JP5940709B2 - 導光装置の製造方法。 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るLDモジュール1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、LDモジュール1の構成を示す上面図である。
LDモジュール1が備える単位光学系Siの構成ついて、図2を参照して説明する。図2は、単位光学系Uiの構成を示す斜視図である。単位光学系Uiは、図2に示すように、LDチップLDiと、F軸コリメートレンズFACiと、S軸コリメートレンズSACiと、2連ミラーMiとにより構成される。
LDモジュール1が備える2連ミラーMiの構成ついて、図3を参照して説明する。図3は、2連ミラーMiの構成を示す斜視図である。2連ミラーMiは、図3に示すように、第1ミラーMi1と、第2ミラーMi2とにより構成される。
第1ミラーMi1及び第2ミラーMi2の微小回転が出力ビームの微小回転を引き起こす理由について、図4を参照して説明する。
同様に、第2の反射面S2に入射する入射光の方向ベクトルをL’とすると、第2の反射面S2から出射する反射光(出力ビーム)の方向ベクトルL”は、以下のように表すことができる。ここで、n2は、第2の反射面S2の法線ベクトルであり、(L’・n2)は、方向ベクトルL’と法線ベクトルn2との内積である。
したがって、第1の反射面S1に入射する入射光の方向ベクトルがLであるとき、第2の反射面S2から出射する反射光の方向ベクトルL”は、以下のように表すことができる。
ところで、第1ミラーMi1を、y軸を回転軸としてθy=θ1だけ回転させると、第1の反射面S1の法線ベクトルn1は、n1=(1/2)1/2(0,1,−1)からn1=(1/2)1/2(−sinθ1,1,−cosθ1)へと変化する。また、第2ミラーMi2を、y軸を回転軸としてθy=θ2だけ回転させると、第2の反射面S2の法線ベクトルn2は、n2=(1/2)1/2(−1,−1,0)からn2=(1/2)1/2(−cosθ2,−1,sinθ2)へと変化する。
−cosθ1・sinθ1・sin2θ2−cosθ1・cosθ2…(4)
L”y=sin2θ1・sinθ2+cosθ1・sinθ1・cosθ2 …(5)
L”z=sin2θ1・cos2θ2
+cosθ1・sinθ2(1−sinθ1・cosθ2) …(6)
θ1及びθ2が十分に小さい場合、sinθ1≒θ1、cosθ≒1、sinθ2≒θ2、cosθ2≒1という近似が可能である。これらの近似値を式(4)〜(6)に代入して2次以上の微小量(θ12、θ22、θ1×θ2など)を無視すると、第2の反射面S2から出射する反射光の方向ベクトルL”を近似する以下の式が得られる。
(7)式によれば以下のことが分かる。すなわち、第1ミラーMi1を、y軸を回転軸としてθy=θ1だけ微小回転させると、図4に示すように、第2の反射面S2から出射する反射光の方向ベクトルL”が、z軸を回転軸としてθz=θ1だけ微小回転する。また、第2ミラーMi2を、y軸を回転軸としてθy=θ2だけ微小回転させると、図4に示すように、第2の反射面S2から出射する反射光の方向ベクトルL”が、y軸を回転軸としてθy=θ2だけ微小回転する。
第1ミラーMi1及び第2ミラーMi2の向き及び位置の調整方法について、図5〜図11を参照して説明する。図5は、本調整方法を実施する際のLDモジュール1の構成を示す上面図である。図6は、本調整方法の流れを示すフローチャートである。図7〜図10は、本調整方法に含まれる各工程を説明する図である。図11は、本調整方法において調整目標とされる出力ビームの配置を示す図である。
なお、本実施形態においては、LDチップLD1〜LD10をx軸に沿って配置する構成を示したが、本発明はこれに限定されない。
以上のように、本実施形態に係る導光装置は、複数の入力ビームからなる入力ビーム束を複数の出力ビームからなる出力ビーム束に変換する導光装置において、各入力ビームに対応する2連ミラーであって、他の入力ビームに対応する2連ミラーから分離された2連ミラーを備えており、各入力ビームに対応する2連ミラーは、特定の平面上に載置された第1ミラーと、該第1ミラー上に載置された第2ミラーとにより構成されており、上記第1ミラーは、入力ビームを反射する第1反射面であって、その法線と上記特定の平面の法線との成す角が45°となる第1反射面を有しており、上記第2ミラーは、上記第第1反射面にて反射された入力ビームを反射する第2反射面であって、その法線と上記特定の平面の法線との成す角が135°となる第2反射面を有している、ことを特徴とする。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
LD1〜LD10 LDチップ
FAC1〜FAC10 F軸コリメートレンズ
SAC1〜SAC10 S軸コリメートレンズ
M1〜M10 2連ミラー
Mi1 第1ミラー
S1 反射面(第1反射面)
Mi2 第2ミラー
S2 反射面(第2反射面)
B 基板
FL F軸集光レンズ
SL S軸集光レンズ
Claims (8)
- 複数のレーザビームからなる入力ビーム束を複数のレーザビームからなる出力ビーム束に変換する導光装置の製造方法において、
上記導光装置は、上記入力ビーム束を構成する各レーザビームに対応する2連ミラーであって、上記入力ビーム束を構成する他のレーザビームに対応する2連ミラーから分離された2連ミラーを備えており、
各2連ミラーは、特定の平面上に載置された第1ミラーであって、上記入力ビーム束を構成するレーザビームを反射する第1反射面を有する第1ミラーと、該第1ミラーの上面上に載置された第2ミラーであって、上記第1反射面にて反射されたレーザビームを反射する第2反射面を有する第2ミラーとにより構成されており、
当該製造方法は、各2連ミラーについて、上記第1ミラーを上記特定の平面上で回転させる第1ミラー回動工程と、上記第2ミラーを上記第1ミラーの上面上で回転させる第2ミラー回動工程とを実施することによって、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビームの伝搬方向を調整する伝搬方向調整工程を含む、
ことを特徴とする導光装置の製造方法。 - 上記入力ビーム束を構成する各レーザビームの伝搬方向は、特定の方向を中心にばらついており、
上記伝搬方向調整工程は、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビームの伝搬方向を、それぞれ予め定められた方向に一致させる工程である、
ことを特徴とする請求項1に記載の導光装置の製造方法。 - 上記入力ビーム束を構成する各レーザビームの伝搬方向は、上記特定の平面と平行な第1軸方向を中心にばらついており、
上記伝搬方向調整工程は、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビームの伝搬方向を、上記第1軸及び上記特定の平面に直交する第2軸の両方に直交する第3軸方向に一致させる工程である、
ことを特徴とする請求項1に記載の導光装置の製造方法。 - 上記第1ミラー回動工程は、上記特定の平面に直交する第2軸を回転軸として、上記第1ミラーを上記特定の平面上で回転させることによって、上記特定の平面と平行な第1軸を回転軸として、上記第2反射面にて反射されたレーザビームの伝搬方向を回転させる工程であり、
上記第2ミラー回動工程は、上記第2軸を回転軸として、上記第2ミラーを上記第1ミラーの上面上で回転させることによって、上記第2軸を回転軸として、上記第2反射面にて反射されたレーザビームの伝搬方向を回転させる工程である、
ことを特徴とする請求項1に記載の導光装置の製造方法。 - 各2連ミラーについて、上記第1ミラーを上記特定の平面上で並進させる第1ミラー摺動工程と、上記第2ミラーを上記第1ミラーの上面上で並進させる第2ミラー摺動工程とを実施することによって、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビームの光軸位置を調整する光軸位置調整工程を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の導光装置の製造方法。 - 上記光軸位置調整工程は、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビームの光軸を、予め定められた平面内に予め定められた間隔で並べる工程である、
ことを特徴とする請求項5に記載の導光装置の製造方法。 - 上記光軸位置調整工程は、各2連ミラーの上記第2反射面にて反射されたレーザビーム
の光軸を、上記特定の平面と平行な平面内に等間隔で並べる工程である、
ことを特徴とする請求項5に記載の導光装置の製造方法。 - 上記第1ミラー摺動工程は、上記特定の平面と平行な第1軸と平行に、上記第1ミラーを上記特定の平面上で並進させることによって、上記第1軸と平行に、上記第2反射面にて反射されたレーザビームの光軸を並進させる工程であり、
上記第2ミラー摺動工程は、上記第1軸及び上記特定の平面に直交する第2軸の両方に直交する第3軸と平行に、上記第2ミラーを上記第1ミラーの上面上で並進させることによって、上記第2軸と平行に、上記第2反射面にて反射されたレーザビームの光軸を並進させる工程である、
ことを特徴とする請求項5に記載の導光装置の製造方法。
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