レンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法
【課題】レンズ面の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができるレンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法を提供する。
【解決手段】第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置を測定する際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、第１のレンズ面４が、これに対応する第２のレンズ面６よりも小径に形成され、透光性基材２における光の透過を介して第２のレンズ面６の周端部の像を第１レンズ面４側から検出可能とされていること。
【解決手段】第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置を測定する際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、第１のレンズ面４が、これに対応する第２のレンズ面６よりも小径に形成され、透光性基材２における光の透過を介して第２のレンズ面６の周端部の像を第１レンズ面４側から検出可能とされていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法に係り、特に、レンズ面の位置を測定する際におけるレンズ面の周端部の検出に好適なレンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信の高速化および通信デバイスの小型化のニーズを反映して、マルチチャンネルの光通信をコンパクトな構成で実現するのに有効な光学部品として、複数のレンズが並列配置されたレンズアレイの需要が益々高まりつつある。
【０００３】
この種のレンズアレイは、実使用状態において、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の複数の発光素子を備えた光電変換装置が、各発光素子をレンズアレイの入射側の各レンズ面に臨ませるようにして取り付けられるとともに、光伝送体の一例としての複数の光ファイバが、これらの端面をレンズアレイの出射側の各レンズ面に臨ませるようにして取り付けられるようになっていた。そして、レンズアレイは、このように光電変換装置と光ファイバとの間に配置された状態で、光電変換装置の各発光素子から出射された光を、各レンズによって各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光通信（送信）を行うことが可能とされていた。
【０００４】
なお、このような送信用の用途以外にも、レンズアレイは、光ファイバの端面を光電変換装置に備えられた受光素子（フォトディテクタ等）に光学的に結合させて受信に用いることや、光ファイバの端面同士の光学的な結合に用いることもあった。また、この種のレンズアレイは、金型を用いた樹脂材料（例えば、ポリエーテルイミド等）の射出成形によって形成することが主流となっている。
【０００５】
ここで、図７は、このような従来から採用されていたレンズアレイ１の一例を示す断面図である。また、図８は、図７の平面図であり、図９は図７の下面図である。
【０００６】
図７に示すように、レンズアレイ１は、平面形状が略長方形状とされた長尺な板状の透光性基材２を有しており、この透光性基材２の厚み（板厚）方向（図７における上下方向）における一方の端面すなわち上端面３には、凸状の複数の第１のレンズ面４が形成されている。図８に示すように、各第１のレンズ面４は、透光性基材２の長手方向に沿って互いに隣接するように整列形成されているとともに、外形がいずれも同径の円形に形成されている。なお、図８においては、上端面３が中央側の部位３ａおよび周辺側の部位３ｂの２段構造に形成されていて、中央側の部位３ａに各第１のレンズ面４が形成されている。これら各第１のレンズ面４は、使用状態において例えば複数本の光ファイバの端面にそれぞれ臨むようになっている。
【０００７】
一方、図７に示すように、透光性基材２の厚み方向における他方の端面すなわち下端面５には、第１のレンズ面４と同数の凸状の第２のレンズ面６が形成されている。図９に示すように、各第２のレンズ面６も、各第１のレンズ面４と同様に、透光性基材２の長手方向に沿って互いに隣接するように整列形成されているとともに、外形がいずれも同径の円形に形成されている。さらに、各第２のレンズ面６は、それぞれに対応する各第１のレンズ面４と互いに光軸が一致する（すなわち、同軸状となる）ような設計にしたがって形成されているとともに、各第１のレンズ面４と同径に形成されている。なお、両レンズ４、６の光軸方向は、図７における上下方向に相当する。また、図９においては、下端面５が中央側の部位５ａおよび周辺側の部位５ｂの２段構造に形成されていて、中央側の部位５ａに各第２のレンズ面６が形成されている。これら各第２のレンズ面６は、使用状態において例えば光電変換装置の複数の発光素子にそれぞれ臨むようになっている。
【０００８】
さらに、図７〜図９に示すように、透光性基材２におけるレンズ面４、６の形成領域に対する整列方向の両外側位置には、レンズアレイ１に取り付けられるべき光ファイバまたは光電変換装置の位置決めを行うための一対の位置決め孔７が形成されている。各位置決め孔７は、上端面３における周辺側の部位３ｂから下端面５における周辺側の部位５ｂに亘って透光性基材２を上下方向に貫通するように形成されている。なお、上端面３および下端面５は、位置決め孔７を形成する部位が、中央側の部位３ａ、５ａおよび周辺側の部位３ｂ、５ｂのいずれとも段差を有するように形成されていてもよい。このような位置決め孔７には、使用状態において、例えば、複数本の光ファイバの端部を収容した多芯一体型のコネクタに配置されたファイバ位置決めピンが第１のレンズ面４側から嵌合するとともに、光電変換装置の半導体基板に配置されたデバイス位置決めピンが第２のレンズ面６側から嵌合することになる。ただし、光ファイバ側／光電変換装置側の位置決め構造に応じては、位置決め孔７の代わりに、凸部または穴部（有底孔）もしくはこれらを組み合わせた構造が形成される可能性もある。
【０００９】
このようなレンズアレイ１は、これまでにも、例えば、特許文献１において提案されている。
【００１０】
ところで、このようなレンズアレイ１は、良好な光結合効率を実現する上で、各レンズ面４、６の位置精度、とりわけ互いに対応するレンズ面４、６同士の相対位置精度（換言すれば、同軸精度）が重要とされていた。
【００１１】
このため、このような各レンズ面４、６の位置精度を判定すべく各レンズ面４、６の位置を測定する際には、ミクロンオーダ以下の極めて高い測定精度が要求されていた。
【００１２】
ここで、図１０は、このような従来から採用されていたレンズアレイ１のレンズ面４、６の位置測定の概要を示している。
【００１３】
図１０に示すように、従来から、各レンズ面４、６の位置測定には、顕微鏡の原理によって各レンズ面４、６の拡大像を検出（撮像）し、検出結果に基づいて位置測定を行う測定機８が用いられていた。このような測定機８としては、例えば、非接触三次元測定装置（三鷹光器株式会社製）やその他のマイクロスコープを挙げることができる。
【００１４】
このような測定機８を用いて位置測定を行う際には、例えば、まず、図１０（ａ）に示すように、測定機８のＸＹステージ１０上に、レンズアレイ１を、その第１のレンズ面４が測定機８の対物レンズ１１に臨むように設置する。なお、ＸＹステージ１０は、不図示のアクチュエータによってＸ方向（図１０における左右方向）およびＹ方向（図１０における紙面垂直方向）に移動可能とされている。また、対物レンズ１１は、不図示のオートフォーカス機構によってＺ方向（図１０における上下方向）に移動可能とされている。なお、Ｚ方向は、ステージ１０上に設置された状態のレンズアレイ１における光軸方向に相当する。
【００１５】
次いで、ＸＹステージ１０および対物レンズ１１を適宜移動させるとともに、測定機８のレーザ光源１２から出射されたレーザ光を対物レンズ１１によって収束させてレンズアレイ１上に照射し、その反射光を対物レンズ１１を経てＣＣＤカメラ１４に結像させつつ、１つの位置決め孔７の内周面における第１のレンズ面４側の端部（以下、第1の内周面端部と称する）の像を検出する。なお、対物レンズ１１とＣＣＤカメラ１４との光路上には、必要に応じてビームスプリッタ１５やレンズ１６等の光学系が配置される。また、ＣＣＤカメラ１４による検出像は、モニタＴＶ１８の画面上で確認することができる。
【００１６】
ここで、位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出は、対物レンズ１１を位置決め孔７の第１の内周面端部上の一点に合焦させる作業を、第１の内周面端部上の互いに異なる複数の点に対して繰り返すことによって、各点の像を検出するための一連の検出作業として行う。そして、その過程で、各点の座標を、各点の像の検出の都度取得していく。ただし、このときの座標は、その原点が測定機８に応じたＸＹステージ１０上の位置にとられている。
【００１７】
そして、このような位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出が完了した場合、すなわち、前述した複数の点のすべての像が検出された場合には、これまでに取得していた各点の座標の重心座標を算出することによって、位置決め孔７の第１の内周面端部の中心点の座標を求める。
【００１８】
さらに、このような第１の内周面端部の中心点の座標の算出を、もう１つの位置決め孔７に対しても行う。
【００１９】
次いで、このようにして算出された２つの位置決め孔７の第１の内周面端部の中心点同士を結ぶ線分Ｌを割り出し（図１１参照）、割り出された線分Ｌに基づいて、第１のレンズ面４の位置を測定する際における位置の基準点となるべきレンズアレイ１上の一点の座標を算出する。このレンズアレイ１上の一点は、例えば、図１１に示すように、線分Ｌの垂直二等分線（図中の一点鎖線部）が上端面３の前端部と交わる点Ｐであってもよい。
【００２０】
次いで、このようにして算出されたレンズアレイ１上の一点Ｐの座標を、原点（０，０）として座標変換することによって、第１のレンズ面４の位置を測定する際における位置の基準点を設定する。
【００２１】
次いで、位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出と同じ要領で、第１のレンズ面４の周端部（換言すれば、輪郭もしくは外形線）の像の検出を、第１のレンズ面４の周端部上の複数の点の像の検出作業として行う。そして、その過程で、第１のレンズ面４の周端部上の各点についての基準点（すなわち原点（０，０））を基準とした座標を、各点の像の検出の都度取得していく。
【００２２】
そして、このような第１のレンズ面４の周端部の像の検出が完了した場合には、これまでに取得していた第１のレンズ面４の周端部上の各点の座標の重心座標を算出することによって、基準点を基準とした第１のレンズ面４の中心点の座標を求める。
【００２３】
さらに、このような第１のレンズ面４の中心点の座標の算出を、すべての第１のレンズ面４に対して行うことによって、第１のレンズ面４の位置測定が完了する。
【００２４】
次に、このような第１のレンズ面４の位置測定が完了した後には、図１０（ｂ）に示すように、今度は、レンズアレイ１を図１０（ａ）の状態から反転させて（裏返して）、第２のレンズ面６が対物レンズ１１に臨むようにレンズアレイ１をＸＹステージ１０上に設置する。
【００２５】
そして、第１のレンズ面４の場合と同じ要領で各第２のレンズ面６の中心点の座標を算出することによって、第２のレンズ面６の位置測定を行う。
【００２６】
ただし、このときの位置の基準点すなわち原点（０，０）の算出には、前述した位置決め孔７の第１の内周面端部の像の代わりに、これに対向する位置決め孔７の内周面における第２のレンズ面６側の端部（以下、第２の内周面端部と称する）の像が用いられることになる。蓋し、第２のレンズ面６側からは、位置決め孔７の第１の内周面端部の像は透光性基材２の厚みによって検出できないからである。
【００２７】
そして、このようにして位置測定が行われた各レンズ面４、６の位置精度を評価する際には、各レンズ面４、６のそれぞれの中心点の座標が、設計上の座標から所定の許容誤差（例えば、φ０．１）以内に収まっているか否か、また、互いに対応する両レンズ面４、６の中心点同士の座標の相対的なズレが許容量（例えば、φ０．１）以内に収まっているか否かに基づいて、レンズ面４、６の位置精度の良否を判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００９−２２９９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、従来は、一方のレンズ面４の位置測定が完了した後に他方のレンズ面６の位置測定に切り替える際に、レンズアレイ１を反転させて測定機８に設置し直さなければならない上に、一方のレンズ面４の位置測定に用いた位置の基準点とは異なる位置の基準点を新たに設定し直さなければならかったため、両レンズ面４、６の位置測定に多大な労力、時間およびコストを要するといった問題が生じていた。
【００３０】
さらに、こればかりでなく、両レンズ面４、６の位置測定の際にそれぞれ求められた位置の基準点は、例えば、位置決め孔７の形状誤差やレンズアレイ１を測定機８に設置し直す際の設置誤差等に起因して互いにずれる場合があった。そして、このような場合には、互いに対応する両レンズ面４、６同士の同軸精度を評価する際に、両レンズ面４、６の中心点の座標が、それぞれ互いにずれた原点を基準として算出されたものとなるため、正確な良否判定を行うことが困難といった問題も生じていた。
【００３１】
これらの問題は、複数のレンズ面４、６を有するレンズアレイ１においては極めて重大であり、また、最近のレンズアレイ１の更なる多チャンネル化は、これらの問題をより一層深刻化していた。
【００３２】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、レンズ面の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができるレンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係るレンズアレイの特徴は、板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイであって、前記第１レンズ面および前記第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を前記第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径に形成され、前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部の像を前記第１レンズ面側から検出可能とされている点にある。
【００３４】
そして、この請求項１に係る発明によれば、第１のレンズ面を第２のレンズ面よりも小径に形成して、第２のレンズ面の周端部の像を透光性基材における光の透過を介して第１のレンズ面側から検出可能としたことによって、第１レンズ面および第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を第１レンズ面側からの検出作業のみによって一回的に行うことができる。これにより、第１のレンズ面の位置測定の後に第２のレンズ面の位置測定を行う場合にレンズアレイを反転させる必要がなくなり、また、両レンズ面の位置測定を単一の位置の基準を用いて高精度に行うことが可能となる。
【００３５】
また、請求項２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１において、更に、前記透光性基材に、前記第１のレンズ面の位置を測定する際における位置の基準の設定に用いることが可能とされた特定形状が、前記第１のレンズ面側から検出可能に形成されている点にある。
【００３６】
そして、この請求項２に係る発明によれば、第１のレンズ面の位置測定の際に設定された特定形状に基づく位置の基準を、第２のレンズ面の位置測定の際にそのまま利用することができる。
【００３７】
さらに、請求項３に係るレンズアレイの特徴は、請求項２において、更に、前記特定形状は、前記一方の端面に取り付けられるべき光伝送体または光電変換装置の取り付けの際における位置決めを行うための位置決め構造の外形とされている点にある。
【００３８】
そして、この請求項３に係る発明によれば、既存の形状をレンズ面の位置測定に活用することができる。
【００３９】
さらにまた、請求項４に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜３のいずれか１項において、更に、前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面は、一方のレンズ面に入射した発散光を他方のレンズ面から収束光として出射させるように形成されている点にある。
【００４０】
そして、この請求項４に係る発明によれば、光伝送体と光電変換装置との光学的な結合および光伝送体間の光学的な結合をいずれも適切に行うことができる。
【００４１】
また、請求項５に係るレンズエッジ検出方法の特徴は、板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイに対して、所定の測定装置を用いた前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面の位置の測定を行う際に、両レンズ面の周端部の像を前記測定装置によって検出するためのレンズエッジ検出方法であって、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径となるように前記レンズアレイを形成する第１のステップと、この第１のステップによって形成された前記レンズアレイを、前記第１レンズ面が前記測定装置の結像光学系に臨むように前記測定装置における所定の設置位置上に設置する第２のステップと、この第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記第１のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第１のレンズ面の周端部の像の検出を行う第３のステップと、前記第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第２のレンズの周端部の像の検出を行う第４のステップとを含む点にある。
【００４２】
そして、この請求項５に係る発明によれば、第１〜第４のステップにより、第１レンズ面および第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことができるので、第１のレンズ面の位置測定の後に第２のレンズ面の位置測定を行う場合にレンズアレイを反転させる必要がなくなるとともに、両レンズ面の位置測定を単一の位置の基準を用いて高精度に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、レンズ面の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るレンズアレイの実施形態を示す断面図および部分拡大図
【図２】図１のレンズアレイの平面図
【図３】図１のレンズアレイの下面図
【図４】本発明に係るレンズアレイの変形例を示す平面図
【図５】図４の下面図
【図６】本発明に係るレンズエッジ検出方法の実施形態を示す概念図
【図７】従来のレンズアレイの一例を示す断面図
【図８】図７の平面図
【図９】図７の下面図
【図１０】従来のレンズアレイにおけるレンズ面の位置測定方法を示す概念図
【図１１】図１０の位置測定方法における基準点の設定方法の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
（レンズアレイの実施形態）
以下、本発明に係るレンズアレイの実施形態について、従来との相違点を中心に図１〜図５を参照して説明する。
【００４６】
なお、従来と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態におけるレンズアレイ２０の断面図およびその部分拡大図である。また、図２は、図１の平面図であり、図３は、図１の下面図である。
【００４８】
本実施形態におけるレンズアレイ２０は、従来のレンズアレイ１とは異なり、第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置測定の際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を、第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことが可能に形成されている。
【００４９】
すなわち、図１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２０は、第１のレンズ面４の直径ｄが、この第１のレンズ面４に対応する第２のレンズ面６の直径Ｄよりも小さく形成されている。このような関係は、すべての第１のレンズ面４に成立している。そして、このことによって、透光性基材２における光の透過を介して、第２のレンズ面６の周端部の像を第１レンズ面４側から検出可能とされている。なお、Ｄの値を２５０μｍ、ｄの値を２３０μｍとしてもよい。
【００５０】
このような構成によれば、第１のレンズ面４の位置測定の際における位置の基準点（すなわち原点）さえ求めれておけば、この基準点を、第１のレンズ面４側から透光性基材２における光の透過を介して検出（撮像）可能な第２のレンズ面６の位置測定にそのまま適用することができる。なお、基準点の設定には、従来と同様に位置決め孔７（位置決め構造）の外形（特定形状）を利用すればよいが、本実施形態においては、第１のレンズ面１４側の基準点の設定のみで済むため、位置決め孔７の第１の内周面端部の像のみを検出すれば足り、位置決め孔７の第２の内周面端部の像は要しない。
【００５１】
したがって、従来のように、第１のレンズ面４の位置測定を行った後に第２のレンズ面６の位置測定に切り替える際のレンズアレイ１を反転させる手間や、第１のレンズ面４の位置測定時の基準点と異なる新たな基準点を第２のレンズ面６の位置測定のために別途算出する作業は要しなくなる。
【００５２】
さらに、単一の基準点を用いて両レンズ面４、６の位置測定を行うことができるので、両レンズ面４、６の同軸精度の評価を適切に行うことができる。
【００５３】
なお、本発明は、図１〜図３に示した１２チャンネルのレンズアレイ２０に限らず、例えば、図４および図５に示す２４チャンネルのレンズアレイ２１にも有効に適用することができる。なお、図４および図５に示すレンズアレイ２１は、一連の１２個のレンズ面４、６が二列並列配置された構成となっている。
【００５４】
また、両レンズ面４、６は、一方のレンズ面４、６に入射した発散光を他方のレンズ面４、６から収束光として出射させるように形成されていてもよい。
【００５５】
さらに、両レンズ面４、６の曲率半径は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００５６】
さらにまた、第１のレンズ面４側からの検出作業によって第２のレンズ面６の周端部の像を適正に検出するためには、第２のレンズ面の周端部からの物体光が、第１のレンズ面４側に向かって透光性基板２を透過した上で、第１のレンズ面４側の出射位置から第１のレンズ面４の光軸方向と同方向に出射されることが望ましい。このような第２のレンズ面６の周端部からの物体光の出射位置を確保するためには、図１に示すように、互いに隣位する第１のレンズ面４同士の間隙部を、光軸方向に垂直な平坦面２２に形成することが望ましい。
【００５７】
（レンズエッジ検出方法の実施形態）
次に、本発明に係るレンズエッジ検出方法の実施形態について、図６を参照して説明する。
【００５８】
本実施形態においては、まず、前述したようなレンズアレイ２０（２１）を形成する（第１のステップ）。
【００５９】
そして、この後の本実施形態の各工程（ステップ）は、レンズ面４、６の位置測定における一工程として行う。
【００６０】
すなわち、第１のステップの後には、図１０（ａ）に示した場合と同様に、レンズアレイ２０（２１）を、その第１レンズ面４が測定機８（測定装置）の結像光学系としての対物レンズ１１に臨むようにＸＹステージ１０上に設置する（第２のステップ）。
【００６１】
次いで、従来と同じ要領で、位置決め孔７の第１の内周面端部の検出像に基づいた基準点の設定を行う。
【００６２】
次いで、レンズアレイ２０（２１）に対して、対物レンズ１１を第１のレンズ面４の周端部上に合焦させて、第１のレンズ面４の周端部の像の検出を行う（第３のステップ）。この第３のステップにおける第１のレンズ面４の周端部の像の検出は、従来と同様に、この周端部上の複数の点を検出するための一連の検出作業として行う。
【００６３】
次いで、従来と同じ要領で、第３のステップにおいて検出された第１のレンズ面４の周端部の像に基づいた第１のレンズ面４の中心点の座標の算出を行う。
【００６４】
そして、従来と同様に、このような第１のレンズ面４の中心点の座標の算出をすべての第１のレンズ面４に対して行うことによって、第１のレンズ面４の位置測定が完了する。
【００６５】
次いで、第２のレンズ面６の位置測定に移行するが、このとき、レンズアレイ２０（２１）を反転させてＸＹステージ１０上に設置し直す必要もなく、また、位置の基準点を新たに設定し直す必要もない。
【００６６】
すなわち、本実施形態においては、第２のレンズ面６の位置測定を開始した後に、まず、ＸＹステージ１０上に設置されているレンズアレイ２０（２１）に対して、対物レンズ１１を透光性基材２における光の透過を介して第２のレンズ面６の周端部上に合焦させて、第２のレンズ面６の周端部の像の検出を行う（第４のステップ）。この第４のステップにおける第２のレンズ面６の周端部の像の検出は、この周端部上の複数の点を検出するための一連の検出作業として行う。
【００６７】
次いで、第１のレンズ面４の場合と同じ要領で、第４のステップにおいて検出された第２のレンズ面６の周端部の像に基づいた第２のレンズ面６の中心点の座標の算出を行う。
【００６８】
そして、このような第２のレンズ面６の中心点の座標の算出をすべての第２のレンズ面６に対して行うことによって、第２のレンズ面６の位置測定が完了する。
【００６９】
以上述べたように、本実施形態によれば、第１のレンズ面４を第２のレンズ面６よりも小径に形成して、第２のレンズ面６の周端部の像を透光性基材２における光の透過を介して第１のレンズ面４側から検出可能としたことによって、第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置を測定する際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことができる。これにより、第１のレンズ面４の位置測定の後に第２のレンズ面６の位置測定を行う際のレンズアレイ２０（２１）を反転させる手間を要しなくなり、また、両レンズ面４、６の位置測定を単一の位置の基準点を用いて高精度に行うことができるので、レンズ面４、６の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができる。
【００７０】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。
【００７１】
例えば、本発明は、２４チャンネルよりも更に多チャンネルのレンズアレイにも有効に適用することができる。
【００７２】
また、本発明は、光導波路等の光ファイバ以外の光伝送体にも有効に適用することができる。
【００７３】
さらに、本発明は、第１のレンズ面４側からの撮像によって位置の基準点を求めることさえ遵守すれば、その後に第１のレンズ面４の位置測定および第２のレンズ面６の位置測定のいずれを先に行ってもよい。
【００７４】
さらにまた、光伝送体および光電変換装置の位置決めを、レンズアレイに形成されたアライメントマークを光学的に読み取って行う場合には、そのアライメントマークの外形を特定形状として採用して位置測定の基準点の設定に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
２ 透光性基材
３ 上端面
４ 第１のレンズ面
５ 下端面
６ 第２のレンズ面
２０ レンズアレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法に係り、特に、レンズ面の位置を測定する際におけるレンズ面の周端部の検出に好適なレンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信の高速化および通信デバイスの小型化のニーズを反映して、マルチチャンネルの光通信をコンパクトな構成で実現するのに有効な光学部品として、複数のレンズが並列配置されたレンズアレイの需要が益々高まりつつある。
【０００３】
この種のレンズアレイは、実使用状態において、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の複数の発光素子を備えた光電変換装置が、各発光素子をレンズアレイの入射側の各レンズ面に臨ませるようにして取り付けられるとともに、光伝送体の一例としての複数の光ファイバが、これらの端面をレンズアレイの出射側の各レンズ面に臨ませるようにして取り付けられるようになっていた。そして、レンズアレイは、このように光電変換装置と光ファイバとの間に配置された状態で、光電変換装置の各発光素子から出射された光を、各レンズによって各光ファイバの端面に光学的に結合させることにより、マルチチャンネルの光通信（送信）を行うことが可能とされていた。
【０００４】
なお、このような送信用の用途以外にも、レンズアレイは、光ファイバの端面を光電変換装置に備えられた受光素子（フォトディテクタ等）に光学的に結合させて受信に用いることや、光ファイバの端面同士の光学的な結合に用いることもあった。また、この種のレンズアレイは、金型を用いた樹脂材料（例えば、ポリエーテルイミド等）の射出成形によって形成することが主流となっている。
【０００５】
ここで、図７は、このような従来から採用されていたレンズアレイ１の一例を示す断面図である。また、図８は、図７の平面図であり、図９は図７の下面図である。
【０００６】
図７に示すように、レンズアレイ１は、平面形状が略長方形状とされた長尺な板状の透光性基材２を有しており、この透光性基材２の厚み（板厚）方向（図７における上下方向）における一方の端面すなわち上端面３には、凸状の複数の第１のレンズ面４が形成されている。図８に示すように、各第１のレンズ面４は、透光性基材２の長手方向に沿って互いに隣接するように整列形成されているとともに、外形がいずれも同径の円形に形成されている。なお、図８においては、上端面３が中央側の部位３ａおよび周辺側の部位３ｂの２段構造に形成されていて、中央側の部位３ａに各第１のレンズ面４が形成されている。これら各第１のレンズ面４は、使用状態において例えば複数本の光ファイバの端面にそれぞれ臨むようになっている。
【０００７】
一方、図７に示すように、透光性基材２の厚み方向における他方の端面すなわち下端面５には、第１のレンズ面４と同数の凸状の第２のレンズ面６が形成されている。図９に示すように、各第２のレンズ面６も、各第１のレンズ面４と同様に、透光性基材２の長手方向に沿って互いに隣接するように整列形成されているとともに、外形がいずれも同径の円形に形成されている。さらに、各第２のレンズ面６は、それぞれに対応する各第１のレンズ面４と互いに光軸が一致する（すなわち、同軸状となる）ような設計にしたがって形成されているとともに、各第１のレンズ面４と同径に形成されている。なお、両レンズ４、６の光軸方向は、図７における上下方向に相当する。また、図９においては、下端面５が中央側の部位５ａおよび周辺側の部位５ｂの２段構造に形成されていて、中央側の部位５ａに各第２のレンズ面６が形成されている。これら各第２のレンズ面６は、使用状態において例えば光電変換装置の複数の発光素子にそれぞれ臨むようになっている。
【０００８】
さらに、図７〜図９に示すように、透光性基材２におけるレンズ面４、６の形成領域に対する整列方向の両外側位置には、レンズアレイ１に取り付けられるべき光ファイバまたは光電変換装置の位置決めを行うための一対の位置決め孔７が形成されている。各位置決め孔７は、上端面３における周辺側の部位３ｂから下端面５における周辺側の部位５ｂに亘って透光性基材２を上下方向に貫通するように形成されている。なお、上端面３および下端面５は、位置決め孔７を形成する部位が、中央側の部位３ａ、５ａおよび周辺側の部位３ｂ、５ｂのいずれとも段差を有するように形成されていてもよい。このような位置決め孔７には、使用状態において、例えば、複数本の光ファイバの端部を収容した多芯一体型のコネクタに配置されたファイバ位置決めピンが第１のレンズ面４側から嵌合するとともに、光電変換装置の半導体基板に配置されたデバイス位置決めピンが第２のレンズ面６側から嵌合することになる。ただし、光ファイバ側／光電変換装置側の位置決め構造に応じては、位置決め孔７の代わりに、凸部または穴部（有底孔）もしくはこれらを組み合わせた構造が形成される可能性もある。
【０００９】
このようなレンズアレイ１は、これまでにも、例えば、特許文献１において提案されている。
【００１０】
ところで、このようなレンズアレイ１は、良好な光結合効率を実現する上で、各レンズ面４、６の位置精度、とりわけ互いに対応するレンズ面４、６同士の相対位置精度（換言すれば、同軸精度）が重要とされていた。
【００１１】
このため、このような各レンズ面４、６の位置精度を判定すべく各レンズ面４、６の位置を測定する際には、ミクロンオーダ以下の極めて高い測定精度が要求されていた。
【００１２】
ここで、図１０は、このような従来から採用されていたレンズアレイ１のレンズ面４、６の位置測定の概要を示している。
【００１３】
図１０に示すように、従来から、各レンズ面４、６の位置測定には、顕微鏡の原理によって各レンズ面４、６の拡大像を検出（撮像）し、検出結果に基づいて位置測定を行う測定機８が用いられていた。このような測定機８としては、例えば、非接触三次元測定装置（三鷹光器株式会社製）やその他のマイクロスコープを挙げることができる。
【００１４】
このような測定機８を用いて位置測定を行う際には、例えば、まず、図１０（ａ）に示すように、測定機８のＸＹステージ１０上に、レンズアレイ１を、その第１のレンズ面４が測定機８の対物レンズ１１に臨むように設置する。なお、ＸＹステージ１０は、不図示のアクチュエータによってＸ方向（図１０における左右方向）およびＹ方向（図１０における紙面垂直方向）に移動可能とされている。また、対物レンズ１１は、不図示のオートフォーカス機構によってＺ方向（図１０における上下方向）に移動可能とされている。なお、Ｚ方向は、ステージ１０上に設置された状態のレンズアレイ１における光軸方向に相当する。
【００１５】
次いで、ＸＹステージ１０および対物レンズ１１を適宜移動させるとともに、測定機８のレーザ光源１２から出射されたレーザ光を対物レンズ１１によって収束させてレンズアレイ１上に照射し、その反射光を対物レンズ１１を経てＣＣＤカメラ１４に結像させつつ、１つの位置決め孔７の内周面における第１のレンズ面４側の端部（以下、第1の内周面端部と称する）の像を検出する。なお、対物レンズ１１とＣＣＤカメラ１４との光路上には、必要に応じてビームスプリッタ１５やレンズ１６等の光学系が配置される。また、ＣＣＤカメラ１４による検出像は、モニタＴＶ１８の画面上で確認することができる。
【００１６】
ここで、位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出は、対物レンズ１１を位置決め孔７の第１の内周面端部上の一点に合焦させる作業を、第１の内周面端部上の互いに異なる複数の点に対して繰り返すことによって、各点の像を検出するための一連の検出作業として行う。そして、その過程で、各点の座標を、各点の像の検出の都度取得していく。ただし、このときの座標は、その原点が測定機８に応じたＸＹステージ１０上の位置にとられている。
【００１７】
そして、このような位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出が完了した場合、すなわち、前述した複数の点のすべての像が検出された場合には、これまでに取得していた各点の座標の重心座標を算出することによって、位置決め孔７の第１の内周面端部の中心点の座標を求める。
【００１８】
さらに、このような第１の内周面端部の中心点の座標の算出を、もう１つの位置決め孔７に対しても行う。
【００１９】
次いで、このようにして算出された２つの位置決め孔７の第１の内周面端部の中心点同士を結ぶ線分Ｌを割り出し（図１１参照）、割り出された線分Ｌに基づいて、第１のレンズ面４の位置を測定する際における位置の基準点となるべきレンズアレイ１上の一点の座標を算出する。このレンズアレイ１上の一点は、例えば、図１１に示すように、線分Ｌの垂直二等分線（図中の一点鎖線部）が上端面３の前端部と交わる点Ｐであってもよい。
【００２０】
次いで、このようにして算出されたレンズアレイ１上の一点Ｐの座標を、原点（０，０）として座標変換することによって、第１のレンズ面４の位置を測定する際における位置の基準点を設定する。
【００２１】
次いで、位置決め孔７の第１の内周面端部の像の検出と同じ要領で、第１のレンズ面４の周端部（換言すれば、輪郭もしくは外形線）の像の検出を、第１のレンズ面４の周端部上の複数の点の像の検出作業として行う。そして、その過程で、第１のレンズ面４の周端部上の各点についての基準点（すなわち原点（０，０））を基準とした座標を、各点の像の検出の都度取得していく。
【００２２】
そして、このような第１のレンズ面４の周端部の像の検出が完了した場合には、これまでに取得していた第１のレンズ面４の周端部上の各点の座標の重心座標を算出することによって、基準点を基準とした第１のレンズ面４の中心点の座標を求める。
【００２３】
さらに、このような第１のレンズ面４の中心点の座標の算出を、すべての第１のレンズ面４に対して行うことによって、第１のレンズ面４の位置測定が完了する。
【００２４】
次に、このような第１のレンズ面４の位置測定が完了した後には、図１０（ｂ）に示すように、今度は、レンズアレイ１を図１０（ａ）の状態から反転させて（裏返して）、第２のレンズ面６が対物レンズ１１に臨むようにレンズアレイ１をＸＹステージ１０上に設置する。
【００２５】
そして、第１のレンズ面４の場合と同じ要領で各第２のレンズ面６の中心点の座標を算出することによって、第２のレンズ面６の位置測定を行う。
【００２６】
ただし、このときの位置の基準点すなわち原点（０，０）の算出には、前述した位置決め孔７の第１の内周面端部の像の代わりに、これに対向する位置決め孔７の内周面における第２のレンズ面６側の端部（以下、第２の内周面端部と称する）の像が用いられることになる。蓋し、第２のレンズ面６側からは、位置決め孔７の第１の内周面端部の像は透光性基材２の厚みによって検出できないからである。
【００２７】
そして、このようにして位置測定が行われた各レンズ面４、６の位置精度を評価する際には、各レンズ面４、６のそれぞれの中心点の座標が、設計上の座標から所定の許容誤差（例えば、φ０．１）以内に収まっているか否か、また、互いに対応する両レンズ面４、６の中心点同士の座標の相対的なズレが許容量（例えば、φ０．１）以内に収まっているか否かに基づいて、レンズ面４、６の位置精度の良否を判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００９−２２９９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、従来は、一方のレンズ面４の位置測定が完了した後に他方のレンズ面６の位置測定に切り替える際に、レンズアレイ１を反転させて測定機８に設置し直さなければならない上に、一方のレンズ面４の位置測定に用いた位置の基準点とは異なる位置の基準点を新たに設定し直さなければならかったため、両レンズ面４、６の位置測定に多大な労力、時間およびコストを要するといった問題が生じていた。
【００３０】
さらに、こればかりでなく、両レンズ面４、６の位置測定の際にそれぞれ求められた位置の基準点は、例えば、位置決め孔７の形状誤差やレンズアレイ１を測定機８に設置し直す際の設置誤差等に起因して互いにずれる場合があった。そして、このような場合には、互いに対応する両レンズ面４、６同士の同軸精度を評価する際に、両レンズ面４、６の中心点の座標が、それぞれ互いにずれた原点を基準として算出されたものとなるため、正確な良否判定を行うことが困難といった問題も生じていた。
【００３１】
これらの問題は、複数のレンズ面４、６を有するレンズアレイ１においては極めて重大であり、また、最近のレンズアレイ１の更なる多チャンネル化は、これらの問題をより一層深刻化していた。
【００３２】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、レンズ面の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができるレンズアレイおよびそのレンズエッジ検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係るレンズアレイの特徴は、板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイであって、前記第１レンズ面および前記第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を前記第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径に形成され、前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部の像を前記第１レンズ面側から検出可能とされている点にある。
【００３４】
そして、この請求項１に係る発明によれば、第１のレンズ面を第２のレンズ面よりも小径に形成して、第２のレンズ面の周端部の像を透光性基材における光の透過を介して第１のレンズ面側から検出可能としたことによって、第１レンズ面および第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を第１レンズ面側からの検出作業のみによって一回的に行うことができる。これにより、第１のレンズ面の位置測定の後に第２のレンズ面の位置測定を行う場合にレンズアレイを反転させる必要がなくなり、また、両レンズ面の位置測定を単一の位置の基準を用いて高精度に行うことが可能となる。
【００３５】
また、請求項２に係るレンズアレイの特徴は、請求項１において、更に、前記透光性基材に、前記第１のレンズ面の位置を測定する際における位置の基準の設定に用いることが可能とされた特定形状が、前記第１のレンズ面側から検出可能に形成されている点にある。
【００３６】
そして、この請求項２に係る発明によれば、第１のレンズ面の位置測定の際に設定された特定形状に基づく位置の基準を、第２のレンズ面の位置測定の際にそのまま利用することができる。
【００３７】
さらに、請求項３に係るレンズアレイの特徴は、請求項２において、更に、前記特定形状は、前記一方の端面に取り付けられるべき光伝送体または光電変換装置の取り付けの際における位置決めを行うための位置決め構造の外形とされている点にある。
【００３８】
そして、この請求項３に係る発明によれば、既存の形状をレンズ面の位置測定に活用することができる。
【００３９】
さらにまた、請求項４に係るレンズアレイの特徴は、請求項１〜３のいずれか１項において、更に、前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面は、一方のレンズ面に入射した発散光を他方のレンズ面から収束光として出射させるように形成されている点にある。
【００４０】
そして、この請求項４に係る発明によれば、光伝送体と光電変換装置との光学的な結合および光伝送体間の光学的な結合をいずれも適切に行うことができる。
【００４１】
また、請求項５に係るレンズエッジ検出方法の特徴は、板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイに対して、所定の測定装置を用いた前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面の位置の測定を行う際に、両レンズ面の周端部の像を前記測定装置によって検出するためのレンズエッジ検出方法であって、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径となるように前記レンズアレイを形成する第１のステップと、この第１のステップによって形成された前記レンズアレイを、前記第１レンズ面が前記測定装置の結像光学系に臨むように前記測定装置における所定の設置位置上に設置する第２のステップと、この第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記第１のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第１のレンズ面の周端部の像の検出を行う第３のステップと、前記第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第２のレンズの周端部の像の検出を行う第４のステップとを含む点にある。
【００４２】
そして、この請求項５に係る発明によれば、第１〜第４のステップにより、第１レンズ面および第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことができるので、第１のレンズ面の位置測定の後に第２のレンズ面の位置測定を行う場合にレンズアレイを反転させる必要がなくなるとともに、両レンズ面の位置測定を単一の位置の基準を用いて高精度に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、レンズ面の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るレンズアレイの実施形態を示す断面図および部分拡大図
【図２】図１のレンズアレイの平面図
【図３】図１のレンズアレイの下面図
【図４】本発明に係るレンズアレイの変形例を示す平面図
【図５】図４の下面図
【図６】本発明に係るレンズエッジ検出方法の実施形態を示す概念図
【図７】従来のレンズアレイの一例を示す断面図
【図８】図７の平面図
【図９】図７の下面図
【図１０】従来のレンズアレイにおけるレンズ面の位置測定方法を示す概念図
【図１１】図１０の位置測定方法における基準点の設定方法の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
（レンズアレイの実施形態）
以下、本発明に係るレンズアレイの実施形態について、従来との相違点を中心に図１〜図５を参照して説明する。
【００４６】
なお、従来と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態におけるレンズアレイ２０の断面図およびその部分拡大図である。また、図２は、図１の平面図であり、図３は、図１の下面図である。
【００４８】
本実施形態におけるレンズアレイ２０は、従来のレンズアレイ１とは異なり、第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置測定の際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を、第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことが可能に形成されている。
【００４９】
すなわち、図１に示すように、本実施形態におけるレンズアレイ２０は、第１のレンズ面４の直径ｄが、この第１のレンズ面４に対応する第２のレンズ面６の直径Ｄよりも小さく形成されている。このような関係は、すべての第１のレンズ面４に成立している。そして、このことによって、透光性基材２における光の透過を介して、第２のレンズ面６の周端部の像を第１レンズ面４側から検出可能とされている。なお、Ｄの値を２５０μｍ、ｄの値を２３０μｍとしてもよい。
【００５０】
このような構成によれば、第１のレンズ面４の位置測定の際における位置の基準点（すなわち原点）さえ求めれておけば、この基準点を、第１のレンズ面４側から透光性基材２における光の透過を介して検出（撮像）可能な第２のレンズ面６の位置測定にそのまま適用することができる。なお、基準点の設定には、従来と同様に位置決め孔７（位置決め構造）の外形（特定形状）を利用すればよいが、本実施形態においては、第１のレンズ面１４側の基準点の設定のみで済むため、位置決め孔７の第１の内周面端部の像のみを検出すれば足り、位置決め孔７の第２の内周面端部の像は要しない。
【００５１】
したがって、従来のように、第１のレンズ面４の位置測定を行った後に第２のレンズ面６の位置測定に切り替える際のレンズアレイ１を反転させる手間や、第１のレンズ面４の位置測定時の基準点と異なる新たな基準点を第２のレンズ面６の位置測定のために別途算出する作業は要しなくなる。
【００５２】
さらに、単一の基準点を用いて両レンズ面４、６の位置測定を行うことができるので、両レンズ面４、６の同軸精度の評価を適切に行うことができる。
【００５３】
なお、本発明は、図１〜図３に示した１２チャンネルのレンズアレイ２０に限らず、例えば、図４および図５に示す２４チャンネルのレンズアレイ２１にも有効に適用することができる。なお、図４および図５に示すレンズアレイ２１は、一連の１２個のレンズ面４、６が二列並列配置された構成となっている。
【００５４】
また、両レンズ面４、６は、一方のレンズ面４、６に入射した発散光を他方のレンズ面４、６から収束光として出射させるように形成されていてもよい。
【００５５】
さらに、両レンズ面４、６の曲率半径は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００５６】
さらにまた、第１のレンズ面４側からの検出作業によって第２のレンズ面６の周端部の像を適正に検出するためには、第２のレンズ面の周端部からの物体光が、第１のレンズ面４側に向かって透光性基板２を透過した上で、第１のレンズ面４側の出射位置から第１のレンズ面４の光軸方向と同方向に出射されることが望ましい。このような第２のレンズ面６の周端部からの物体光の出射位置を確保するためには、図１に示すように、互いに隣位する第１のレンズ面４同士の間隙部を、光軸方向に垂直な平坦面２２に形成することが望ましい。
【００５７】
（レンズエッジ検出方法の実施形態）
次に、本発明に係るレンズエッジ検出方法の実施形態について、図６を参照して説明する。
【００５８】
本実施形態においては、まず、前述したようなレンズアレイ２０（２１）を形成する（第１のステップ）。
【００５９】
そして、この後の本実施形態の各工程（ステップ）は、レンズ面４、６の位置測定における一工程として行う。
【００６０】
すなわち、第１のステップの後には、図１０（ａ）に示した場合と同様に、レンズアレイ２０（２１）を、その第１レンズ面４が測定機８（測定装置）の結像光学系としての対物レンズ１１に臨むようにＸＹステージ１０上に設置する（第２のステップ）。
【００６１】
次いで、従来と同じ要領で、位置決め孔７の第１の内周面端部の検出像に基づいた基準点の設定を行う。
【００６２】
次いで、レンズアレイ２０（２１）に対して、対物レンズ１１を第１のレンズ面４の周端部上に合焦させて、第１のレンズ面４の周端部の像の検出を行う（第３のステップ）。この第３のステップにおける第１のレンズ面４の周端部の像の検出は、従来と同様に、この周端部上の複数の点を検出するための一連の検出作業として行う。
【００６３】
次いで、従来と同じ要領で、第３のステップにおいて検出された第１のレンズ面４の周端部の像に基づいた第１のレンズ面４の中心点の座標の算出を行う。
【００６４】
そして、従来と同様に、このような第１のレンズ面４の中心点の座標の算出をすべての第１のレンズ面４に対して行うことによって、第１のレンズ面４の位置測定が完了する。
【００６５】
次いで、第２のレンズ面６の位置測定に移行するが、このとき、レンズアレイ２０（２１）を反転させてＸＹステージ１０上に設置し直す必要もなく、また、位置の基準点を新たに設定し直す必要もない。
【００６６】
すなわち、本実施形態においては、第２のレンズ面６の位置測定を開始した後に、まず、ＸＹステージ１０上に設置されているレンズアレイ２０（２１）に対して、対物レンズ１１を透光性基材２における光の透過を介して第２のレンズ面６の周端部上に合焦させて、第２のレンズ面６の周端部の像の検出を行う（第４のステップ）。この第４のステップにおける第２のレンズ面６の周端部の像の検出は、この周端部上の複数の点を検出するための一連の検出作業として行う。
【００６７】
次いで、第１のレンズ面４の場合と同じ要領で、第４のステップにおいて検出された第２のレンズ面６の周端部の像に基づいた第２のレンズ面６の中心点の座標の算出を行う。
【００６８】
そして、このような第２のレンズ面６の中心点の座標の算出をすべての第２のレンズ面６に対して行うことによって、第２のレンズ面６の位置測定が完了する。
【００６９】
以上述べたように、本実施形態によれば、第１のレンズ面４を第２のレンズ面６よりも小径に形成して、第２のレンズ面６の周端部の像を透光性基材２における光の透過を介して第１のレンズ面４側から検出可能としたことによって、第１レンズ面４および第２レンズ面６の位置を測定する際における両レンズ面４、６の周端部の像の検出を第１レンズ面４側からの検出作業のみによって行うことができる。これにより、第１のレンズ面４の位置測定の後に第２のレンズ面６の位置測定を行う際のレンズアレイ２０（２１）を反転させる手間を要しなくなり、また、両レンズ面４、６の位置測定を単一の位置の基準点を用いて高精度に行うことができるので、レンズ面４、６の位置測定に要する労力、時間およびコストの軽減を図ることができるとともに、測定精度および量産性の向上を図ることができる。
【００７０】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。
【００７１】
例えば、本発明は、２４チャンネルよりも更に多チャンネルのレンズアレイにも有効に適用することができる。
【００７２】
また、本発明は、光導波路等の光ファイバ以外の光伝送体にも有効に適用することができる。
【００７３】
さらに、本発明は、第１のレンズ面４側からの撮像によって位置の基準点を求めることさえ遵守すれば、その後に第１のレンズ面４の位置測定および第２のレンズ面６の位置測定のいずれを先に行ってもよい。
【００７４】
さらにまた、光伝送体および光電変換装置の位置決めを、レンズアレイに形成されたアライメントマークを光学的に読み取って行う場合には、そのアライメントマークの外形を特定形状として採用して位置測定の基準点の設定に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
２ 透光性基材
３ 上端面
４ 第１のレンズ面
５ 下端面
６ 第２のレンズ面
２０ レンズアレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、
前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面と
を備えたレンズアレイであって、
前記第１レンズ面および前記第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を前記第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径に形成され、前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部の像を前記第１レンズ面側から検出可能とされていること
を特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記透光性基材に、前記第１のレンズ面の位置を測定する際における位置の基準の設定に用いることが可能とされた特定形状が、前記第１のレンズ面側から検出可能に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記特定形状は、前記一方の端面に取り付けられるべき光伝送体または光電変換装置の取り付けの際における位置決めを行うための位置決め構造の外形とされていること
を特徴とする請求項２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面は、一方のレンズ面に入射した発散光を他方のレンズ面から収束光として出射させるように形成されていること
を特徴等する請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
【請求項５】
板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイに対して、所定の測定装置を用いた前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面の位置の測定を行う際に、両レンズ面の周端部の像を前記測定装置によって検出するためのレンズエッジ検出方法であって、
前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径となるように前記レンズアレイを形成する第１のステップと、
この第１のステップによって形成された前記レンズアレイを、前記第１レンズ面が前記測定装置の結像光学系に臨むように前記測定装置における所定の設置位置上に設置する第２のステップと、
この第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記第１のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第１のレンズ面の周端部の像の検出を行う第３のステップと、
前記第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第２のレンズの周端部の像の検出を行う第４のステップと
を含むことを特徴とするレンズエッジ検出方法。
【請求項１】
板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、
前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面と
を備えたレンズアレイであって、
前記第１レンズ面および前記第２レンズ面の位置を測定する際における両レンズ面の周端部の像の検出を前記第１レンズ面側からの検出作業のみによって行うことを可能とするために、前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径に形成され、前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部の像を前記第１レンズ面側から検出可能とされていること
を特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記透光性基材に、前記第１のレンズ面の位置を測定する際における位置の基準の設定に用いることが可能とされた特定形状が、前記第１のレンズ面側から検出可能に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記特定形状は、前記一方の端面に取り付けられるべき光伝送体または光電変換装置の取り付けの際における位置決めを行うための位置決め構造の外形とされていること
を特徴とする請求項２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面は、一方のレンズ面に入射した発散光を他方のレンズ面から収束光として出射させるように形成されていること
を特徴等する請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
【請求項５】
板状の透光性基材の厚み方向における一方の端面に形成された円形の複数の第１のレンズ面と、前記透光性基材の厚み方向における他方の端面に、前記複数の第１のレンズ面とそれぞれ同軸状に形成された各第１のレンズ面にそれぞれ対応する円形の複数の第２のレンズ面とを備えたレンズアレイに対して、所定の測定装置を用いた前記第１のレンズ面および前記第２のレンズ面の位置の測定を行う際に、両レンズ面の周端部の像を前記測定装置によって検出するためのレンズエッジ検出方法であって、
前記第１のレンズ面が、これに対応する前記第２のレンズ面よりも小径となるように前記レンズアレイを形成する第１のステップと、
この第１のステップによって形成された前記レンズアレイを、前記第１レンズ面が前記測定装置の結像光学系に臨むように前記測定装置における所定の設置位置上に設置する第２のステップと、
この第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記第１のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第１のレンズ面の周端部の像の検出を行う第３のステップと、
前記第２のステップによって前記設置位置上に設置された前記レンズアレイに対して、前記結像光学系を前記透光性基材における光の透過を介して前記第２のレンズ面の周端部上に合焦させて前記第２のレンズの周端部の像の検出を行う第４のステップと
を含むことを特徴とするレンズエッジ検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−６３３７７（Ｐ２０１２−６３３７７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５０６３（Ｐ２０１０−２０５０６３）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００２０８７６５）株式会社エンプラス (403)
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００２０８７６５）株式会社エンプラス (403)
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