JP2020535487A - 光ビームフォーマ - Google Patents
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Abstract
Description
入射光ビームを受けるための集光レンズアレイであって、いくつかの集光レンズを備え、集光レンズがそれぞれ開口および光軸を備え、集光レンズの光軸が互いに平行に延びる集光レンズアレイと、
出現光ビームを放射するための投影レンズアレイであって、集光レンズアレイに平行に配置され、いくつかの投影レンズを備え、投影レンズがそれぞれ、中心を有する開口と、光軸とを備える投影レンズとを含み、
投影レンズのうちの厳密に1つが、集光レンズのそれぞれに割り当てられ、その結果、集光レンズのそれぞれ、およびそれぞれ割り当てられた投影レンズが、いくつかの光チャネルのうちの光チャネルを形成し、その結果、いくつかの光チャネルのそれぞれが、出現光ビームの部分光ビームを生成し、前記部分光ビームが、入射光ビームの部分光ビームから、出現角に対して均一な部分強度分布で出現角範囲内に出現し、前記部分光ビームが、それぞれの光チャネルの許容入射角範囲内に入射し、光チャネルの許容入射角範囲が、その大きさに関して、集光レンズの光軸に平行に延びる平面内で同一のサイズを有し、
光チャネルのうちの少なくとも2つの出現角範囲は異なり、その結果、出現角に対する強度分布が、出現光ビームの遠距離場内で、均一な強度を有するいくつかの領域を含む。
入射光ビームELBを受けるための集光レンズアレイ2であって、いくつかの集光レンズ3を備え、集光レンズ3がそれぞれ開口4および光軸5を備え、集光レンズ3の光軸5が互いに平行に延びる集光レンズアレイ2と、
出現光ビームALBを放射するための投影レンズアレイ6であって、集光レンズアレイ2に平行に配置され、いくつかの投影レンズ7を備え、投影レンズ7がそれぞれ、中心8.1を有する開口8と、光軸9とを備える投影レンズアレイ6とを含み、
投影レンズ7のうちの厳密に1つが、集光レンズ3のそれぞれに割り当てられ、その結果、集光レンズ3のそれぞれ、およびそれぞれに割り当てられた投影レンズ7が、いくつかの光チャネル10のうちの光チャネル10を形成し、その結果、いくつかの光チャネル10のそれぞれが、出現光ビームALBの部分光ビームATLBを生成し、前記部分光ビームが、入射光ビームELBの部分光ビームETLBから、出現角AFWに対して均一な部分強度分布TIVで出現角範囲11内に出現し、前記部分光ビームが、それぞれの光チャネル10の許容入射角範囲13.1内に入射し、光チャネル10の許容入射角範囲13.1が、その大きさに関して、集光レンズ3の光軸5に平行に延びる平面内で同一のサイズを有し、
光チャネル10のうちの少なくとも2つの出現角範囲11が異なり、その結果、出現角AFWに対する強度分布IVが、出現光ビームALBの遠距離場内で、均一な強度を有するいくつかの領域BHIを含む光ビームフォーマ1。
Σwn=WおよびΣhn=H (5)
上式で、WおよびHは、集光レンズアレイ2の全拡張を記述する。
2 集光レンズアレイ
3 集光レンズ
4 集光レンズの開口
5 集光レンズの光軸
6 投影レンズアレイ
7 投影レンズ
8 投影レンズの開口
8.1 投影レンズの開口の中心
9 投影レンズの光軸
10 光チャネル
11 出現角範囲
12 集光レンズの焦点
13 投影レンズの焦点
13.1 光チャネルの許容入射角範囲
13.2 許容入射角範囲の主光線
14 集光レンズの光軸と集光レンズの開口の中心との間の偏位
15 集光レンズの開口の中心
16 投影レンズの光軸と投影レンズの開口の中心との間の偏位
17 基板
18 ビームフォーマ配置
19 相互平面
20 ビームフォーマ配置
21 光学系
22 集光オプティック
ALB 出現光ビーム
ELB 入射光ビーム
AFW 出現角
IV 強度分布
BHI 均一な強度を有する領域
ETLB 入射部分光ビーム
TIV 部分強度分布
ATLB 出現部分光ビーム
EB 平面
FALB 集束出現光ビーム
Claims (25)
- 入射光ビーム(ELB)から出現光ビーム(ALB)を生成するための光ビームフォーマであって、
前記入射光ビーム(ELB)を受けるための集光レンズアレイ(2)であって、いくつかの集光レンズ(3)を備え、前記集光レンズ(3)がそれぞれ開口(4)および光軸(5)を備え、前記集光レンズ(3)の前記光軸(5)が互いに平行に延びる集光レンズアレイ(2)と、
前記出現光ビーム(ALB)を放射するための投影レンズアレイ(6)であって、前記集光レンズアレイ(2)に平行に配置され、いくつかの投影レンズ(7)を備え、前記投影レンズ(7)がそれぞれ、中心(8.1)を有する開口(8)と、光軸(9)とを備える投影レンズアレイ(6)とを含み、
前記投影レンズ(7)のうちの厳密に1つが、前記集光レンズ(3)のそれぞれに割り当てられ、その結果、前記集光レンズ(3)のそれぞれ、および前記それぞれに割り当てられた投影レンズ(7)が、いくつかの光チャネル(10)のうちの光チャネル(10)を形成し、その結果、前記いくつかの光チャネル(10)のそれぞれが、前記出現光ビーム(ALB)の部分光ビーム(ATLB)を生成し、前記部分光ビームが、前記入射光ビーム(ELB)の部分光ビーム(ETLB)から、出現角(AFW)に対して均一な部分強度分布(TIV)で出現角範囲(11)内に出現し、前記部分光ビームが、前記それぞれの光チャネル(10)の許容入射角範囲(13.1)内に入射し、前記光チャネル(10)の前記許容入射角範囲(13.1)が、その大きさに関して、前記集光レンズ(3)の前記光軸(5)に平行に延びる平面内で同一のサイズを有し、
前記光チャネル(10)のうちの少なくとも2つの前記出現角範囲(11)が異なり、その結果、前記出現角(AFW)に対する強度分布(IV)が、前記出現光ビーム(ALB)の遠距離場内で、均一な強度を有するいくつかの領域(BHI)を含む、光ビームフォーマ(1)。 - 前記投影レンズ(7)の前記開口(8)が同一のタイプである請求項1に記載の光ビームフォーマ。
- 少なくとも前記光チャネル(10)のうちのいくつかにおいて、前記許容入射角範囲(13.1)の主光線(13.2)が平行に延びる請求項1または2のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 少なくとも前記光チャネル(10)のうちのいくつかにおいて、前記許容入射角範囲(13.1)の主光線(13.2)が前記集光レンズ(3)の前記光軸(5)に平行に延びる請求項1または2のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 少なくとも前記光チャネル(10)のうちのいくつかにおいて、前記許容入射角範囲(13.1)の主光線(13.2)が互いに対して斜めに延びる請求項1または2のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記いくつかの光チャネル(10)のそれぞれにおいて、前記それぞれの集光レンズ(3)の前記光軸(5)の方向の前記それぞれの集光レンズ(3)の焦点(12)が、前記投影レンズ(7)の領域内に位置し、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記光軸(9)の方向の前記それぞれの投影レンズ(7)の焦点(13)が、前記集光レンズ(3)の領域内に位置する請求項1から5のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 相異なる出現角範囲(11)のうちの少なくとも2つが互いに重複する請求項1から6のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネルのそれぞれにおいて、前記それぞれの集光レンズ(3)の前記光軸(5)が、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記光軸(9)に等しい請求項1から7のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のうちの1つの前記集光レンズ(3)の前記開口(4)が、前記投影レンズ(7)の前記開口(8)よりも大きく、前記光チャネル(10)のうちの別の1つの前記集光レンズ(3)の前記開口(4)が、前記投影レンズの前記開口(8)よりも小さい請求項1から8のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記集光レンズアレイ(2)の前記集光レンズ(3)が長方形および正方形集光レンズ(3)を含み、前記投影レンズアレイ(6)の前記投影レンズ(7)が正方形または長方形投影レンズ(7)を含む請求項9に記載の光ビームフォーマ。
- 前記より小さい開口(4)を有する前記集光レンズ(3)が、その光軸(9)の方向に、前記より大きい開口(4)を有する前記集光レンズ(3)よりも小さい延長部分を備える請求項9または10に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のうちの1つの前記集光レンズ(3)の前記光軸(5)が、前記それぞれの集光レンズ(3)の前記開口の中心(15)に対する偏位(14)を有する請求項1から11のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のうちの別の1つの前記集光レンズ(3)の前記光軸(5)が、前記それぞれの集光レンズ(3)の前記開口(14)の前記中心(15)に対する偏位(14)を有さず、または異なる偏位(14)を有する請求項12に記載の光ビームフォーマ。
- 前記集光レンズアレイ(2)の前記集光レンズ(3)の前記開口(4)が、正六角形に配置され、円形または六角形の形状を有するように同様に構成され、前記投影レンズアレイ(6)の前記投影レンズ(7)の前記開口(8)が、正六角形に配置され、円形または六角形の形状を有するように構成される請求項12または13に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のうちの1つの前記投影レンズ(7)の前記光軸(9)が、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記開口(8)の前記中心(8.1)に対する偏位(16)を有する請求項1から14のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のうちの別の1つの前記投影レンズ(7)の前記光軸(9)が、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記開口(8)の前記中心(8.1)に対する偏位(14)を有さず、または異なる偏位(14)を有する請求項15に記載の光ビームフォーマ。
- 前記集光レンズアレイ(2)が基板(17)の第1の面に配置され、前記投影レンズ(6)が前記基板(17)の第2の反対側の面に配置される請求項1から16のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のそれぞれにおいて、前記それぞれの入射部分光ビーム(ETLB)が前記それぞれの集光レンズ(3)の前記光軸(5)に平行に入射する場合、前記それぞれの集光レンズ(3)が、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記開口(8)の前記中心(8.1)に前記それぞれの入射部分光ビーム(ETLB)を集束させる請求項1から17のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 前記光チャネル(10)のそれぞれにおいて、前記それぞれの入射部分光ビーム(ETLB)が前記それぞれの集光レンズ(3)の前記光軸(5)に対して角度をなして入射する場合、前記それぞれの集光レンズ(3)が、前記それぞれの投影レンズ(7)の前記開口(8)の前記中心(8.1)に前記それぞれの入射部分光ビーム(ETLB)を集束させる請求項1から17のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ。
- 入射光ビーム(ELB)から出現光ビーム(ALB)を生成するための光ビームフォーマ配置であって、請求項1から19のいずれか一項に記載の第1の光ビームフォーマ(1a)と、請求項1から19のいずれか一項に記載の第2の光ビームフォーマ(1b)とを備え、前記第1の光ビームフォーマ(1a)および前記第2の光ビームフォーマ(1b)が、相互平面(19)に沿って配置され、前記第1の光ビームフォーマ(1a)の前記強度分布(IV)と前記第2の光ビームフォーマ(1b)の前記強度分布(IV)とが異なる光ビームフォーマ配置(18)。
- 入射光ビーム(ELB)から出現光ビーム(ALB)を生成するための光ビームフォーマ配置であって、請求項1から19のいずれか一項に記載の第1の光ビームフォーマ(1a)と、請求項1から19のいずれか一項に記載の第2の光ビームフォーマ(1b)とを備え、前記第1の光ビームフォーマ(1a)の前記出現光ビーム(ALBa)の少なくとも一部が前記第2の光ビームフォーマの入射光ビーム(ELBb)として前記第2の光ビームフォーマ(1b)に供給されるように、前記第1の光ビームフォーマ(1a)および前記第2の光ビームフォーマ(1b)が配置されるビームフォーマ配置(20)。
- 入射光ビーム(ELB)から集束出現光ビーム(FALB)を生成するための光学系であって、請求項1から19のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ(1)と、前記光ビームフォーマ(1)の前記出現光ビーム(ALB)を平面(EB)上に集束させるための集光オプティック(22)とを備える光学系(21)。
- 入射光ビーム(ELB)から集束出現光ビーム(FALB)を生成するための光学系であって、請求項1から19のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ(1)と、前記光ビームフォーマ(1)の前記出現光ビーム(ALB)の発散を増大させるための発散オプティックとを備える光学系(21)。
- 入射光ビーム(ELB)から出現光ビーム(FALB)を生成するための光学系であって、請求項20または21のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ配置(19、20)と、前記光ビームフォーマ配置の前記出現光ビーム(ALB)を平面(EB)上に集束させるための集光オプティック(22)とを備える光学系(21)。
- 入射光ビーム(ELB)から出現光ビーム(FALB)を生成するための光学系であって、請求項20または21のいずれか一項に記載の光ビームフォーマ配置(19、20)と、前記光ビームフォーマ配置の前記出現光ビーム(ALB)の発散を増大させるための発散オプティックとを備える光学系(21)。
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