JP5542539B2 - 光ファイバモジュール - Google Patents
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1.第1実施形態(複数の光源に共通の集光レンズを設けた例)
2.第2実施形態(光源毎に集光レンズを設けた例)
3.第3実施形態(偏波保存ファイバを用いた例)
4.第4実施形態(偏波保存ファイバと偏光板を組み合わせた例)
5.第5実施形態(さらに光源を増加した例)
尚、各実施形態においては共通の構成要素には同一の符号を付して説明を行う。また各実施の形態においては、光ファイバモジュールの光学構成、組み立て構成、適用例の順に説明を行い、共通する構成要素の重複する説明は一部を省略する。
<光ファイバモジュールの光学構成>
図1および図2は、第1実施形態の光ファイバモジュール1-1の光学構成を説明する図面であり、図1は斜視図、図2(1)は要部断面図、図2(2)は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール1-1は、1本の光ファイバ3と、複数の光源5a,5b,5cと、1つの集光レンズ7とを備えて構成されている。以下、各構成要素の詳細を説明する。
次に、第1実施形態の光学構成を有する光ファイバモジュール1-1の組み立て構成を、図3(1)の斜視図および図3(2)の要部断面図を用いて説明する。
以上のような光ファイバモジュール1-1では、複数の各光源5a,5b,5cから1つの光ファイバ3に入射させる各入射光ha,hb,hcの入射光軸φha,φhb,φhcと、これらが光ファイバ3で反射した各反射光Ra,Rb,Rcの反射光軸φRa,φRb,φRcとがずれている。このため、各光源5a,5b,5cへの各反射光φRa,φRb,φRcの入射と、これによる迷光の発生が抑えられる。
第1実施形態の光ファイバモジュール1-1は、それぞれ波長の異なる光を放出する光源5a,5b,5cを用いることができる。これにより、例えばDVD、CD、Blu−rayDisc等、各種ディスクの記録・再生装置の光源として、光ファイバモジュール1-1を用いることができる。この場合、光源5a,5b,5cからの出力を切り替えることで、記録・再生の対象となるディスクに合わせた波長を光ファイバ3の受光部3sに入射光として入射させ、他端からディスクに照射する。
第1実施形態の光ファイバモジュール1-1は、それぞれ波長の異なる光として、赤(R),緑(G),青(B)の3色の波長の光を放出する光源5a,5b,5cを用いることができる。これにより、光ファイバモジュール1-1を、プロジェクタをはじめとするハイパワーの照明系に用いることができる。この場合、例えば各光源5a,5b,5cからの入射光ha,hb,hcの光量を検出し、検出した値に基づいて各色波長の光源5a,5b,5cの出力を調整してカラーバランスをコントロールすることができる。
第1実施形態の光ファイバモジュール1-1は、同一波長の光を放出する放出する光源5a,5b,5cを用いることができる。これにより、光ファイバモジュール1-1を、特に信頼性を必要とする産業機器の照明系に用いることができる。この場合、光源5a,5b,5cのうちのいくつかを予備の光源とし、照明に使用している光源が劣化したときに、順に予備の光源に切り替える。これにより、見かけ上の光源の劣化を抑えることが可能になる。さらに、照明に使用している光源からの入射光の光量を検出し、検出した値に基づいて光源の劣化状態を把握すれば、光源の寿命が来る前に光源を交換することも可能である。
<光ファイバモジュールの光学構成>
図4および図5は、第2実施形態の光ファイバモジュール1-2の光学構成を説明する図面であり、図4は斜視図、図5(1)は要部断面図、図5(2)は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール1-2が、第1実施形態の光ファイバモジュールと異なるところは、各光源5a,5b,5cにそれぞれ個別に集光レンズ9が設けられているところにあり、他の構成は同様である。
次に、上述した光学構成を有する光ファイバモジュール1-2の組み立て構成を、図6(1)の斜視図および図6(2)の要部断面図を用いて説明する。これらの図に示す光ファイバモジュール1-2の組み立て構成が、第1実施形態の組み立て構成と異なるところは、集光レンズ9の固定に係る部分にあり他の構成は同様である。
以上のような光ファイバモジュール1-2であっても、集光レンズ9を伴う光源5a,5b,5cの配置状態(光学構成)は、式(1)他に示したように第1実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール1-1と同様に、複数の各光源5a,5b,5cから1つの光ファイバ3に入射光ha,hb,hc光を入射させる構成でありながらも、各光源5a,5b,5cから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、1本の光ファイバ3から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
本第2実施形態の光ファイバモジュール1-2は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例1〜3と同様に用いることができる。
<光ファイバモジュールの光学構成>
図7および図8は、第3実施形態の光ファイバモジュール1-3の光学構成を説明する図面であり、図7は斜視図、図8(1)は要部断面図、図8(2)は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール1-3は、第2実施形態の光ファイバモジュールにおいて、通常の光ファイバを偏波保存ファイバ3’に置き換え、これに合わせて各光源5a,5b,5cの配置状態を設定したものであり、他の構成は第2実施形態と同様である。
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール1-3の組み立て構成は、第2実施形態において図6(1)の斜視図および図6(2)の要部断面図を用いて説明したと同様である。ただし、光源5,5b,5cの偏波軸は、偏波保存ファイバ3’の偏波軸と平行または垂直であることとする。
以上のような光ファイバモジュール1-3であっても、集光レンズ9を伴う光源5a,5b,5cの配置状態(光学構成)は、式(1)他に示したように第1実施形態および第2実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール1-1と同様に、複数の各光源5a,5b,5cから1つの光ファイバ3に入射光ha,hb,hc光を入射させる構成でありながらも、各光源5a,5b,5cから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、1本の光ファイバ3から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
本第3実施形態の光ファイバモジュール1-3は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例1〜3と同様に用いることができる。
また本第3実施形態の光ファイバモジュール1-3においては、検査光として偏光光を用いる変位検出装置の光源として利用できる。このような変位検出装置は、例えば可干渉光源から出射された可干渉光を2つの可干渉光に分割して回折格子に照射し、回折格子からの2つの1回回折光を反射して再度回折格子に照射し、回折格子からの2回回折光を干渉させて受光部し、受光部からの干渉信号に基づき回折格子の移動位置を検出する(特開2009−257841参照)。
<光ファイバモジュールの光学構成>
図9は、第4実施形態の光ファイバモジュール1-4の光学構成を説明する斜視図である。この図に示す光ファイバモジュール1-4は、第3実施形態の光ファイバモジュールにおいて、集光レンズ9と偏波保存ファイバ3’との間に偏光板11を設けた構成であり、他の構成は第3実施形態と同様である。
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール1-4の組み立て構成は、第2実施形態において図6(1)の斜視図および図6(2)の要部断面図を用いて説明した構成において、筐体101の内部空間A’に、偏光板11を内設させた構成である。ただし、光源5,5b,5cの偏波軸は、偏波保存ファイバ3’の偏波軸と平行または垂直である。また、筐体101の内部空間A’においての偏光板11の固定状態は、光源5a,5b,5cから放出される偏光光の偏波方向に、偏光板11の透過軸方向を一致させた状態である。
以上のような光ファイバモジュール1-4であっても、集光レンズ9を伴う光源5a,5b,5cの配置状態は、第1〜3実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール1-1と同様に、複数の各光源5a,5b,5cから1つの光ファイバ3に入射光ha,hb,hc光を入射させる構成でありながらも、各光源5a,5b,5cから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、1本の光ファイバ3から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
本第4実施形態の光ファイバモジュール1-4は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例1〜3および第3実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例と同様に用いることができる。
<光ファイバモジュールの光学構成>
図10は、第5実施形態の光ファイバモジュール1-5の光学構成を説明する平面図であり、光ファイバ3の受光面3sを光の入射方向から見た平面図である。この図に示す光ファイバモジュール1-5は、第2実施形態の光ファイバモジュールにおいて、光源と集光レンズとのセットの数を増加させた例である。ここでは、1つの光ファイバ3に対して、9個の光源5a〜5iと集光レンズ9とのセットを設けた。
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール1-5の組み立て構成は、第2実施形態において図6(1)の斜視図および図6(2)の要部断面図を用いて説明した構成において、光源および集光レンズを筐体101に固定するための固定用冶具102を、光源の数だけ設けるようにする。また筐体101には、これらの固定用治具102の全てを固定するための外壁面を設ける。
以上のような光ファイバモジュール1-5であっても、集光レンズ9を伴う光源5a〜5iの配置状態(光学構成)は、第1〜4実施形態と同様である。したがって第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
本第5実施形態の光ファイバモジュール1-5は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例1〜3と同様に用いることができる。
3…光ファイバ
3’…偏波保存ファイバ(光ファイバ)、
5a,5b,5c…光源、
3s…受光面
ha,hb,hc…入射光
φha,φhb,φhc…入射光軸
θa,θb,θc…集光角(入射光)
θ1a,θ1b,θ1c…入射角
Ra,Rb,Rc…反射光
φRa,φRb,φRc…反射光軸
θa,θb,θc…発散角(反射光)
Φ3…ファイバ軸(光ファイバの軸)
θ2,θ2a−b’,θ2a−c’,θ2b−a’,θ2b−c’,θ2c−a’,θ2c−b’…挟角
Claims (3)
- 光ファイバと、当該光ファイバを保持する筐体と、当該光ファイバに対して光を入射させる複数の光源と、当該光源の各々を保持する固定用治具とを有し、
前記複数の光源は、前記固定用治具により、当該各光源から前記光ファイバに入射させる各入射光の光軸と、当該各入射光が当該光ファイバで反射した各反射光の光軸とをずらした状態で、当該光ファイバの受光面に対して個別に対向して配置されると共に、光軸および偏波軸の調整が自在である
光ファイバモジュール。 - 前記光ファイバは、偏波保存ファイバであり、
前記各光源は、直線偏光の光を放出するものであり、当該各光源から前記光ファイバに入射される各入射光の偏波軸が、当該光ファイバの偏波軸に対して平行または垂直となるように配置されている
請求項1に記載の光ファイバモジュール。 - 前記光ファイバは、当該光ファイバの軸に対して垂直をなす受光面を有し、
前記各入射光は、前記光ファイバの最大受光角の範囲内で当該光ファイバの受光面に入射すると共に、
前記受光面に対する前記各入射光の入射角θ1は、当該入射光の光軸に対する集光角θよりも大きく、
前記各入射光の光軸と前記各反射光の光軸とのなす挟角θ2は、当該入射光の集光角θと前記各反射光の光軸に対する発散角θ’との和よりも大きい
請求項1または2に記載の光ファイバモジュール。
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