CN112789538B - 光合波分波器 - Google Patents

Abstract

本发明的光合波分波器具备：透光性或金属制的支架(1、1a、1b、1c、1d)，其具有凹部(2、2a、2b)和多个结构体(3、3a、3b、3c)，凹部(2、2a、2b)设置于长方体状的支架(1、1a、1b、1c、1d)的一面，与该一面之间的分界线的形状为矩形状，多个结构体(3、3a、3b、3c)在从该一面观察的情况下，成对并与分界线的相对置的长边的一部分接触、或在相对置的长边的一部分的大致相等的长度部分交叉；和多个光学部件(4、4a)，其通过被涂敷表面处理膜(10)而形成曲面，结构体(3、3a、3b、3c)和光学部件(4、4a)分别成对并配置为重叠，由此光学部件(4、4a)的曲面与支架(1、1a、1b、1c、1d)接触，并且在接触的端部中的形成一个平面的至少3个端部与支架(1、1a、1b、1c、1d)接合。

Description

光合波分波器

技术领域

本发明涉及光合波分波器。

背景技术

在以往的用于光合波分波器的滤波器等光学部件中，为了抑制光的衰减，而作为光的通过孔设置方孔，内部为空洞的结构。然而，该结构其意图不在于抑制光学部件产生倾斜即几何学调整，另外，对孔或槽的形状没有进行特别限定(例如，参照专利文献1、2)。

另外，在对光合波分波器接合光学部件时，若产生倾斜，则存在多个光不能耦合成一个的课题。

专利文献1：日本特开2007-163631号公报

专利文献2：国际公开第2017/033230号

在以往的光合波分波器中描述了如上述那样构成并且具有向自由空间侧的通过孔的内容。然而，由于该通过孔为方孔，因此在抑制滤波器等光学部件产生倾斜的方面没有效果，特别是在光学部件的与光合波分波器主体接合的接合面的形状为曲面而不是平面的情况下，存在不能降低光学部件相对于使用玻璃支架等的光合波分波器主体的倾斜的问题点。

发明内容

本发明公开用于消除上述课题的技术，其目的在于，在将作为被接合部件的光学部件向光合波分波器主体接合时，抑制多个光学部件相对于光合波分波器主体的倾斜角产生差异。

本发明所公开的光合波分波器的特征在于，具备：

透光性或金属制的支架，其具有凹部和多个结构体，凹部设置于长方体状的光合波分波器主体的一面，与该一面之间的分界线的形状为矩形状，该多个结构体在从该一面观察的情况下，成对并与上述分界线的相对置的长边的一部分接触、或在上述相对置的长边的一部分的大致相等的长度部分交叉；和

多个光学部件，其通过被涂敷表面处理膜而形成曲面，

上述结构体和上述光学部件分别成对并且配置为重叠，由此上述光学部件的曲面与上述支架接触，并且在相接触的部位亦即支架的端部中的形成一个平面的3个端部与上述支架接合。

根据本发明所公开的光合波分波器，在将被接合部件亦即光学部件向光合波分波器主体接合时，能够抑制多个光学部件相对于光合波分波器主体的倾斜角产生差异。

附图说明

图1是用于对实施方式1所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。

图2是用于对实施方式2所涉及的光合波分波器的光合波分波器主体的一个例子进行说明的图。

图3是用于对实施方式3所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。

图4是用于对实施方式4所涉及的光合波分波器的光合波分波器主体的一个例子进行说明的图。

图5是用于对实施方式5所涉及的光合波分波器的光合波分波器主体的一个例子进行说明的图。

图6是用于对实施方式1至5所涉及的光合波分波器的其他例子进行说明的图。

图7是用于对实施方式6所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。

具体实施方式

实施方式1

以下，使用附图对实施方式1所涉及的光合波分波器进行说明。

图1是用于对本实施方式1所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明图。在该图中，图1的(a)是光合波分波器主体即透光性(例如玻璃制)的支架1的俯视图。在支架1的内部设置有：凹部2，其与长方体状的光合波分波器主体的表面之间的分界线为矩形状；和一对结构体3，其以从该表面观察时从该凹部2的外侧与该凹部2的分界线接触的方式，在上述凹部2的长边方向上相互分离并相对置地配置(从支架表面观察时，具有贯通的孔或槽)。图1的(b)是在该支架1的表面上设置有光学部件亦即滤波器4的情况下的俯视图。具体而言，在支架1的表面，沿着作为该支架1的长边方向的图的x方向，以预先给定的间距间隔相互平行地配置有3个矩形状的滤波器4(以下，滤波器也称为光学部件)。图1的(c)是表示图1的(b)的AA截面的剖视图。如图1的(b)或图1的(c)所示，本实施方式1所涉及的光合波分波器主要由支架1和多个光学部件亦即滤波器4构成。其中，透光性的支架的材质并不局限于上述那样的玻璃制，也可以为塑料材料(以下相同)。

通常在滤波器4的与支架1接触的一侧的整个面(在图中，为滤波器4的下侧面)，形成有作为光学反射膜的表面处理膜10，因此如该图所示，滤波器4的形状成为相对于支架1的表面向作为厚度方向的z方向(上侧)弯曲的曲面。即，滤波器4的表面的特征在于，相对于支架1的表面，通过形成表面处理膜10而成为具有向z方向的下方凸出的凸面的曲面。

在本实施方式的光合波分波器中，由于使用粘合剂等将具有上述那样的特征的滤波器4粘合并组装到支架1的表面，因此可以说粘合面带有弧度、即具有粘合面向下凸出的曲面的光学部件亦即滤波器4与设置有凹部2的光合波分波器主体亦即透光性的支架1接合。

在光学部件亦即滤波器4的表面具有上述那样的在厚度方向上弯曲的曲面，该滤波器4的与支架1接合的接合面如上述那样为曲面的情况下，从图1的(c)可类推出，无论从支架的长边方向的侧面观察，还是从短边方向的侧面观察，滤波器4都在支架1的端部P、Q、R、S(参照图1的(b)、图1的(c)中的由虚线的圆包围的部分)中的两个部位接触而被支承并接合。在从上述支架1的表面侧观察的情况下，这些端部是成为分别与上述支架1的表面和上述凹部2之间的分界线亦即凹部2的轮廓线中的、构成长边部分的相对置的两个长边方向轮廓线的一部从上述分界线的外侧接触的一对结构体3、与上述长边方向轮廓线的一部分之间的共用部分的直线(例如，参照由图1的(a)中的附图标记L表示的虚线部分)的两端部分。

因此，可以判断出：为了无论从支架的长边方向的侧面观察，还是从短边方向的侧面观察，滤波器4都在支架1的端部P、Q、R、S中的两个部位接触，并且在其接触的部位接合，而在该不同的4个部位(4个端部)中的至少决定一个平面的不同的3个部位(3个端部，例如P、Q、R)接合即可。

如上所述，由于滤波器4由支架1的3个以上的多个端部支撑，所以与在支架1仅设置有凹部而未形成端部的以往的情况相比较，能够抑制滤波器4与支架1接合后的、多个(图1的情况下为3个)滤波器4相对于支架1之间的倾斜角产生差异。换言之，在支架1未形成有上述那样的端部的情况下，与形成有端部的情况相比较，由于滤波器4的形成有表面处理膜10的一侧的表面与支架1的接触点不确定，因此在将多个各滤波器4与支架1接合的情况下，各滤波器相对于基准面即支架表面的接合后的倾斜角之间容易产生差异。

这里，上述的倾斜角是指支架表面与滤波器表面所成的角。具体而言，在图1的(b)中，例如，将由附图标记P、Q、R所表示的虚线的圆的中心来决定的平面作为定义支架表面时，上述倾斜角是指该定义支架表面的法线、与切面的法线所成的角，其中的切面为在滤波器4的形状中心线和形成有表面处理膜10的一侧的表面相交的点处相切的面。

此外，实际上，通过使用向上述滤波器的特定的点入射光后由反射膜反射的反射光，能够确认上述多个滤波器间是否产生倾斜角的差异。另外，在图1的例子中，若在所设置的3个滤波器中一个滤波器相对于基准面的倾斜角与其他两个倾斜角不同，则通过了上述3个滤波器的多个光不能耦合成一个，因此能够容易地调整为3个滤波器的倾斜角在允许范围内相同。这里，在凹部2形成有贯通孔的情况下，支架的材质也可以为铝或不锈钢等金属。

实施方式2

以下，使用附图对实施方式2所涉及的光合波分波器进行说明。

图2是用于对本实施方式2所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。在实施方式1中，对在作为光合波分波器主体的支架设置有均由贯通的孔或槽构成的凹部2和一对结构体3的情况进行了说明，但也可以使用在凹部2和一对结构体3均设置有槽并以设置于凹部的槽的深度与一对结构体的槽的深度不同的方式设定的凹部2a和一对结构体3a。但是，在这种情况下，支架的凹部2a由透光性的材料构成。

具体而言，如图2所示，在支架1a的凹部2a形成了形成有槽的长孔部9a，在一对结构体3a从表面观察时整体形成槽(参照图中的H1、H2所示的由虚线包围的部分)。在该情况下，在一对结构体3a形成有相同形状的槽。而且，上述长孔部9a的槽与一对结构体3a的槽的深度尺寸相互不同。

此外，也可以由槽构成图2的凹部2a，一对结构体3a则由贯通整体的孔构成。

与实施方式1相同，在滤波器的与支架1a接合的接合面为图1所示的向下凸出的形状的曲面的情况下，无论从支架的长边方向的侧面观察还是从短边方向的侧面观察，与实施方式1相同，滤波器都在支架的端部接触而被支承。

与实施方式1的情况相同，如上述那样，由于滤波器在支架的端部接触而接合，因此能够抑制接合后的多个滤波器相对于支架的倾斜角之间产生差异。另外，在不将一对结构体3a的结构全部设为贯通孔，而是将其至少一部分设为槽的情况下，能够降低伴随着加工所带来的支架的制作成本。

实施方式3

以下，使用附图对实施方式3所涉及的光合波分波器进行说明。

图3是用于对本实施方式3所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。在本实施方式3中，采用一对结构体3b。如图3的(a)所示，该一对结构体3b在各结构体中，由能够在从支架表面侧观察时呈U字型的透光性的材料或金属形成槽(参照图中的符号H3、H4所示的由点划线包围的部分)或(未图示)孔的多个一对结构体3b、和作为支架1b的凹部2而采用的贯通的长孔部9构成。其中，图3的(b)是表示图3的(a)的BB截面的剖视图。

在本实施方式3所涉及的光合波分波器中，将多个(在该图中3组的一对结构体)该一对结构体3b与支架1b接合，在此基础上，与实施方式1相同，如图3的(b)所示，使用粘合剂等，接合与支架1b粘合的粘合面具有向厚度方向的下侧凸出的形状的曲面的光学部件亦即滤波器4(参照由图3的(a)、图3的(b)的虚线的框围起的部分)。

此外，本实施方式3中的长孔部也可以不是贯通孔，而是槽。另外，在一对结构体3b形成有槽的情况下，该槽的槽深度和长边方向格子所采用的槽的槽深度也可以尺寸不同。

在该实施方式中，光学部件亦即滤波器4如上述那样在与支架1b接合的接合面具有向下凸出的形状的曲面的情况下，无论从长边方向的侧面观察还是从短边方向的侧面观察，滤波器都在形成槽等的一对结构体3b的端部与支架接触(参照图3的(b)的端部T、端部U(由虚线的圆圈表示的部分))。

如上所述，由于滤波器在形成槽等的一对结构体3b的端部接触而被支承，因此在将滤波器在其端点与支架接合后，能够抑制多个滤波器相对于支架的倾斜角之间产生差异。

另外，通过实施形成槽等的一对结构体3b的单个化而不是一体化，从而即使在滤波器间的配置间隔亦即由相邻的滤波器的长边方向的形状中心线间的距离代表的滤波器间间距不同的用途的情况下，也能够共用相同形状的一对结构体3b。

实施方式4

以下，使用附图对实施方式4所涉及的光合波分波器进行说明。

图4是用于对本实施方式4所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。在实施方式3中，示出了透光性或金属的结构体即一对结构体3b被实施单个化的结构，但如图4所示，除了一对结构体3c外，凹部2b也可以采用透光性材料或金属结构体而形成一体化的一体型结构体5。其中，如该图所示，在一对结构体3c形成有槽，在凹部2b形成有贯通的长孔部9。但是，该长孔部也可以由槽形成。

如图4所示，在光学部件亦即滤波器具有与支架1c接合的接合面向下凸出的曲面的情况下，无论从长边方向的侧面观察还是从短边方向的侧面观察，与实施方式3相同，滤波器都在形成槽的一对结构体3c的多个端部接触而被支承。

如上所述，由于滤波器在形成槽的一对结构体3c的多个端部接触而接合，因此能够抑制在将滤波器与支架接合后的多个滤波器相对于支架的倾斜角之间相互产生差异。另外，通过将形成槽的一对结构体3c与凹部2b组合而一体化，从而与单个化的情况下相比，一对结构体3c的向支架的接合次数减少，而提高接合后的设定位置的精度。

实施方式5

以下，使用附图对实施方式5所涉及的光合波分波器进行说明。

图5是用于对本实施方式5所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。

在实施方式3中，示出了具备多个通过形成孔或槽而从支架表面观察时呈U字型的一对结构体3b的情况，但也可以代替该结构体，如图5所示，使用在透光性的材料或金属制的圆柱状体形成有圆形状的孔7的圆筒状结构体6、或形成槽的圆柱状结构体8(未图示)。另外，支架1d的长孔部9b也可以为贯通孔，也可以为槽，另外也可以取消。

在光学部件亦即滤波器具有弯曲的轮廓线，且与支架1d接合的接合面与图1所示相同地具有向下凸出的形状的曲面的情况下，在该接合的部位将滤波器与支架1d粘合的情况下，无论从支架1d的长边方向的侧面观察还是从短边方向的侧面观察，滤波器都在图5所示的形成圆形状孔7的圆筒状结构体6、或形成槽的圆柱状结构体8(未图示)的表面侧的圆筒内侧边界亦即圆形状的轮廓线上接触而被支承。此外，在本实施方式中，上述的圆筒状结构体6、或形成槽的圆柱状结构体8的个数构成为与滤波器个数相同。

如上所述，由于滤波器在圆筒状结构体6的圆筒内侧边界亦即圆形状的轮廓线上接触，并在该部位被接合，因此能够抑制在将滤波器与支架1d接合后的多个滤波器相对于支架的倾斜角之间产生差异。另外，通过采用圆筒状结构体6，从而在将滤波器与支架1d接合时，例如不需要必须与x方向正交地设置滤波器(也可以不正交而是稍微带有角度的设置)，从而位置的调整变得容易。

此外，在以上说明的实施方式1～5的光合波分波器中，不管是哪一个实施方式，各结构体的上表面都不从支架的表面突出，而是设定为与支架表面处于同一高度或者小于支架表面的高度。另外，作为实施方式3～5中的金属，例如可列举铝、不锈钢等。

另外，在以上实施方式1～5中，对于滤波器，都以其材质整体一样为前提进行说明，但并不局限于此，如图6所示，通过使用在与支架接触的接点的外侧区域，具有与内侧区域相比能够忽略光学特性上的差异但比重大的部分亦即将滤波器的相对置的曲面的4个角彼此相连的四角部20的结构的滤波器4a，从而即使产生上述滤波器的倾斜的情况下，也能够通过外侧区域部分的自重效果，减少其倾斜角，因此其结果，能够更有效地抑制多个滤波器之间相互产生倾斜角的差异。

实施方式6

以下，使用附图对实施方式6所涉及的光合波分波器进行说明。

图7是用于对本实施方式6所涉及的光合波分波器的一个例子进行说明的图。该实施方式与上述的任一个实施方式都不同，虽然在厚度方向上弯曲，但将与支架接合的粘合面及其相反侧的表面的曲面为凹面(在图7中具有向上凸出的形状的曲率的曲面)的光学部件亦即滤波器4b与支架1e接合。如图7所示，滤波器4b的详细结构与图1的滤波器4不同，上表面侧表面、下表面侧表面双方都涂敷有表面处理膜。但是，上面侧表面的表面处理膜11没有光学反射功能，仅下面侧表面的表面处理膜12为光学反射膜。此外，在支架1e有无长孔部均可。

在光学部件亦即滤波器具有弯曲的面的情况下，在该弯曲的面即与支架1e接合的接合面为具有在z方向上凸出的形状的曲面的情况(参照图7)与实施方式1～5的情况相同，滤波器4b与支架1e在多个部位接触(参照图7的角部V、角部W)。

如上所述，在本实施方式中，滤波器在其角部与支架接触，因此能够抑制在将滤波器与支架接合后的多个滤波器相对于支架的倾斜角之间产生差异。

此外，本申请虽然记载有各种例示的实施方式和实施例，但一个、或多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不局限于特定的实施方式的应用，也可以单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此，可以想到在本申请说明书所公开的技术范围内的未例示的无数变形例。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，还包含提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。具体而言，以上，对滤波器的相对置的两个面均形成曲面的情况进行了说明，但并不局限于此，即使是仅在与支架接触的一侧的一个表面形成曲面的滤波器，也起到相同的效果。另外，虽然以滤波器的个数为3个的情况为例进行了说明，但并不局限于此，即使是3个以外的多个，也起到相同的效果。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d、1e...支架；2、2a、2b...凹部；3、3a、3b、3c...一对结构体；4、4a、4b...滤波器(光学部件)；5...一体型结构体；6...圆筒状结构体；7...圆形状的孔；8...圆柱状结构体；9、9a、9b...长孔部；10、11、12...表面处理膜；20...四角部；P、Q、R、S、T、U...端部；V、W...角部。

Claims (9)

1.一种光合波分波器，其特征在于，

具备：

透光性或金属制的支架，其具有凹部和多个结构体，其中，所述凹部设置于长方体状的光合波分波器主体的一面，并且与该一面之间的分界线的形状为矩形状，在从该一面观察的情况下，所述多个结构体成对并与所述分界线的相对置的长边的一部分接触、或与所述分界线的相对置的长边的一部分以相等的长度重叠的方式交叉；和

多个光学部件，其通过被涂敷表面处理膜而形成曲面，

所述结构体和所述光学部件分别成对并配置成重叠，由此所述光学部件的曲面与所述支架接触，并且在相接触的部位亦即支架的端部中的形成一个平面的3个端部与所述支架接合。

2.根据权利要求1所述的光合波分波器，其特征在于，

所述结构体以从所述一面观察时从所述凹部的外侧成对地与该凹部的分界线的相对置的两个长边的一部分接触的方式，在以规定的间隔相互分离的位置配置有多组。

3.根据权利要求1所述的光合波分波器，其特征在于，

所述结构体为圆柱状结构体或圆筒状结构体，在所述圆柱状结构体或圆筒状结构体的内周轮廓线上与所述光学部件接触。

4.根据权利要求2所述的光合波分波器，其特征在于，

所述凹部由孔或槽构成，在所述结构体在所述光合波分波器主体的一面侧设置有槽。

5.根据权利要求2所述的光合波分波器，其特征在于，

所述凹部和所述结构体均由孔构成。

6.根据权利要求2所述的光合波分波器，其特征在于，

所述凹部由孔或槽构成，所述结构体由透光性或金属制的材料构成，孔或槽设置于所述光合波分波器主体的一面侧。

7.根据权利要求2所述的光合波分波器，其特征在于，

所述支架具有一体型结构体，该一体型结构体由凹部和结构体构成，所述凹部由透光性的材料构成，所述结构体设置有孔、或在所述光合波分波器主体的一面侧形成有槽且由透光性或金属制的材料构成。

8.根据权利要求2所述的光合波分波器，其特征在于，

在所述光学部件中，将所述曲面的外周部的4个角彼此分别连接而成的区域由比重比除该区域以外的部分大的材料构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的光合波分波器，其特征在于，

所述光学部件的曲面为凸面。

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