき、基準平面１４７ｄ〜ｇを含む凹部は、光分離部１４４を含む凹部に開口していてもよいし（図６Ａ）、側面に開口していてもよいし（図６Ｂ）、両方に開口していてもよいし（図６Ｃ）、両方に開口していなくてもよい（図６Ｄ）。

【0057】

さらに、本実施の形態では、１つの発光素子１２２の発光面１２５または１つの受光素子１２３の受光面１２６と、１つの光伝送体１５０の端面１５１とを光学的に接続させる光レセプタクル１４０について説明したが、本発明に係る光レセプタクル１４０は、この態様に限定されない。たとえば、図７Ａ〜Ｄ、図８Ａ〜Ｅ、図９Ａ〜Ｃ、図１０Ａ〜Ｄに示されるように、本発明に係る光レセプタクルは、複数の発光素子の発光面または複数の受光素子の受光面と、複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に接続させてもよい。

【0058】

特に図示しないが、複数の光電変換素子と、複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に接続させる光レセプタクル（レンズアレイともいう）１４０ｈ〜１４０ｗでは、複数の第１光学面１４２と、複数の第２光学面１４２とが、光レセプタクル１４０ｈ〜１４０ｗの裏側に設けられた凹部の底面に長辺方向に沿って一列に配置され、複数の第３光学面１４６が、光レセプタクル１４０ｈ〜１４０ｗの正面側に設けられた凹部の底面に長辺方向に沿って一列に配置されている。このため、光レセプタクル１４０ｈ〜１４０ｗでは、本実施の形態に係る光レセプタクル１４０の反射面１４３および光分離部１４４と比較して、反射面１４３’および光分離部１４４’の面積が、より大きい。また、光レセプタクルの光分離部は、特開２０１２−１９４３７２号公報に記載されているレンズアレイ（光レセプタクル）の反射／透過部のような構成であってもよい。このような複数の光電変換素子と、複数の光伝送体とをそれぞれ光学的に接続させる光レセプタクルであっても、基準平面の位置は、特に限定されない。図７Ａ〜Ｄ、図８Ａ〜Ｅ、図９Ａ〜Ｃ、図１０Ａ〜Ｄは、変形例に係る光レセプタクル１４０ｈ〜１４０ｗの構成を示す斜視図である。

【0059】

図７Ａ〜Ｄに示されるように、基準平面１４７ｈ〜ｋは、光分離部１４４’の近傍に配置されていてもよい。このとき、基準平面１４７ｈ〜ｋを含む凹部は、光分離部１４４’を含む凹部の両側において、光分離部１４４’を含む凹部に開口していてもよいし（図７Ａ）、側面に開口していてもよいし（図７Ｂ）、両方に開口していてもよいし（図７Ｃ）、光分離部１４４’を含む凹部の内側に配置されていてもよい（図７Ｄ）。

【0060】

また、図８Ａ〜Ｅに示されるように、基準平面１４７ｌ〜ｐは、光分離部１４４’より光レセプタクル１４０ｌの天面側に配置されていてもよい。このとき、基準平面１４７ｌ〜ｐを含む凹部は、光分離部１４４’を含む凹部の両側において、光分離部１４４’を含む凹部に開口していてもよいし（図８Ａ）、側面に開口していてもよいし（図８Ｂ）、両方に開口していてもよいし（図８Ｃ）、両方に開口していなくてもよいし（図８Ｄ）、光分離部１４４’を含む凹部の内側に配置されていてもよい（図８Ｅ）。

【0061】

また、図９Ａ〜Ｃに示されるように、基準平面１４７ｑ〜ｓは、光分離部１４４’より光レセプタクル１４０ｑの背面側に配置されていてもよい。このとき、基準平面１４７ｑ〜ｓを含む凹部は、側面および背面の両方に開口していてもよいし（図９Ａ）、背面のみに開口していてもよいし（図９Ｂおよび図９Ｃ）。また、図９Ｃに示されるように、基準平面１４７ｓは、１つであってもよい。

【0062】

また、図１０Ａ〜Ｄに示されるように、基準平面１４７ｔ〜ｗを含む凹部は、設置平面１４１と平行な底面を有していなくてもよい。このとき、基準平面１４７ｔ〜ｗを含む凹部は、光分離部１４４’を含む凹部の両側において、光分離部１４４’を含む凹部に開口していてもよいし（図１０Ａ）、側面に開口していてもよいし（図１０Ｂ）、両方に開口していてもよいし（図１０Ｃ）、光分離部１４４’を含む凹部の内側に配置されていてもよい（図１０Ｄ）。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明に係る測定方法は、例えば、光レセプタクルを製造する際の品質管理などに有用である。

【符号の説明】

【0064】

１００ 光モジュール
１２０ 光電変換装置
１２１ 基板
１２２ 発光素子
１２３ 受光素子
１２４ 検出素子
１２５ 発光面
１２６ 受光面
１４０、１４０ａ〜ｗ 光レセプタクル
１４１ 設置平面
１４２ 第１光学面
１４３、１４３’ 反射面
１４４、１４４’ 光分離部
１４５ 第２光学面
１４６ 第３光学面
１４７、１４７ａ〜ｗ 基準平面
１５０ 光伝送体
１５１ 端面
１５２ フェルール
Ｌ 出射光
Ｌｍ モニター光
Ｌｓ 信号光
Ｌｒ 受信光
θ１ 第１傾斜角度
θ２ 第２傾斜角度
θ３ 第３傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】