透镜阵列及其透镜边缘检测方法技术

课题：本发明专利技术提供能够实现透镜面的位置测定所需的劳力、时间及成本的降低，并且能够实现测定精度及批量生产性的提高的透镜阵列及其透镜边缘检测方法。解决方案：为了能只通过从第一透镜面（4）侧的检测作业来进行在测定第一透镜面（4）及第二透镜面（6）的位置时的两透镜面（4、6）的圆周端部的图像的检测，第一透镜面（4）形成为直径比与第一透镜面（4）对应的第二透镜面（6）的直径小，能通过光透过透光性基体材料（2），从第一透镜面（4）侧检测第二透镜面（6）的圆周端部的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及适于测定透镜面的位置时的透镜面的圆周端部的检测的。
技术介绍
近年来，作为反映通信的高速化及通信装置的小型化的需求，对以压缩的结构实现多频道的光通信有效的光学部件，日益需要排列配置有多个透镜的透镜阵列。这种透镜阵列在实际使用状态中，以使各发光元件面向透镜阵列的入射侧的各透镜面的方式安装具备例如VCSEL (Vertical Cavity Emitting Laser)等多个发光元件的光电转换装置，并且以使它们的端面面向透镜阵列的输出侧的各透镜面的方式安装作为光传输体的一个例子的多个光纤。并且，透镜阵列在这样配置在光电转换装置与光纤之间的状态下，能够通过利用各透镜将从光电转换装置的各发光元件出射的光光学地耦合在各光纤的端面，进行多频道的光通信(发送)。另外，在这种发送用的用途以外，透镜阵列还具有将光纤的端面耦合在光电转换装置所具备的受光元件(光检测器等)并用于接收、或用于光纤的端面彼此的光学的耦合。另外，这种透镜阵列多数由使用模具的树脂材料(例如聚醚酰亚胺等)的注塑成型形成。在此，图7是表示以往采用的透镜阵列I的一个例子的剖视图。另外，图8是图7的俯视图，图9是图7的仰视图。如图7所示，透镜阵列I具有平面形状为大致长方形状的长板状的透光性基体材料2，在该透光性基体材料2的厚度(板厚)方向(图7的上下方向)的一方的端面、即上端面3上形成有凸状的多个第一透镜面4。如图8所示，各第一透镜面4以沿透光性基体材料2的长度方向互相相邻的方式排列形成，并且外形都形成为同径的圆形。另外，在图8中，上端面3形成为中央侧的部位3a及周边侧的部位3b的两段结构，在中央侧的部位3a上形成有各第一透镜面4。这些各第一透镜面4在使用状态下分别面向例如多根光纤的端面。另一方面，如图7所示，在透光性基体材料2的厚度方向的另一方的端面、即下端面5上形成有与第一透镜面4相同个数的凸状的第二透镜面6。如图9所示，各第二透镜面6也与各第一透镜面4相同，以沿透光性基体材料2的长度方向互相相邻的方式排列形成，并且外径都形成为同径的圆形。并且，各第二透镜面6以与分别对应的各第一透镜面4互相光轴一致(即为同轴状)那样的设计形成，并且与各第一透镜面4形成为同径。另外，两透镜4、6的光轴方向相当于图7的上下方向。另外，在图9中，下端面5形成为中央侧的部位5a及周边侧的部位5b的两段结构，在中央侧的部位5a上形成有各第二透镜面6。这些各第二透镜面6在使用状态下例如分别面向光电转换装置的多个发光元件。另外，如图7 图9所示，在透光性基体材料2的相对于透镜面4、6的形成区域的排列方向的两外侧位置形成有用于进行安装在透镜阵列I上的光纤或光电转换装置的定位的一对位置定位孔7。各定位孔7形成为从上端面3的周边侧的部位3b到下端面5的周边侧的部位5b在上下方向上贯通透光性基体材料2。另外，上端面3及下端面5也可以形成为形成定位孔7的部位无论中央侧的部位3a、5a还是周边侧的部位3b、5b均具有台阶。在这种定位孔7中，在使用状态下，例如配置在收放了多根光纤的端部的多芯一体式连接器上的光纤定位销从第一透镜面侧4嵌合，并且配置在光电转换装置的半导体基板上的装置定位销从第二透镜面6侧嵌合。但是，根据光纤侧/光电转换装置侧的定位结构，代替定位孔7，具有形成凸部、孔部(有底孔)或组合它们的结构的可能性。这种透镜阵列I以前例如在专利文献I中提出过。然而，这种透镜阵列I为了实现良好的光耦合效率，各透镜面4、6的位置精度、尤其互相相对的透镜面4、6彼此的相对位置精度(换言之，同轴精度)是重要的。因此，在这种用于判断各透镜面4、6的位置精度的测定各透镜面4、6的位置时，要求微米以下的极高的测定精度。在此，图10表示这种以往采用的透镜阵列I的透镜面4、6的位置测定的概要。如图10所示，以往为了测定各透镜面4、6的位置，使用利用显微镜原理对各透镜面4、6的放大图像进行检测(摄像)，并根据检测结果进行位置测定的测定机8。作为这种测定机8，例如能够列举非接触立体测定装置(三鹰光设备株式会社制)、其他的显微镜。在使用这种测定机8进行位置测定时，例如，首先如图10 (a)所示，在测定机8的XY工作台10上以透镜阵列I的第一透镜面4面向测定机8的物镜11的方式设置透镜阵列I。另外，XY工作台10能利用未图示的驱动器在X方向(图10的左右方向)及Y方向(图10的纸面垂直方向)上移动。另外，物镜11能利用未图示的自动对焦机构在Z方向(图10的上下方向)上移动。另外，Z方向相当于设置在工作台10上的状态的透镜阵列I的光轴方向。接着，适当移动XY工作台10及物镜11，并且利用物镜11使从测定机8的激光光源12出射的激光收敛并照射到透镜阵列I上，使其反射光经过物镜11在CXD摄像机14上成像，检测一个定位孔7的内周面的第一透镜面4侧的端部(以下称为第一内周面端部)的图像。另外，在物镜11与CXD摄像机14的光路上根据需要配置有分束器15、透镜16等光学系统。另外，由CXD摄像机14获得的检测图像能够在监视器TV18的画面上确认。在此，定位孔7的第一内周面端部的图像的检测通过相对于第一内周面端部上的互相不同的多个点反复进行将物镜11对焦在定位孔7的第一内周面端部上的一点的作业，进行用于检测各点的图像的一连串的检测作业。并且，在其过程中，在每次各点的图像的检测时都能获得各点的坐标。但是，此时的坐标将其原点位于与测定机8相应的XY工作台10上的位置。并且，在这种定位孔7的第一内周面端部的图像的检测结束的场合，即在检测出上述多个点的全部的图像的场合，通过计算之前获得的各点的坐标的重心坐标，求出定位孔7的第一内周面端部的中心点的坐标。另外，相对于另一个定位孔7也进行这种第一内周面端部的中心点的坐标的计笪接着，计算连结这样算出的两个定位孔7的第一内周面端部的中心点彼此的线段L (参照图11)，根据计算出的线段L，计算测定第一透镜面4的位置时成为位置的基准点的透镜阵列I上的一点的坐标。该透镜阵列I上的一点例如如图11所示，可以是线段L的垂直二等分线(图中的单点划线部)与上端面3的前端部相交的点P。接着，通过将这样算出的透镜阵列I上的一点P的坐标作为原点(0，O)并进行坐标转换，设定测定第一透镜面4的位置时的位置的基准点。接着，以与定位孔7的第一内周面端部的图像的检测相同的方法将第一透镜面4的圆周端部(换言之，轮廓或外形线)的图像的检测作为第一透镜面4的圆周端部上的多个点的图像的检测作业来进行。并且，在该过程中，在每次各点的图像的检测都得到第一透镜面4的圆周端部上的各点以基准点(即原点(0，O))为基准的坐标。并且，在这种第一透镜面4的圆周端部的图像的检测结束了的场合，通过计算之前获得的第一透镜面4的圆周端部上的各点的坐标的重心坐标，求出以基准点为基准的第一透镜面4的中心点的坐标。并且，通过相对于全部的第一透镜面4进行这种第一透镜面4的中心点的坐标的计算，第一透镜面4的位置测定结束。接着，在这种第一透镜面4的位置测定结束后，如图10 (b)所示，这次从图10 (a)的状态将透镜阵列I反转(翻过来)，以第二透镜面6面向物镜11的方式将透镜阵列I设置在XY工作台10上。并且，通过以与第一透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.14 JP 2010-2050631.一种透镜阵列，具备: 圆形的多个第一透镜面，其形成在板状的透光性基体材料的厚度方向的一方的端面上；以及 圆形的多个第二透镜面，其在上述透光性基体材料的厚度方向的另一方的端面，分别形成为与上述多个第一透镜面同轴状，且分别与各第一透镜面对应， 该透镜阵列的特征在于， 为了能只通过从上述第一透镜面侧的检测作业来进行在测定上述第一透镜面及上述第二透镜面的位置时的两透镜面的圆周端部的图像的检测，上述第一透镜面形成为直径比与上述第一透镜面对应的上述第二透镜面的直径小，能通过光透过上述透光性基体材料，从上述第一透镜面侧检测上述第二透镜面的圆周端部的图像。2.根据权利要求1所述的透镜阵列，其特征在于， 在上述透光性基体材料上能从上述第一透镜面侧检测地形成能用于设定测定上述第一透镜面的位置时的位置的基准的特定形状。3.根据权利要求2所述的透镜阵列，其特征在于， 上述特定形状为用于进行安装在上述一方的端面上的光传输体、或光电转换装置的安装时的定位的定位结构的外形。4.根据权利要求1 3任一项所述的透镜阵列，其特征在于， 上述第一透镜面及上述第二透镜面形成为将入射到一方的透镜面的发散光作...

【专利技术属性】
技术研发人员：棚泽昌弘，菅家慎也，
申请(专利权)人：恩普乐股份有限公司，
类型：
国别省市：