JP2003008150A - 光出力素子および光出力素子アレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＶＣＳＥＬを光源とし、チャンネル切替えを容
易且つ確実に行える全く新規な光出力素子および光出力
素子アレイを実現する。 【解決手段】ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ光束を、
ｎ（≧２）個の入力ポートの内の所望の入力ポートへ選
択的に入力させることのできる光出力素子であって、単
一のＶＣＳＥＬ１０と、単一のレンズ素子２０と、この
レンズ素子を回転させるレンズ素子駆動手段３０とを有
し、レンズ素子２０はＶＣＳＥＬ１０側の面に正のパワ
ーのレンズ面２１を持ち、他方の面がレンズ面の光軸に
直交する面に対して所定角傾いた平面２２であり、ＶＣ
ＳＥＬ１０から放射される発散性のレーザ光束Ｌの発散
性をレンズ面２１により弱めて平面２２から射出させる
ようにＶＣＳＥＬ１０に対する相対的な位置関係が定め
られ、レンズ素子駆動手段３０によりレンズ素子２０を
レンズ面の光軸の回りに回転させ、平面２２から射出す
るレーザ光束の歳差運動的な方向転換により、レーザ光
束Ｌを所望の入力ポートへ入射させ得るように構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＶＣＳＥＬを光
源として用いる光出力素子および光出力素子アレイに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＣＳＥＬ（vertical cavity surface
emitting laser）は、放射するレーザ光束の断面形状が
円形状に近く、高い光密度を有し、単一モードで作動す
る特性を有するところから、光ピックアップの如き光学
装置や、光ファイバ通信等の光源としての使用が意図さ
れている。

【０００３】ＶＣＳＥＬを光源として用いる光出力素子
では、出力される出力レーザ光束は光ファイバの入射端
面等の「入力ポート」に入力されることになるが、単一
のＶＣＳＥＬから放射される出力レーザ光束に対して、
複数の入力ポートを用意し、入力ポートを切り換える所
謂「チャンネル切替え」ができると便利である。

【０００４】ところで、ＶＣＳＥＬにおいても、温度変
動やＶＣＳＥＬ自体の経時的な特性劣化による放出レー
ザ光束の強度変動がある。このため、ＶＣＳＥＬから放
射されるレーザ光束の強度を安定させるため、放射レー
ザ光束の強度をモニタする必要がある。

【０００５】通常の半導体レーザは、背面放出レーザ光
束の強度を検出するモニタ方式が可能であるが、ＶＣＳ
ＥＬはその構造上「背面放出がない」ので、このような
モニタ方式を利用できない。

【０００６】それで、ＶＣＳＥＬでは「正面側に放射さ
れるレーザ光束の一部」を受光してモニタを行うように
している。このようなモニタ方式として特開平９−１９
８７０７号公報、特開平１０−５１０６７号公報に記載
されたものが知られている。

【０００７】これら公報に記載されたモニタ方式では、
ＶＣＳＥＬの正面側に放射されるレーザ光束の一部をＶ
ＣＳＥＬのパッケージの射出窓で反射させ、パッケージ
内に配置した受光部で受光することにより、レーザ光束
の強度を検出している。

【０００８】ＶＣＳＥＬの放射するレーザ光束には「発
光揺らぎ」があることが知られている。発光揺らぎは、
放射されたレーザ光束に対して、進行方向に直交する仮
想的な平面を考えたとき、この平面上における光強度の
分布が時間的に変動する現象である。上記光強度の分布
は、全光強度（上記平面状における光強度分布を積分し
たもの）が時間的に一定であっても、時間的に変動する
のである。

【０００９】このため、上記各公報記載のモニタ方式の
ように「ＶＣＳＥＬの正面側に放射されるレーザ光束の
一部」をモニタ光とする場合、放射されたレーザ光束の
全光エネルギには変化が無いにも拘わらず、発光揺らぎ
によるモニタ光強度の変化を「全光エネルギの変化」と
して検出してしまう問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ＶＣＳＥ
Ｌを光源とし、チャンネル切替えを容易且つ確実に行え
る全く新規な光出力素子および光出力素子アレイの実現
を課題とする。

【００１１】この発明はまた、チャンネル切替えを容易
且つ確実に行うことができ、なおかつ、発光揺らぎの影
響を受けることなく確実にモニタ光の検出を行いうる全
く新規な光出力素子および光出力素子アレイの実現を他
の課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光出力素
子は、「ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ光束を、ｎ
（≧２）個の入力ポートの内の所望の入力ポートへ選択
的に入力させることのできる光出力素子」であって、単
一のＶＣＳＥＬと、単一のレンズ素子と、レンズ素子駆
動手段とを有する。

【００１３】「単一のＶＣＳＥＬ」は、光源として発散
性のレーザ光束を放射する。このレーザ光束は、必要に
応じて強度変調される。「レンズ素子駆動手段」は、レ
ンズ素子を回転させる手段である。

【００１４】「単一のレンズ素子」は、ＶＣＳＥＬ側の
面に正のパワーのレンズ面を持ち、他方の面が上記レン
ズ面の光軸に直交する面に対して所定角傾いた平面であ
り、ＶＣＳＥＬから放射される発散性のレーザ光束の発
散性を上記レンズ面（の正のパワー）により弱めて上記
平面から射出させるように、ＶＣＳＥＬに対する相対的
な位置関係が定められる。

【００１５】チャンネルの切替えは「レンズ素子駆動手
段によりレンズ素子を回転させる」ことにより行われ
る。即ち、レンズ素子駆動手段によりレンズ素子を「レ
ンズ面の光軸の回り」に回転させ、上記平面から（上記
平面により屈折されて）射出するレーザ光束の「歳差運
動的な方向転換」により、レーザ光束を所望の入力ポー
トへ入射させる。レンズ素子駆動手段は、レンズ素子を
「チャンネル切替えに必要な角度だけ回転」させるので
あり、レンズ素子を「コマのように回転」させるわけで
はない。

【００１６】レンズ素子のレンズ面は「ＶＣＳＥＬから
放射される発散性のレーザ光束の発散性を弱め」るの
で、レンズ面の作用を受けたレーザ光束は、平行レーザ
光束になることも、集束性のレーザ光束となることも、
あるいは、放射時の発散性を弱められた発散レーザ光束
となることもできる。

【００１７】この請求項１記載の光出力素子における
「ＶＣＳＥＬの発光部」は、レンズ素子におけるレンズ
面の光軸上に位置させることが好ましい（請求項２）。
この場合、ＶＣＳＥＬの発光部を「レンズ素子における
レンズ面の焦点位置」に位置させることができる（請求
項３）。このようにすると、レンズ素子のレンズ面の作
用は、ＶＣＳＥＬから放射される発散性のレーザ光束を
平行レーザ光束化するコリメート作用になる。前述の如
く、ＶＣＳＥＬが放射するレーザ光束の断面形状は円形
状に近いから、コリメートされたレーザ光束は実質的な
円形状の光束断面を持った平行レーザ光束となる。

【００１８】この場合、ＶＣＳＥＬから放射されたレー
ザ光束は、レンズ素子のレンズ面によりコリメートさ
れ、レンズ面に対向する平面から射出するが、この平面
は「レンズ面の光軸に直交する平面」に対して傾いてい
るので、平面から射出する際に屈折され、上記光軸に対
して角度を持つことになる。

【００１９】従って、平行光束化された出力レーザ光束
は、レンズ素子がレンズ面の光軸の回りに回転すると
「上記光軸の回りに歳差運動的に方向転換」する。この
方向転換により、出力レーザ光束が入射する入力ポート
を切替える。

【００２０】請求項４記載の光出力素子は、「ＶＣＳＥ
Ｌから放射されるレーザ光束を、ｎ（≧２）個の入力ポ
ートの内の所望の入力ポートへ選択的に入力させること
のできる光出力素子」であって、単一のＶＣＳＥＬと、
単一のレンズ素子と、レンズ素子駆動手段と、モニタ用
のｎ個の受光素子とを有する。

【００２１】「単一のＶＣＳＥＬ」は、光源として発散
性のレーザ光束を放射する。このレーザ光束は、必要に
応じて強度変調される。「レンズ素子駆動手段」は、レ
ンズ素子を回転させる手段である。

【００２２】「単一のレンズ素子」は、ＶＣＳＥＬ側の
面に正のパワーのレンズ面を持ち、他方の面が上記レン
ズ面の光軸に直交する面に対して所定角傾いた平面であ
る。ＶＣＳＥＬは、その発光部がレンズ素子のレンズ面
の光軸上に配置され、発光部から放射される発散性のレ
ーザ光束の発散性がレンズ面により弱められて平面から
射出するように、レンズ素子に対する相対的な位置関係
が定められる。この請求項４記載の光出力素子において
は、レンズ面の「ＶＣＳＥＬの発光部から放射される発
散性のレーザ光束の発散性を弱める」作用は、上記発散
性のレーザ光束を「平行レーザ光束もしくは集束性のレ
ーザ光束」とする作用であり、レンズ面により発散性を
弱められたレーザ光束が「発散性のレーザ光束」となるこ
とはない。

【００２３】「モニタ用のｎ個の受光素子」は、レンズ
素子に関してＶＣＳＥＬと同じ側に、ｎ個の入力ポート
と１対１に対応するように設けられる。

【００２４】チャンネル切替えは、レンズ素子駆動手段
によりレンズ素子を「レンズ面の光軸の回り」に回転さ
せることにより行われる。即ち、ＶＣＳＥＬから放射さ
れたレーザ光束は、レンズ面の作用により発散性を弱め
られ、平行レーザ光束もしくは集束レーザ光束となり、
レンズ面に対向する平面から射出する際に屈折されて、
レンズ面の光軸に対して傾いた光束となり、レンズ素子
の回転により歳差運動的に方向転換して所望の入力ポー
トへ入射させられる。

【００２５】このように、レーザ光束が任意の入力ポー
トに入射するとき、上記平面により反射されたレーザ光
束がレンズ面により集束されて「上記任意の入力ポート
に対応する受光素子」にモニタ光として入射するよう
に、各受光素子の配置が定められている。

【００２６】請求項４記載の光出力素子において、ＶＣ
ＳＥＬの発光部を「レンズ素子におけるレンズ面の焦点
位置」に設定し、ｎ個の受光素子とＶＣＳＥＬを支持基
板の略同一面上に配置することができる（請求項５）。

【００２７】即ち、この場合、ＶＣＳＥＬから放射され
た発散性のレーザ光束はレンズ素子のレンズ面の作用に
より平行レーザ光束となる。そして、レンズ面の光軸に
直交する平面に対して傾いた平面により反射されたの
ち、平行レーザ光束としてレンズ面に入射するので、レ
ンズ面の作用を受けると、レンズ面の焦点面上に集光す
ることになる。従って、ｎ個の受光素子とＶＣＳＥＬを
支持基板の略同一面上に配置することができる。

【００２８】また、請求項４記載の光出力素子におい
て、ＶＣＳＥＬの発光部を、レンズ素子におけるレンズ
面の焦点より遠ざかるように配置し、ＶＣＳＥＬとｎ個
の受光素子を支持する支持基板に段差を設け、ＶＣＳＥ
Ｌを段差の底部に配置し、各受光素子を段差の上部に配
置することができる。

【００２９】この場合は、ＶＣＳＥＬから放射された発
散性のレーザ光束はレンズ素子のレンズ面の作用により
集束レーザ光束となり「レンズ面の光軸に直交する平面
に対して傾いた平面」により反射されたのち、集束レー
ザ光束としてレンズ面に入射するので、レンズ面の作用
を受けると、レンズ面の焦点面よりもレンズ面に近い位
置に集光することになる。従って、ｎ個の受光素子を支
持基板の（レンズ面により近い）段差の上部に配置する
ことにより、モニタ光を有効に受光することができる。

【００３０】請求項６記載の光出力素子では、出力レー
ザ光束は集束レーザ光束であるので、これを入力ポート
に直接に集光させることもできる。

【００３１】上記請求項４〜６の任意の１に記載の光出
力素子においては、レンズ素子における「レンズ面の光
軸に直交する面に対して所定角傾いた平面」に、モニタ
光の強度を確保するために「所望の反射率の反射膜」を
形成することができる（請求項７）。

【００３２】上記請求項１〜７の任意の１に記載された
光出力素子は、これを１単位として、複数単位の（同一
の）光出力素子を１次元的もしくは２次元的にアレイ配
列して光出力素子アレイを構成することができる（請求
項８）。

【００３３】請求項９記載の光出力素子アレイは、「同
一の支持基板上にｍ（≧２）個のＶＣＳＥＬが直線状、
碁盤目状もしくは回転対称な放射状に配列されたＶＣＳ
ＥＬアレイの、各ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ光束
を同時に、各ＶＣＳＥＬに対応するｎ（≧２）個の入力
ポートに対して切り換えて入力させることのできる光出
力素子アレイ」であり、ＶＣＳＥＬアレイと、レンズ素
子アレイと、レンズ素子アレイ駆動手段とを有する。

【００３４】即ち、請求項９記載の光出力素子アレイで
は、複数（ｍ）個のＶＣＳＥＬの個々に対応して、複数
（ｎ）個の入力ポートが用意され、ｍ本の出力レーザ光
束を同時にチャンネル切替えできる。

【００３５】「ＶＣＳＥＬアレイ」は、同一の支持基板
上にｍ個のＶＣＳＥＬが直線状、碁盤目状もしくは回転
対称な放射状に配列されたものである。碁盤目状は「正
方行列状」もしくは「長方行列状（行方向と列方向で、
配列間隔の異なるマトリックス状）」を意味する。

【００３６】「レンズ素子アレイ」は、同一の透明板に
互いに等価なレンズ素子がｍ個、ＶＣＳＥＬの配列に倣
って配列形成されたものである。レンズ素子の配列が
「ＶＣＳＥＬの配列に倣う」とは、ＶＣＳＥＬの配列が
「レンズ素子の配列と合同的」であることを言う。

【００３７】「レンズ素子アレイ駆動手段」は、レンズ
素子アレイを回転させる手段であるが、ここに言う「回
転」はレンズ素子アレイを「コマの回転」のように回転
することではない。レンズ素子アレイにおけるレンズ素
子の配列と、ＶＣＳＥＬアレイにおけるＶＣＳＥＬの配
列が、レンズ素子アレイの回転軸（レンズ素子の配列面
に直交する）の方向からみて重なっている状態から、レ
ンズ素子アレイを「３６０度より小さい角度」回転さ
せ、レンズ配列とＶＣＳＥＬ配列とが新たに重なり合う
ようにする。

【００３８】レンズ素子アレイのｍ個のレンズ素子の個
々は（互いに等価であって）「ＶＣＳＥＬ側の面に正の
パワーのレンズ面を持ち、他方の面がレンズ面の光軸に
直交する面に対して所定角傾いた平面」である。レンズ
素子アレイは「各ＶＣＳＥＬから放射される発散性のレ
ーザ光束の発散性を、対応するレンズ面により弱めて上
記平面から射出させる」ように、ＶＣＳＥＬアレイに対
する相対的な位置関係が定められる。

【００３９】レンズ素子アレイ駆動手段により、レンズ
素子アレイをレンズ素子の配列面に直交する所定の回転
軸の回りに所定角回転させ、上記各平面から射出するレ
ーザ光束の歳差運動的な方向転換により、レーザ光束の
入力すべき入力ポートを全レーザ光束につき同時に切り
替え得る。

【００４０】この請求項９記載の光出力素子アレイにお
いて「ＶＣＳＥＬアレイの支持基板上に、各ＶＣＳＥＬ
に対応してｎ個の受光素子を配置し、レンズ素子アレイ
を回転軸の回りに所定角回転させて、入力ポートの切り
換えを行うごとに、各レンズ素子の平面で反射されたレ
ーザ光束が対応するレンズ面で集束されて入射する受光
素子が切り換わるように、最大でｍ・ｎ個の受光素子の
配置を設定する」ことができる（請求項１０）。

【００４１】この請求項１０記載の光出力素子アレイに
おいて「ＶＣＳＥＬアレイの各ＶＣＳＥＬの発光部を、
レンズ素子アレイの対応するレンズ素子におけるレンズ
面の焦点位置に設定し、全てのＶＣＳＥＬと受光素子と
を支持基板の略同一面上に配置する」ことができる（請
求項１１）。

【００４２】また、請求項１０記載の光出力素子アレイ
において「ＶＣＳＥＬアレイの各ＶＣＳＥＬの発光部
を、レンズ素子アレイの対応するレンズ素子におけるレ
ンズ面の焦点より遠ざかるように配置し、ｍ個のＶＣＳ
ＥＬと、最大でｍ・ｎ個の受光素子を支持する支持基板
に段差を形成し、各ＶＣＳＥＬを段差の底部に、各受光
素子を段差の上部に配置する」ことができる（請求項１
２）。

【００４３】若干、説明を補足すると、上記請求項１０
〜１２記載の光出力素子アレイでは「１個のＶＣＳＥＬ
に対しｎ個の受光素子が対応」させられ、ＶＣＳＥＬは
互いにアレイ配列されるので、受光素子もそれに応じた
配列になる。

【００４４】このとき、１個の受光素子を「互いに隣接
する２個のＶＣＳＥＬに対して共通化」することができ
る。従って、このように複数のＶＣＳＥＬが「同一の受
光素子を共用」するようにすれば、支持基板に配置する
受光素子の数は、ｍ個のＶＣＳＥＬのアレイ配列に対
し、ｍ・ｎ個よりも少なくてすむことになる。

【００４５】上記請求項１０〜１２の任意の１に記載の
光出力素子アレイにおいて「レンズ素子アレイにおける
各レンズ素子の、レンズ面の光軸に直交する面に対して
所定角傾いた平面に所望の反射率の反射膜を形成」でき
る（請求項１３）。

【００４６】上記請求項９〜１３の任意の１に記載の光
出力素子アレイにおいて「ＶＣＳＥＬアレイにおけるＶ
ＣＳＥＬのアレイ配列および、レンズ素子アレイにおけ
るレンズ素子のアレイ配列を直線状もしくは碁盤目状と
し、レンズ素子アレイを回転軸の回りに１８０度回転さ
せて、入力ポートの切り換えを行う」ようにすることが
できる（請求項１４）。

【００４７】また、請求項９〜１３の任意の１に記載の
光出力素子アレイにおいて「ＶＣＳＥＬアレイにおける
ＶＣＳＥＬのアレイ配列および、レンズ素子アレイにお
けるレンズ素子のアレイ配列を正方行列状の碁盤目状と
し、レンズ素子アレイを回転軸の回りに９０度回転させ
て、入力ポートの切り換えを行う」ようにすることもで
きる（請求項１５）。

【００４８】上記アレイ配列としては他に、例えば、回
転角：６０度に対して回転対称な放射角：６０度の放射
状の配列等、種々の回転対称な放射状配列が可能であ
る。

【００４９】上記請求項１４または１５記載の光出力素
子アレイにおいて、ＶＣＳＥＬ、レンズ素子のアレイ配
列を碁盤目状とするとき、各レンズ素子の、レンズ面に
対応する他方の面を「碁盤目状に配列されたレンズ素子
の各行ごともしくは各列ごとに共通化」することができ
る（請求項１６）。

【００５０】レンズ素子・レンズ素子アレイの材質は、
ガラスや石英ガラス、あるいは透明樹脂等とすることが
できる。ガラスや石英ガラスを用いる場合、レンズ素子
の正のパワーのレンズ面や、レンズ面の光軸に直交する
面に対して傾いた平面は、フォトリソグラフィとエッチ
ングにより形成することができる。

【００５１】即ち、レンズ素子・レンズ素子アレイの材
料となる透明ガラス板の面にフォトレジスト層を形成
し、露光量の空間的分布により、レンズ面・レンズ面ア
レイあるいは「レンズ面の光軸に直交する面に対して傾
いた平面・平面アレイ」に応じた露光を行い、現像し
て、レンズ面や平面等に対応する形状をフォトレジスト
に形成し、異方性のエッチングで、上記形状を透明ガラ
ス板に転写することにより、所望のレンズ素子・レンズ
素子アレイを得ることができる。また、レンズ素子・レ
ンズ素子アレイの材質として樹脂材料を用いる場合に
は、型押しや射出成形により、レンズ面や上記平面等を
形成できる。

【００５２】

【発明の実施の形態】図１は請求項１記載の光出力素子
の実施の１形態を説明するための図である。この実施の
形態の光出力素子は、ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ
光束を、２個の入力ポートＰ１、Ｐ２の内の所望の入力
ポートへ選択的に入力させることのできる光出力素子で
あって、単一のＶＣＳＥＬ１０と、単一のレンズ素子２
０と、このレンズ素子を回転させるレンズ素子駆動手段
３０とを有する。

【００５３】単一のＶＣＳＥＬ１０は支持基板１上に設
けられている。レンズ素子２０は、ＶＣＳＥＬ１０側の
面に正のパワーのレンズ面２１を持ち、他方の面がレン
ズ面２１の光軸ＡＸに直交する面に対して所定角傾いた
平面２２であり、ＶＣＳＥＬ１０から放射される「発散
性のレーザ光束Ｌ」の発散性をレンズ面２１により弱め
て平面２２から射出させるように、ＶＣＳＥＬ１０に対
する相対的な位置関係が定められている。

【００５４】図１の実施の形態では、ＶＣＳＥＬ１０
は、レンズ素子２０の光軸上で、レンズ面２１の焦点位
置に発光部を合致させるように、レンズ素子２０に対す
る相対的な位置関係を定められている。即ち、レンズ素
子２０は図示されない保持手段により、上記位置関係を
実現するように保持される。

【００５５】ＶＣＳＥＬ１０から放射された発散性のレ
ーザ光束Ｌは、レンズ面２１により発散性を弱められて
実質的な平行レーザ光束となり、平面２２に入射する。
平面２２は、光軸ＡＸに直交する面に対して傾いている
ので、平行レーザ光束は平面２２から射出する際に屈折
され、光軸ＡＸに対して角：θをなす。

【００５６】レンズ素子駆動手段３０は、図１（ｄ）に
示す如き構成となっている。即ち、レンズ素子駆動手段
３０は、レンズ素子２０を保持するホルダ２０１の外周
に一体化されたギヤ２０２と、このギヤ２０２に噛み合
うギヤ３０１と、ギヤ３０１を駆動するステッピングモ
ータ３０２（図の符号３０２はステッピングモータの駆
動軸を示している）とにより構成され、レンズ素子２０
を光軸ＡＸの回りに回転駆動することができる。

【００５７】ＶＣＳＥＬ１０からレーザ光束を放射さ
せ、平面２２から射出させている状態で、レンズ素子駆
動手段３０によりレンズ素子２０を光軸ＡＸの周りに回
転させると、平面２２から射出するレーザ光束は、光軸
ＡＸに対してなす角：θを保って、光軸ＡＸの回りに
「歳差運動的」に回転することになる。

【００５８】図１（ｂ）、（ｃ）において、符号Ｐ１、
Ｐ２は入力ポートを示している。２つの入力ポートＰ
１、Ｐ２は、光軸ＡＸを挟んで互いに対称に配置されて
いる。

【００５９】図１（ｂ）では、ＶＣＳＥＬ２０から放射
されたレーザ光束Ｌは、入力ポートＰ１に入力してい
る。この状態から、レンズ素子２０をレンズ素子駆動手
段３０により光軸ＡＸの回りに１８０度回転させると、
レンズ素子２０の態位は（ｃ）のようになって、レーザ
光束Ｌは入力ポートＰ２に入力するようになる。

【００６０】即ち、レンズ素子駆動手段３０により、レ
ンズ素子２０をレンズ面２１の光軸ＡＸの回りに回転さ
せ、平面２２から射出するレーザ光束の歳差運動的な方
向転換により、レーザ光束Ｌを所望の入力ポート（Ｐ１
あるいはＰ２）へ入射させることができる。

【００６１】即ち、上に実施の形態を説明した光出力素
子は、ＶＣＳＥＬ１０から放射されるレーザ光束を２個
の入力ポートの内の所望の入力ポートへ選択的に入力さ
せることのできる光出力素子であって、単一のＶＣＳＥ
Ｌ１０と、単一のレンズ素子２０と、このレンズ素子２
０を回転させるレンズ素子駆動手段３０とを有する。

【００６２】レンズ素子２０は、ＶＣＳＥＬ側の面に正
のパワーのレンズ面２１を持ち、他方の面がレンズ面２
１の光軸に直交する面に対して所定角傾いた平面２２で
あり、ＶＣＳＥＬ１０から放射される発散性のレーザ光
束Ｌの発散性をレンズ面２１により弱めて平面２２から
射出させるように、ＶＣＳＥＬ１０に対する相対的な位
置関係が定められている。

【００６３】レンズ素子駆動手段３０により、レンズ素
子２０をレンズ面２１の光軸ＡＸの回りに回転させ、平
面２２から射出するレーザ光束の歳差運動的な方向転換
により、レーザ光束を、所望の入力ポート（Ｐ１もしく
はＰ２）へ入射させ得るように構成されている（請求項
１）。

【００６４】また、ＶＣＳＥＬ１０の発光部は、レンズ
素子２０におけるレンズ面２１の光軸ＡＸ上に位置され
（請求項２）、且つ、ＶＣＳＥＬ１０の発光部は、レン
ズ素子２０におけるレンズ面２２の焦点位置に位置され
ている（請求項３）。

【００６５】なお、図１の実施の形態においては、入力
ポートの数：ｎ＝２としたが、入力ポートの数：ｎを３
以上とすることができることは言うまでもない。例え
ば、図１の２つの入力ポートに換えて、４つの入力ポー
トを、これらの中心が、光軸ＡＸの方向から見て、正方
形の４隅に位置するように配置すると、レンズ素子２０
を９０度ずつ回転させることにより、レーザ光束の入射
する入力ポートを、４つの入力ポートから選択すること
ができる。

【００６６】あるいは、３つの入力ポートの中心が「光
軸ＡＸの方向からみて、正三角形の各頂点に位置する」
ようにし、レンズ素子２０を６０度ずつ回転させること
により、レーザ光束の入射する入力ポートを、３つの入
力ポートから選択することができる。

【００６７】図２は請求項４記載の光出力素子の実施の
１形態を説明するための図である。煩雑を避けるため、
混同の虞がないと思われるものについては、以下の各図
においても図１におけると同一の符号を用いる。

【００６８】図２に示す光出力素子は、ＶＣＳＥＬから
放射されるレーザ光束を、２個の入力ポート（第１およ
び第２の入力ポート）の内の所望の入力ポートへ選択的
に入力させることのできる光出力素子であって、単一の
ＶＣＳＥＬ１０と、単一のレンズ素子２０と、このレン
ズ素子２０を回転させるレンズ素子駆動手段と、モニタ
用の２個の受光素子４１、４２とを有する。

【００６９】レンズ素子２０は、ＶＣＳＥＬ１０側の面
に正のパワーのレンズ面２１を持ち、他方の面がレンズ
面２１の光軸ＡＸに直交する面に対して所定角傾いた平
面２２である。

【００７０】支持基板１に設けられたＶＣＳＥＬ１０
は、その発光部がレンズ素子２０のレンズ面２１の光軸
ＡＸ上に配置され、発光部から放射される発散性のレー
ザ光束Ｌの発散性がレンズ面２１により弱められて平面
２２から射出するように、レンズ素子２０に対する相対
的な位置関係が定められている。

【００７１】モニタ用の２個の受光素子４１、４２は
「受光素子」であって、レンズ素子２０のレンズ面２１
の側に、２個の入力ポート（図示されない第１および第
２の入力ポート）と１対１に対応するように設けられて
いる。

【００７２】図示されない「レンズ素子駆動手段（図１
（ｄ）に示したのと同様のもの）」により、レンズ素子
２０をレンズ面２１の光軸ＡＸの回りに回転させ、平面
２２から射出するレーザ光束Ｌの「歳差運動的な方向転
換」により、レーザ光束Ｌを所望の入力ポート（第１、
第２の入力ポート）へ入射させ得るように、且つ、レー
ザ光束が任意の入力ポートに入射するとき、平面２２に
より反射されたレーザ光束が、レンズ面２１により集束
されて、上記任意の入力ポートに対応する受光素子（受
光素子４１または４２）にモニタ光ＬＭとして入射する
ように各受光素子の配置が定められている。

【００７３】即ち、受光素子４１は、レーザ光束Ｌが第
１の入力ポートに入射するときに、モニタ光ＬＭを受光
できる位置に配置され、受光素子４１は「レーザ光束Ｌ
が第１の入力ポートに入射するときに、モニタ光ＬＭを
受光できる位置」に配置されている。受光素子４１、４
２はモニタ光ＬＭを受光すると電気信号に変換する。

【００７４】また、図２の光出力素子では、ＶＣＳＥＬ
１０の発光部が、レンズ素子２０におけるレンズ面２１
の焦点位置に設定され、２個の受光素子４１、４２とＶ
ＣＳＥＬ１０が支持基板１の略同一面上に配置されてい
る（請求項５）。

【００７５】レーザ光束が入射するべき入力ポート（第
１、第２の入力ポート）を切り換える「チャンネル切替
え」は、図１の実施の形態の場合と全く同様に行われ
る。

【００７６】図２の実施の形態で、ＶＣＳＥＬ１０から
放射されたレーザ光束Ｌは、レンズ面２１により実質的
な平行レーザ光束となり、平面２２で反射される成分
は、平行レーザ光束としてレンズ面２１のレンズ作用を
受ける。従って、モニタ光ＬＭは、レンズ面２１の焦点
面上に結像することになるから、２個の受光素子４１、
４２とＶＣＳＥＬ１０とを支持基板１の略同一面上に配
置できるのである。

【００７７】図３に示す実施の形態は、請求項６記載の
光出力素子に関するものである。この光出力素子の特徴
とするところは、ＶＣＳＥＬ１０の発光部が、レンズ素
子２０におけるレンズ面２１の焦点より遠ざかるように
配置され、ＶＣＳＥＬ１０と２個の受光素子４１、４２
を支持する支持基板１Ａが段差を有し、ＶＣＳＥＬ１０
が段差の底部に配置され、各受光素子４１、４２が「段
差の上部（レンズ素子２０に近い側）」に配置された点
にある。ＶＣＳＥＬ１０は、レンズ面２１の光軸ＡＸ上
で、焦点位置よりもレンズ面２１から遠ざかった位置に
設けられているので、ＶＣＳＥＬ１０から放射される発
散性のレーザ光束Ｌは、実線で示すようにレンズ面２１
に入射し、レンズ面２１の正のパワーにより集束レーザ
光束に変換され、光軸ＡＸ方向に進行して、平面２２に
入射する。

【００７８】平面２２によりモニタ光ＬＭとして反射さ
れるレーザ光束は、集束状態でレンズ面２１に入射する
から、レンズ面２１の正のパワーの作用を受けると、Ｖ
ＣＳＥＬ１０の配置された面よりもレンズ面２１に近い
位置に集光する。この集光位置に受光素子４１、４２が
配置されるのである。受光素子４１、４２は、モニタ光
ＬＭを受光すると電気信号に変換する。

【００７９】図２、図３の実施の形態において、レンズ
素子２０の射出側の平面２２は、入射してくるレーザ光
束Ｌの「全光束を所定の割合の反射率」で反射させる。
この反射率はレンズ素子２０の素材の屈折率と平面２２
が光軸ＡＸとなす角により定まる。平面２２の反射率を
Ｋとすれば、平面２２に入射するレーザ光束Ｌの全光エ
ネルギをＩとして、Ｋ・Ｉの光エネルギがＶＣＳＥＬ１
０側へ反射されることになる。

【００８０】従って、レンズ素子２０を透過する全光エ
ネルギはＩ・（１−Ｋ）である。受光素子４１、４２
は、レーザ光束Ｌが対応する入力ポートに入射している
状態において、平面２２により反射されたモニタ光ＬＭ
を（略全て）受光する。即ち、受光素子４１、４２の受
光する光エネルギは上記「Ｋ・Ｉ」である。全光エネル
ギ：Ｉは「発光揺らぎによっては変化しない」から、モ
ニタ光ＬＭの変化はＶＣＳＥＬ１０の発光強度（光エネ
ルギ）の変化に正しく対応し「発光揺らぎ」の影響を受
けることが無い。

【００８１】図２、図３の実施の形態でも、チャンネル
切替え可能な入力ポート数：ｎを２としたが、勿論、先
に説明したようにレンズ素子を６０度ずつ回転させた
り、９０度ずつ回転させたりして、ｎ＝３以上の入力ポ
ートに対してチャンネル切替えを行うようにできること
は言うまでもない。

【００８２】このような場合に、ｎ個の受光素子（受光
素子）の配列は、ｎ個の入力ポートの配列と相似的にな
ることは容易に理解されるであろう。

【００８３】図２、図３の実施の形態において、モニタ
光ＬＭに必要な強度を確保するために、レンズ素子２０
における、レンズ面の光軸に直交する面に対して所定角
傾いた平面２２に「所望の反射率の反射膜」を、蒸着等
により形成することができる（請求項７）。

【００８４】図４において、符号５０は「同一構成の光
出力素子」を示す。光出力素子５０の具体的な構成は、
例えば、図１〜図３に示す如きものである。複数の光出
力素子５０は、１次元的もしくは２次元的にアレイ配列
され（共通のホルダ６０に保持されて一体とされてい
る）ている。

【００８５】即ち、図５における光出力素子５０のアレ
イ配列は「請求項８記載の光出力素子アレイ」の実施の
１形態である。図における符号Ｐ１、Ｐ２は各光出力素
子ごとに対応した２個の入力ポートを示す。各光出力素
子５０ごとに独立して、２個の入力ポートＰ１、Ｐ２間
でチャンネル切替えを行うことができる。勿論、チャン
ネル切替えを行うべき入力ポートの数：ｎを３以上にで
きることは言うまでもない。

【００８６】図５は、請求項９以下の光出力素子アレイ
の実施の１形態を示している。この実施の形態において
は、同一の支持基板１００上に多数個のＶＣＳＥＬ１０
（煩雑を避けるため、個々のＶＣＳＥＬに個別的に別個
の符号を付さず、各ＶＣＳＥＬを符号１０で表してい
る）が碁盤目状（この実施の形態では「正方行列状」）
に配列されたＶＣＳＥＬアレイ１０００の、各ＶＣＳＥ
Ｌ１０から放射されるレーザ光束Ｌを「同時に」各ＶＣ
ＳＥＬに対応する４個の入力ポート（図示されず）に対
して切り換えて入力させることのできる光出力素子アレ
イである。

【００８７】ＶＣＳＥＬアレイ１０００は、同一の支持
基板１００上に多数個のＶＣＳＥＬ１０が碁盤目状に配
列されてなる。レンズ素子アレイ２０００は、同一の透
明板２００に「互いに等価なレンズ素子」が多数個（Ｖ
ＣＳＥＬアレイ１０００におけるＶＣＳＥＬ１０の配列
個数に等しい）、ＶＣＳＥＬ１０の配列に倣って配列形
成されたものである。

【００８８】図示されない「レンズ素子アレイ駆動手段
（図１（ｄ）に即して説明したものと同様のもの）」
は、レンズ素子アレイ２０００を回転させる。

【００８９】レンズ素子アレイ２０００のレンズ素子の
個々は、ＶＣＳＥＬ１０側の面に正のパワーのレンズ面
（図面に示されていない）を持ち、他方の面がレンズ面
の光軸に直交する面に対して所定角傾いた平面で、各Ｖ
ＣＳＥＬ１０から放射される発散性のレーザ光束Ｌの発
散性を、対応するレンズ面により弱めて上記平面から射
出させるように、ＶＣＳＥＬアレイ１０００に対する位
置関係が定められている。

【００９０】図示されないレンズ素子駆動手段により、
レンズ素子アレイ２０００をレンズ素子の配列面に直交
する所定の回転軸ＡＸ０の回りに所定角（この実施の形
態において９０度）回転させると、各平面から射出する
レーザ光束の歳差運動的な方向転換により、各レーザ光
束Ｌの入力すべき入力ポートを「全レーザ光束につき同
時」に切り替え得ることができる。

【００９１】図５の光出力素子アレイはまた、ＶＣＳＥ
Ｌアレイ１０００の支持基板１００上に、各ＶＣＳＥＬ
１０に対応して４個の受光素子（受光素子である）４
１、４２、４３、４４が配置されている。これら、各Ｖ
ＣＳＥＬごとの４個の受光素子は、レンズ素子アレイ２
０００を回転軸ＡＸ０の回りに９０度回転させて、入力
ポートの切り換えを行うごとに、各レンズ素子の平面で
反射されたレーザ光束（モニタ光ＬＭ）が、対応するレ
ンズ面で集束されて入射する受光素子が切り換わるよう
に、配置が設定されている（請求項１０）。モニタ光の
検出が他の適当な方法で行われる場合、各受光素子４１
〜４４は省略できる。

【００９２】また、ＶＣＳＥＬアレイ１０００の各ＶＣ
ＳＥＬ１０の発光部が、レンズ素子アレイ２０００の対
応するレンズ素子におけるレンズ面の焦点位置に設定さ
れ、全てのＶＣＳＥＬ１０と受光素子４１〜４４とが、
支持基板１００の略同一面上に配置されている（請求項
１１）。

【００９３】また、ＶＣＳＥＬアレイ１０００における
ＶＣＳＥＬ１０のアレイ配列および、レンズ素子アレイ
２０００におけるレンズ素子のアレイ配列が碁盤目状で
あって、レンズ素子アレイを回転軸の回りに９０度回転
させて、入力ポートの切り換えを行うように構成されて
いる（請求項１５）。

【００９４】レンズ素子アレイ２０００における各レン
ズ素子の、レンズ面に対応する他方の面（図に示された
レンズ素子アレイ２０００の上側の面、各レンズ素子の
レンズ面の光軸に直交する面に対して傾いた平面）が、
碁盤目状に配列されたレンズ素子の各行（図における奥
行き方向）ごとに共通化され、短冊状の傾斜面２２０と
なっている（請求項１６）。このようにすると、各平面
を個別に形成する場合に比して、共通化された短冊状の
面の形成が容易であり、レンズ素子アレイの製造コスト
を安価にできる。

【００９５】図５の変形例として、ＶＣＳＥＬアレイの
各ＶＣＳＥＬ１０の発光部を「レンズ素子アレイ２００
０の対応するレンズ素子におけるレンズ面の焦点より遠
ざかる」ように配置し、各ＶＣＳＥＬ１０と受光素子４
１〜４４を支持する支持基板に段差を形成し、図３の実
施の形態と同様に、各ＶＣＳＥＬ１０を段差の底部に配
置し、各受光素子４１〜４４を段差の上部に配置するこ
とができる（請求項１２）。

【００９６】また、レンズ素子アレイ２０００における
各レンズ素子の、レンズ面の光軸に直交する面に対して
所定角傾いた平面（図５の実施の形態では、レンズ素子
配列の行ごとに共通化されて短冊上の傾斜面２２０とな
っている）に「所望の反射率の反射膜」を形成すること
ができる（請求項１３）。

【００９７】図５の実施の形態において、各ＶＣＳＥＬ
に対応する４つの受光素子４１〜４４のうち、互いに対
角線的に対応する２つの受光素子（受光素子４１と４
３、あるいは受光素子４２と４４）を取り除き、レンズ
素子アレイ２０００を回転軸の回りに１８０度回転させ
て、入力ポートの切り換え（全ＶＣＳＥＬからのレーザ
光束Ｌを同時に、ＶＣＳＥＬごとの２つの入力ポート間
でチャンネル切替する）を行うように構成することもで
きる（請求項１４）。

【００９８】図５の実施の形態においては、１個のＶＣ
ＳＥＬ１０に対し、４個の受光素子４１〜４４が対応し
て配置されており、従って、アレイ配列されたＶＣＳＥ
Ｌ１０の個数がｍ個あるとすれば、受光素子の数は４ｍ
個になる。

【００９９】図５において「ある１つのＶＣＳＥＬとこ
れに隣接するＶＣＳＥＬ」とを考えてみる。例えば、図
５において「左右方向に隣接しあう２個のＶＣＳＥＬに
対応して、それぞれ４個ずつ設けられた受光素子」のう
ち、受光素子４２と４４は互いに隣り合う。「図５の奥
行き方向に隣り合う２つのＶＣＳＥＬに対応して各４個
ずつ設けられた受光素子」のうち、受光素子４１と４３
とが互いに隣合う。

【０１００】このような場合、ＶＣＳＥＬ１０のアレイ
配列が正方行列の碁盤目状であるならば、左右方向に隣
接し合う２個のＶＣＳＥＬに対し「受光素子４２と４４
を共通化して１個の受光素子ですます」ことができる
し、図５の奥行き方向に隣接し合う２個のＶＣＳＥＬに
対して受光素子４１と４４を用いるのに代えて「これら
を共通化した１個の受光素子」とすることができる。

【０１０１】このように複数のＶＣＳＥＬに対して受光
素子を共通化することにより、支持基板１００上に設け
る受光素子数を少なくすることができる。

【０１０２】上には、光出力素子アレイとして、ＶＣＳ
ＥＬを正方行列状に配置した場合を説明したが、ＶＣＳ
ＥＬの配列を直線状にできる（この場合、チャンネル切
替えのために、レンズ素子アレイは１８０度回転させ
る）ことは勿論、ＶＣＳＥＬを放射状にアレイ配列し
て、レンズ素子アレイを所定の角度（例えば６０度）ず
つ回転させてチャンネル切替えを行うように構成できる
ことも明らかである。

【０１０３】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な光出力素子および光出力素子アレイを実現で
きる。この発明の光出力素子および光出力素子アレイで
は、上記の如く「ＶＣＳＥＬを光源とし、チャンネル切
替えを容易且つ確実に行う」ことができる。特に、請求
項９〜１６に記載された光出力素子アレイでは、複数の
ＶＣＳＥＬからのレーザ光束に対し、同時にチャンネル
切替えを行うことができる。

【０１０４】また、請求項４〜６の光出力素子、請求項
１０記載の光出力素子アレイは、チャンネル切替えを容
易且つ確実に行うことができ、なおかつ、発光揺らぎの
影響を受けることなく確実にモニタ光の検出を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光出力素子の実施の１形態を説明するための図
である。

【図２】光出力素子の実施の別形態を説明するための図
である。

【図３】光出力素子の実施の他の形態を説明するための
図である。

【図４】光出力素子アレイの実施の１形態を説明するた
めの図である。

【図５】光出力素子アレイの実施の別形態を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０ ＶＣＳＥＬ ２０ レンズ素子 ２１ レンズ面 ２２ レンズ面の光軸ＡＸに直交する面に対して傾
いた平面

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/022 Ｈ０１Ｓ 5/022

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ光束を、
   ｎ（≧２）個の入力ポートの内の所望の入力ポートへ選
   択的に入力させることのできる光出力素子であって、 単一のＶＣＳＥＬと、 単一のレンズ素子と、 このレンズ素子を回転させるレンズ素子駆動手段とを有
   し、 上記レンズ素子は、上記ＶＣＳＥＬ側の面に正のパワー
   のレンズ面を持ち、他方の面が上記レンズ面の光軸に直
   交する面に対して所定角傾いた平面であり、上記ＶＣＳ
   ＥＬから放射される発散性のレーザ光束の発散性を上記
   レンズ面により弱めて上記平面から射出させるように、
   上記ＶＣＳＥＬに対する相対的な位置関係が定められ、 上記レンズ素子駆動手段により、上記レンズ素子を上記
   レンズ面の光軸の回りに回転させ、上記平面から射出す
   るレーザ光束の歳差運動的な方向転換により、上記レー
   ザ光束を、所望の入力ポートへ入射させ得るように構成
   されたことを特徴とする光出力素子。
2. 【請求項２】請求項１記載の光出力素子において、 ＶＣＳＥＬの発光部を、レンズ素子におけるレンズ面の
   光軸上に位置させたことを特徴とする光出力素子。
3. 【請求項３】請求項２記載の光出力素子において、 ＶＣＳＥＬの発光部を、レンズ素子におけるレンズ面の
   焦点位置に位置させたことを特徴とする光出力素子。
4. 【請求項４】ＶＣＳＥＬから放射されるレーザ光束を、
   ｎ（≧２）個の入力ポートの内の所望の入力ポートへ選
   択的に入力させることのできる光出力素子であって、 単一のＶＣＳＥＬと、 単一のレンズ素子と、 このレンズ素子を回転させるレンズ素子駆動手段と、 モニタ用のｎ個の受光素子とを有し、 上記レンズ素子は、上記ＶＣＳＥＬ側の面に正のパワー
   のレンズ面を持ち、他方の面が上記レンズ面の光軸に直
   交する面に対して所定角傾いた平面であり、 上記ＶＣＳＥＬは、その発光部が上記レンズ素子のレン
   ズ面の光軸上に配置され、上記発光部から放射される発
   散性のレーザ光束の発散性が上記レンズ面により弱めら
   れて上記平面から射出するように、上記レンズ素子に対
   する相対的な位置関係が定められ、 上記モニタ用のｎ個の受光素子は、上記レンズ素子より
   もＶＣＳＥＬ側に、上記ｎ個の入力ポートと１対１に対
   応するように設けられ、 上記レンズ素子駆動手段により、上記レンズ素子を上記
   レンズ面の光軸の回りに回転させ、上記平面から射出す
   るレーザ光束の歳差運動的な方向転換により、上記レー
   ザ光束を所望の入力ポートへ入射させ得るように、且
   つ、上記レーザ光束が任意の入力ポートに入射すると
   き、上記平面により反射されたレーザ光束が上記レンズ
   面により集束されて、上記任意の入力ポートに対応する
   受光素子にモニタ光として入射するように各受光素子の
   配置が定められたことを特徴とする光出力素子。
5. 【請求項５】請求項４記載の光出力素子において、 ＶＣＳＥＬの発光部が、レンズ素子におけるレンズ面の
   焦点位置に設定され、 ｎ個の受光素子とＶＣＳＥＬが支持基板の略同一面上に
   配置されたことを特徴とする光出力素子。
6. 【請求項６】請求項４記載の光出力素子において、 ＶＣＳＥＬの発光部が、レンズ素子におけるレンズ面の
   焦点より遠ざかるように配置され、 ＶＣＳＥＬとｎ個の受光素子を支持する支持基板が段差
   を有し、上記ＶＣＳＥＬが上記段差の底部に配置され、
   各受光素子が上記段差の上部に配置されたことを特徴と
   する光出力素子。
7. 【請求項７】請求項４〜６の任意の１に記載の光出力素
   子において、 レンズ素子における、レンズ面の光軸に直交する面に対
   して所定角傾いた平面に所望の反射率の反射膜が形成さ
   れていることを特徴とする光出力素子。
8. 【請求項８】請求項１〜７の任意の１に記載された光出
   力素子を１単位として、複数単位の光出力素子を１次元
   的もしくは２次元的にアレイ配列したことを特徴とする
   光出力素子アレイ。
9. 【請求項９】同一の支持基板上にｍ（≧２）個のＶＣＳ
   ＥＬが直線状、碁盤目状もしくは回転対称な放射状に配
   列されたＶＣＳＥＬアレイの、各ＶＣＳＥＬから放射さ
   れるレーザ光束を同時に、各ＶＣＳＥＬに対応するｎ
   （≧２）個の入力ポートに対して切り換えて入力させる
   ことのできる光出力素子アレイであって、 同一の支持基板上にｍ個のＶＣＳＥＬが直線状、碁盤目
   状もしくは回転対称な放射状に配列されたＶＣＳＥＬア
   レイと、 同一の透明板に互いに等価なレンズ素子がｍ個、上記Ｖ
   ＣＳＥＬの配列に倣って配列形成されたレンズ素子アレ
   イと、 このレンズ素子アレイを、回転させるレンズ素子アレイ
   駆動手段とを有し、 上記レンズ素子アレイは、そのｍ個のレンズ素子の個々
   が上記ＶＣＳＥＬ側の面に正のパワーのレンズ面を持
   ち、他方の面が上記レンズ面の光軸に直交する面に対し
   て所定角傾いた平面で、各ＶＣＳＥＬから放射される発
   散性のレーザ光束の発散性を、対応するレンズ面により
   弱めて上記平面から射出させるように、上記ＶＣＳＥＬ
   アレイに対する位置関係が定められ、 上記レンズ素子アレイ駆動手段により、上記レンズ素子
   アレイをレンズ素子の配列面に直交する所定の回転軸の
   回りに所定角回転させ、上記各平面から射出するレーザ
   光束の歳差運動的な方向転換により、上記レーザ光束の
   入力すべき入力ポートを、全レーザ光束につき同時に切
   り替え得るように構成されたことを特徴とする光出力素
   子アレイ。
10. 【請求項１０】請求項９記載の光出力素子アレイにおい
    て、 ＶＣＳＥＬアレイの支持基板上に、各ＶＣＳＥＬに対応
    してｎ個の受光素子が配置され、 レンズ素子アレイを回転軸の回りに所定角回転させて、
    入力ポートの切り換えを行うごとに、各レンズ素子の平
    面で反射されたレーザ光束が対応するレンズ面で集束さ
    れて入射する受光素子が切り換わるように、最大でｍ・
    ｎ個の受光素子の配置が設定されていることを特徴とす
    る光出力素子アレイ。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の光出力素子アレイにお
    いて、 ＶＣＳＥＬアレイの各ＶＣＳＥＬの発光部が、レンズ素
    子アレイの対応するレンズ素子におけるレンズ面の焦点
    位置に設定され、全てのＶＣＳＥＬと受光素子とが、支
    持基板の略同一面上に配置されたことを特徴とする光出
    力素子。
12. 【請求項１２】請求項１０記載の光出力素子アレイにお
    いて、 ＶＣＳＥＬアレイの各ＶＣＳＥＬの発光部が、レンズ素
    子アレイの対応するレンズ素子におけるレンズ面の焦点
    より遠ざかるように配置され、 ｍ個のＶＣＳＥＬと、最大でｍ・ｎ個の受光素子とを支
    持する支持基板が段差を有し、各ＶＣＳＥＬが上記段差
    の底部に配置され、各受光素子が上記段差の上部に配置
    されたことを特徴とする光出力素子アレイ。
13. 【請求項１３】請求項１０〜１２の任意の１に記載の光
    出力素子アレイにおいて、 レンズ素子アレイにおける各レンズ素子の、レンズ面の
    光軸に直交する面に対して所定角傾いた平面に所望の反
    射率の反射膜を有することを特徴とする光出力素子アレ
    イ。
14. 【請求項１４】請求項９〜１３の任意の１に記載の光出
    力素子アレイにおいて、 ＶＣＳＥＬアレイにおけるＶＣＳＥＬのアレイ配列およ
    び、レンズ素子アレイにおけるレンズ素子のアレイ配列
    が、直線状もしくは碁盤目状であって、レンズ素子アレ
    イを回転軸の回りに１８０度回転させて、入力ポートの
    切り換えを行うように構成されたことを特徴とする光出
    力素子アレイ。
15. 【請求項１５】請求項９〜１３の任意の１に記載の光出
    力素子アレイにおいて、 ＶＣＳＥＬアレイにおけるＶＣＳＥＬのアレイ配列およ
    びレンズ素子アレイにおけるレンズ素子のアレイ配列が
    正方行列状の碁盤目状であって、レンズ素子アレイを回
    転軸の回りに９０度回転させて、入力ポートの切り換え
    を行うように構成されたことを特徴とする光出力素子ア
    レイ。
16. 【請求項１６】請求項１４または１５記載の光出力素子
    アレイにおいて、 レンズ素子アレイにおける各レンズ素子の、レンズ面に
    対応する他方の面が、碁盤目状に配列されたレンズ素子
    の、各行ごともしくは各列ごとに共通化されたことを特
    徴とする光出力素子アレイ。