特開 2023-174050 光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023174050

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/02255 20210101AFI20231130BHJP

【ＦＩ】

H01S5/02255

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022086668

(22)【出願日】2022-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】三枝 慈

(72)【発明者】

【氏名】冨田 功

【テーマコード（参考）】

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F173MC01

5F173ME62

5F173ME85

5F173MF28

(57)【要約】

【課題】 より小型化が可能な光モジュールを提供すること。
【解決手段】
本発明の光モジュールは、筐体と、前記筐体の第１の面に取り付けられ、光を出力する光源と、前記光源と向かい合う位置に配置され、前記第１の面に対して垂直な方向にむけて、前記光源からの前記光を反射する第１の反射手段と、前記光源からの前記光の出力方向と平行な方向に向けて、前記第１の反射手段からの前記光を反射する第２の反射手段と、前記第２の反射手段からの前記光を透過する透過手段とを備える光モジュール。
【選択図】 図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の第１の面に取り付けられ、光を出力する光源と、
前記光源と向かい合う位置に配置され、前記第１の面に対して垂直な方向にむけて、前記光源からの前記光を反射する第１の反射手段と、
前記光源からの前記光の出力方向と平行な方向に向けて、前記第１の反射手段からの前記光を反射する第２の反射手段と、
前記第２の反射手段からの前記光を透過する透過手段と
を備える光モジュール。

【請求項2】

前記透過手段は、磁性体であって、前記透過手段が有する磁力によって、前記筐体の面のうち、前記第１の面と向かい合う第２の面又は前記筐体の面のうち前記第２の面と交わる面に保持される、
請求項１に記載の光モジュール。

【請求項3】

前記透過手段は、磁性体であって、前記透過手段が有する磁力によって、前記第２の面又は前記筐体の面のうち前記第２の面と交わる面に保持された状態で、前記第２の面又は前記筐体の面のうち前記第２の面と交わる面に接着部材により固定される、請求項２に記載の光モジュール。

【請求項4】

前記透過手段により透過された前記光を反射し、前記筐体の外部に向けて出力する第３の反射手段を更に備える請求項１から３のうち何れか１項に記載の光モジュール。

【請求項5】

前記光源は、前記第１の面と平行な方向に前記光を出力する請求項１から３のうち何れか１項に記載の光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光を出力する光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光通信においては、光信号を送信するための光モジュールが用いられる。上記のような光モジュールとしては、例えば、Ｎａｎｏ ＩＴＬＡ（Ｉｎｔｅｇｒａｂｌｅ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｌａｓｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）が用いられる。本光モジュールには、レーザやレンズなどの透過手段が搭載される。

【0003】

例えば、特許文献１には、光通信装置内のレーザ光源から出力された光を、光通信装置内で反射した後に光通信装置から出射する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１０１５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年では、光モジュールの更なる小型化が求められている。しかし、特許文献１に記載の光通信装置においては、光モジュール内の空間を効率的に利用して各透過手段を配置することができなかった。その結果、光モジュールを小型化することが困難であった。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、光を出力する光モジュールを小型化することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の光モジュールは、
筐体と、
前記筐体の第１の面に取り付けられ、光を出力する光源と、
前記光源と向かい合う位置に配置され、前記第１の面に対して垂直な方向にむけて、前記光源からの前記光を反射する第１の反射手段と、
前記光源からの前記光の出力方向と平行な方向に向けて、前記第１の反射手段からの前記光を反射する第２の反射手段と、
前記第２の反射手段からの前記光を透過する透過手段とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光を出力する光モジュールを小型化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。

【図3】本発明の第１の実施形態における変形例の構成例を示すブロック図である。

【図4】本発明の第１の実施形態における変形例の動作例を示すフローチャートである。

【図5】本発明の第２の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の第２の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。

【図7】本発明の第３の実施形態における光モジュールの構成例を示すブロック図である。

【図8】本発明の第３の実施形態における光モジュールの動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態における光モジュール１について、図１に基づき説明する。図１は、光モジュール１の構成例を示すブロック図である。なお、図１における矢印Ａは、鉛直方向を示すものである。また、図１における矢印Ｐは、光源２０から出力された光の光路を示すものである。

【0011】

光モジュール１の構成について説明する。図１に示されるように、光モジュール１は、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０、透過手段５０及び基板６０を備える。基板６０は、本発明の必須の構成要素ではない。

【0012】

筐体１０は、図１に示されるように、第１の面１１及び第２の面１２を備える。第１の面１１及び第２の面１２は、第１の面１１に対して垂直方向において互いに向かい合う面である。図１に示されるように、筐体１０は、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０、透過手段５０及び基板６０を格納する。

【0013】

光源２０は、筐体１０の第１の面１１に取り付けられ、光を出力する。具体的には、図１に示されるように、光源２０は、第１の面１１に対して取り付けられた基板６０上に固定されることにより、筐体１０の第１の面１１に取り付けられる。すなわち、光源２０は、基板６０を介して、筐体１０の第１の面１１取り付けられる。なお、光源２０は、筐体１０の第１の面１１に直接、取り付けられてもよい。光源２０は、第１の面１１と平行な方向に光を出力する。光源２０は、例えば、レーザダイオードである。

【0014】

第１の反射手段３０は、光源２０と向かい合う位置に配置され、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する。例えば、第１の反射手段３０は、基板６０上に設けられたミラーである。第１の反射手段３０で反射された光は、第２の反射手段４０に入射する。

【0015】

第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する。例えば、第２の反射手段４０は、第１の反射手段３０から入射した光を、透過手段５０に向けて反射する。例えば、第２の反射手段４０は、基板６０上に設けられたミラーである。なお、第１の反射手段３０及び第２の反射手段４０は、図１に示されるように一体に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。

【0016】

なお、第１の反射手段３０及び第２の反射手段４０の各々は、半透過ミラーであってもよい。例えば、第１の反射手段３０は、入射した光を第２の反射手段４０に反射するとともに光を透過する。また、第２の反射手段４０は、入射した光を透過手段５０に向けて反射するとともに光を透過する。これらの場合、透過された光は、不図示の受光手段に入射する。

【0017】

透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する。透過手段５０は、例えば、コリメータレンズやアイソレータである。透過手段５０がアイソレータである場合、透過手段５０は磁性体である。この場合、透過手段５０は、透過手段５０が有する磁力によって第１の面１１と向かい合う第２の面１２又は筐体１０の面のうち第２の面１２と交わる面に保持される。

【0018】

筐体１０内で透過手段５０を固定する場合、透過手段５０は、透過手段５０が有する磁力によって、第２の面１２又は筐体１０の面のうち第２の面１２と交わる面に保持された状態で、第２の面１２又は筐体１０の面のうち第２の面１２と交わる面に接着部材により固定される。接着部材とは、例えば、ネジ止めや接着剤などを指す。前述の筐体１０の面のうち第２の面１２と交わる面とは、例えば、筐体１０を構成する面のうち、第１の面１１及び第２の面１２以外の面を指す。これにより、光モジュール１の製造者は、透過手段５０を筐体１０内で固定する際の位置決めを磁力によって行うことができる。この結果、光モジュール１の製造者は、光モジュール１を簡易に作成することができる。

【0019】

基板６０上には光源２０、第１の反射手段３０及び第２の反射手段４０が設けられる。基板６０は、例えばペルチェ素子である。

【0020】

次に、図２に基づいて、光モジュール１の動作について説明する。図２は、光モジュール１の動作例を示すフローチャートである。光源２０は、第１の面１１と平行な方向に光を出力する（Ｓ１０１）。第１の反射手段３０は、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する（Ｓ１０２）。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する（Ｓ１０３）。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する（Ｓ１０４）。

【0021】

以上、光モジュール１について説明した。光モジュール１は、前述のように、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０及び透過手段５０を備える。光源２０は、筐体の第１の面１１に対して固定され、光を出力する。第１の反射手段３０は、光源２０と向かい合う位置に配置され、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する。

【0022】

このように、光モジュール１において、光源２０から出力された光は、第１の反射手段３０によって垂直方向に反射される。そのうえで、第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する。そのため、光源２０から出力された光の光路は、筐体１０内を立体的に通る。この結果、光路が平面上を通る場合に比べて、光モジュール１は、光モジュール１内の空間を効率的に利用して各透過手段を配置することができる。そのため、光モジュール１によれば、光を出力する光モジュールを小型化することができる。

【0023】

次に、図３を用いて第１の実施形態の変形例について説明する。図３は、光モジュール１Ａの構成例を示すブロック図である。光モジュール１Ａは、図３に示されるように、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０、透過手段５０、基板６０、第１のレンズ７０及び第２のレンズ８０を備える。光モジュール１Ａは、第１のレンズ７０及び第２のレンズ８０を備える点で、光モジュール１と相違する。

【0024】

第１のレンズ７０は、例えばコリメータレンズである。第１のレンズ７０は、光源２０からの光を第１の反射手段３０に向けて透過する。また、第１のレンズ７０は、基板６０上に設けられる。

【0025】

第２のレンズ８０は、例えば集光レンズである。第２のレンズ８０は、透過手段５０からの光を、筐体１０の外に向けて透過する。また、第２のレンズ８０は、例えば、筐体１０の第２の面１２に対して接着する。

【0026】

上記の第１のレンズ７０及び第２のレンズ８０は、その他の光部品であってもよい。その他の光部品とは、例えば光フィルタ等である。

【0027】

次に、図４に基づいて、光モジュール１Ａの動作について説明する。図４は、光モジュール１Ａの動作例を示すフローチャートである。光源２０は、第１の面１１と平行な方向に光を出力する（Ｓ１０１）。第１のレンズ７０は、光源２０からの光を第１の反射手段３０に向けて透過する（Ｓ１０１Ａ）。第１の反射手段３０は、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する（Ｓ１０２）。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する（Ｓ１０３）。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する（Ｓ１０４）。第２のレンズ８０は、透過手段５０からの光を、筐体１０の外に向けて透過する（Ｓ１０２Ａ）。

【0028】

光モジュール１Ａは、光モジュール１と同様の構成要素を備える。そのため、光モジュール１Ａは、光モジュール１と同様に、光を出力する光モジュールを小型化することができる。

【0029】

＜第２の実施形態＞
次に図５を用いて第２の実施形態について説明する。図５は、光モジュール２の構成例を示すブロック図である。光モジュール２は、図５に示されるように、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０、透過手段５０、基板６０及び第３の反射手段９０を備える。光モジュール２は、第３の反射手段９０を備える点で光モジュール１と相違する。

【0030】

第３の反射手段９０は、透過手段５０からの光を反射し、筐体１０の外部に向けて出力する。なお、図５では、第３の反射手段９０は、奥向きに光を反射しているが、光を反射する方向はこれに限られない。例えば、第３の反射手段９０は、第１の面１１又は第２の面１２に向けて光を反射してもよい。例えば、第３の反射手段９０は、筐体１０の第２の面１２に取り付けられたミラーである。

【0031】

なお、第３の反射手段９０は、半透過ミラーであってもよい。例えば、第３の反射手段９０は、入射した光を筐体１０の外部に向けて反射するとともに光を透過する。の場合、透過された光は、不図示の受光手段に入射する。

【0032】

次に、図６に基づいて、光モジュール２の動作について説明する。図６は、光モジュール２の動作例を示すフローチャートである。光源２０は、第１の面１１と平行な方向に光を出力する（Ｓ１０１）。第１の反射手段３０は、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する（Ｓ１０２）。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する（Ｓ１０３）。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する（Ｓ１０４）。第３の反射手段９０は、透過手段５０からの光を反射し、筐体１０の外部に向けて出力する（Ｓ２０１）。

【0033】

光モジュール２は、第３の反射手段９０を備えることにより、光が出射される方向を変化させることができる。

【0034】

また、光モジュール２は、光モジュール１と同様の構成要素を備える。そのため、光モジュール２は、光モジュール１と同様に、光を出力する光モジュールを小型化することができる。

【0035】

なお、光モジュール２は、光モジュール１Ａと同様に、第１のレンズ７０及び第２のレンズ８０を備えていてもよい。

【0036】

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態における光モジュール３について、図７に基づき説明する。図７は、光モジュール３の構成例を示すブロック図である。なお、図７における矢印Ａは、鉛直方向を示すものである。また、図７における矢印Ｐは、光源２０から出力された光の光路を示すものである。

【0037】

光モジュール３の構成について説明する。図１に示されるように、光モジュール１は、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０及び透過手段５０を備える。

【0038】

光源２０は、筐体１０の第１の面１１に取り付けられ、光を出力する。第１の反射手段３０は、光源２０と向かい合う位置に配置され、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する。透過手段５０は、第２の反射手段からの光を透過する。

【0039】

次に、図８に基づいて、光モジュール３の動作について説明する。図８は、光モジュール３の動作例を示すフローチャートである。光源２０は、光を出力する（Ｓ３０１）。第１の反射手段３０は、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する（Ｓ３０２）。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、光を反射する（Ｓ３０３）。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する（Ｓ３０４）。

【0040】

以上、光モジュール３について説明した。光モジュール３は、前述のように、筐体１０、光源２０、第１の反射手段３０、第２の反射手段４０及び透過手段５０を備える。光源２０は、筐体の第１の面１１に対して固定され、光を出力する。第１の反射手段３０は、光源２０と向かい合う位置に配置され、第１の面１１に対して垂直な方向にむけて、光源２０からの光を反射する。第２の反射手段４０は、光源２０からの光の出力方向と平行な方向に向けて、第１の反射手段３０からの光を反射する。透過手段５０は、第２の反射手段４０からの光を透過する。

【0041】

このように、光モジュール３において、光源２０から出力された光は、第１の反射手段３０によって鉛直方向に反射される。そのため、光源２０から出力された光の光路は、筐体１０内を立体的に通る。この結果、光路が平面上を通る場合に比べて、光モジュール３は、光モジュール３内の空間を効率的に利用して各透過手段を配置することができる。そのため、光モジュール３によれば、光を出力する光モジュールを小型化することができる。

【0042】

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0043】

１、１Ａ、２、３ 光モジュール
１０ 筐体
２０ 光源
３０ 第１の反射手段
４０ 第２の反射手段
５０ 透過手段
６０ 基板
７０ 第１のレンズ
８０ 第２のレンズ
９０ 第３の反射手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】