JPS58129414A - Optical device - Google Patents

Optical device

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JPS58129414A
JPS58129414A JP1118582A JP1118582A JPS58129414A JP S58129414 A JPS58129414 A JP S58129414A JP 1118582 A JP1118582 A JP 1118582A JP 1118582 A JP1118582 A JP 1118582A JP S58129414 A JPS58129414 A JP S58129414A
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JP
Japan
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block
light
mirror
elementary
glass
Prior art date
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Pending
Application number
JP1118582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Nishiwaki
西脇 由和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8282111529T priority patent/DE3270179D1/en
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Priority to US06/453,546 priority patent/US4508420A/en
Publication of JPS58129414A publication Critical patent/JPS58129414A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate necessity of a surface plate and simplify handling in an optical system for measurement using holography, by molding various optical blocks and base plates for fitting with transparent material. CONSTITUTION:A concavity is formed beforehand on a base plate by etching, etc., and necessary optical blocks 5, 6 and 7 are fixed. After encasing in a package 30 provided with a connector section 33 such as fiber, transparent liquid molding material is filled and solidified to form a mold section 32. By this way, the device is small-sized, light-weighted and simple to handle and reliability is improved, in comparison with a conventional one which are fixed on a surface plate. Loss due to reflection can be reduced by making refractive index of the molding material near to that of glass.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フーリエ変換光学系、画像相関光学系、ホ
ログラフィ光学系などを、小型、軽量で、かつ安定性、
信頼性の優れた光学装置として構成するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a Fourier transform optical system, an image correlation optical system, a holography optical system, etc., which are small, lightweight, stable, and
It is constructed as an optical device with excellent reliability.

たとえば、ホログラフィ光学装置は、広い応用範囲を持
っている。二重露光ホログラフィ、実時間ホログラフィ
などの手法によって、たとえば物体の変形を知る事がで
きる。
For example, holographic optical devices have a wide range of applications. Techniques such as double exposure holography and real-time holography make it possible to detect, for example, the deformation of an object.

このためには、実時間記録のできる材料たとえばBSO
素子、BGO素子を画像記録材料として用い、物体から
の反射光たる物体光と、参照光とを、一定角度をなして
、記録材料へ入射させてホログラムを作る。
For this purpose, materials capable of real-time recording, such as BSO
A hologram is created by using a BGO element as an image recording material and making object light, which is light reflected from an object, and reference light incident on the recording material at a constant angle.

ホログラフィによる変形測定法は、極めて精度良く、微
少な変形をもとらえる事を可能にする。
The deformation measurement method using holography is extremely accurate and makes it possible to detect even minute deformations.

ホログラフィ技術を用いるには、レーザ装置と、レーザ
からの光を反射させて、適当な方向、位置へ導くための
ミラー類と、諸種のレンズと、記録材料とを必要とする
Using holography technology requires a laser device, mirrors to reflect the light from the laser and guide it to an appropriate direction and position, various lenses, and recording materials.

しかも、これらの器具は、相、対間隔、方向が厳密に不
変になるよう固定されていなければならない。光の波長
と同程度の変位や振動があっても、ホログラムを適正に
作る事ができない。
Furthermore, these instruments must be fixed so that their relative positions, relative spacing, and orientation remain strictly unchanged. Even if there is a displacement or vibration of the same magnitude as the wavelength of light, a hologram cannot be created properly.

従来、ホログラフィ光学装置は、重く大きい鉄製の定盤
の上に、マグネットスタンド等を用いて構成されるのが
常であった。鉄製の定盤の上へ、レーザを置き、レンズ
、ミラー、記録材料などは、マグネットスタンドによっ
て定盤上へ固定する。
Conventionally, holographic optical devices have been constructed using a magnetic stand or the like on a heavy and large iron surface plate. The laser is placed on an iron surface plate, and the lens, mirror, recording material, etc. are fixed onto the surface plate using magnetic stands.

定盤は、タイヤ、スプリング等で弾性支持されており、
周囲からの振動、衝撃の影響を遮断する。
The surface plate is elastically supported by tires, springs, etc.
Blocks out the effects of vibration and shock from the surroundings.

マグネットスタンドを個々の器具へ1対1に使うかわり
に、レンズ、プリズム等を、一定の箱体の中へ収め、こ
れを定盤の上へ固定するようにしたものもある。
Instead of using magnetic stands one-on-one for each device, there are some devices in which lenses, prisms, etc. are housed in a box and this is fixed on a surface plate.

いずれにしても、1009程度もある9重く大きい定盤
の上に構成しなければならなかった。
In any case, it had to be constructed on a heavy and large surface plate of about 1009.

これらのホログラフィ光学装置は、いスレモキわめて大
型の光学装置となるから、重量、サイズの点で、いまだ
実用的でない。実験室での試みの域を出ない。
Since these holographic optical devices are extremely large optical devices, they are still not practical in terms of weight and size. This is no more than a laboratory experiment.

また、個々の光学的コンポーネントを、ディスクリート
に、空間配置するから、なお耐振性などに不安がある。
Furthermore, since the individual optical components are arranged discretely in space, there are still concerns about vibration resistance.

また、不注意によって、空間的に変位する可能性もあり
、光学系としての安定性、信頼性に問題があった。
Furthermore, there is a possibility that the optical system may be spatially displaced due to carelessness, which poses problems in terms of stability and reliability as an optical system.

本発明は、このような従来のホログラフィ技術の難点を
解決する事を目的とする。
The present invention aims to solve these problems of conventional holography technology.

本発明の光学系は、レンズやミラーなどは、小さなガラ
スブロックで作り、これらを適当に貼り合わせてブロッ
ク状とし、このようなブロックと、その他の光学的コン
ポーネントを、予め対応位置にフォトエツチングで凹部
を形成しである基板へ嵌込み接着し、全体を透明材料で
モールドしたものである。
In the optical system of the present invention, lenses, mirrors, etc. are made of small glass blocks, which are appropriately pasted together to form a block shape, and such blocks and other optical components are photo-etched in corresponding positions in advance. A concave portion is formed, the device is fitted into a certain substrate and adhered, and the entire device is molded with a transparent material.

以下、実施例を示す図面によって、本発明の構成、作用
及び効果を説明する。
Hereinafter, the configuration, operation, and effects of the present invention will be explained with reference to drawings showing examples.

第1図は本発明の実施例に係る光学装置のモールド部を
除いて示す斜視図、第2図は第1図の光学装置の対応構
成図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention, excluding the mold portion, and FIG. 2 is a corresponding structural diagram of the optical device of FIG. 1.

これらは、BirzSi02o  素子(BSO素子)
を記録材料とした二重露光ホログラフィ法による変形計
測のための光学装置であり、第2図の構成は周知である
。書込みと、読み出しとは波長の異なる別々のレーザを
用いる。たとえば、書込みはアルゴンレーザ、読み出し
はヘリウムネオンレーザを用いる。
These are BirzSi02o elements (BSO elements)
This is an optical device for measuring deformation by double exposure holography using a recording material, and the configuration shown in FIG. 2 is well known. Separate lasers with different wavelengths are used for writing and reading. For example, an argon laser is used for writing, and a helium neon laser is used for reading.

第2図の二重露光ホログラフィ構成図は、周知であるが
、まず最初に説明する。
The double exposure holography configuration diagram shown in FIG. 2 is well known, but will be explained first.

書き込み用レーザ1から出た書込み光(a光束)は、シ
ングルモードファイバF1の中を通過する。
The writing light (a light flux) emitted from the writing laser 1 passes through the single mode fiber F1.

終端でビームを拡張し、ある程度の拡りのある光束とす
る。この光束が第1ミラーM1で反射され、拡りのある
b光束となって、/)−フミラーHMに入射する。
The beam is expanded at the end to form a light beam with a certain degree of spread. This light beam is reflected by the first mirror M1, becomes a broadened b light beam, and enters the /)-fu mirror HM.

ハーフミラ−)1Mは、b光束を2つに分ける。Half mirror) 1M divides the b luminous flux into two.

反射されたC光束は、測定対象Oを照射する。測定対象
Oは任意の形状の物体であって差支えない。
The reflected C light flux illuminates the measurement object O. The measurement object O may be an object of any shape.

測定対象0から反射された物体光(d光束)は、測定対
象の外形に関する三次元的情報を担っている。d光束は
ハーフミラ−FMを透過し、ダイクロイックミラーDM
を通り、記録材料Rへ垂直に入射する。
The object light (d light flux) reflected from the measurement object 0 carries three-dimensional information regarding the outer shape of the measurement object. d The light flux passes through the half mirror FM, and the dichroic mirror DM
and enters the recording material R perpendicularly.

ダイクロイックミラーDMは、選択反l性をもつミラー
で、書込み用レーザL1の光は透過するが、読出し用レ
ーザL2の光を反射する。
The dichroic mirror DM is a mirror with selective reactivity, and transmits the light from the writing laser L1, but reflects the light from the reading laser L2.

記録材料には、実時間特性を有するものを選ぶ。The recording material is chosen to have real-time characteristics.

たとえばBSO素子(B112SiOzo )、BGO
素子(BitzGeO2o )の単結晶に、直流電圧を
印加した記録材料を使う。写真乾板のように、現像する
必要がなく、書込み後、直ちに読出すことかできる。
For example, BSO element (B112SiOzo), BGO
A recording material is used in which a DC voltage is applied to a single crystal element (BitzGeO2o). Unlike photographic plates, it does not need to be developed and can be read immediately after writing.

一方、ハーフミラ−HMを通過したC光束は、第2ミラ
ーM2で反射されC光束となる。C光束は参照光として
機能する。
On the other hand, the C light flux that has passed through the half mirror HM is reflected by the second mirror M2 and becomes a C light flux. The C light flux functions as a reference light.

記録材料にへ、物体光(d光束)と、参照光(C光束)
とが一定の角度をなして入射する。書込み用レーザL1
の光はコヒーレント光であるから、記録材料にの中に、
測定対象0に対応した干渉縞が生ずる。写真乾板とは異
り、干渉縞は、電子雲の分布のかたよりとして出現する
To the recording material, object light (d light flux) and reference light (C light flux)
are incident at a certain angle. Writing laser L1
Since the light is coherent light, in the recording material,
Interference fringes corresponding to measurement object 0 are generated. Unlike photographic plates, interference fringes appear as a shift in the distribution of electron clouds.

こうして書込みができる。This is how you can write.

測定対象Oの最初の状態について、記録材料Rヘホログ
ラムを作っておく。そして、変形後の状態について、全
く同じ配置を保って再び書込み操作を行う。二回露光し
て、測定対象0の変形前後のホログラムが、記録材料に
の中へ二重に記録される。
A hologram is created on the recording material R regarding the initial state of the measurement object O. Then, in the post-transformation state, the write operation is performed again while maintaining exactly the same arrangement. By performing two exposures, the holograms of the measurement object 0 before and after deformation are recorded twice into the recording material.

読出しは次のように行う。Reading is performed as follows.

読出し用レーザL2は、書込み用レーザより長波長のレ
ーザ、たとえば1ie−Neレーザを用いる。
The reading laser L2 uses a laser having a longer wavelength than the writing laser, for example, a 1ie-Ne laser.

読出し用のg光束は、シングルモードファイバF2を通
って、ビーム径を拡大されたのち、記録材料Rへ背面か
ら入射する。つまり、参照光たる「光束の延長線上から
、はぼ逆の方向に記録材料にへ入射するようにしている
The readout g light flux passes through the single mode fiber F2, has its beam diameter expanded, and then enters the recording material R from the back side. In other words, the reference light is made to enter the recording material in an almost opposite direction from the extension of the light flux.

すると、読出し光はh光束となって、もとの物体光たる
d光束と逆方向に進み、測定対象0のあった位置にその
実像を結ぶ。
Then, the readout light becomes the h light flux, travels in the opposite direction to the d light flux that is the original object light, and forms its real image at the position where the measurement object 0 was.

h光束は、しかしながら、途中でダイクロイックミラー
DMで反射され、i光束となり、さらに第3ミラーM3
で反射され、イメージファイバF3を通るj光束となる
。j光束は、テレビカメラTCで観察される。
However, the h light flux is reflected by the dichroic mirror DM on the way, becomes the i light flux, and is further reflected by the third mirror M3.
It becomes a j light flux that passes through the image fiber F3. j luminous flux is observed by a television camera TC.

j光束は、変形前後の測定対象Oの二重の実像を担って
いる再生光である。実像は、変形した部分があれば、そ
こに変形量に応じた密度の干渉縞か生する。この干渉縞
がテレビカメラTCのスクリーンに現われるようにする
と、直接変形位置、変形量を知ることができる。テレビ
カメラTCで撮像した後の測定対象0の像の処理は任意
であり、直接目視するかわり、干渉縞密度を計数し、塵
形量を自動的に計算するようにしてもよい。
The light beam j is a reproduction light carrying a double real image of the measurement object O before and after deformation. If a real image has a deformed portion, interference fringes will appear there with a density corresponding to the amount of deformation. By making these interference fringes appear on the screen of the television camera TC, the position and amount of deformation can be directly determined. The processing of the image of measurement object 0 after being imaged by the television camera TC is optional, and instead of directly observing it visually, the interference fringe density may be counted and the amount of dust formed may be automatically calculated.

以上の構成は周知である。The above configuration is well known.

本発明において、ミラー、ハーフミラ−、ダイクロイッ
クミラー、記録材料などは、ディスクリートな部品とし
て組合わせるのではなく、鏡面を蒸着したプリズム状の
ガラスブロック等を、互に接着し、取扱いやすいブロッ
クとする。また、このブロックと、他に必要なレンズ、
ミラーなどは、一枚の基板に接着することにし、正確な
位置決めを行うために、基板にはこれらブロック部材を
固定すべき位置に凹部を予め設けておく。さらに全体を
透明な材料でモールドし、光学系の安定性を高めている
In the present invention, mirrors, half mirrors, dichroic mirrors, recording materials, etc. are not combined as discrete components, but prism-shaped glass blocks with vapor-deposited mirror surfaces are bonded together to form blocks that are easy to handle. Also, this block and other necessary lenses,
Mirrors and the like are glued onto a single substrate, and in order to ensure accurate positioning, recesses are previously provided in the substrate at positions where these block members are to be fixed. Furthermore, the entire structure is molded with a transparent material, increasing the stability of the optical system.

第1図はモールド部を除いて示す、本発明の光学装置の
斜視図であるが、これは定盤のように、広く、大きく、
重いものではなく、軽く、狭いガラス、金属、セラミッ
クなどの薄い基板1の上に構成しである。
FIG. 1 is a perspective view of the optical device of the present invention, excluding the molded part, which is wide and large like a surface plate.
It is not heavy, but is constructed on a thin substrate 1 made of glass, metal, ceramic, etc., which is light and narrow.

第3図は基板1のみの斜視図である。平坦な表面に凹部
2,3.4が設けである。凹部2は、複合ブロック5の
底面が厳密に嵌りこむ形状、寸法になっている。凹部3
はミラーブロック6の底部か嵌込む。凹部4は、ガラス
ブロック7の底部が嵌込む。
FIG. 3 is a perspective view of the substrate 1 only. The flat surface is provided with recesses 2, 3.4. The recess 2 has a shape and dimensions such that the bottom surface of the composite block 5 fits exactly therein. Recess 3
is fitted into the bottom of the mirror block 6. The bottom of the glass block 7 fits into the recess 4.

このように、基板1に固定する全てのブロック部材に応
じ、予め凹部を作っておく。
In this way, recesses are made in advance for all the block members to be fixed to the substrate 1.

凹部2,3.4を設けるには、例えばフォトエツチング
法などを用いる事ができる。基板をガラス、金属で作る
こととすれば、フォトエツチング法で、厳密に凹部を形
成できる。
For example, photoetching can be used to provide the recesses 2, 3.4. If the substrate is made of glass or metal, the recesses can be precisely formed using photoetching.

しかしながら、本発明に於て、凹部を作る方法や、凹部
の深さは任意である。機械的方法で凹部を加工する事も
できる。また、基板をセラミックで構成する事もできる
が、この場合、予め凹部を素材に賦型しておいてから焼
成すれば良いわけである。
However, in the present invention, the method of forming the recess and the depth of the recess are arbitrary. It is also possible to process the recesses mechanically. Further, the substrate can be made of ceramic, but in this case, the recesses can be shaped in advance into the material and then fired.

第1図に於て、書込み用レーザL1の光を伝送する書込
み光伝送用シングルモードファイバF1は、ロッドレン
ズ8に接続されている。ロッドレンズ8は屈折率分布型
の円柱状レンズであって、レーザL1の細いビームを拡
大し、より直径の大きい平行ビームにする作用がある。
In FIG. 1, a writing light transmission single mode fiber F1 that transmits the light of the writing laser L1 is connected to a rod lens 8. As shown in FIG. The rod lens 8 is a cylindrical lens with a gradient index of refraction, and has the function of expanding the narrow beam of the laser L1 into a parallel beam with a larger diameter.

読出し用レーザL2につながる読出し光伝送用シングル
モードファイバF2は、ロッドレンズ9に接続しである
。ガラスブロック7は、ロッドレンズ9を支持するため
に基板1上に固着しである。
A readout light transmission single mode fiber F2 connected to the readout laser L2 is connected to the rod lens 9. A glass block 7 is fixed onto the substrate 1 to support the rod lens 9.

テレビカメラTCに続く再生光伝送用イメージファイバ
F3は20ツドレンズ10に接続されている。ロッドレ
ンズ10はイメージファイバF3の端面に測定対象Oの
実像を結ぶようにする。
An image fiber F3 for transmitting reproduced light following the television camera TC is connected to a 20mm lens 10. The rod lens 10 forms a real image of the object O to be measured on the end face of the image fiber F3.

複合ブロック5の構造は、適当な形状のガラスよりなる
素ブロックを、そのまま、あるいは境界面にミラー面を
金属蒸着により作っておき、゛これらを接着剤で貼合せ
てなる。
The structure of the composite block 5 is made by using elementary blocks made of glass in an appropriate shape, either as they are, or by forming a mirror surface on the boundary surface by metal vapor deposition, and then bonding them together with an adhesive.

書込み光を導入するロッドレンズ8は、直方体の透明な
第1素ブロツク11の端面に接着しである。
The rod lens 8 for introducing the writing light is glued to the end face of the rectangular parallelepiped transparent first elementary block 11.

書込み光束3は第1素ブロツク11を長手方向に透過し
、三角柱状の第2素ブロツク12に入る。第3素ブロッ
ク】3と第2素ブロツク12は、二等辺直角五角形を底
面とする三角柱で、対角斜面は第1ミラーM l xと
なっている。すなわち、第2、第3素ブロツク12 、
13のいずれかの対角斜面に、金属を蒸着してミラーと
し、これをエポキシ樹脂系接着剤、バルサム、その他適
当な接着剤ではり合わせである。
The writing light beam 3 passes through the first elementary block 11 in the longitudinal direction and enters the second elementary block 12 in the shape of a triangular prism. The third elementary block [3] and the second elementary block 12 are triangular prisms whose bases are isosceles right-angled pentagons, and the diagonal slopes are the first mirrors M l x. That is, the second and third elementary blocks 12,
Metal is deposited on one of the diagonal slopes of 13 to form a mirror, and this is glued together with an epoxy resin adhesive, balsam, or other suitable adhesive.

第2素ブロツク12の直下には、同様に三角柱状の第5
素ブロック15.第6素ブロツク16が、間に、第1ミ
ラーM l yをはさんで貼合わされている。
Immediately below the second elementary block 12 is a fifth block similarly shaped like a triangular prism.
Basic block 15. A sixth elementary block 16 is pasted together with a first mirror Mly interposed therebetween.

ミラーM l x 、 M l yは互にねじれの位置
にあり、2つあわせて、第2図の第1ミラーM1に対応
する。
The mirrors M l x and M ly are in twisted positions with respect to each other, and together they correspond to the first mirror M1 in FIG.

第4素ブロツク14は、第1素ブロツクと同形、同大の
直方体状のガラスブロックである。上面は第1素ブロツ
ク11に接着され、端面には、第5素ブロツク15、第
6素ブロツク16が接着されている。
The fourth elementary block 14 is a rectangular parallelepiped glass block having the same shape and size as the first elementary block. The upper surface is bonded to the first elementary block 11, and the fifth elementary block 15 and the sixth elementary block 16 are bonded to the end surfaces.

第4素ブロツクは、これらの素ブロックを結合するため
だけのものである。光線を透過させるものではない。こ
のような結合機能だけの素ブロックも、統一された複合
ブロック5を作るために必要となる。
The fourth elementary block is only for connecting these elementary blocks. It does not transmit light. Such elementary blocks having only a combining function are also required in order to create a unified composite block 5.

第5素ブロツク5の側面には、第7素ブロツク17の側
面が貼付けられている。第7素ブロツク17、第8素ブ
ロツク18は三角柱状で、組合されて直方体を構成する
。対角斜面はやはり金属を蒸着するが、全反射ミラーで
はなくハーフミラ−)(Mとなっている。
The side surface of the seventh elementary block 17 is attached to the side surface of the fifth elementary block 5. The seventh elementary block 17 and the eighth elementary block 18 have a triangular prism shape, and are combined to form a rectangular parallelepiped. The diagonal slopes are also vapor-deposited with metal, but they are half mirrors (M) rather than total reflection mirrors.

第8素ブロツク18の二等平面の内、一方は複合ブロッ
ク5の外壁面を構成し、これに立てた法線の延長線(C
光束と平行)上には、ミラーブロック6が空間的に複合
ブロック5と離隔して存在する。
One of the isoplanes of the eighth elementary block 18 constitutes the outer wall surface of the composite block 5, and the extension line of the normal line erected thereto (C
A mirror block 6 exists spatially separated from the composite block 5 (parallel to the light beam).

第7素ブロツク17の平面の法線の延長線(C光束と平
行)上に、測定対象物0が位置する。
The object to be measured 0 is located on the extension line of the normal to the plane of the seventh elementary block 17 (parallel to the C light beam).

b光束は、ハーフミラ−HMで、直角方向に分れる2つ
の光束になり、C光束は測定対象物Oを照射する。C光
束はミラーブロック6の第2ミラーM2に入射する。測
定対象物0より反射されたd光束(物体光)は、再び第
7素ブロツク17へ戻り、こんとはハーフミラ−[(M
を直進し、第9素ブロツク19へ入射する。
The b light flux becomes two light fluxes that are divided perpendicularly by the half mirror HM, and the C light flux irradiates the object O to be measured. The C light beam enters the second mirror M2 of the mirror block 6. The d light flux (object light) reflected from the measurement object 0 returns to the seventh elementary block 17, and is now sent to the half mirror [(M
and enters the ninth elementary block 19.

第9素ブロツク19は直方体で、第1素ブロツク11、
第4素ブロツク14と同型、同大である。物体光たるd
光束は、第9素ブロツク19を長手方向に透過する。
The ninth elementary block 19 is a rectangular parallelepiped, and the first elementary block 11,
It is the same type and size as the fourth elementary block 14. object light d
The light beam passes through the ninth elementary block 19 in the longitudinal direction.

第10素ブロツク20は、第9素ブロツク19の上へ貼
付けられる直方体ガラスブロックであり、ここへは光線
か導入されないが、ブロックの構造を安定、堅牢にする
ため貼合しである。
The tenth elementary block 20 is a rectangular parallelepiped glass block pasted on top of the ninth elementary block 19, and although no light is introduced into it, it is laminated to make the structure of the block stable and robust.

第9素ブロツク19の端面には、第11素ブロツク21
か貼付けである。第11素ブロツク21、第12素ブロ
ツク22は、三角柱状で、対角斜面にダイクロイックミ
ラーI)Mが蒸着法により設けられている。
On the end face of the ninth elementary block 19, the eleventh elementary block 21
Or pasting. The 11th elementary block 21 and the 12th elementary block 22 have a triangular prism shape, and dichroic mirrors I)M are provided on diagonal slopes by vapor deposition.

第12素ブロツク22の端面には、実時間特性を有する
記録材料Kが貼付けである。これは、BSO素子、BG
O素子を例えば使う。
A recording material K having real-time characteristics is pasted on the end face of the twelfth elementary block 22. This is a BSO element, BG
For example, use an O element.

第12素ブロツク22の上面、第10素ブロツク20の
端面には、三角柱状の第13素ブロツク23、第14素
ブロツク24が貼合しである。
A triangular prism-shaped thirteenth element block 23 and fourteenth element block 24 are bonded to the upper surface of the twelfth element block 22 and the end face of the tenth element block 20.

第13素ブロツク23、第14素ブロツク24の間の対
角斜面には第3ミラーM3が設けられている。
A third mirror M3 is provided on the diagonal slope between the 13th elementary block 23 and the 14th elementary block 24.

ロッドレンズ10は、第14素ブロツク24の端面に接
着されている。
The rod lens 10 is bonded to the end face of the fourteenth element block 24.

参照光(f光束)と読み出し光(g光束)とは、反対側
から、記録材料にへ入射するが、同一直線上に沿ってい
るわけではない。波長が異なるからである。ブラッグの
条件を満足するように入射角を設定しなければならない
The reference light (f light flux) and the readout light (g light flux) enter the recording material from opposite sides, but do not necessarily lie along the same straight line. This is because the wavelengths are different. The angle of incidence must be set to satisfy Bragg's condition.

つまり、記録材料の入射面に立てた法線と、光線とのな
す角の正弦の比が、光の波長の比に等しいようにする。
In other words, the ratio of the sine of the angle between the normal to the incident surface of the recording material and the light beam is made equal to the ratio of the wavelength of the light.

これはかなり厳しい条件であるが、記録材料R。Although this is a fairly severe condition, recording material R.

ミラーブロックM2、ガラスブロック7は、全て基板1
に、予め凹部2,3.4を設けておき、これにより位置
決めするので、取付けた後、微調整をする必要などはな
い。
The mirror block M2 and the glass block 7 are all connected to the substrate 1.
Since the recesses 2, 3.4 are provided in advance and the positioning is done using these, there is no need to make fine adjustments after installation.

このようにして、基板1の上へ、複合ガラスブロック5
、ミラーブロック6、ガラスブロック7を取付けた後、
全体を透明な材料でモールドする。
In this way, the composite glass block 5 is placed on the substrate 1.
, after installing mirror block 6 and glass block 7,
The whole is molded with transparent material.

第4図はζ−のような状態lこある本発明の光学装置の
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the optical device of the present invention in a ζ-like state.

この例では、第1図の光学装置を、箱形のパッケージ3
0に収納し、さらに透明な液体状のモールド材料を充填
固化して作っである。
In this example, the optical device shown in FIG. 1 is packaged in a box-shaped package 3.
0 and then filled with transparent liquid molding material and solidified.

パッケージ30の前面には窓31を開けてあり、窓31
の前方に測定対象Oがくるように置く。
A window 31 is opened in the front of the package 30.
Place the measurement object O in front of it.

基板1、複合ブロック5、ミラーブロック6、ガラスブ
ロック7等はモールド部32の中に位置しているから、
これら部材の間に空気等は全く存在せず、透明な固体層
で結合されている。
Since the substrate 1, composite block 5, mirror block 6, glass block 7, etc. are located inside the mold part 32,
There is no air or the like between these members, and they are connected by a transparent solid layer.

シングルモードファイバFl、F2、イメージファイベ
ト3等は、個々にパッケージから外へ取出すこともでき
るが、この例ではまとめて、コネクタ部33から外部へ
とり出すようにしている。
The single mode fibers Fl, F2, image fiber 3, etc. can be taken out from the package individually, but in this example, they are taken out all at once from the connector section 33.

モールド材料は透明で、熱膨張率が基板やガラスと接近
しており、屈折率がガラスに近似しているものが良い。
The mold material is preferably transparent, has a coefficient of thermal expansion close to that of the substrate or glass, and has a refractive index close to that of glass.

モールドすることの目的は、これら光学ブロックを物理
的に堅牢に結合することと、ガラスプロ的がある。
The purpose of molding is to physically and firmly connect these optical blocks, and to form a glass-like structure.

ガラスブロックを例えば、屈折率か1.51のBK7(
ボロシリケートクラウンガラス)で構成し、モールド材
料を例えば、屈折率が1.49のP M M A(ポリ
メチルメタクリレート)で構成することとすれば良い。
For example, the glass block is BK7 (with a refractive index of 1.51).
The molding material may be made of, for example, PMMA (polymethyl methacrylate) having a refractive index of 1.49.

本発明の光学装置は、第4図のままでも使用できるが、
さらに蓋をして完成するようにしてもよい。
Although the optical device of the present invention can be used as shown in FIG.
You may further complete the process by covering it with a lid.

パッケージ30と蓋は、透明、非透明いずれでも良く、
金属、プラスチック、ガラスなど任意である。
The package 30 and the lid may be transparent or non-transparent;
Any metal, plastic, glass, etc.

ただし、パッケージに入れる事は、本発明にとって必ず
しも要求されない。適当な型の中へ入れてモールドし、
固化した後、型からとり出して、そのまま使用すること
もできる。
However, putting it in a package is not necessarily required for the present invention. Place it in a suitable mold and mold it.
After solidification, it can be removed from the mold and used as is.

ミラーMl、・・・・は、アルミニウムなどの金属を蒸
着して作ることができる。
The mirrors Ml, . . . can be made by vapor-depositing metal such as aluminum.

グイクロイックミラーDMは、TiO2,Cen2゜S
iO等の酸化物を蒸着して作る。
Guicroic mirror DM is TiO2, Cen2゜S
It is made by vapor depositing an oxide such as iO.

書込み用レーザL1は例えばArレーザを、読出し用レ
ーザL2は例えばHe−Neレーザを用いることができ
る。
For example, an Ar laser can be used as the writing laser L1, and a He-Ne laser can be used as the reading laser L2, for example.

この説明では、二重露光法による、物体の変形を測定す
る例を挙げたが、実時間ホログラフィ法による測定系を
も、本発明によって構成することができる。
In this explanation, an example is given in which the deformation of an object is measured using the double exposure method, but a measurement system using the real-time holography method can also be configured according to the present invention.

本発明は、従来、鉄製の定盤上へ光学機器を定置してホ
ログラフィ光学装置を構成していたのと全く異り、各光
学要素をガラスブロックによって作り、これを互に貼合
せて複合ブロックとし、複合ブロックと、これに組合す
ことのできないブロックがあれば、予め四部を適当に設
けた基板へ、各ブロックを配置し、さらに全体をモール
ドしているから、次の効果がある。
The present invention is completely different from the conventional method of constructing a holographic optical device by placing optical equipment on a surface plate made of iron.In the present invention, each optical element is made from a glass block, and these are bonded together to form a composite block. If there is a composite block and a block that cannot be combined with the composite block, each block is placed on a substrate on which four parts have been appropriately provided, and the entire block is then molded, resulting in the following effects.

ます、軽量で、小さい、という事で°ある。Moreover, it is lightweight and small.

複合ブロック5のみでいえば、おおまかな寸法は10鵡
×10W×50M1程度である。小さく、軽いので取扱
いが便利であるから、広い用途が開ける。
In terms of only the composite block 5, the rough dimensions are approximately 10 cm x 10 W x 50 M1. Since it is small and light, it is convenient to handle, so it can be used in a wide range of applications.

IC基板の変形計測、パッシベーションにおける膜厚測
定、などに利用できる。
It can be used for measuring deformation of IC substrates, measuring film thickness in passivation, etc.

凹部は、フォトエツチングの他、ケミカルエツチング、
プラズマエツチング、イオンビームエツチングなどによ
って作ることもできる。
In addition to photo etching, the recesses can be made by chemical etching,
It can also be made by plasma etching, ion beam etching, etc.

この例では、3つの凹部があるが、凹部の数は任意であ
る。互に離隔した光学要素(ガラスブロック)の数だけ
凹部を設ければ良い。
In this example, there are three recesses, but the number of recesses is arbitrary. It is sufficient to provide the same number of recesses as the number of optical elements (glass blocks) spaced apart from each other.

この発明は、ホログラフィ光学装置の他、より広く、フ
ーリエ変換光学装置、画像相関光学装置など、任意の光
学装置へ適用できる。
The present invention can be applied not only to holographic optical devices but also to a wider range of arbitrary optical devices such as Fourier transform optical devices and image correlation optical devices.

さらに、本発明に於ては、基板上へ各光学ブロックを貼
付けた上、さらにモールドして固めであるので、信頼性
が高く、安定である、という長所がある。
Furthermore, the present invention has the advantage of being highly reliable and stable since each optical block is pasted onto the substrate and then molded to make it more solid.

モールド材料の屈折率がガラスの屈折率に近ければ、モ
ールド・ガラス境界に於ける反射損失が減る、という利
点がある。
If the refractive index of the mold material is close to the refractive index of the glass, it has the advantage of reducing reflection losses at the mold-glass boundary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る光学装置のモールド部を
除いて示す斜視図。 第2図は第1図の光学装置の対応構成図。 第3図は基板のみの斜視図。 第4図は光学装置をパッケージに入れてモールドした状
態の斜視図。 1   基     板 2.3.4  ・・凹   部 5 ・・複合ブロック 6・・ ミラーブロック 7・・ガラスブロック 8.9.10   ロッドレンズ 11、〜,24・・・・素レンズ Ll ・・・・・書込み用レーザ L2 ・・・読み出し用レーザ Fl ・・・・シングルモードファイバF2・・シング
ルモードファイバ F3 ・ イメージファイバ M1〜M3・・・・・ミラー HM・・・・・ハーフミラ− DM ・・ダイクロイックミラー k ・記録材料 0 ・・測定対象 TC・・テレビカメラ 3〜J ・光  束 d・・−・物体光 f   参  照  光 g −・読出し范 30  ・・パッケージ 31・窓 32  ・モールド部 発  明  名        西  脇  由  和
特許出願人  住友電気工業株式会社
FIG. 1 is a perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention, with the mold section removed. FIG. 2 is a corresponding configuration diagram of the optical device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view of only the board. FIG. 4 is a perspective view of the optical device placed in a package and molded. 1 Substrate 2.3.4...Concave portion 5...Composite block 6...Mirror block 7...Glass block 8.9.10 Rod lens 11, ~, 24...Element lens Ll... -Writing laser L2...Reading laser Fl...Single mode fiber F2...Single mode fiber F3 - Image fibers M1 to M3...Mirror HM...Half mirror DM...Dichroic Mirror k - Recording material 0 - Measurement object TC - Television camera 3 to J - Light flux d - - Object light f Reference light g - Readout range 30 - Package 31 - Window 32 - Mold section invention Name Yu Nishiwaki Patent applicant Sumitomo Electric Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 素ガラスブロック、所定の面に所定の波長透過特性を有
する薄膜をコーティングした素ガラスブロック、レンズ
及び記録材料などを相互に接着してなる複合ブロックと
、複合ブロックと離隔したガラスブロックと、予め設け
られた凹部に各ブロック体を固定する基板とよりなり、
全体を透明材料でモードされている事を特徴とする光学
装置。
A raw glass block, a raw glass block whose predetermined surface is coated with a thin film having a predetermined wavelength transmission characteristic, a composite block formed by adhering lenses, recording materials, etc. to each other, a glass block separated from the composite block, and a pre-prepared glass block. It consists of a substrate that fixes each block body in the recessed part,
An optical device characterized by being entirely made of transparent material.
JP1118582A 1981-12-28 1982-01-27 Optical device Pending JPS58129414A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1118582A JPS58129414A (en) 1982-01-27 1982-01-27 Optical device
DE8282111529T DE3270179D1 (en) 1981-12-28 1982-12-13 Holographic optical system
EP82111529A EP0084120B1 (en) 1981-12-28 1982-12-13 Holographic optical system
US06/453,546 US4508420A (en) 1981-12-28 1982-12-27 Optical system

Applications Claiming Priority (1)

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JP1118582A JPS58129414A (en) 1982-01-27 1982-01-27 Optical device

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ID=11771005

Family Applications (1)

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JP1118582A Pending JPS58129414A (en) 1981-12-28 1982-01-27 Optical device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289602U (en) * 1985-11-27 1987-06-08

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5440645A (en) * 1977-09-06 1979-03-30 Hitachi Ltd Optical branching device

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