光路转换型光学耦合元件制造技术

一种光路转换型光学耦合元件，其可双向使用并且保持部件数量最小化。一树脂模制体具有相互垂直的两个表面，即前表面（１５）和下表面（１９），以及与所述两个表面大致成４５度角的全反射面（２３）。在一个表面上一体形成多个准直透镜（１６）和间隔件（１７）。在另一个表面上一体形成多个准直透镜（２０）和间隔件（２１）。在两表面之间，截除部（２６）凹入，从而位于全反射面（２３）的后部。在该树脂模制体的两个表面上，形成用于插入导向销而连接到光学连接器等的导向孔（１８、２２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在光传播路径之间的光学耦合中使用的光路转换型光学耦合元件。
技术介绍
图1是显示一种常规的光路转换型光学耦合元件1的结构的示意性截面图(例如，JP-A-9-281302)。在此光路转换型光学耦合元件1中，在玻璃基板2的前表面(或下表面)上设置多个微透镜3。在玻璃基板2后表面的上部形成一倾斜表面4，并且玻璃基板2的下表面5形成为一水平表面。图1还显示了这种光路转换型光学耦合元件1的使用状态。多个光纤6中的每一个与设置在光路转换型光学耦合元件1的前表面上的每个微透镜3相对。安装在基板7上的一光接收元件8设置在从每个光纤6中射出并且在倾斜表面4上被全反射的光L的会聚点上。因此，如果使用这样的光路转换型光学耦合元件1，从每个光纤6中发射出的光L被微透镜3会聚，并且被引进玻璃基板2中，并且在倾斜表面4上被全反射。因此，光的方向转为向下，并且从光路转换型光学耦合元件1的下表面5射出的光L被会聚在光接收元件8的光接收表面上。在这种光路转换型光学耦合元件1中，微透镜3被设置在玻璃基板2的前表面和下表面中的一个上。因此，在光纤6和光接收元件或光发射元件之间无法实现双向耦合。也就是说，当光纤6与光路转换型光学耦合元件1的前表面相对并且光接收元件8被设置在光路转换型光学耦合元件1的下表面上时，必须将微透镜3设置在光路转换型光学耦合元件1的前表面上，如图1中所示。此外，当光纤6与光路转换型光学耦合元件1的前表面相对并且光发射元件被设置在光路转换型光学耦合元件1的下表面上时，必须将微透镜设置在光路转换型光学耦合元件1的下表面上。因此，当在光纤和光接收元件之间使用光路转换型光学耦合元件1时，并且当在光纤和光发射元件之间使用光路转换型光学耦合元件1时，通常必须制造不同结构的光路转换型光学耦合元件1。此外，当在光纤间实现双向耦合时，没有可用的光路转换型光学耦合元件1。本专利技术的专利技术者曾经尝试过一种方法，其中光纤端面的位置移动到微透镜3的焦点位置，并且其中设置有多个微透镜(微透镜阵列)的一透镜基板被附接到光路转换型光学耦合元件1的下表面5上，从而双向使用如图1中所示的光路转换型光学耦合元件1。然而，如果所述具有多个微透镜的透镜基板被附接在光路转换型光学耦合元件1的下表面5上，因而必须对玻璃基板2前表面上的微透镜3和设置在微透镜基板中的微透镜3做光轴调节(中心(core)调节步骤)。因而，组装光路转换型光学耦合元件1变得困难。此外，由于光纤必须设置在远离最初设置的位置，也难以对光纤进行光轴调节。此外，由于部件数量的增加，组装光路转换型光学耦合元件将花费时间和劳动，因而成本上升。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种光路转换型光学耦合元件，它可双向使用，并且将部件数量最小化。本专利技术中的光路转换型光学耦合元件的特征在于，形成大致垂直于一树脂模制体的两个面和大致相对于这两个面形成45度角的一全反射面，并且多个透镜分别一体地设置在所述两个面上。根据本专利技术中的光路转换型光学耦合元件，当通过形成在一个表面上的透镜入射的光被全反射面反射之后，该光可从形成在另一表面上的透镜射出到外部。由此，可光学耦合与所述树脂模制体的两个面相对设置的光纤、发光元件、光接收元件等等。此外，在该光路转换型光学耦合元件中，各个透镜一体地排列在树脂模制体的两表面上。因此，不需要组装树脂模制体和透镜，并且也不需要透镜的光轴调节等等，从而可简便地制造光路转换型光学耦合元件并且可降低它的成本。此外，由于透镜分别排列在所述两个面上，因此利于双向耦合光纤、发光元件、光接收元件等。它的特征还在于，本专利技术实施例中的每个透镜是用于将大致从一点发射入射光转换成为平行光。因此，从光纤等射出的光成为平行光，并且导入树脂模制体中，由此入射到全反射面。因此，减少全反射面上的光泄漏，并且提高了光耦合效率。在本专利技术另一实施例中，它的特征还在于，厚度大致等于透镜的焦距的间隔件一体地在所述两个面中的每一个上突出。在本专利技术的另一实施例中，厚度大致等于透镜的焦距的该间隔件一体地在两个面中每一个面上突出。因此，通过使间隔件与保持光纤的光连接器、安装发光元件和光接收元件的电路基板等接触，可将光纤的一端面、光发射元件，光接收元件等等大致排列在透镜的焦点上。在本专利技术的再一实施例中，它的特征在于，在所述两个面中的每一个上开放在连接时用于定位的多个孔。在本专利技术的再一实施例中，在所述两个面中的每一个上开放在连接时用于定位的多个孔。因此，可通过将插入光学连接器等的导向销插入孔中，简化光连接器等和光路转换型光学耦合元件的定位以及光轴调节。在本专利技术的又一实施例中，它的特征还在于，在树脂模制体的与全反射面相对侧的部分上形成一空腔。此外，空腔的内侧面可以与全反射面平行，并且沿着每个透镜光轴的从每个透镜到全反射面的距离和从空腔的内侧面到全反射面的距离可大致相等。在本专利技术的又一实施例中，在树脂模制体的与全反射面相对侧的部分上形成一空腔。因此，在模制时，全反射面上的缩孔、树脂模制体的翘曲等等可被限制在最小程度。特别是，如果空腔的内侧面平行于全反射面，并且沿着形成在两个面上每个透镜的光轴从每个透镜到全反射面的距离和从空腔的内表面到全反射面的距离大致相等，因而可以减少透镜的缩孔以及全反射面的缩孔。上述本专利技术的构成元件可以以多种方式任意地组合。附图说明图1是用于描述常规光路转换型光学耦合元件的结构及其使用状态的视图。图2是显示本专利技术中的光路转换型光学耦合元件在前表面侧向上看时的透视图。图3是在此光路转换型光学耦合元件的后表面侧向下看时的透视图。图4是该光路转换型光学耦合元件的前视图。图5是该光路转换型光学耦合元件的底视图。图6是该光路转换型光学耦合元件的俯视图。图7是图4的X-X线截面图。图8是图4的Y-Y线截面图。图9是显示通过使用本专利技术光路转换型光学耦合元件来连接两个光学连接器时的状态的透视图。图10是图9的分解透视图。图11是图9的操作解释图。图12是显示通过使用本专利技术的光路转换型光学耦合元件来连接电路基板上的一元件和一光学连接器时的状态的透视图。图13是图12的分解透视图。图14是图12的操作解释图。图中使用的主要的参考标号如下11光路转换型光学耦合元件15前表面16准直透镜17间隔件18导向孔19下表面20准直透镜21间隔件22导向孔23全反射面26壁截除部30A、30B光学连接器31光纤33导向销具体实施方式下面将具体解释本专利技术的实施例。然而，本专利技术不局限于以下实施例，可在不偏离本专利技术技术思想的范围下作出易于得到的修改。图2是根据本专利技术一实施例的光路转换型光学耦合元件11在前表面侧向上看时的透视图。图3是此光路转换型光学耦合元件11的后表面侧向下看时的透视图。图4、5和6分别是此光路转换型光学耦合元件11的前视图、底视图和俯视图。图7是图4的X-X线截面图。图8是图4的Y-Y线截面图。该光路转换型光学耦合元件11通过透明树脂一体模制。例如，此光路转换型光学耦合元件11通过将折射率为1.5的热塑性透明树脂注塑成形而一体模制。光路转换型光学耦合元件11在前表面侧具有第一连接部12，在下表面侧具有第二连接部13。第一连接部12的下端部和第二连接器13的前端部一体地连接，使得光路转换型光学耦合元件11大致成一L形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光路转换型光学耦合元件，其特征在于，形成大致垂直于一树脂模制体的两个面以及与所述两个面成４５度角的全反射面，并且多个透镜分别一体设置在所述两个面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本竜，土田诚，谷昌克，长坂昭吾，田中宏和，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]