JP2004525396A - ビーム整形器 - Google Patents

Abstract

本発明はビーム整形器に関し、このビーム整形器は、準単色光源（１）とともに使用されるとともに、光ビーム（Ｒ）の円化、楕円化、平行化、発散および／または類似する用途のために光の伝達を案内する伝達素子（３）として、実質的に透明な材料から製造される。このビーム整形器は、バイナリの表面レリーフ型回折パターンを少なくとも部分的に含む構造を備える光ビーム（Ｒ）を案内する伝達素子（３’）を有し、前記回折パターンは、最大の回折効率を供給するブラッグ回折幾何に本質的に従って縦方向および横方向、さらにまた光軸についても最適化された局所格子周期を有する。

Description

【０００１】
本発明はビーム整形器に関し、このビーム整形器は、準単色光源とともに使用されるとともに、光ビームの円化、楕円化、平行化、発散および／または類似する用途のために光の伝達を案内する伝達素子として、実質的に透明な材料から製造される。
【０００２】
前述の用途のために、伝達素子、たとえばａ）屈折レンズ装置、ｂ）回折レンズ装置、およびｃ）ハイブリッドアセンブリが現在知られている。
【０００３】
以上に加えて、いわゆるブラッグ反射体が現在用いられており、そこで用いられるアセンブリは、部分的に反射性を有し、部分的に透明である。さらに、選択的出力アセンブリとして機能するけれども、レンズ様伝達素子そのものとして機能しない、いわゆるファイバ格子のような、光ファイバ用途におけるブラッグ構造を用いることが知られている。しかしながら、そこに記載される解決手段は、ビーム整形の実用的な利用を今日まだ発見していない。
【０００４】
したがって、特に米国特許第５９６６３９９号は、垂直キャビティレーザ（ＶＣＳＥＬ）と通信して一体化されるけれども、半導体用の保護マトリクスそのものを構成しないブラッグ反射体またはいわゆるフレネルレンズを開示する。しかしながら、この文献中において、大量生産に直接応用可能な解決手段は記載されていなかった。さらに、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ９８／１７２９５は、半導体レーザに一体化されるとともに、分離レンズ素子を含むビーム整形器を開示する。この特定のレンズは、従来の屈折配置および回折配置、ならびにこれらの配置から構成されたハイブリッドアセンブリに基づく。しかしながら、この引用文献に記載されたこれらのレンズ素子は光源と一体の部品を構成せず、この文献ではブラッグ効果の利用に対しても全く言及されていない。さらに、米国特許第６０７５５０号は、屈折面または回折面に基づく分離シリンダ状レンズを含むビーム整形器を開示し、この分離シリンダ状レンズは、レーザダイオードによって主として形成された光波面を整形するために修正された。一方で、この文献は、形はどうあれ光源と一体化した解決手段も、他方でブラッグ格子の利用についての解決手段も全く記載していない。
【０００５】
本発明のビーム整形器の目的は、前述の技術に関する決定的な改良を提供し、さらに先行技術水準を本質的に高めることである。この目的を満足するために、本発明のビーム整形器は、光ビームを案内する伝達素子が、バイナリな表面レリーフ型回折パターンを少なくとも部分的に含む構造を有し、該回折パターンは、最大の回折効率を供給するブラッグ回折幾何に本質的に従って縦方向および横方向、さらにまた光軸についても最適化された局所格子周期を有する、という特徴を主として有する。
【０００６】
本発明のビーム整形器によって提供される最も重要な利益は、理論的意味においても実用的用途においても理想的な構造を含み、これによって、特にブラッグ効果がレンズ様伝達素子アセンブリを成形する工程で利用されるとき、光源用の周辺部品として一体化されたビーム整形器は、最大の理論的効率を特に供給可能となる。さらに、本発明のビーム整形器の一体性は、極めて効率的な大量生産と、実用的な観点から可能な限り単純な、効率的な、かつ耐久性のある光学系とを実現する。本発明の長所によって、たとえば、ＬＥＤおよびエッジ放出半導体レーザによって発射され、かつ広範囲の入射角で発散されるとともに、従来の光学素子を用いて十分に高い効率で平行化または撮像することが困難なビームを改良することが可能となる。
【０００７】
本発明は、以下において添付図面を参照して詳細に記載される。
本発明はビーム整形器に関し、ビーム整形器は、準単色光源１とともに使用されるとともに、光ビームＲの円化、楕円化、平行化、発散、集光および／またはこれらに類似する用途のために、光の伝達を案内する伝達素子３として、実質的に透明な材料から製造される。光ビームＲを案内するビーム整形器の伝達素子３，３’は、バイナリな表面レリーフ型回折パターンを少なくとも部分的に含む構造を有し、該回折パターンは、最大限の回折効率を供給するブラッグ回折幾何に本質的に従って縦方向および横方向、さらにまた光軸についても最適化された局所格子周期を有する。
【０００８】
次の記載は、添付する図１〜図５を参照してブラッグ効果を説明することによって基本的な発明コンセプトを扱う。図１は、平坦面、すなわち１対１の撮像幾何における純粋な回折素子を示す。光源１は、たとえばレーザまたはＬＥＤを含み、ｎの屈折率、回折レンズ３、およびマルチモードファイバコア４を有するマトリクス２を備える。１対１の撮像幾何を満足するために、次のことが要求される。
ｂ ＝ ａ／ｎ （１）
および
ｎ ｔａｎθ_１ ＝ ｔａｎθ_２ （２）
【０００９】
回折レンズは、局所格子周期ｄ（ｒ）を有し、ここでｒは、光軸からの距離であり、次の格子方程式から決定される。
ｓｉｎθ_２ ＝ ｎ ｓｉｎθ_１−λ／ｄ（ｒ） （３）
ここでλは、波長を表す。したがって、方程式３は、あらゆる位置での局所周期に解決手段を提供する。
【００１０】
集光または平行化する回折レンズの最適な表面形状が大きい入射角での局所周期に相当左右されること、また、大きい入射角に最適な多層形状の製造が極めて困難であることは、たとえば、E. Noponen、J. Turunen、およびA. Vasara「電磁理論による多層回折光学素子のパラメータの最適化(Parametric optimization of multilevel diffractive optical elements by electromagnetic theory)」（Applied Optics 31, 5010-5012(1992)と、E. Noponen、J. Turunen、およびA. Vasara「電磁理論と回折レンズアレイの設計(Electromagnetic theory and design of diffractive-lens arrays)」（Journal of the Optical Sociery of America A 10, 434-443(1993)）とによって知られている。撮像レンズの場合、特に１対１の撮像幾何の場合に、ブラッグ効果は大きい入射角でもなお利用可能であり、このブラッグ効果は、たとえばJ. Turunen、P. Blair、J.M. Miller、M.R. TaghizadehおよびE. Noponen「バイナリ合成表面レリーフ形状を有するブラッグホログラム(Bragg holograms with binary synthetic surface-relief profile)」（Oprics Letters 18, 1022-1024(1993)）に記載されたような回折素子のバイナリコード化に以前用いられたけれども、レンズの場合ではなかった。上記の場合、レンズは、通常の回折パターンを主として備えるけれども、たとえばE. NoponenおよびJ. Turunen「バイナリ高周波搬送回折光学素子：電磁理論(Binary high-frequency-carrior diffractive optical elements: electromagnetic theory)」（Journal of the Optical Sociery of America A 11, 1097-1109(1994)）においてさらに最適化されたバイナリブラッグパターンをレンズの縁部に沿って備える。
【００１１】
図２は、（図１、図３および図４の表面に現れている）典型的な回折格子パターンを表し、この回折格子パターンは、ブラッグ条件に従って修正される。角θ_１およびθ_２は図１と同一であり、ｄは局所格子周期を引続き表しており、ｃはピーク幅であり、ｈはピーク高である。もし、ブラッグ条件
ｎ ｓｉｎθ_１ ＝ −ｓｉｎθ_２ ＝ λ／２ｄ （４）
を満足するとともに、局所格子周期が０．５λ＜ｄ＜２λであるならば、極めて高い格子の回折効率を得るようにパラメータｃおよびｈを選択することは可能である。したがって実際には、もしθ_２＞１５°であれば、ブラッグ格子を用いることができる。
【００１２】
前述の方程式（２）および（４）を比較することによって、ブラッグ条件（４）が図１の幾何においてほぼ満足されているのみであることが明らかとなる。近似化は、ｓｉｎθ_１ｔ≒ｔａｎθ_１およびｓｉｎθ_２≒ｔａｎθ_２の場合、有効である（すなわち誤差は大きい入射角において特に生じる。）。しかしながら、ブラッグ条件は、格子に関して高い効率で機能するために厳密に有効である必要はない（前述の文献E.NoponenおよびJ.Turunenを参照。）。さらに、強度分布が最も高い値に達する入射角θ_ｍａｘでブラッグ条件を最適に満たすような１対１の撮像幾何から僅かに偏差してもよい。
したがって、方程式（１）の代わりに、結果は、
【数１】

である。
【００１３】
代替的に、θ_ｍａｘをゼロでない入射角と置換することができ、このゼロでない入射角は強度分布の形状に左右されるとともに、全体的な回折効率を最大化する観点から選択される。
【００１４】
図１のレンズは、原則として、中心領域に屈折レンズを設けることによって修正されることができ、この屈折レンズは、ブラッグ格子が高い効率を有する３０°を越える入射角で用いられるのみである。図３は、ビームＲ１が屈折面を経由して進み、ビームＲ２が回折面を経由して進むような構造を示す。この解決手段は、屈折部と回折部との間の境界が空間的にコヒーレントな領域で問題を起こすので、ＲＣ−ＬＥＤについては意味を成すけれども、レーザについてはあまり意味を成さない。
【００１５】
図４は、１対１の撮像幾何とは相当異なる撮像幾何による条件を示す（すなわちファイバはレンズからさらに遠ざけられ、これによって光は、より小さい開口数を有するファイバの内部に引込まれ、または接続されることができる。）。この図において、ハイブリッドレンズは、回折パターンを備えた屈折面１を有する。ハイブリッドアセンブリを用いるのは、図４のIIにおける角度θ_２が図１よりも小さい一方で、高い効率を得るためにブラッグ条件をさらに満足しなければならない、という理由に基づく。このことは、図２のバイナリ構造が好都合に湾曲された面において設けられる場合に達成され、すなわち、幾何は、ブラッグ格子のピークが該湾曲面に対して局所的に垂直な垂直壁を有するようにして回転される。この最適な面形状は算定されることができ、その結果は完全ではないけれどもほとんど球面である。この後、空間的な機能として、レンズの局所周期を決定することが必要であり、これは前述した方法に基づいて実現可能である。この表面曲率は、フレネルロスがまた目に見えて軽減されることを意味する純粋な屈折面の使用との比較においては全く重要でない。また、この例において、図３に示すように、純粋な屈折手段をレンズの中心領域に設けることは可能である。
【００１６】
図５は、レンズ装置３が光ビームを発散する状況を示す（すなわち、レンズ装置におけるビームの入射角は発射角よりも小さい。）。
【００１７】
他方、たとえばＲＣ−ＬＥＤまたはＶＣＳＥＬ１のような光半導体構成部品によって本質的に形成された照射野に、平行化、遠視野における整形、および回折素子またはハイブリッド素子によるたとえば光ファイバに対する供給を受けささせることは、本発明のビーム整形器の試みである。このタイプの素子は、同時に該素子を密封するように、たとえばＲＣ−ＬＥＤまたはＶＣＳＥＬの周囲または上端に直接成形可能である。
【００１８】
次に、本発明の基礎に関するさらに詳細な分析を扱う。（それ自体産業上の利用におそらく十分な）第１の近似において、一貫性の理論に基づいて次の仮説を立てることができる。
【００１９】
１．光源とブラッグ構造との間に設けられた活性領域は無限に薄く、したがって平面または平坦光源としてみなされ得る。
２．活性領域におけるすべての点は、コヒーレントなベッセル・ガウスビーム（すなわち、同一パターンを有するＶＣＳＥＬによって形成されたビーム）源として機能する。
３．このビーム源は、全体的に非コヒーレント（準均一）と仮定されることができ、これによって様々な点から発射されたコヒーレントなベッセル・ガウスビームは、ほぼ有害な方法で干渉する。
【００２０】
これらの仮説に基づいて、光半導体構成部品によって形成された部分的にコヒーレントな照射野の伝達に関する理論を実現することが考えられ、次には照射野がほぼ、部分的にコヒーレントな円錐状の波である、という仮説に基づいて、光学素子の最適な設計を可能にする。
【００２１】
光半導体構成要素の照射野が部分的にコヒーレントなベッセル・ガウス領域によって成形される可能性を提供することによって、平坦面に製造可能な回折素子を設計することは非常に容易であり、これによって、これらの領域を平行化することができ、遠視野の回折分布は、所望の強度分布を達成するように調整されることができ、または光出力は、たとえば光ファイバに対して案内されることができる。源の正確な空間的コヒーレンス特性は、理論モデルの設立に重要な影響を与えるおそれはない。
【００２２】
第１に試験されたのは、光源からマルチモード光ファイバに対する光の接続であり、このような光ファイバの好適な例として、樹脂ファイバがある。
【００２３】
もし光源の照射野がファイバの開口数よりも小さい、または寸法上等しい開口数を有するならば、また、光源の発射領域がファイバコアの直径よりも小さい、または等しい直径を有するならば、ファイバに対する光の接続はできる限り単純になる。１対１撮像レンズの使用には十分である。このようなレンズは、たとえば次のように、平坦面において（すなわち光源の周囲に成形されたシリンダ状マトリクスの上端面において）回折するようにされることができる。レンズは従来のマイクロフレネルレンズを中心部に含み、すなわち、レンズの形状は連続している。光源の光出力が最も高い大きい入射角において、このタイプのレンズの回折効率は理論上乏しく、利用可能な製造技術は理論上の限界に到達不可能である。他方、本発明は、バイナリ構造またはパターンの使用を可能にし、これらは、ブラッグ入射角で優れた効率（９７〜９８％）を有し、たとえ局所格子周期が光波長と同じ序列であっても近代技術によって製造可能である。レンズは、レジストにおける電子ビームパターン転写によって標準的な方法で製造可能であり、次いで鋳型において用いられ得るニッケルのシムを形成する。
【００２４】
もし、撮像幾何が１対１以外であれば、この状況はやや複雑になるであろう。これはファイバの開口数が光源の照射野の開口数よりも小さい場合、特に、ビームがファイバに接続される代わりに平行化される場合である。この場合、ブラッグ条件（バイナリレンズにおける高い効率の必須条件）を満たすには、回折パターンが存在する表面の屈曲または歪みを必要とする。したがって、回折パターンは非球面の屈折面で製造され、すなわち問題は、（現在利用可能な解決手段よりも全体的に困難な理由にもかかわらず実行される）ハイブリッド構造に関する。現在の知識に従えば、表面曲率は、純粋な屈折面の曲率と比較すれば全く重要ではなく、これによって、回折パターンの製造は、たとえば次のように実行可能である。まず、レジストにマスタ素子を製造し、次いで、ダイアモンド旋削によって形成された非球面表面に沿って柔軟性のあるシリコンのシムを製造し（非球面表面は産業上の利用に十分使用可能である。）、その後、この構造は鋳型における使用に適したニッケルのシムとして再生可能である。
【００２５】
したがって、前述の技術は画像側の開口数が対象側の開口数よりも大きければ（または小さければ）いかなる場合も応用可能である。ファイバ接続に関して考えられる別の制限は、特定の光源が実質的に非コヒーレントな光源であるため、活性領域の画像はファイバコアの直径の範囲内に適合しなければならないということである。したがって、撮像において求めれられる倍率は、恣意的に大きくすることはできない。同技術は光の平行化にも用い、この場合表面の曲率半径は最大値に達する。
【００２６】
他方、もし、たとえば直角に平坦な上端を供給する遠視野回折パターンの点で、平行化されたビームを形成または整形することが望ましい場合は、これは、基本的に単純な方法で、たとえば該視野に対して収差を制御して供給する空間的機能として回折パターンの局所周期を修正することによって実行されることもできる。
【００２７】
前述に関して、また、本発明の好適な用途において、１対１の撮像幾何を備える光ビームを案内する伝達素子３を有するビーム整形器は、入射角が５°〜３０°、好ましくは１５°よりも大きい光ビームＲが回折ブラッグ格子パターンによって案内されるように回折するように平坦面に設けられる表面形状３’を備える。
【００２８】
さらに好適な用途において、光ビームを案内する伝達素子３が１対１とは僅かに異なる撮像幾何を備えるビーム整形器は、入射角が１５°〜４０°、好ましくは３０°よりも小さい光ビームＲが、屈折レンズによって案内されるとともに、入射角が１５°〜４０°、好ましくは３０°よりも大きい光ビームＲが、回折ブラッグ格子パターンによってそれぞれ案内されるように、ハイブリッドパターンで設けられる表面形状３’を有する。
【００２９】
別の好ましい用途において、光ビームＲを案内する伝達素子３が１対１とは実質的に異なる撮像幾何を備えるビーム整形器は、ブラッグ条件を満足するとともに、高い回折効率を得るために、回折ブラッグ格子パターンが非球面または球面の屈折面に設けられるように、ハイブリッドパターンで設けられる表面形状３’を有する。
【００３０】
さらに別の好適な用途において、ビーム整形器は準単色光源と一体化される。この場合、ビーム整形器は、少なくとも部分的に光源１を封入する保護マトリクスを同時に構成するために、光源１の表面に、および／またはたとえば図６〜図８に示す原理の一体構造における光源１の周囲に直接設けられる。
【００３１】
さらに別の好適な用途において、ビーム整形器は、別の方法で準単色光源と一体化され、たとえば図９〜図１１に示す原理で少なくとも部分的に光源１を囲む保護マトリクスを構成するために、薄膜、コーティング、レンズまたはこれらに類似するもののような分離素子として、光源１、たとえば光源１の表面および／または同光源１の周囲に接して、機械的取付けおよび／または化学的結合、たとえば、光学的に透明なナノマータイプの固着剤、および／またはその類似のものによって設けられる。
【００３２】
さらに好適な用途において、準単色光源と一体化されるビーム整形器は、１つまたはそれ以上の個別の光源１、たとえばＬＥＤ、有機ＬＥＤ、共振キャビティＬＥＤ（ＲＣ−ＬＥＤ）、垂直キャビティレーザ（ＶＣＳＥＬ）その他の半導体ダイオードおよび／もしくはレーザ、ならびに／またはこれらに類似する光源の照射野および強度分布を整形するために特に用いられる。考えられる別の光源は、光ファイバ（たとえば通信ネットワーク）を含み、この光ファイバのコネクタまたは断面インターフェースは、分離素子として、または一体構造で、本発明のビーム整形器を備え得る。
【００３３】
他方、別の解決手段において、ビーム整形器は、２つもしくはそれ以上の光源１、またはたとえばＬＥＤおよびレーザマトリクスならびに／もしくはこれに類似するもののような、たとえば図１２に示す光源マトリクス１’の照射野および強度分布を整形するために特に用いられる。
【００３４】
好適な実施形態において、ビーム整形器は、ナノマー、ポリマー、エラストマー、および／またはセラミックなどの光学的に本質的に透明な材料から製造され、応用製造工程の要件を満たすように最適化された粘性を有する電気的に非導電の絶縁構成物３として機能する。
【００３５】
別の代替的な解決手段において、ビーム整形器は、ナノマー、ポリマー、またはエラストマーなどの１種またはそれ以上の光学的に本質的に透明な材料から製造され、構成物３”は、少なくとも部分的に導電性および／または熱伝導性を有し、光源１の電流密度もしくは光学強度の高揚、光ビームの回折、および／または素子の加熱などの様々な特性を追加供給する。
【００３６】
さらに別の好適な実施形態において、射出成形、反応射出成形、鋳造、熱エンボス加工、噴霧、被覆、および／またはシルクスクリーン印刷などのビーム整形器の大量生産が、平坦および／もしくは多角もしくは多形のプリンティングブロックならびに／またはインサートを用いることによって行われ、前記プリンティングブロックおよびインサートは、製造されるべき製品に接して複製される表面形状３”を成形するために、電子ビーム、レーザビームプリンタおよび／またはその類似のものによって成形される。
【００３７】
本発明は、開示または前述した実施形態に限定されず、本発明の基本的コンセプトの範囲内で様々な方法で修正されることができる。さらに本発明の構造の解決手段は、たとえば次のものに利用可能である。
【００３８】
短距離および中距離通信ネットワーク用パルス源またはパルス送信機（たとえばＲＣ−ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ。）
アラーム源および信号源またはアラーム送信機および信号送信機（たとえば、ＬＥＤフラッシュライト。）
情報源または情報送信機（たとえば、案内板。）
光源または光送信機（たとえば、ＬＥＤまたはレーザランプ。）
光源マトリクス（たとえば、ＬＥＤディスプレイ。）
光電子部品（たとえば、一体化されたＣＣＤセル。）
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ブラッグ効果の応用に関する詳細な説明に主として関連する図であり、平坦面、すなわち１対１の撮像幾何における純粋な回折素子を示す。
【図２】ブラッグ効果の応用に関する詳細な説明に主として関連する図であり、典型的な回折格子パターンを表す。
【図３】ブラッグ効果の応用に関する詳細な説明に主として関連する図であり、ビームＲ１が屈折面を経由して進み、ビームＲ２が回折面を経由して進むような構造を示す。
【図４】ブラッグ効果の応用に関する詳細な説明に主として関連する図であり、１対１の撮像幾何とは相当異なる撮像幾何による条件を示す。
【図５】ブラッグ効果の応用に関する詳細な説明に主として関連する図であり、レンズ装置３が光ビームを発散する状況を示す。
【図６】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図７】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図８】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図９】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。
【図１２】本発明のビーム整形器の好適な任意の実施形態を示す図である。

Claims (11)

1. 準単色光源（１）とともに使用されるとともに、光ビーム（Ｒ）の円化、楕円化、平行化、発散、集光および／またはこれらに類似する用途のために光の伝播を案内する伝達素子（３）として、実質的に透明な材料から製造されるビーム整形器において、バイナリな表面レリーフ型回折パターンを少なくとも部分的に含む構造を備える光ビーム（Ｒ）を案内する伝達素子（３，３’）を有し、前記回折パターンは、最大の回折効率を供給するブラッグ回折幾何に従って縦方向および横方向、さらにまた光軸についても最適化された局所格子周期を有することを特徴とするビーム整形器。
2. 光ビームを案内する伝達素子（３）が１対１の撮像幾何を有するビーム整形器であって、入射角が５°〜３０°、好ましくは１５°よりも大きい光ビーム（Ｒ）が、回折ブラッグ格子パターンによって少なくとも部分的に案内されるように回折するように平坦面に設けられる表面形状（３’）を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１記載のビーム整形器。
3. 光ビームを案内する前記伝達素子（３）が１対１とは僅かに異なる撮像幾何を有するビーム整形器であって、入射角が１５°〜４０°、好ましくは３０°よりも小さい光ビーム（Ｒ）が、屈折レンズによって案内されるとともに、入射角が１５°〜４０°、好ましくは３０°よりも大きい光ビーム（Ｒ）が、回折ブラッグ格子パターンによってそれぞれ少なくとも部分的に案内されるように、ハイブリッドパターンで設けられる表面形状（３’）を有することを特徴とする請求項１記載のビーム整形器。
4. 光ビーム（Ｒ）を案内する前記伝達素子（３）が１対１とは実質的に異なる撮像幾何を有するビーム整形器であって、ブラッグ条件を満足するとともに、高い回折効率を得るために、回折ブラッグ格子パターンが非球面または球面の屈折面に設けられるように、ハイブリッドパターンで設けられる表面形状（３’）を有することを特徴とする請求項１記載のビーム整形器。
5. 準単色光源（１）と一体化されるビーム整形器であって、少なくとも部分的に光源（１）を囲む保護マトリクスを同時に構成するために、光源（１）の表面および／または同光源（１）の周囲に直接設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のビーム整形器。
6. 準単色光源（１）と一体化されるビーム整形器であって、少なくとも部分的に光源（１）を囲む保護マトリクスを構成するために、薄膜、コーティング、レンズなどの分離素子として、光源（１）、たとえば光源（１）の表面および／または同光源（１）の周囲に接して、機械的取付けおよび／または化学的結合、たとえば、光学的に透明なナノマータイプの固着剤、および／またはその類似のものによって設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のビーム整形器。
7. 準単色光源（１）と一体化されるビーム整形器であって、１つまたはそれ以上の個別の光源（１）、たとえばＬＥＤ、有機ＬＥＤ、共振キャビティＬＥＤ（ＲＣ−ＬＥＤ）、垂直キャビティレーザ（ＶＣＳＥＬ）、その他の半導体ダイオードおよび／もしくはレーザ、ならびに／またはこれらに類似する光源の照射野および強度分布を整形するために用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のビーム整形器。
8. ２つまたはそれ以上の光源（１）、またはたとえばＬＥＤおよびレーザマトリクスならびに／もしくはこれに類似するもののような光源マトリクス（１’）の照射野および強度分布を整形するために用いられることを特徴とする請求項７記載のビーム整形器。
9. ナノマー、ポリマー、エラストマーおよび／またはセラミックなどの光学的に本質的に透明な材料から製造され、応用製造工程の要件を満たすように最適化された粘性を有する電気的に非導電の絶縁構成物（３）として機能することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のビーム整形器。
10. ナノマー、ポリマー、またはエラストマーなどの１種またはそれ以上の光学的に本質的に透明な材料から製造され、構成物（３”）は、少なくとも部分的に電気的および／または熱的に伝導性を有し、光源（１）の電流密度もしくは光学強度の高揚、光ビームの回折、および／または素子の加熱など、様々な特性を追加供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のビーム整形器。
11. 射出成形、反応射出成形、鋳造、熱エンボス加工、噴霧、被覆、および／またはシルクスクリーン印刷などの大量生産が、平坦および／もしくは多形のプリンティングブロックならびに／またはインサートを用いることによって行われ、前記プリンティングブロックおよびインサートは、製造されるべき製品に接して複製される表面形状（３”）を成形するために、電子ビーム、レーザビームプリンタおよび／またはその類似のものによって成形されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のビーム整形器。