特許 6548119 光レセプタクルおよび光モジュール

(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】6548119

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】光レセプタクルおよび光モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20190711BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

【請求項の数】4

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-197027(P2015-197027)

(22)【出願日】2015年10月2日

(65)【公開番号】特開2017-68212(P2017-68212A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月3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】今 亜耶乃

【審査官】 奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２２２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３７５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００９７０３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０６１５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６３９０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／２６− ６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０− ６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／４２− ６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光電変換素子および前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための検出素子が基板上に配置されている光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、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、
前記光電変換素子から出射された前記出射光を入射させるか、または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受信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光学面で入射した前記出射光を、前記基板に沿った方向に反射させるか、または前記光レセプタクルの内部を通る前記受信光を前記基板に垂直な方向に反射させる反射面と、
前記反射面で反射した前記出射光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、または前記光伝送体の端面から出射された前記受信光を入射させる、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、前記反射面で反射した前記出射光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させるか、または前記第２光学面で入射した前記受信光の少なくとも一部を前記第１光学面側に向けて進行させる光分離部と、
前記光分離部で分離された前記モニター光を前記検出素子に向けて出射させる、１または２以上の第３光学面と、
を有し、
前記光分離部は、
前記反射面で反射した前記出射光の光軸に対する傾斜面である複数の分割反射面と、
前記反射面で反射した前記出射光および前記第２光学面で入射した前記受信光の光軸に対する垂直面である複数の分割透過面と、
を含み、
前記複数の分割反射面および前記複数の分割透過面は、前記分割反射面の傾斜方向である第１の方向に沿って交互に配置されており、
前記分割反射面は、前記反射面で反射した前記出射光の一部を前記モニター光として前記第３光学面側に向けて内部反射させ、
前記分割透過面は、前記反射面で反射した前記出射光の一部を前記信号光として前記第２光学面側に向けて透過させるか、または前記第２光学面で入射した前記受信光の一部を前記反射面側に向けて透過させ、
前記複数の分割透過面のうち少なくとも１つは、前記基板に垂直な方向において、他の前記分割透過面より幅が大きい、１または２以上の拡幅部を含む、
光レセプタクル。

【請求項2】

前記拡幅部は、前記基板に垂直な方向および前記第１の方向の両方に直交する第２の方向において、前記拡幅部を含む前記分割透過面の全部に亘って延在している、請求項１に記載の光レセプタクル。

【請求項3】

前記拡幅部は、前記拡幅部を含む前記分割透過面の一部に形成されている、請求項１に記載の光レセプタクル。

【請求項4】

基板と、前記基板上に配置され、発光領域または受光領域を有する１または２以上の光電変換素子と、前記基板上に配置され、前記光電変換素子の前記発光領域から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置と、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
を有し、
前記基板に垂直な方向と、前記基板に垂直な方向および前記第１の方向の両方に直交する第２の方向とにおいて、前記拡幅部の長さは、前記分割透過面における前記光電変換素子の前記発光領域または前記受光領域の像の長さと同じか、それより長い、
光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光レセプタクルおよびこれを有する光モジュールに関する。

【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出射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が基板上に配置されている光電変換装置と、光電変換装置の基板上に配置され、発光素子と光伝送体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。

【0005】

図１Ａは、特許文献１に記載の光モジュール１０の構成を模式的に示す断面図であり、図１Ｂは、光モジュール１０の光分離部３３の構成を示す部分拡大断面図である。図１Ｂは、図１Ａの破線で示される領域の部分拡大断面図である。図１Ｂでは、光レセプタクル３０内の光路を示すために、光レセプタクル３０の断面へのハッチングを省略している。

【0006】

図１Ａに示されるように、特許文献１に記載の光モジュール１０は、光電変換装置２０と、樹脂製の光レセプタクル３０とを有する。光レセプタクル３０は、発光素子２１から出射された出射光Ｌを入射させる第１光学面３１と、第１光学面３１で光レセプタクル３０内に入射した光Ｌを光伝送体２２側に反射する反射面３２と、反射面３２で反射した光Ｌを検出素子２４側に向かうモニター光Ｌｍおよび光伝送体２２側に向かう信号光Ｌｓに分離する光分離部３３と、光分離部３３で光レセプタクル３０外に出射された信号光Ｌｓを再度光レセプタクル３０内に入射させる透過面３４と、透過面３４で光レセプタクル３０内に入射した信号光Ｌｓを光伝送体２２の端面２３に集光するように出射する第２光学面３５と、モニター光Ｌｍを検出素子２４に向けて出射させる第３光学面３６とを有する。また、光分離部３３は、光レセプタクル３０に形成された凹部３７の内面の一部として形成されている。

【0007】

特許文献１に記載の光モジュール１０では、発光素子２１から出射され、第１光学面３１で入射した光Ｌは、反射面３２で光分離部３３に向かって反射する。反射面３２で反射した光Ｌは、光分離部３３によって信号光Ｌｓおよびモニター光Ｌｍに分離される。光分離部３３で分離されたモニター光Ｌｍは、検出素子２４の受光面に向けて第３光学面３６から出射される。一方、光分離部３３で分離された信号光Ｌｓは、光分離部３３を透過して光レセプタクル３０外に出射される。そして、透過面３４から再び光レセプタクル３０内に入射する。透過面３４で入射した信号光Ｌｓは、第２光学面３５で光伝送体２２の端面２３に向けて出射される。

【0008】

図１Ｂに示されるように、特許文献１に記載の光レセプタクル３０の光分離部３３は、入射光の一部をモニター光Ｌｍとして第３光学面３６に向けて全反射させる分割反射面３３ａと、入射光の他の一部を信号光Ｌｓとして第２光学面３５に向けて透過させる分割透過面３３ｂとを有する。分割反射面３３ａおよび分割透過面３３ｂは、分割反射面３３ａの傾斜方向において交互に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１５−０２２２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

前述のとおり、特許文献１に記載の光レセプタクル３０は、光電変換装置２０の上に配置されている。発光素子２１と光伝送体２２の端面とを高い結合効率で光学的に接続する観点から、光電変換装置２０に対して光レセプタクル３０を適切に配置することが重要となる。光レセプタクル３０の位置合わせは、例えば、第２光学面３５側から第２光学面３５、反射面３２および第１光学面３１を介して発光素子２１の発光面を観察し、第２光学面３５内に見える発光素子２１の発光面の中心位置に基づいて、光レセプタクル３０の位置を調整することで行われる。

【0011】

しかしながら、特許文献１に記載の光モジュール１０において上記のように光レセプタクル３０の位置合わせを行う場合、分割反射面３３ａによって発光素子２１の発光面の一部が見えなくなるため、発光面の中心位置を適切に検出できず、光レセプタクル３０の位置合わせを適切に行えないことがある。

【0012】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、分割反射面を含む光分離部を有していても、光伝送体用の光学面側から発光素子における発光面の中心位置を適切に検出することができる光レセプタクルを提供することを目的とする。また、本発明の目的は、この光レセプタクルを有する光モジュールを提供することも目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る光レセプタクルは、光電変換素子および前記光電変換素子から出射された出射光を監視するための検出素子が基板上に配置されている光電変換装置と、光伝送体との間に配置され、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、前記光電変換素子から出射された前記出射光を入射させるか、または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受信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光学面で入射した前記出射光を、前記基板に沿った方向に反射させるか、または前記光レセプタクルの内部を通る前記受信光を前記基板に垂直な方向に反射させる反射面と、前記反射面で反射した前記出射光を前記光伝送体の端面に向けて出射させるか、または前記光伝送体の端面から出射された前記受信光を入射させる、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、前記反射面で反射した前記出射光を前記検出素子に向かうモニター光と前記光伝送体の端面に向かう信号光とに分離させるか、または前記第２光学面で入射した前記受信光の少なくとも一部を前記第１光学面側に向けて進行させる光分離部と、前記光分離部で分離された前記モニター光を前記検出素子に向けて出射させる、１または２以上の第３光学面と、を有し、前記光分離部は、前記反射面で反射した前記出射光の光軸に対する傾斜面である複数の分割反射面と、前記反射面で反射した前記出射光および前記第２光学面で入射した前記受信光の光軸に対する垂直面である複数の分割透過面と、を含み、前記複数の分割反射面および前記複数の分割透過面は、前記分割反射面の傾斜方向である第１の方向に沿って交互に配置されており、前記分割反射面は、前記反射面で反射した前記出射光の一部を前記モニター光として前記第３光学面側に向けて内部反射させ、前記分割透過面は、前記反射面で反射した前記出射光の一部を前記信号光として前記第２光学面側に向けて透過させるか、または前記第２光学面で入射した前記受信光の一部を前記反射面側に向けて透過させ、前記複数の分割透過面のうち少なくとも１つは、前記基板に垂直な方向において、他の前記分割透過面より幅が大きい、１または２以上の拡幅部を含む。

【0014】

本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置され、発光領域または受光領域を有する１または２以上の光電変換素子と、前記基板上に配置され、前記光電変換素子の前記発光領域から出射された出射光を監視するための１または２以上の検出素子とを有する光電変換装置と、本発明に係る光レセプタクルと、を有し、前記基板に垂直な方向と、前記基板に垂直な方向および前記第１の方向の両方に直交する第２の方向とにおいて、前記拡幅部の長さは、前記分割透過面における前記光電変換素子の前記発光領域または前記受光領域の像の長さと同じか、それより長い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、光電変換装置に対して簡単かつ適切に位置合わせ可能な光レセプタクルを提供することができる。また、本発明によれば、低コストかつ短時間で製造されうる光モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１Ａ、Ｂは、特許文献１に記載の光モジュールの構成を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る光モジュールの構成を模式的に示す断面図である。

【図3】図３Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光レセプタクルの構成を示す図である。

【図4】図４Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光レセプタクルの光分離部の構成を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る光レセプタクルの光分離部の構成を示す図である。

【図6】図６Ａ、Ｂは、拡幅部の機能を説明するための図である。

【図7】図７Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る光レセプタクルの光分離部の構成を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態３に係る光モジュールの構成を模式的に示す断面図である。

【図9】図９Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る光レセプタクルの構成を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る光レセプタクルの光分離部の部分拡大正面図である。

【図11】図１１は、変形例に係る光レセプタクルの光分離部の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0018】

［実施の形態１］
（光モジュールの構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る光モジュール１００の構成を模式的に示す断面図である。なお、図２では、光レセプタクル１２０内の光路を示すために光レセプタクル１２０の断面へのハッチングを省略している。また、図２において、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。

【0019】

図２に示されるように、光モジュール１００は、光電変換素子（本実施の形態では、発光素子１１２）を含む基板実装型の光電変換装置１１０と、光レセプタクル１２０と、光伝送体１４０とを有する。光モジュール１００は、送信用の光モジュールであり、光レセプタクル１２０に光伝送体１４０がフェルール１４２を介して接続された状態で使用される。光電変換装置１１０および光レセプタクル１２０は、接着剤（例えば、熱／紫外線硬化性樹脂）などの公知の固定手段によって互いに固定される。そして、光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０と光伝送体１４０との間に配置された状態で、光電変換装置１１０と光伝送体１４０の端面１４１とを光学的に結合させる。なお、以下の説明では、光伝送体１４０が接続される側の面を光レセプタクル１２０の「正面」として説明する。

【0020】

光伝送体１４０の種類は、特に限定されず、光ファイバーや光導波路などが含まれる。本実施の形態では、光伝送体１４０は、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。光伝送体１４０の数は、特に限定されない。本実施の形態では、光伝送体１４０の数は、１本である。

【0021】

光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０と光伝送体１４０との間に配置された状態で、光電変換素子と光伝送体１４０の端面１４１とを光学的に結合させる。このとき、光レセプタクル１２０内では、光電変換装置１１０の光電変換素子（発光素子１１２）から出射された出射光Ｌ１の一部は、信号光Ｌｓとして分離され、出射光Ｌ１の他の一部は、出射光Ｌ１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として分離される。光レセプタクル１２０の詳細については、後述する。

【0022】

光電変換装置１１０は、基板１１１と、１個の光電変換素子（本実施の形態では、発光素子１１２）と、１個の検出素子１１４と、制御部１１６とを有する。

【0023】

本実施の形態では、光モジュール１００が送信用の光モジュールであるため、光電変換素子として発光素子１１２が使用される。また、光モジュール１００が受信用の光モジュールである場合は、光電変換素子として受光素子が使用される。さらに、複数の光電変換素子を有する送受信用の光モジュール（実施の形態３参照）では、光電変換素子として発光素子および受光素子が使用される。

【0024】

基板１１１は、発光素子１１２、検出素子１１４、制御部１１６および光レセプタクル１２０を保持する。基板１１１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。

【0025】

発光素子１１２は、基板１１１上に配置されており、基板１１１の表面に対して垂直な方向にレーザー光を出射する。より具体的には、発光素子１１２は、発光面１１３（発光領域）からレーザー光を出射する。発光面１１３の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、発光面１１３の形状は、円形状である。発光素子１１２の数は、特に限定されない。前述のとおり、本実施の形態では、発光素子１１２の数は、１個である。また、発光素子１１２の位置も特に限定されない。発光素子１１２は、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。

【0026】

検出素子１１４は、基板１１１上に配置されており、光レセプタクル１２０から出射されたモニター光Ｌｍを受光する。検出素子１１４は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）である。本実施の形態では、検出素子１１４は、基板１１１上において、発光素子１１２よりも光伝送体１４０側に配置されている。検出素子１１４の数は、特に限定されない。前述のとおり、本実施の形態では、検出素子１１４の数は、１個である。また、検出素子１１４からの反射光が光レセプタクル１２０内に戻ることを防止する観点から、検出素子１１４へ入射するモニター光Ｌｍの光軸は、検出素子１１４の検出面１１５に対して傾斜していてもよい。

【0027】

制御部１１６は、基板１１１上に配置されており、図外の配線を介して発光素子１１２および検出素子１１４と電気的に接続されている。制御部１１６は、検出素子１１４が受光したモニター光Ｌｍの強度や光量に基づいて、発光素子１１２が出射する出射光Ｌ１の出力を制御する。

【0028】

（光レセプタクルの構成）
光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０の基板１１１上に配置されている。以下、光レセプタクル１２０の構成について詳細に説明する。

【0029】

図３Ａ、Ｂは、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０の構成を示す図である。図３Ａは、光レセプタクル１２０の平面図であり、図３Ｂは、底面図である。

【0030】

図２および図３Ａ、Ｂに示されるように、光レセプタクル１２０は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、光レセプタクル１２０の底面には、四角錐台形状の第１凹部１３０が形成されている。光レセプタクル１２０の天面には、五角柱形状の第２凹部１３１と、略五角柱形状の第３凹部１３２とが、光レセプタクル１２０の長手方向に並んで形成されている。光レセプタクル１２０は、透光性を有し、発光素子１１２の発光面１１３から出射された出射光Ｌ１の一部である信号光Ｌｓを光伝送体１４０の端面１４１に向けて出射させる。

【0031】

本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、第１光学面１２１と、反射面１２２と、光分離部１２３と、透過面１２４と、第２光学面１２５と、第３光学面１２６とを有する。本実施の形態では、第１光学面１２１、第２光学面１２５および第３光学面１２６の数は、それぞれ１つである。

【0032】

光レセプタクル１２０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。

【0033】

第１光学面１２１は、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１を屈折させながら光レセプタクル１２０内に入射させる光学面である。このとき、第１光学面１２１は、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１をコリメート光に変換させる。第１光学面１２１は、第１凹部１３０の底面において、発光素子１１２の発光面１１３に対向するように形成されている。本実施の形態では、第１光学面１２１の形状は、発光素子１１２に向かって凸状の凸レンズ面である。また、第１光学面１２１の平面視形状は、円形状である。第１光学面１２１の中心軸は、発光素子１１２の発光面１１３に対して垂直であることが好ましい。また、第１光学面１２１の中心軸は、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１の光軸と一致することが好ましい。

【0034】

反射面１２２は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１を基板１１１に沿った方向に反射させる光学面である。これにより、反射面１２２は、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１を第２光学面１２５側に向けて反射させる。反射面１２２は、第２凹部１３１の内面の一部を構成している。反射面１２２は、光レセプタクル１２０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１４０（正面側）に近づくように傾斜している。反射面１２２の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、反射面１２２の傾斜角度は、反射面１２２に入射する光の光軸に対して４５°である。反射面１２２の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、反射面１２２の形状は、平面である。反射面１２２には、第１光学面１２１で入射した光Ｌ１が、臨界角より大きな入射角で入射する。

【0035】

光分離部１２３は、第１光学面１２１で入射し、反射面１２２で反射した光Ｌ１を検出素子１１４側に向かうモニター光Ｌｍと、光伝送体１４０の端面１４１側に向かう信号光Ｌｓとに分離させる。光分離部１２３は、第１光学面１２１および第２光学面１２５の間の光路上に配置されている。光分離部１２３は、第３凹部１３２の内面の一部を構成している。本実施の形態に係る光モジュール１００は、光レセプタクル１２０の光分離部１２３に主たる特徴を有する。そこで、光分離部１２３については、別途改めて詳細に説明する。

【0036】

透過面１２４は、光分離部１２３で分離され、光レセプタクル１２０外に出射された信号光Ｌｓを光レセプタクル１２０内に再度入射させる。透過面１２４は、光レセプタクル１２０の天面側に配置されている。本実施の形態では、透過面１２４は、光分離部１２３で分離された信号光Ｌｓに対する垂直面であることが好ましい。これにより、光伝送体１４０の端面１４１に向かう信号光Ｌｓを屈折させることなく光レセプタクル１２０内に入射させることができる。

【0037】

なお、透過面１２４は、光分離部１２３で分離された信号光Ｌｓの光軸に対する傾斜面であってもよい。この場合、透過面１２４は、光レセプタクル１２０の底面から天面に向かうにつれて、第２光学面１２５に近づくように傾斜している。傾斜面である透過面１２５の傾斜角度は特に限定されないが、射出成形における離型のための抜きテーパー相当の傾斜角度であることが好ましい。

【0038】

第２光学面１２５は、光分離部１２３で分離され、透過面１２４で光レセプタクル１２０内に入射した信号光Ｌｓを光伝送体１４０の端面１４１に向けて出射させる光学面である。このとき、第２光学面１２５は、信号光Ｌｓを収束させつつ、光伝送体１４０の端面１４１に向けて出射させる。本実施の形態では、第２光学面１２５の形状は、光伝送体１４０の端面１４１に向かって凸状の凸レンズ面である。第２光学面１２５の平面視形状は、円形状である。第２光学面１２５の中心軸は、光伝送体１４０の端面１４１に対して垂直であることが好ましい。

【0039】

第３光学面１２６は、光分離部１２３で分離されたモニター光Ｌｍを検出素子１１４に向けて出射させる光学面である。このとき、第３光学面１２６は、モニター光Ｌｍを収束させつつ、検出素子１１４に向けて出射させる。本実施の形態では、第３光学面１２６は、検出素子１１４に向かって凸状の凸レンズ面である。前述のとおり、検出素子１１４からの反射光が光レセプタクル１２０内に戻ることを防止する観点から、第３光学面１２６の中心軸は、検出素子１１４の検出面１１５に対して傾斜していることが好ましい。

【0040】

次に、光分離部１２３の構成について説明する。図４Ａ、Ｂおよび図５は、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０の光分離部１２３の構成を示す図である。図４Ａは、図２において破線で示される領域の部分拡大断面図であり、図４Ｂは、光分離部１２３近傍の光レセプタクル１２０の光路を示す部分拡大断面図である。図４Ｂでは、光レセプタクル１２０内の光路を示すために光レセプタクル１２０の断面へのハッチングを省略している。図５は、図２において破線で示される領域の部分拡大正面図であり、光分離部１２３の一部を透過面１２４側から見たときの部分拡大図である。

【0041】

図４Ａ、Ｂおよび図５に示されるように、光分離部１２３は、複数の分割反射面１２３ａ、複数の分割透過面１２３ｂ、複数の分割段差面１２３ｃおよび複数の稜線１２３ｅを有する。複数の分割反射面１２３ａおよび複数の分割透過面１２３ｂは、第１の方向Ｄ１に沿って交互に配置されている。ここで、「第１の方向」とは、分割反射面１２３ａの傾斜方向である（図４Ａ、Ｂに示される矢印Ｄ１参照）。また、以下の説明では、「第２の方向」とは、基板１１１に垂直な方向および第１の方向Ｄ１の両方に直交する方向をいう（図４Ａ、Ｂの紙面に垂直な方向、図５に示される矢印Ｄ２参照）。また、「第３の方向」とは、基板１１１に垂直な方向をいう（図４Ａ、Ｂおよび図５に示される矢印Ｄ３参照）。

【0042】

分割反射面１２３ａは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の光軸に対する傾斜面である。本実施の形態では、分割反射面１２３ａは、光レセプタクル１２０の天面から底面に向かうにつれて第２光学面１２５（光伝送体１４０）に近づくように傾斜している。図４Ｂに示されるように、分割反射面１２３ａは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の一部をモニター光Ｌｍとして第３光学面１２６側に向けて内部反射させる。分割反射面１２３ａの傾斜角は、反射面１２２で反射した光Ｌ１の光軸に対して４５°である。分割反射面１２３ａは、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。分割反射面１２３ａは、第１の方向Ｄ１において互いに同一平面上に配置されている。

【0043】

分割透過面１２３ｂは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の光軸に対する垂直面である。複数の分割透過面１２３ｂの幅ｄは、この後説明する拡幅部１２３ｄを除いては互いに同一となるように構成されていてもよいし、互いに異なるように構成されていてもよい。本実施の形態では、図５に示されるように、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）において、複数の分割透過面１２３ｂの幅ｄは、拡幅部１２３ｄを除いては互いに同一となるように構成されている。また、複数の分割透過面１２３ｂは、互いに平行に配置されている。

【0044】

また、複数の分割透過面１２３ｂのうち少なくとも１つは、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）において、他の分割透過面１２３ｂより幅が大きい、１または２以上の拡幅部１２３ｄを含んでいる。以下、第３の方向Ｄ３における拡幅部１２３ｄの長さをＷ１とし、第２の方向Ｄ２における拡幅部１２３ｄの長さをＷ２とする。本実施の形態では、図５に示されるように、拡幅部１２３ｄは、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）および第１の方向Ｄ１の両方に直交する第２の方向Ｄ２において、拡幅部１２３ｄを含む分割透過面１２３ｂの全部に亘って延在している。すなわち、複数の分割透過面１２３ｂのうちの１つの全体が拡幅部１２３ｄとなっている。詳細については後述するが、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）と、第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部１２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面１２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さ（本実施の形態では、φＤ）と同じか、それより長い（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ）。本実施の形態では、第３の方向Ｄ３と、第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部１２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面１２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さＤより長い（Ｗ１，Ｗ２＞Ｄ）。分割透過面１２３ｂ（拡幅部１２３ｄを含む）は、反射面１２２で反射した光Ｌ１の一部を信号光Ｌｓとして第２光学面１２５に向けて透過させる。このとき、分割透過面１２３ｂは、信号光Ｌｓを光レセプタクル１２０外に出射させる。分割透過面１２３ｂも、第１の方向Ｄ１に分割されており、所定の間隔で配置されている。本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、光分離部１２３の拡幅部１２３ｄに主たる特徴を有する。拡幅部１２３ｄの機能については、別途改めて詳細に説明する。

【0045】

分割段差面１２３ｃは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の光軸に平行な面であり、分割反射面１２３ａと分割透過面１２３ｂとを接続している。分割段差面１２３ｃも、第１の方向Ｄ１に所定の間隔で配置されている。複数の分割段差面１２３ｃは、互いに平行に配置されている。

【0046】

図４Ａに示されるように、分割反射面１２３ａ、分割段差面１２３ｃおよび分割透過面１２３ｂ（拡幅部１２３ｄを含む）は、この順番で第１の方向（天面から底面に向かう方向）Ｄ１に沿うように配列されている。分割段差面１２３ｃおよび分割透過面１２３ｂの間には、稜線１２３ｅが形成されている。本実施の形態では、隣接する複数の稜線１２３ｅは、互いに平行に配置されている。分割反射面１２３ａおよび分割透過面１２３ｂのなす角度のうち小さい角度は、１３５°である。また、分割反射面１２３ａおよび分割段差面１２３ｃのなす角度のうち小さい角度も、１３５°である。

【0047】

次に、光分離部１２３による光の分離について説明する。

【0048】

図４Ｂに示されるように、分割反射面１２３ａには、反射面１２２で反射した光Ｌ１の一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面１２３ａは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の一部の光を第３光学面１２６側に向けて内部反射させて、モニター光Ｌｍを生成する。また、分割透過面１２３ｂには、反射面１２２で反射した光Ｌ１の残部の光が入射する。分割透過面１２３ｂは、反射面１２２で反射した光Ｌ１の残部の光を透過させて、光伝送体１４０の端面１４１に向かう信号光Ｌｓを生成する。信号光Ｌｓは、第３凹部１３２に出射される。このとき、分割透過面１２３ｂは信号光Ｌｓに対して垂直面であるため、信号光Ｌｓを屈折させることなく、出射させる。なお、分割段差面１２３ｃは信号光Ｌｓの入射方向に平行に形成されているため、分割段差面１２３ｃには信号光Ｌｓは入射しない。

【0049】

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１１２から出射された光Ｌ１の強度や光量を監視できるモニター光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、反射面１２２側から光分離部１２３を見たときの、分割透過面１２３ｂと分割反射面１２３ａとの面積比とほぼ同じである。このため、信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、反射面１２２側から光分離部１２３を見たときの、分割透過面１２３ｂと分割反射面１２３ａとの面積比とを変えることで調整されうる。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＝５：５〜９：１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。本実施の形態では、信号光Ｌｓ：モニター光Ｌｍ＝８：２である。

【0050】

光レセプタクル１２０の製造方法は、特に限定されない。光レセプタクル１２０は、例えば射出成形により製造される。このとき、射出成形による製造容易性の観点からは、拡幅部１２３ｄが基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）および第１の方向Ｄ１の両方に直交する第２の方向Ｄ２において、拡幅部１２３ｄを含む分割透過面１２３ａの全部に亘って延在していることが好ましい。

【0051】

（光モジュールにおける光路）
次に、光モジュール１００における光路について説明する。

【0052】

図２に示されるように、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１は、第１光学面１２１で光レセプタクル１２０内に入射する。このとき、入射した光Ｌ１は、第１光学面１２１によってコリメート光に変換され、反射面１２２に向かって進行する。次いで、反射面１２２に到達した光Ｌ１は、反射面１２２で光分離部１２３に向かって反射する。光分離部１２３に到達した光Ｌ１の一部は、分割反射面１２３ａで第３光学面１２６に向かって内部反射されてモニター光Ｌｍとなる。モニター光Ｌｍは、第３光学面１２６で光レセプタクル１２０外に出射され、検出素子１１４の検出面１１５に到達する。このように、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１の一部は、モニター光Ｌｍとして、検出素子１１４に到達する。

【0053】

また、第１光学面１２１で光レセプタクル１２０内に入射し、反射面１２２で反射し、光分離部１２３に到達した光Ｌ１の他の一部は、分割透過面１２３ｂで透過面１２４に向かって透過しつつ、光レセプタクル１２０外に出射されて、信号光Ｌｓとなる。次いで、信号光Ｌｓは、透過面１２４で再度光レセプタクル１２０内に入射し、第２光学面１２５に到達する。第２光学面１２５に到達した信号光Ｌｓは、第２光学面１２５で光レセプタクル１２０外に出射され、光伝送体１４０の端面１４１に到達する。このように、発光素子１１２から出射された出射光Ｌ１の他の一部は、信号光Ｌｓとして、光伝送体１４０の端面１４１に到達する。

【0054】

（拡幅部の機能）
次に、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０の拡幅部１２３ｄの機能について図面を参照して詳細に説明する。比較のため、拡幅部１２３ｄを含まない光分離部１２３’を有する光レセプタクル（以下、「比較例に係る光レセプタクル」ともいう）についても説明する。

【0055】

図６Ａ、Ｂは、拡幅部１２３ｄの機能を説明するための図である。図６Ａは、比較例に係る光レセプタクルにおける光分離部１２３’の部分拡大断面図であり、図６Ｂは、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０における光分離部１２３の部分拡大断面図である。図６Ａ、Ｂでは、光レセプタクル１２０内を通る発光素子１１２の発光面１１３の像の経路を示すために、光レセプタクル１２０の断面へのハッチングを省略している。

【0056】

前述のとおり、発光素子１１２と光伝送体１４０の端面１４１とを高い結合効率で光学的に接続する観点からは、光電変換装置１１０に対して光レセプタクル１２０を適切な位置に配置することが重要となる。光レセプタクル１２０の位置合わせは、第２光学面１２５側から発光素子１１２の発光面１１３を見て、発光面１１３の中心位置を検出しながら、光レセプタクル１２０の位置を調整することで行われうる。発光素子１１２の発光面１１３は、例えば、第２光学面１２５と対向する位置にＣＣＤカメラを設置して、第２光学面１２５内に映る発光面１１３の像を画像認識することにより検出することができる。そして、検出された発光面１１３の中心位置を基準として、光レセプタクル１２０の位置を調整する。このとき、第２光学面１２５側からは発光素子１１２を直接見ることはできないため、第１光学面１２１、反射面１２２、分割透過面１２３ｂ、透過面１２４および第２光学面１２５を介して検出される発光面１１３の像に基づいて、発光面１１３の中心位置は検出される。

【0057】

以下、比較例に係る光レセプタクルの位置合わせと、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０の位置合わせとについて、それぞれ説明する。なお、図６Ａ、Ｂにおいて、梨地で示される領域は、発光素子１１２の発光面１１３の像が通過する経路を示している。本実施の形態では、第１光学面１２１に到達した光は、第１光学面１２１でコリメートされつつ光レセプタクル内に入射するため、光の進行方向に垂直な断面内において発光素子１１２の発光面１１３の像の大きさは一定である。また、第３の方向Ｄ３において、発光面１１３の像の長さφＤは、分割透過面１２３ｂ、１２３ｂ’の長さｄより長く、かつ拡幅部１２３ｄの長さＷ１より短いものとする（Ｗ１＞Ｄ＞ｄ）。また、ここでは簡単のため、第３の方向Ｄ３についてのみ比較するが、第２の方向Ｄ２についても同様に考えることができる。本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、第２の方向Ｄ２においても、発光面１１３の像の長さφＤは、拡幅部１２３ｄの長さＷ２より短いものとする（Ｗ２＞ｄ）。

【0058】

まず、比較例に係る光レセプタクルについて説明する。図６Ａに示されるように、拡幅部１２３ｄを含まない光分離部１２３’を有する光レセプタクルでは、第３の方向Ｄ３において、分割透過面１２３ｂ’の長さｄは、発光面１１３の像の長さＤより短い（Ｄ＞ｄ）。このため、発光面１１３の像の一部は、常に分割反射面１２３ａにより第２光学面１２５側から見えなくなってしまう。すなわち、光レセプタクルをどのように移動させても、第２光学面１２５面内に発光面１１３の像の全体が映ることはない。これにより、第２光学面１２５側から発光面１１３を見たときに、発光面１１３の中心位置を検出することができなくなることがある。結果として、光レセプタクルを光電変換装置１１０に対して適切に位置合わせすることが困難となる。

【0059】

従来、上記のように第２光学面１２５側から発光面１１３を見て、適切に発光面１１３の中心位置を検出できないときは、光伝送体１４０を光レセプタクルに接続した状態で、実際に発光素子１１２を発光させ、第２光学面１２５で出射される出射光を受光し、発光素子１１２と光伝送体１４０の端面１４１との結合効率を計測していた。そして、この結合効率が最も大きくなるように光レセプタクルの位置合わせを行っていた。しかし、従来の方法では、発光素子１１２を発光させるための外部回路や出射光を検出するための検出機器、発光素子１１２と光伝送体１４０の端面１４１との結合効率を測定するための測定機器などの外部機器が別途必要になってしまう。さらに、光伝送体１４０を光レセプタクルに接続したり、出射光を検出したりしなければならず、光レセプタクルの位置合わせのための工程が増えてしまい、かつ時間がかかってしまう。これらの結果として、比較例に係る光レセプタクルを有する光モジュールの製造コストが増大し、かつ製造時間が長くなるという問題がある。

【0060】

これに対して、本実施の形態に係る光モジュールでは、図６Ｂに示されるように、分割透過面１２３ｂにおいて、発光面１１３の像が通過すべき部分に拡幅部１２３ｄが形成されている。基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）と、第２の方向Ｄ２（図６Ｂの紙面に対して垂直な方向）とにおいて、拡幅部１２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面１２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さ（φＤ）よりも長い（Ｗ１，Ｗ２＞Ｄ）。このため、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、光レセプタクル１２０の位置がある程度合っていれば、発光面１１３の像の全体が、分割反射面１２３ａにより遮られることなく、第２光学面１２５に到達することができる。このため、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０では、第２光学面１２５側から発光素子１１２の発光面１１３を見たときに、適切に発光面１１３の中心位置を検出することができる。結果として、光電変換装置１１０に対して光レセプタクル１２０を適切に位置合わせすることができる。また、従来の方法と比較して、上記のような多数の外部機器を別途準備する必要がなく、かつ簡単な方法により位置合わせを行うことができるため、本実施の形態に係る光モジュール１００は、低コストかつ短時間で製造されうる。

【0061】

前述のとおり、第３の方向Ｄ３と第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部１２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面１２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さ（φＤ）と同じか、それより長い（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ、本実施の形態では、Ｗ１，Ｗ２＞Ｄ）。しかし、第１光学面１２１の寸法誤差などにより、分割透過面１２３ｂを通過する発光素子１１２の発光面１１３の像の経路がずれてしまった場合でも、発光面１１３の像が分割反射面１２３ａにより遮られることなく、第２光学面１２５に到達しうる観点からは、第３の方向Ｄ３と第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部１２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面１２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さ（φＤ）と、寸法誤差などを考慮した位置ズレＬとの和と同じか、それより長いことがより好ましい（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ＋Ｌ）。

【0062】

（効果）
以上のように、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０の光分離部１２３は、複数の分割透過面１２３ｂの一部として拡幅部１２３ｄを含む光分離部１２３を有する。このため、第２光学面１２５側から発光素子１１２の発光面１１３（発光領域）の像を観察することにより、発光素子１１２の発光面１１３の中心位置を適切に検出することができる。したがって、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０に対して簡単かつ短時間で位置合わせされうる。これにより、本実施の形態に係る光モジュール１００は、低コストかつ短時間で製造されうる。

【0063】

［実施の形態２］
実施の形態２に係る光モジュールは、光レセプタクルの構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。より具体的には、本実施の形態に係る光レセプタクルは、光分離部２２３の拡幅部２２３ｄの形状のみが実施の形態１に係る光レセプタクル１００と異なる。そこで、光分離部２２３についてのみ説明し、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0064】

図７Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る光レセプタクルの光分離部２２３の構成を示す図である。図７Ａは、実施の形態２に係る光レセプタクルの光分離部２２３の部分拡大断面図（図４Ａに対応）であり、図７Ｂは、実施の形態２に係る光レセプタクルの光分離部２２３の部分拡大正面図（図５に対応）である。

【0065】

図７Ａ、Ｂに示されるように、本実施の形態に係る光レセプタクルの光分離部２２３は、複数の分割反射面１２３ａ、複数の分割透過面２２３ｂ、複数の分割段差面１２３ｃおよび複数の稜線１２３ｅを有する。分割段差面１２３ｃは、分割反射面１２３ａと分割透過面２２３ｂとを接続している。分割段差面１２３ｃおよび分割透過面２２３ｂの間には、稜線１２３ｅが形成されている。

【0066】

複数の分割透過面２２３ｂの幅ｄは、拡幅部２２３ｄを除いては互いに同一となるように構成されていてもよいし、互いに異なるように構成されていてもよい。本実施の形態では、図７Ｂに示されるように、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）において、複数の分割透過面２２３ｂの幅ｄは、拡幅部２２３ｄを除いて互いに同一となるように構成されている。また、複数の分割透過面２２３ｂは、互いに平行に配置されている。

【0067】

本実施の形態に係る光レセプタクルの拡幅部２２３ｄは、拡幅部２２３ｄを含む分割透過面２２３ｂの一部に形成されている。基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）と、第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部２２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面２２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さＤと同じかそれより長い（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ）。これにより、本実施の形態に係る光モジュールにおいても、第２光学面１２５側から発光素子１１２の発光面１１３の像を観察することにより、発光面１１３の中心位置を適切に検出することができる。拡幅部２２３ｄの形状は、上記の機能を発揮することができれば特に限定されず、発光素子１１２の発光面１１３の形状に応じて適宜設計されうる。

【0068】

また、拡幅部２２３ｄが特定の分割透過面２２３ｂの一部にのみ形成されていることは、下記のような効果がある。前述のとおり、信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比は、反射面１２２側から光分離部２２３を見たときの分割透過面２２３ｂと分割反射面２２３ａとの面積比に依存する。このため、光分離部２２３において、拡幅部２２３ｄが形成されている領域では、拡幅部２２３ｄが形成されていない領域と比較して、信号光Ｌｓの光量が増大し、モニター光Ｌｍの光量が減少することとなる。このことは、光分離部２２３に入射する場所によらず、入射光をモニター光Ｌｍと信号光Ｌｓとに均一に分離する観点からは好ましくない。しかし、本実施の形態に係る光レセプタクルでは、拡幅部２２３ｄは、特定の分割透過面２２３ｂの一部にのみ形成されているため、信号光Ｌｓとモニター光Ｌｍとの光量比について、光分離部２２３の入射場所に応じて光量比が不均一になることを実施の形態１の光レセプタクル１２０に比べて抑制することができる。これにより、本実施の形態に係る光モジュールでは、通信情報をより高精度に送信することができる。

【0069】

（効果）
以上のように、実施の形態２に係る光レセプタクルおよび光モジュールでは、実施の形態１の効果に加え、光レセプタクルの位置合わせのために必要な範囲内にのみ拡幅部２２３ｄが形成されているため、より高精度な通信情報の送信を実現することができる。

【0070】

［実施の形態３］
（光モジュールの構成）
実施の形態３に係る光モジュール３００は、レンズアレイ型であり、監視を伴う光送信の多チャンネル化に対応できる点と、送受信用の光モジュール３００である点において、実施の形態２に係る光モジュールおよび光レセプタクルと異なる。以下、実施の形態１、２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0071】

図８は、実施の形態３に係る光モジュール３００の構成を模式的に示す断面図である。なお、図８では、光レセプタクル３２０内の光路を示すために光レセプタクル３２０の断面へのハッチングを省略している。

【0072】

図８に示されるように、実施の形態３に係る光モジュール３００は、光電変換装置３１０、光レセプタクル３２０および光伝送体１４０を有する。

【0073】

本実施の形態に係る光モジュール３００では、光伝送体１４０は、多芯一括型のコネクター内に収容された状態で公知の取付手段を介して光レセプタクル３２０に取り付けられている。本実施の形態では、１２本の光伝送体１４０が、図８の紙面に垂直な方向において、一定間隔で１列に配列されている。なお、光伝送体１４０は、２列以上に配列されていてもよい。

【0074】

光電変換装置３１０は、複数の発光素子１１２と、複数の受光素子３１２と、複数の検出素子１１４と、制御部１１６とを有する。発光素子１１２、受光素子３１２および検出素子１１４の数は、複数であれば特に限定されない。本実施の形態では、発光素子１１２、受光素子３１２および検出素子１１４の数は、それぞれ６個である。

【0075】

６個の発光素子１１２は、基板１１１上に一列に配列されている。図８では、６個の発光素子１１２は、紙面に垂直な方向に一列に配列されている。６個の発光素子１１２は、一定間隔で光伝送体１４０の配列方向に沿って配列されている。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、発光素子１１２も同じ列数で配列されてもよい。

【0076】

６個の受光素子３１２は、光伝送体１４０から出射され、光レセプタクル３２０の内部を通る受信光Ｌｒを受光する（図８参照）。６個の受光素子３１２は、基板１１１上に一列に配置されている。具体的には、６個の受光素子３１２は、６個の発光素子１１２と同一直線上に位置するように配列されている。受光素子３１２は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）である。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、受光素子３１２も同じ列数で配列されてもよい。

【0077】

６個の検出素子１１４は、基板１１１上に配置されている。６個の検出素子１１４は、６個の発光素子１１２に対応して一定間隔で１列に配列されている。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、検出素子１１４も同じ列数で配列されてもよい。

【0078】

（光レセプタクルの構成）
図９Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０の構成を示す図である。図９Ａは、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０の平面図であり、図９Ｂは、底面図であり、図９Ｃは、正面図である。

【0079】

図８および図９Ａ〜Ｃに示されるように、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０は、第１光学面１２１、反射面１２２、光分離部３２３、透過面１２４、第２光学面１２５および第３光学面１２６を有する。本実施の形態では、第１光学面１２１、第２光学面１２５および第３光学面１２６の数は、それぞれ１２個である。

【0080】

本実施の形態では、１２個の第１光学面１２１のうち、図示上側の６個の第１光学面１２１を送信側の第１光学面１２１とし、下側の６個の第１光学面１２１を受信側の第１光学面１２１として使用している。このように、本実施の形態に係る光レセプタクル３２０では、１２個の第１光学面１２１を等分し、かつ基板１１１に対する垂直面を境界面として、一方の部分は送信側として機能し、他方の部分は受信側として機能する。

【0081】

光レセプタクル３２０において、送信側として機能する部分は、実施の形態１、２に記載の光レセプタクルと同様の構成であるため、その説明を省略する。以下、受信側として機能する部分についてのみ説明する。

【0082】

光レセプタクル３２０のうち受信側として機能する部分は、光伝送体１４０から出射された出射光Ｌ２の少なくとも一部である受信光Ｌｒを入射し、受光素子３１２の受光面３１３（受光領域）に向けて出射させる。このように、光レセプタクル３２０は、光伝送体１４０の端面１４１と、受光素子３１２の受光面３１３とを光学的に結合させる。

【0083】

第２光学面１２５は、光伝送体１４０の端面１４１から出射された出射光Ｌ２を屈折させながら光レセプタクル１２０内に入射させる光学面でもある。このとき、第２光学面１２５は、光伝送体１４０の端面１４１から出射された光Ｌ２をコリメート光に変換させる。また、第２光学面１２５の中心軸は、光伝送体１４０の端面１４１から出射された光Ｌ２の光軸と一致することが好ましい。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、第２光学面１２５も同じ列数で配列される。

【0084】

透過面１２４は、第２光学面１２５で入射し、光レセプタクル３２０の内部を通る光Ｌ２を一度光レセプタクル３２０外に出射し、光分離部３２３に向けて進行させる光学面である。本実施の形態では、透過面１２４は、光レセプタクル３２０の内部を通る光Ｌ２に対する垂直面である。これにより、光分離部３２３に向かう光Ｌ２を屈折させることなく光レセプタクル３２０外に出射させることができる。

【0085】

光分離部３２３は、透過面１２４から光レセプタクル３２０外に出射された光Ｌ２の一部を受信光Ｌｒとして第１光学面１２１側に進行させる。

【0086】

図１０は、実施の形態３に係る光レセプタクル３２０の光分離部３２３の部分拡大正面図である。図１０に示されるように、光分離部３２３は、複数の分割反射面１２３ａ、複数の分割透過面３２３ｂ、複数の分割段差面１２３ｃ複数の稜線１２３ｅを有する。なお、光分離部３２３の構成は、送信側として機能する部分と、受信側として機能する部分とで同様の構成である。

【0087】

分割反射面１２３ａは、第２光学面１２５で入射し、透過面１２４で光レセプタクル３２０外に出射された光Ｌ２の光軸に対する傾斜面である。分割反射面１２３ａは、透過面１２４で光レセプタクル３２０外に出射された光Ｌ２の一部を反射する。

【0088】

分割透過面３２３ｂは、第２光学面１２５で入射し、透過面１２４で光レセプタクル３２０外に出射された光Ｌ２の光軸に対する垂直面である。分割透過面３２３ｂは、到達した光Ｌ２の一部を、光レセプタクル３２０内に再度入射させつつ、反射面１２２側に向けて透過させる。本実施の形態では、受信側として機能する部分の分割透過面３２３ｂは、６個の拡幅部３２３ｄを有する（図１０では、３個の拡幅部３２３ｄのみ図示）。受信側として機能する部分における６個の拡幅部は、一定間隔で光伝送体１４０の配列方向に沿って１列に配列されている。なお、光伝送体１４０が２列以上に配列されている場合は、拡幅部３２３ｄも同じ列数で配列されてもよい。

【0089】

反射面１２２は、光レセプタクル３２０の内部を通る受信光Ｌｒを基板１１１に垂直な方向に反射させる光学面である。反射面１２２には、受信光Ｌｒが、臨界角より大きな入射角で入射する。

【0090】

第１光学面１２１は、光伝送体１４０の端面１４１から出射され、光レセプタクル３２０の内部を通る受信光Ｌｒを屈折させながら受光素子３１２に向けて出射させる光学面である。このとき、第１光学面１２１は、光レセプタクル３２０の内部を進行してきたコリメート光（受信光Ｌｒ）を収束させつつ、受光素子３１２に向けて出射させる。

【0091】

また、受光素子３１２の受光面３１３に向かう受信光Ｌｒの光量は、受光素子３１２が適切に受信光Ｌｒを検出することができれば特に限定されない。受光素子３１２の受光面３１３に向かう受信光Ｌｒの光量は、第２光学面１２５側から光分離部３２３を見たときの、分割反射面１２３ａと分割透過面３２３ｂとの面積比に依存する。本実施の形態では、分割透過面３２３ｂで透過される受信光Ｌｒと、分割反射面１２３ａで反射される光との光量比は、８：２である。

【0092】

以上、本実施の形態に係る光モジュール３００および光レセプタクル３２０の構成について説明した。本実施の形態に係る光レセプタクル３２０においても、拡幅部３２３ｄが、特定の分割透過面３２３ｂの一部に形成されている。また、基板１１１に垂直な方向（第３の方向Ｄ３）と、第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部３２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面３２３ｂにおける発光素子１１２の発光面１１３の像の長さ（φＤ）と同じか、それより長い（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ）。さらに、本実施の形態に係る光レセプタクル３２０では、第３の方向Ｄ３と、第２の方向Ｄ２とにおいて、拡幅部３２３ｄの長さＷ１，Ｗ２は、分割透過面３２３ｂにおける受光素子３１２の受光面３１３の像の長さ（φＤ）と同じか、それより長い（Ｗ１，Ｗ２≧Ｄ）。これにより、光電変換装置３１０に対して光レセプタクル３２０を位置合わせするときに、第２光学面１２５側から各発光素子１１２の発光面１１３（発光領域）または各受光素子３１２の受光面３１３（受光領域）の中心位置を適切に検出することができる。最後に、光モジュール３００において、受信側として機能する部分の光路について説明する。

【0093】

図８に示されるように、光伝送体１４０から出射された光Ｌ２は、第２光学面１２５で光レセプタクル３２０内に入射する。光レセプタクル１２０内に入射した光Ｌ２は、透過面１２４で光分離部３２３に向けて光レセプタクル３２０外に出射される。光分離部３２３に到達した光Ｌ２の一部は、分割透過面３２３ｂで光レセプタクル３２０内に再度入射して受信光Ｌｒとなる。受信光Ｌｒは、反射面１２２で第１光学面１２１に向かって反射する。第１光学面１２１に到達した受信光Ｌｒは、第１光学面１２１で光レセプタクル３２０外に出射され、受信素子３１２の受光面３１３に到達する。このように、光伝送体１４０から出射された光Ｌ２の一部は、受信光Ｌｒとして、受信素子３１２の受信面３１３に到達する。

【0094】

（効果）
以上のように、実施の形態３に係る光モジュール３００および光レセプタクル３２０は、実施の形態２の効果に加え、監視を伴う光送信の多チャンネル化に対応することができる。また、実施の形態３に係る光モジュール３００は、送受信用の光モジュールとして機能しうる。

【0095】

なお、本発明は、上記実施の形態１〜３に限定されない。本発明に係る光レセプタクルの拡幅部は、分割反射面および分割透過面を含む光分離部を有する光レセプタクルおよび光モジュールであれば採用されうる。たとえば、本発明に係る光レセプタクルの光分離部の構成は、特開２０１５−０１４７４８号公報に記載されている光レセプタクルのように、複数の分割反射面および複数の分割透過面が、第１の方向と第２の方向とにおいて交互に配置されている光分離部にも適用されうる。

【0096】

また、上記実施の形態１〜３では、拡幅部１２３ｄ、２２３ｄ、３２３ｄと分割段差面１２３ｃとの間に、分割反射面１２３ａが形成されていない場合について説明したが、本発明に係る光レセプタクルの光分離部の構成は、これに限定されない。図１１は、変形例に係る光レセプタクルの光分離部４２３の構成を示す図である。図１１に示されるように、光レセプタクルの光分離部４２３は、拡幅部１２３ｄと分割段差面１２３ｃとの間に、分割反射面４２３ａを含んでいてもよい。

【0097】

また、上記実施の形態３では、拡幅部３２３ｄが特定の分割透過面３２３ｂの一部にのみ形成されている場合について説明したが、拡幅部３２３ｄは、特定の分割透過面３２３ｂの全部に形成されていてもよい（実施の形態１参照）。

【0098】

また、反射面１２２および分割反射面１２３ａ上に、光反射率が高い金属（例えば、ＡｌやＡｇ、Ａｕなど）の薄膜からなる反射膜を形成してもよい。部品点数の削減を優先させたい場合には、全反射面のみを利用した構成を採用することが好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、例えば光伝送体を用いた光通信に有用である。

【符号の説明】

【0100】

１０ 光モジュール
２０ 光電変換装置
２１ 発光素子
２２ 光伝送体
２３ 端面
２４ 検出素子
３０ 光レセプタクル
３１ 第１光学面
３２ 反射面
３３ 光分離部
３３ａ 分割反射面
３３ｂ 分割透過面
３４ 透過面
３５ 第２光学面
３６ 第３光学面
３７ 凹部
１００、３００ 光モジュール
１１０、３１０ 光電変換装置
１１１ 基板
１１２ 発光素子
１１３ 発光面
１１４ 検出素子
１１５ 検出面
１１６ 制御部
１２０、３２０ 光レセプタクル
１２１ 第１光学面
１２２ 反射面
１２３、１２３’、２２３、３２３、４２３ 光分離部
１２３ａ、４２３ａ 分割反射面
１２３ｂ、１２３ｂ’、２２３ｂ、３２３ｂ 分割透過面
１２３ｃ 分割段差面
１２３ｄ、２２３ｄ、３２３ｄ 拡幅部
１２３ｅ 稜線
１２４ 透過面
１２５ 第２光学面
１２６ 第３光学面
１３０ 第１凹部
１３１ 第２凹部
１３２ 第３凹部
１４０ 光伝送体
１４１ 端面
１４２ フェルール
３１２ 受光素子
３１３ 受光面
Ｌ１ 発光素子から出射された出射光
Ｌ２ 光伝送体から出射された出射光
Ｌｓ 信号光
Ｌｍ モニター光
Ｌｒ 受信光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】