JP7307830B2 - 走査ファイバディスプレイのための成形ファイバ要素の製作のための方法およびシステム - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第62/438,380号(2016年12月22日出願、名称「Methods and Systems for Fabrication of Shaped Fiber Elements for Scanning Fiber Displays」)に対する優先権を主張し、上記出願の開示は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に引用される。
米国特許出願第15/_号(2017年12月21日出願、名称「METHODS AND SYSTEMS FOR FABRICATION OF SHAPED FIBER ELEMENTS FOR SCANNING FIBER DISPLAYS」、代理人事件番号101782-1060973-002210US)、
米国特許出願第15/_号(2017年12月21日出願、名称「METHODS AND SYSTEMS FOR FABRICATION OF SHAPED FIBER ELEMENTS USING LASER ABLATION」、代理人事件番号101782-1060976-002310US)、および、
米国特許出願第15/_号(2017年12月21日出願、名称「METHODS AND SYSTEMS FOR MULTI-ELEMENT LINKAGE FOR
FIBER SCANNING DISPLAY」、代理人事件番号101782-1060978-002410US)。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
ファイバ走査システムの光ファイバ要素であって、前記光ファイバ要素は、
運動アクチュエータであって、前記運動アクチュエータは、
縦方向側部材と、
前記縦方向側部材間に配置された内部オリフィスと、
前記運動アクチュエータの一端に配置された第1の支持領域と、
中心領域と、
前記運動アクチュエータの対向する端に配置された第2の支持領域と
を有する、運動アクチュエータと、
前記内部オリフィスを通過する第1の光ファイバケーブルであって、前記第1の光ファイバケーブルは、前記縦方向側部材間に配置された第1の結合領域と、前記中心領域内に配置された第1のファイバジョイントとを有する、第1の光ファイバケーブルと、
前記内部オリフィスを通過する第2の光ファイバケーブルと
を備え、
前記第2の光ファイバケーブルは、
前記中心領域内に配置され、前記第1のファイバジョイントに継ぎ合わせられる第2のファイバジョイントと、
前記縦方向側部材間に配置され、前記第2の支持領域と機械的に接触している第2の結合領域と、
前記運動アクチュエータの前記第2の支持領域から離れるように延びている光送達領域と、
光放射先端と
を有し、
前記光送達領域は、第1の直径によって特徴付けられ、前記光放射先端は、前記第1の直径より小さい第2の直径によって特徴付けられる、光ファイバ要素。
(項目2)
前記第1の光ファイバケーブルの第1の結合領域を前記第1の支持領域に対して保持する機械的固定具をさらに備えている、項目1に記載の光ファイバ要素。
(項目3)
前記第1の光ファイバケーブルの前記第1の結合領域は、第1の支持領域と機械的に接触している、項目1に記載の光ファイバ要素。
(項目4)
前記第1のファイバジョイントおよび前記第2のファイバジョイントは、たわみ距離によって前記縦方向側部材から分離されている、項目1に記載の光ファイバ要素。
(項目5)
前記運動アクチュエータは、圧電アクチュエータを備え、
前記縦方向側部材は、収縮/拡張するように動作可能である第1の圧電要素と、前記第1の圧電要素と反対に拡張/収縮するように動作可能である第2の圧電要素とを備えている、項目1に記載の光ファイバ要素。
(項目6)
前記運動アクチュエータの前記内部オリフィスは、内径によって画定された円筒形プロファイルによって特徴付けられ、前記第2の結合領域は、前記内径と実質的に等しい外径によって特徴付けられる、項目1に記載の光ファイバ要素。
(項目7)
ファイバ走査システムの光ファイバ要素であって、前記光ファイバ要素は、
運動アクチュエータであって、前記運動アクチュエータは、
縦方向側部材と、
前記縦方向側部材間に配置された内部オリフィスと、
前記運動アクチュエータの一端に配置された第1の支持領域と、
中心領域と、
前記運動アクチュエータの対向する端に配置された第2の支持領域と
を有する、運動アクチュエータと、
前記第1の支持領域内に配置された保持要素と、
前記保持要素および前記内部オリフィスを通過する第1の光学導波管であって、前記第1の光学導波管は、前記保持要素内に配置された第1の篏合ジョイントを有する、第1の光学導波管と、
前記内部オリフィスを通過する第2の光学導波管と
を備え、
前記第2の光学導波管は、
前記保持要素内に配置され、前記第1の篏合ジョイントに接合された第2の篏合ジョイントと、
前記縦方向側部材間に配置され、前記第2の支持領域と機械的に接触している第2の結合領域と、
前記運動アクチュエータの第2の支持領域から離れるように延びている光送達領域と、
光放射先端と
を有し、
前記光送達領域は、第1の直径によって特徴付けられ、前記光放射先端は、前記第1の直径より小さい第2の直径によって特徴付けられる、光ファイバ要素。
(項目8)
前記第1の光学導波管は、第1の光ファイバケーブルを備えている、項目7に記載の光ファイバ要素。
(項目9)
前記第2の光学導波管は、第2の光ファイバケーブルを備えている、項目7に記載の光ファイバ要素。
(項目10)
前記保持要素は、前記第1の篏合ジョイントを前記第1の支持領域に対して保持するように動作可能である、項目7に記載の光ファイバ要素。
(項目11)
前記第2の光学導波管は、前記第2の篏合ジョイントと前記第2の結合領域との間に配置されたたわみ領域を備え、前記たわみ領域は、たわみ距離によって前記縦方向側部材から分離されている、項目7に記載の光ファイバ要素。
(項目12)
前記運動アクチュエータは、圧電アクチュエータを備えている、項目7に記載の光ファイバ要素。
(項目13)
前記圧電アクチュエータは、前記第1の支持領域と、前記第1の篏合継ぎ合わせ部と、前記第2の篏合継ぎ合わせ部とを含む平面に位置付けられる、項目12に記載の光ファイバ要素。
(項目14)
テーパ状ファイバ放射先端を製作する方法であって、前記方法は、
放射領域を有する光ファイバケーブルを提供することと、
不活性層およびエッチング層を含むエッチング溶液を提供することと、
前記放射領域を前記不活性層を通して前記エッチング層の中に挿入することと、
前記放射領域の一部をエッチングすることと、
撹拌を前記放射領域と前記エッチング溶液との間に導入することと、
前記放射領域を前記エッチング層から引き出すことと
を含む、方法。
(項目15)
撹拌を導入することは、前記エッチング溶液の撹拌を含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
撹拌を導入することは、前記光ファイバケーブルの撹拌を含む、項目14に記載の方法。
(項目17)
前記光ファイバケーブルの撹拌は、側方撹拌を含む、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記光ファイバケーブルの撹拌は、縦方向撹拌を含む、項目16に記載の方法。
(項目19)
前記光ファイバケーブルの撹拌は、前記光ファイバケーブルの回転を含む、項目16に記載の方法。
Claims (19)
- 成形ファイバを製作する方法であって、前記方法は、
光ファイバケーブルを提供することと、
前記光ファイバケーブルの一部をエッチングジャケットで被覆することにより、前記光ファイバケーブルの露出領域と前記光ファイバケーブルの被覆領域とを画定することと、
前記光ファイバケーブルの前記露出領域および前記エッチングジャケットをエッチング溶液にさらすことと、
前記エッチング溶液にさらすことに応答して、前記光ファイバケーブルの前記露出領域の少なくとも一部を除去することと、
前記エッチングジャケットの少なくとも一部の下で前記エッチング溶液を吸い上げることにより、前記光ファイバケーブルの前記被覆領域の少なくとも一部を除去することと
を含み、
前記エッチングジャケットは、前記光ファイバケーブルの前記露出領域に隣接する近位区分を備え、凹角プロファイルが前記近位区分に隣接して形成される、方法。 - 前記エッチングジャケットの下で前記エッチング溶液を吸い上げることは、前記エッチング溶液の毛細管作用流動を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記光ファイバケーブルは、前記被覆領域の第1の縦方向位置における第1の直径と、前記第1の縦方向位置よりも前記露出領域に近い第2の縦方向位置における前記第1の直径よりも大きい第2の直径とによって特徴付けられる、請求項1に記載の方法。
- 前記エッチング溶液は、緩衝酸化物エッチング(BOE)を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記エッチングジャケットを除去することと、
前記光ファイバケーブルの前記被覆領域を第2のエッチングジャケットで被覆することと、
前記光ファイバケーブルの前記露出領域および前記第2のエッチングジャケットを第2のエッチング溶液にさらすことと、
前記光ファイバケーブルの前記露出領域においてテーパ状プロファイルを形成することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記テーパ状プロファイルは、前記露出領域の第1の縦方向位置における第1の直径と、前記第1の縦方向位置よりも前記被覆領域から遠い第2の縦方向位置における前記第1の直径よりも小さい第2の直径とによって特徴付けられる、請求項5に記載の方法。
- 前記エッチング溶液および前記第2のエッチング溶液は、同一のエッチング溶液である、請求項5に記載の方法。
- テーパ状ファイバ放射先端を製作する方法であって、前記方法は、
放射領域および放射面を有する光ファイバケーブルを提供することと、
前記放射領域および前記放射面をエッチング耐性マスクでコーティングすることと、
前記エッチング耐性マスクの一部を除去することにより、前記放射面に隣接する前記放射領域の一部を露出し、側壁マスクおよび別個の放射面マスクを形成することと、
エッチング溶液を提供することと、
前記放射領域を前記エッチング溶液の中に挿入することと、
前記放射領域の一部をエッチングすることにより、連続的により深いエッチングプロファイルを形成することと、
エッチング終点を決定することと、
前記放射領域を前記エッチング溶液から除去することと
を含む、方法。 - エッチング終点を決定することは、前記放射面からの前記別個の放射面マスクの分離を検出することを含む、請求項8に記載の方法。
- エッチング終点を決定することは、マシンビジョンシステムを使用することにより、前記放射面からの前記別個の放射面マスクの前記分離を監視することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記側壁マスクおよび前記別個の放射面マスクは、所定の長さを有する空間分離によって分離される、請求項8に記載の方法。
- 前記空間分離の遠位部分は、前記放射面と整列させられる、請求項11に記載の方法。
- 前記放射領域の前記一部は、テーパ状プロファイルによって特徴付けられる、請求項8に記載の方法。
- 前記テーパ状プロファイルは、前記放射領域の第1の縦方向位置における第1の直径と、前記第1の縦方向位置よりも前記放射面に近い第2の縦方向位置における前記第1の直径よりも小さい第2の直径とによって特徴付けられる、請求項13に記載の方法。
- 前記エッチング終点は、前記放射面においてゼロに低減させられている光ファイバケーブルの直径に関連付けられる、請求項14に記載の方法。
- 前記放射領域の一部をエッチングすることにより、連続的により深いエッチングプロファイルを形成することは、前記側壁マスクの少なくとも一部の下で前記エッチング溶液を吸い上げることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記側壁マスクによって被覆された前記光ファイバケーブルの少なくとも一部を除去することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記別個の放射面マスクの少なくとも一部の下で前記エッチング溶液を吸い上げることをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記放射面は、面直径によって特徴付けられ、前記別個の放射面マスクは、前記面直径より小さいマスク直径によって特徴付けられる、請求項8に記載の方法。
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