JPS589110A - 発光ダイオ−ドアレイ用の光集束器を製造する方法 - Google Patents
発光ダイオ−ドアレイ用の光集束器を製造する方法Info
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- JPS589110A JPS589110A JP56106219A JP10621981A JPS589110A JP S589110 A JPS589110 A JP S589110A JP 56106219 A JP56106219 A JP 56106219A JP 10621981 A JP10621981 A JP 10621981A JP S589110 A JPS589110 A JP S589110A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
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- G—PHYSICS
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4212—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element being a coupling medium interposed therebetween, e.g. epoxy resin, refractive index matching material, index grease, matching liquid or gel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発光ダイオードアレイ用の光集束器全製造する
方法に関する。
方法に関する。
基体に多数の発光ダイオード(発光エレメント)を設け
て成る発光ダイオードアレイは従来より周知であり、か
かるアレイは、プリンタ、ディスプレイ等における発光
源装置として広く利用可能である。ところで、一般に発
光ダイオード(以下、LED(!:略称する)の発光面
から出る′ytfd 、四方六方に広がった無指向に近
い拡散状態にあり、従ってLEDかちの出方光を・、結
像レンズ、元ファイバ(集束性jf:(i絆を含む)等
の光学素子に入射させたとき、該素子の特定の開口角内
に入射する光量は極めて少なく、高い光結合効率を期待
するこさばできない。また、LEDがらの出方光の強度
自体もそれ程大きくはならない。このため、発光ダイオ
ードアレイ(以下、LEDアレイと略称する)を各種デ
ィスプレイ、又はプリンタ等の発光源装置として用いた
とき、光量不足に起因する各種の不都合を生ずる。例え
ば、LEDアレイにおける各LED1!−情報信号に応
じて選択的に発光ζせ、その元ヲ結像レンズ、集束性危
送体等の光学素子ケ介して露光面に至らし、め、これに
より露光面を光走査し、て情報信号に応じた画像ケ露光
面に形成するようにしたプリンタにおいては、露光面へ
到達する光量が少ないことに起因して、高速走査を行な
うことけてき々い。
て成る発光ダイオードアレイは従来より周知であり、か
かるアレイは、プリンタ、ディスプレイ等における発光
源装置として広く利用可能である。ところで、一般に発
光ダイオード(以下、LED(!:略称する)の発光面
から出る′ytfd 、四方六方に広がった無指向に近
い拡散状態にあり、従ってLEDかちの出方光を・、結
像レンズ、元ファイバ(集束性jf:(i絆を含む)等
の光学素子に入射させたとき、該素子の特定の開口角内
に入射する光量は極めて少なく、高い光結合効率を期待
するこさばできない。また、LEDがらの出方光の強度
自体もそれ程大きくはならない。このため、発光ダイオ
ードアレイ(以下、LEDアレイと略称する)を各種デ
ィスプレイ、又はプリンタ等の発光源装置として用いた
とき、光量不足に起因する各種の不都合を生ずる。例え
ば、LEDアレイにおける各LED1!−情報信号に応
じて選択的に発光ζせ、その元ヲ結像レンズ、集束性危
送体等の光学素子ケ介して露光面に至らし、め、これに
より露光面を光走査し、て情報信号に応じた画像ケ露光
面に形成するようにしたプリンタにおいては、露光面へ
到達する光量が少ないことに起因して、高速走査を行な
うことけてき々い。
上記不部会ヲ除去するために、LEDアレイにおける各
LEDの発光面に集光用レンズ等の光集束器?装置し、
LEDからの出力光ケこの光集束器によって集め、しか
る後、この元?結像レンズ等に入射せしめるようにする
ことが考えられる。
LEDの発光面に集光用レンズ等の光集束器?装置し、
LEDからの出力光ケこの光集束器によって集め、しか
る後、この元?結像レンズ等に入射せしめるようにする
ことが考えられる。
このようにすれば、結像レンズへの光結合効率を高め、
光量不足に起因する上述した不都合を低減させることが
可能となる。ところが、各LED自体が微小であるため
、これに適しに光集束器も極めて微小なものとなり、か
かる光集束器を製造することば甚だ困難である。しがも
微小な光集束器1LEDの発光面に対応して位置決めす
ることも容易でなく、その上、多数のLEDと同数の光
集束器?製造、配置しなけれとならないため、結局、L
EDアレイの製作コメトが高くならざるケ得ない0 本発明は上記認識に基き力されたものであり、各LED
からの出力+<指向性?持iせることのできる光集束器
?容易且つ安価に製造し得る光集束器の製造方法?提供
し、ようとするものである。
光量不足に起因する上述した不都合を低減させることが
可能となる。ところが、各LED自体が微小であるため
、これに適しに光集束器も極めて微小なものとなり、か
かる光集束器を製造することば甚だ困難である。しがも
微小な光集束器1LEDの発光面に対応して位置決めす
ることも容易でなく、その上、多数のLEDと同数の光
集束器?製造、配置しなけれとならないため、結局、L
EDアレイの製作コメトが高くならざるケ得ない0 本発明は上記認識に基き力されたものであり、各LED
からの出力+<指向性?持iせることのできる光集束器
?容易且つ安価に製造し得る光集束器の製造方法?提供
し、ようとするものである。
本発明は、光重合性物質を含む光重合材にi:?当て、
こtlを光重合でせると、その屈折率が変化するという
事実に着目し、この事実を積極的に利用し、て光集束器
?製造しようとする新規な思想に基き構成ざ−Il′f
cものであり、以下にその有利な実施例を図面に従って
説明する。
こtlを光重合でせると、その屈折率が変化するという
事実に着目し、この事実を積極的に利用し、て光集束器
?製造しようとする新規な思想に基き構成ざ−Il′f
cものであり、以下にその有利な実施例を図面に従って
説明する。
第1図はそれ自体公知なLEDアレイ1?示し−このア
レイ1は、板状の基体2と、該基体2に所定のピッチp
で配列さfl、7’(多数のL E ’D (発光エレ
メント)3とを有している。
レイ1は、板状の基体2と、該基体2に所定のピッチp
で配列さfl、7’(多数のL E ’D (発光エレ
メント)3とを有している。
上述したLEDプレイ用の光集束器を製造するにけ、先
ず第2図に示す如く、LEDアレイ1の表面4、即ち各
L E D 3の発光面3aが位置する側のL EDア
レイ面に、光重合性物質ケ含むシート状の元透過性元重
合材5を固定配置する。この場伊、予めシート状に形成
し、た光重合材5?L EDアレイ表面4に接着しても
よいし、或いは光重合性物質?含む物質?溶剤で溶かし
これFLEDアレイ表面4にコーティングし、しかる後
溶剤?蒸発プせてLEDアレイ表面にシート状の光重合
材5ケ形成してもよい。光重合性物質としては、光重合
によって光重合材5の屈折率が高くなるもの、或いは低
く々るもののいずれの性質を有する物質?用いてもよい
が、本例においてはさし当り、光重合、によって屈折率
が高くなる光重合性物質?含む光重合材?使用する場合
について説明する。
ず第2図に示す如く、LEDアレイ1の表面4、即ち各
L E D 3の発光面3aが位置する側のL EDア
レイ面に、光重合性物質ケ含むシート状の元透過性元重
合材5を固定配置する。この場伊、予めシート状に形成
し、た光重合材5?L EDアレイ表面4に接着しても
よいし、或いは光重合性物質?含む物質?溶剤で溶かし
これFLEDアレイ表面4にコーティングし、しかる後
溶剤?蒸発プせてLEDアレイ表面にシート状の光重合
材5ケ形成してもよい。光重合性物質としては、光重合
によって光重合材5の屈折率が高くなるもの、或いは低
く々るもののいずれの性質を有する物質?用いてもよい
が、本例においてはさし当り、光重合、によって屈折率
が高くなる光重合性物質?含む光重合材?使用する場合
について説明する。
ざて上述の如くシート状の光重合材5?LEDアレイ表
面に配置したならば、LED3の配列ピッチpと等しい
ピッチpで配列さr大多数の元ファイバ6から成る充フ
ァイバアレイ7?−用意し、その一端84光重合材5の
表面に密着して配置し、第2図に示す如く各光ファイバ
6の各一端9を各L E D 3の発光面3aに対向し
て配置させる。その際、この光フアイバアレイ7ケ、光
重合材5に一体的に固着り、てこカケ密着させてもよい
し、或いF!光ファイバアレイ7?九重合材5に対し、
て固着せずに単に当接でせて、これ?密着ζせてもよい
。
面に配置したならば、LED3の配列ピッチpと等しい
ピッチpで配列さr大多数の元ファイバ6から成る充フ
ァイバアレイ7?−用意し、その一端84光重合材5の
表面に密着して配置し、第2図に示す如く各光ファイバ
6の各一端9を各L E D 3の発光面3aに対向し
て配置させる。その際、この光フアイバアレイ7ケ、光
重合材5に一体的に固着り、てこカケ密着させてもよい
し、或いF!光ファイバアレイ7?九重合材5に対し、
て固着せずに単に当接でせて、これ?密着ζせてもよい
。
尚、元ファイバアレイ7における各光ファイバ6は、第
2図及び第3図から明らかなように、中心に位置するコ
ア部10と、これケ取り囲むクラッド部11とから成り
、これらファイバ6″′は結合材12によって互いに一
体的に連結されている。また、第4図に示す如くコア部
】Oと、クラッド部とり、ての用ケなす結合材12のみ
から成る光フアイバアレイ7を用いることもできる(尚
、第2図乃至第4図においては、図ケ判りやすくするた
め、コア部IO、クラッド部]1、結合材12と?明確
に識別できるよう示し、であるが、実際の元ファイバア
レイは、このように明確に識別できないものもあること
は周知の通りである)。
2図及び第3図から明らかなように、中心に位置するコ
ア部10と、これケ取り囲むクラッド部11とから成り
、これらファイバ6″′は結合材12によって互いに一
体的に連結されている。また、第4図に示す如くコア部
】Oと、クラッド部とり、ての用ケなす結合材12のみ
から成る光フアイバアレイ7を用いることもできる(尚
、第2図乃至第4図においては、図ケ判りやすくするた
め、コア部IO、クラッド部]1、結合材12と?明確
に識別できるよう示し、であるが、実際の元ファイバア
レイは、このように明確に識別できないものもあること
は周知の通りである)。
次に元ファイバアレイ、71r第2図に示す状態に保持
しておき、光重合性物質を光重合させ得る光重合N&元
波長の光、例えば、紫外線If、各党ファイバ6の他端
9B7jsらその各コア部10に入射させる。この場合
、この光全発する発光源としては、例えばN2レーザ発
振器、又は水銀灯等のそj自体公知なものケ適宜使用で
き、かかる発光源からの−N?図示していないレンズ系
ケ介1:て、各光ファイバ6のコア部10に導びく。こ
のようにして各党ファイバのコア部】0に入射しり光は
、その端部9側から出射l、て光重合材5に通過シ1、
各元ファイバ6の端部9にそjぞれ対向し大各LED3
の発光面3aに至る。このとき、光重合材5に含まハ六
光重合性物質が光重合し、これによって元?照射きれ穴
光重合材の屈折率が高められる。そして所望するところ
まで屈折率が変化し、たときに、光重合材5を公知の形
態で定着し、その屈折率?固定する。
しておき、光重合性物質を光重合させ得る光重合N&元
波長の光、例えば、紫外線If、各党ファイバ6の他端
9B7jsらその各コア部10に入射させる。この場合
、この光全発する発光源としては、例えばN2レーザ発
振器、又は水銀灯等のそj自体公知なものケ適宜使用で
き、かかる発光源からの−N?図示していないレンズ系
ケ介1:て、各光ファイバ6のコア部10に導びく。こ
のようにして各党ファイバのコア部】0に入射しり光は
、その端部9側から出射l、て光重合材5に通過シ1、
各元ファイバ6の端部9にそjぞれ対向し大各LED3
の発光面3aに至る。このとき、光重合材5に含まハ六
光重合性物質が光重合し、これによって元?照射きれ穴
光重合材の屈折率が高められる。そして所望するところ
まで屈折率が変化し、たときに、光重合材5を公知の形
態で定着し、その屈折率?固定する。
上述の如く光重合が行なわれる際、各党ファイバ6の一
端9にてコア部10から出射した光束は、第2図及びw
LS図に符号13ケ付し、且つ破線で示すように拡がっ
た状態で光重合材5′l!″通過する。このため、光重
合材5を通る各光束13の光強度は、その中心Cが一番
強く、この中心Cから光束130半径方向に離れるに従
い弱くなる。従って、四重合材;5け、この光強度に応
じ六度合で光重合さね、且つこれに応じてその屈折率が
変化する。即ち、光重合材5における中心07通ね、且
つこれに直交する3つの位置x、n、mr−例として考
え左とき(第5図参照)、光魚合後の各位置1.n。
端9にてコア部10から出射した光束は、第2図及びw
LS図に符号13ケ付し、且つ破線で示すように拡がっ
た状態で光重合材5′l!″通過する。このため、光重
合材5を通る各光束13の光強度は、その中心Cが一番
強く、この中心Cから光束130半径方向に離れるに従
い弱くなる。従って、四重合材;5け、この光強度に応
じ六度合で光重合さね、且つこれに応じてその屈折率が
変化する。即ち、光重合材5における中心07通ね、且
つこれに直交する3つの位置x、n、mr−例として考
え左とき(第5図参照)、光魚合後の各位置1.n。
■の屈折率け、例えば第6図の(I) 、 (II)
、 ll11に示す如き分布を描く。第6図は縦軸に屈
折率ケとり、横軸に光重合材5の、第2図における上下
方向の位置をとって示したグラフであり、第6図におけ
る符号Cは第5図に示しに光束13の中心Cに一致対応
する。n、け、光の照射?受ける前の光重合材5の屈折
率を示す。光ファイバ6のコア部先端から出射する元の
強度に応じて、光重合材5の屈折率が変化りそのいす名
の位置x、n、mにおいても、光束13の中心Cにてそ
の屈折率”2 + 02 ’ e ”t“が最大となっ
ていることがWLG図からよく判る。
、 ll11に示す如き分布を描く。第6図は縦軸に屈
折率ケとり、横軸に光重合材5の、第2図における上下
方向の位置をとって示したグラフであり、第6図におけ
る符号Cは第5図に示しに光束13の中心Cに一致対応
する。n、け、光の照射?受ける前の光重合材5の屈折
率を示す。光ファイバ6のコア部先端から出射する元の
強度に応じて、光重合材5の屈折率が変化りそのいす名
の位置x、n、mにおいても、光束13の中心Cにてそ
の屈折率”2 + 02 ’ e ”t“が最大となっ
ていることがWLG図からよく判る。
このように光重合fl 5の屈折率は、元ファイバ6≠
・らのW射光の強度分布に応じて空間的な分布をなし、
この屈折率分布u、x’fiJ3の中心Cに対して回転
対称形をなしている。尚、元ファイバ6とし1 ii
s jt k集束させる機能を有する集束性光ファイバ
(即ち集束性光伝送体)に用いてもよいし、或いidこ
の機能のない元ファイバを用いてもよいチー、集束性大
ファイバを用いたときには、光束13C)横断面方向(
でおける光強度分布のプロファイルケはぼ放物線状にす
ることができ、従って、光重合材5の屈折本分布(第6
図参照)も、放物線に近似し穴形態に形成することがで
き特に有利である(屈折率分布ケこのような形態にでき
ね、げ、完5マし、穴光集束器の光集束性ケ高めるこ(
!:ができる)。
・らのW射光の強度分布に応じて空間的な分布をなし、
この屈折率分布u、x’fiJ3の中心Cに対して回転
対称形をなしている。尚、元ファイバ6とし1 ii
s jt k集束させる機能を有する集束性光ファイバ
(即ち集束性光伝送体)に用いてもよいし、或いidこ
の機能のない元ファイバを用いてもよいチー、集束性大
ファイバを用いたときには、光束13C)横断面方向(
でおける光強度分布のプロファイルケはぼ放物線状にす
ることができ、従って、光重合材5の屈折本分布(第6
図参照)も、放物線に近似し穴形態に形成することがで
き特に有利である(屈折率分布ケこのような形態にでき
ね、げ、完5マし、穴光集束器の光集束性ケ高めるこ(
!:ができる)。
上述C)如き所望する屈折率分布が得られた時点で!■
述のように光重合材5?定着すれば、光集束器A(況2
図及び第7図)が完成する。尚、ここに言う定着と(寸
、光重合材5から光重合性物質?抜き出1.て、光重合
により変化した屈折率ケ固定す゛ろことケ意味L=、こ
の定着け、公知の如く例えげ光重金材ケ熱処理すること
によって行;Afnる。
述のように光重合材5?定着すれば、光集束器A(況2
図及び第7図)が完成する。尚、ここに言う定着と(寸
、光重合材5から光重合性物質?抜き出1.て、光重合
により変化した屈折率ケ固定す゛ろことケ意味L=、こ
の定着け、公知の如く例えげ光重金材ケ熱処理すること
によって行;Afnる。
上述の如くシ、て製造した光集束MA?有するLEDア
レイ1?使用する際には、元年束器A?作るときに用゛
ハ/′r元ファイバアレイ7ケそのまま光伝送体として
使用することもできるし7、このアレイアケ光集束器A
から取外して、院元ファイバアレイケ元伝送用(ては用
いないようにすることもできる。
レイ1?使用する際には、元年束器A?作るときに用゛
ハ/′r元ファイバアレイ7ケそのまま光伝送体として
使用することもできるし7、このアレイアケ光集束器A
から取外して、院元ファイバアレイケ元伝送用(ては用
いないようにすることもできる。
第7図は、上記光フチ゛イバアレイ7?取゛外してLE
Dアレイ1?使用する際の例を示す。第7図において、
LED375に発光すると、この元は、光集束器Aにお
ける各LBD3に対向した部分の屈折率が既述の如き分
布(第6図)?なしているので、この屈折率分布に従っ
て集束しながら光集束器A中?進む。即ち、各LED3
から出て力集束器Aに入射した光は、該集束器A?製作
する際にこれ全通過した光束13(第5図)と全く逆方
向に進むことができる。換言すれば、光集束器Aにおけ
る各LED3に対向する部分には、既述の光束13に対
応した光集束性導波路が形IItざねる。このため、第
7図に示す如く各L E D 3が発光し穴ときその拡
散光に指向性全持た。せることができる。
Dアレイ1?使用する際の例を示す。第7図において、
LED375に発光すると、この元は、光集束器Aにお
ける各LBD3に対向した部分の屈折率が既述の如き分
布(第6図)?なしているので、この屈折率分布に従っ
て集束しながら光集束器A中?進む。即ち、各LED3
から出て力集束器Aに入射した光は、該集束器A?製作
する際にこれ全通過した光束13(第5図)と全く逆方
向に進むことができる。換言すれば、光集束器Aにおけ
る各LED3に対向する部分には、既述の光束13に対
応した光集束性導波路が形IItざねる。このため、第
7図に示す如く各L E D 3が発光し穴ときその拡
散光に指向性全持た。せることができる。
従って、光を有効に利用し、LEDの低い出力光強度ケ
補ってi:量不足に起因する既述の不都合?低減せしめ
ることが可能きなる。即ち、このLEDアレイ3を発光
源装置として用いたとき、各LBD3からの党?図示し
5ていないレンズ、又は元ファイバへの元結合率?著L
= (高めることができる。これ全開らかにするため、
第8図には元集束器A?有するときのLED3からの発
光束L+?実線で示し、光集束器Aが無いときの同発光
束L2に破線で示しておく。同様に第9図には、光集束
器Aによる光集束領域?実線り、により、該集束器Aの
無いときの光発散領域?破線L2で示しておく。
補ってi:量不足に起因する既述の不都合?低減せしめ
ることが可能きなる。即ち、このLEDアレイ3を発光
源装置として用いたとき、各LBD3からの党?図示し
5ていないレンズ、又は元ファイバへの元結合率?著L
= (高めることができる。これ全開らかにするため、
第8図には元集束器A?有するときのLED3からの発
光束L+?実線で示し、光集束器Aが無いときの同発光
束L2に破線で示しておく。同様に第9図には、光集束
器Aによる光集束領域?実線り、により、該集束器Aの
無いときの光発散領域?破線L2で示しておく。
光集束器Ai製作する際に用いた元ファイバアレイ7を
光伝送体として用いる場合には、第10図((示す如く
、光フアイバアレイ7を光集束器Aに取付けたままにし
ておけばよい。この場、金も、各LED3から出た元は
、光集束器Aにおける各光集束性導波路?進み、そして
各党ファイバ6のコア部10に集束してここ?伝送でれ
る。このように光集束器Aは、元を確実に集束ζせるこ
とができるので、光ファイバへ九ヲ効率よく、即ち高い
結合効率?もって、入射させることができる。尚、第1
0図に示す如く元ファイバアレイ7を光伝送体として用
いるときには、光集束器A?製作する際に、光ファイバ
アレイ7?光重合材5(第2図)に一体的に固着してお
くことが望ましく、またその逆に、光集束器の完成後、
光フアイバアレイ7ケ元伝送体として用いないときには
、光集束器Aの製作時に、光フアイバアレイ7ケ元重合
材5に固着せず、単に当接させるだけにしておくことが
有利である。
光伝送体として用いる場合には、第10図((示す如く
、光フアイバアレイ7を光集束器Aに取付けたままにし
ておけばよい。この場、金も、各LED3から出た元は
、光集束器Aにおける各光集束性導波路?進み、そして
各党ファイバ6のコア部10に集束してここ?伝送でれ
る。このように光集束器Aは、元を確実に集束ζせるこ
とができるので、光ファイバへ九ヲ効率よく、即ち高い
結合効率?もって、入射させることができる。尚、第1
0図に示す如く元ファイバアレイ7を光伝送体として用
いるときには、光集束器A?製作する際に、光ファイバ
アレイ7?光重合材5(第2図)に一体的に固着してお
くことが望ましく、またその逆に、光集束器の完成後、
光フアイバアレイ7ケ元伝送体として用いないときには
、光集束器Aの製作時に、光フアイバアレイ7ケ元重合
材5に固着せず、単に当接させるだけにしておくことが
有利である。
第2図乃至第6図に示す実施例においては、光重合によ
り屈折率が高められる光重合性物質ケ含む光重合材を用
いたが、その逆に、光重合によって屈折率が低下する光
重合性物質?含んだ光重合材ケ使用することもできる。
り屈折率が高められる光重合性物質ケ含む光重合材を用
いたが、その逆に、光重合によって屈折率が低下する光
重合性物質?含んだ光重合材ケ使用することもできる。
ただこの場合に第2図に示す如く光重合感光波長の光(
例えばN2レーザビーム)?、各党ファイバ6のコア部
10i通し。
例えばN2レーザビーム)?、各党ファイバ6のコア部
10i通し。
て光重合材に入射でせると、この光重合材に生ずる屈折
率分布は、第6図に示す形態とは全く逆になり(中心C
において屈折率が最も低くなる)、これ?光集束器さし
て用いることはできない。従って、光重合により屈折率
が低くなる光重合性物質ケ含む光重合材を用いて光集束
器?作るときには、第11図に示すように、各光フアイ
バ6のコア部10ケ、例えばファイバ後端部4にて遮蔽
部片14によって遮蔽1例′えばN2レーザ発振器より
なる光源からの’XLtr、元ファイバ6のクラッド部
11に入射せしめ、こA?ファイバ6の先端9から出射
てせて光重合材5?通過させればよい。このようにすれ
ば、光重合材5を通る各光束13の中心Cにおける光強
度が、その周辺Pにおける光強度よりも弱くなり、該中
心Cにおける屈折率の方が周辺Pにおける屈折率よりも
大きくなって、結局第6図に示す如き屈折率分布?得る
ことができる。
率分布は、第6図に示す形態とは全く逆になり(中心C
において屈折率が最も低くなる)、これ?光集束器さし
て用いることはできない。従って、光重合により屈折率
が低くなる光重合性物質ケ含む光重合材を用いて光集束
器?作るときには、第11図に示すように、各光フアイ
バ6のコア部10ケ、例えばファイバ後端部4にて遮蔽
部片14によって遮蔽1例′えばN2レーザ発振器より
なる光源からの’XLtr、元ファイバ6のクラッド部
11に入射せしめ、こA?ファイバ6の先端9から出射
てせて光重合材5?通過させればよい。このようにすれ
ば、光重合材5を通る各光束13の中心Cにおける光強
度が、その周辺Pにおける光強度よりも弱くなり、該中
心Cにおける屈折率の方が周辺Pにおける屈折率よりも
大きくなって、結局第6図に示す如き屈折率分布?得る
ことができる。
上述した各実施例においては、元集束器ケ製作する際に
、シート状の光重合材5’1LBDアレイ1に固足し、
しかる後に光重合材5の屈折率を変化させるようにし穴
が、光重合材s全LEDアレイ1とは別個に製作するこ
ともできる。第12図はその一例ケ示しζシート状の光
重合材5に、光フ先に説明しfc実施例の場合と峯<同
様にして、光重合材に光重合感光波長の元り乞晶射しそ
の屈折率全変化きせる(第12図には元ファイバ?元重
合材に予め一体的に固着させた例?示す)。その際、元
ファイバアレイ7における各党ファイバ6のピッチpi
、LEDアレイ竺おける各LEDの線列ピッチp(第1
3図参照)に予めほぼ一致ブせておくべきことは当然で
ある。このようにして製作した光集束器AV使用するに
は、これケ、第13図に示す如(、LEDアレイ1のL
ED3に直接接触させ、ないしは、図示するようにLE
Dアレイ1に設けらf″Lfc保護膜19に接触きせる
等して配置し7、各LED3と各党ファイバ6のコア部
10と?対向させる。かくすることによ5、LED3か
らの光?効果的に各党ファイバ6のコア部10へ集束さ
せることかできる。また第14図に示す如く、各LED
3の発光面3aに、微小レンズ15?予め配置しておき
、LED3からの光をこのレンズ]5によって大まかに
集束し、かく集束した元ケ元集束′器Aによって更に集
束1せてこt1?各光ファイバ6のコーア部10に導ひ
くようにすることもできる。第12図に示す方法によっ
て製作し′fc光集イアAも、その製作時に用いfc光
ファイバアレイ7を取外して、こt1?使用してもよい
ことは当然であり、その場合にハ、光集束器の製作時に
、元ファイバアレイ?光重合材に単に当接させることが
望ましい〇尚、第2図に示す方法によって元集束器A?
製作する際、5完収した光集束器の光集束性?できるだ
け高め得るように、各LED3と、各党ファイバ6のコ
ア部10とを、一致対応させ大状態で対向配置でせるこ
とが有利ではあるが、場合によっては、この位置決め精
度金さほど厳格にせずとも、光集束器の機能は大幅に低
下することはない。即ち、例えば第15図に示すように
、LED3に対し。
、シート状の光重合材5’1LBDアレイ1に固足し、
しかる後に光重合材5の屈折率を変化させるようにし穴
が、光重合材s全LEDアレイ1とは別個に製作するこ
ともできる。第12図はその一例ケ示しζシート状の光
重合材5に、光フ先に説明しfc実施例の場合と峯<同
様にして、光重合材に光重合感光波長の元り乞晶射しそ
の屈折率全変化きせる(第12図には元ファイバ?元重
合材に予め一体的に固着させた例?示す)。その際、元
ファイバアレイ7における各党ファイバ6のピッチpi
、LEDアレイ竺おける各LEDの線列ピッチp(第1
3図参照)に予めほぼ一致ブせておくべきことは当然で
ある。このようにして製作した光集束器AV使用するに
は、これケ、第13図に示す如(、LEDアレイ1のL
ED3に直接接触させ、ないしは、図示するようにLE
Dアレイ1に設けらf″Lfc保護膜19に接触きせる
等して配置し7、各LED3と各党ファイバ6のコア部
10と?対向させる。かくすることによ5、LED3か
らの光?効果的に各党ファイバ6のコア部10へ集束さ
せることかできる。また第14図に示す如く、各LED
3の発光面3aに、微小レンズ15?予め配置しておき
、LED3からの光をこのレンズ]5によって大まかに
集束し、かく集束した元ケ元集束′器Aによって更に集
束1せてこt1?各光ファイバ6のコーア部10に導ひ
くようにすることもできる。第12図に示す方法によっ
て製作し′fc光集イアAも、その製作時に用いfc光
ファイバアレイ7を取外して、こt1?使用してもよい
ことは当然であり、その場合にハ、光集束器の製作時に
、元ファイバアレイ?光重合材に単に当接させることが
望ましい〇尚、第2図に示す方法によって元集束器A?
製作する際、5完収した光集束器の光集束性?できるだ
け高め得るように、各LED3と、各党ファイバ6のコ
ア部10とを、一致対応させ大状態で対向配置でせるこ
とが有利ではあるが、場合によっては、この位置決め精
度金さほど厳格にせずとも、光集束器の機能は大幅に低
下することはない。即ち、例えば第15図に示すように
、LED3に対し。
、てややずれた位置に元ファイバ6を配置して光集束器
Ai製作り、てしまい、その使用時に、LED3からの
元が元ファイバ60元軸よりもやや外れた位置がら光集
束器Aに入射したとしても、LED3が光集束性導波路
の外端16内に位置していれば、LEDからの元はこの
光集束性導波路全支障このことは、第12図に示す方法
で光集束器A′?を製作する場合にもあてはまり各′光
ファイバ6の配列状態にずれがおっても、これが僅かで
あれば特に不都合は生じない。マたこの方法によって製
作した光集束器?、第13図及び第14図に示す如くし
て使用する際にも同様なことが言え、光集束器ないしは
各党ファイバ6を、各LEDアレイ1に対して僅かに位
置をずらして配置して□しまったとしても、このずれが
特に大きくならない限り、使用上の不都合は生じない。
Ai製作り、てしまい、その使用時に、LED3からの
元が元ファイバ60元軸よりもやや外れた位置がら光集
束器Aに入射したとしても、LED3が光集束性導波路
の外端16内に位置していれば、LEDからの元はこの
光集束性導波路全支障このことは、第12図に示す方法
で光集束器A′?を製作する場合にもあてはまり各′光
ファイバ6の配列状態にずれがおっても、これが僅かで
あれば特に不都合は生じない。マたこの方法によって製
作した光集束器?、第13図及び第14図に示す如くし
て使用する際にも同様なことが言え、光集束器ないしは
各党ファイバ6を、各LEDアレイ1に対して僅かに位
置をずらして配置して□しまったとしても、このずれが
特に大きくならない限り、使用上の不都合は生じない。
・以上詳述した実施例においては、光重合材5に光フア
イバアレイ7を当接ないしは固足させて、光集束器を製
作する場合につきi明t、fcが、元ファイバアレイの
代りに複数の皐−元ファイバ金用〜いてもよいことは当
然である。穴だ、元ファイバアレイ?用い六方が、製作
時の作業が簡単となり、その意味ではファイバアレイケ
イク”用することが有利であると言える。−!り、先の
説明からも判るように光重合材としては適宜な材料?用
いることができ、例えば、主成分たるポリカーボネート
Z1光重会性物質としてのアクリル酸メチル、増感剤、
及びカブリ防止剤等から成る材料?用いることが可能で
ある。
イバアレイ7を当接ないしは固足させて、光集束器を製
作する場合につきi明t、fcが、元ファイバアレイの
代りに複数の皐−元ファイバ金用〜いてもよいことは当
然である。穴だ、元ファイバアレイ?用い六方が、製作
時の作業が簡単となり、その意味ではファイバアレイケ
イク”用することが有利であると言える。−!り、先の
説明からも判るように光重合材としては適宜な材料?用
いることができ、例えば、主成分たるポリカーボネート
Z1光重会性物質としてのアクリル酸メチル、増感剤、
及びカブリ防止剤等から成る材料?用いることが可能で
ある。
最後に、本発明に係る方法により製造された元集束器A
?有するLEDアレイ?用いたプリンタの概略構成?説
明しておこう。第16図はその一例?示し、各L ED
3からの光は、光集束器Aによって集光てれ、かく集
光され在光は集束性光伝送体アレイ17ケ介して露光面
(感光体)18に導びかjlここで結像てれる。こハに
よって、公知の形態で、露光面18上に所定の画像(潜
像)が形成される。この場合、上記の如(LE、D3か
らの光は光集束器3によって集められるので、LED自
体の発*情は少ないが、この寒は効率よく露光面に伝達
1nる。従って露光量不足?生ずることなく、高速プリ
ンタケ構成することが可能である。本発明に係るLED
アレイはプリンタ以外の各種装置にも有利に用いること
ができることは当然である。
?有するLEDアレイ?用いたプリンタの概略構成?説
明しておこう。第16図はその一例?示し、各L ED
3からの光は、光集束器Aによって集光てれ、かく集
光され在光は集束性光伝送体アレイ17ケ介して露光面
(感光体)18に導びかjlここで結像てれる。こハに
よって、公知の形態で、露光面18上に所定の画像(潜
像)が形成される。この場合、上記の如(LE、D3か
らの光は光集束器3によって集められるので、LED自
体の発*情は少ないが、この寒は効率よく露光面に伝達
1nる。従って露光量不足?生ずることなく、高速プリ
ンタケ構成することが可能である。本発明に係るLED
アレイはプリンタ以外の各種装置にも有利に用いること
ができることは当然である。
以上の説明からも判るように、本発明によれば簡単な構
成によってその所期お目的を達成できる。
成によってその所期お目的を達成できる。
第1図はLEDアレイの断面模式図、第2図は光集束器
?製造する状態を模式的に示す説明図、第3図及び第4
図は光フアイバアレイの断面図、第5図は第2図の一部
?取り出して示す説明図、第6図は光重合により変化し
た光重合・材の屈折率分布全例示するグラフ、第7図は
LEDアレイの使用状態の一例?示す説明図、第8図太
び第9図は光集束器による効果?説明する図式図、第1
0図けLEDアレイの他の使用状態?示す説諭図、第1
1図は他の実施例を示す第5図と同様な説明図、第12
図は更に他の実施例?示す第2図と同様な説明図、第1
3図及び第14図は、第12図に示す方法で製作した光
゛集束器の使用例を示す説明図、第15図は元ファイバ
とLEDとの位置が多少ずjkときの作用を説明する説
明図、第16図FiLBDプレイをプリンタに用いたと
きの状態?模式的に示す概略説明図である。 1・・・発光ダイオードーアレイ3・・・発光ダイオー
ド4・・・表面 5・・・光重合材6・・
・元ファイバ 9・;・一端9a・・・他端
10・・・コア部11・・・クラッド部
5.A−・光集束器p・・・ピッチ
L・・・元第6図 図 第8図 第、ト1 第′10図 第11図 第12図 第13図 第、15図 66
?製造する状態を模式的に示す説明図、第3図及び第4
図は光フアイバアレイの断面図、第5図は第2図の一部
?取り出して示す説明図、第6図は光重合により変化し
た光重合・材の屈折率分布全例示するグラフ、第7図は
LEDアレイの使用状態の一例?示す説明図、第8図太
び第9図は光集束器による効果?説明する図式図、第1
0図けLEDアレイの他の使用状態?示す説諭図、第1
1図は他の実施例を示す第5図と同様な説明図、第12
図は更に他の実施例?示す第2図と同様な説明図、第1
3図及び第14図は、第12図に示す方法で製作した光
゛集束器の使用例を示す説明図、第15図は元ファイバ
とLEDとの位置が多少ずjkときの作用を説明する説
明図、第16図FiLBDプレイをプリンタに用いたと
きの状態?模式的に示す概略説明図である。 1・・・発光ダイオードーアレイ3・・・発光ダイオー
ド4・・・表面 5・・・光重合材6・・
・元ファイバ 9・;・一端9a・・・他端
10・・・コア部11・・・クラッド部
5.A−・光集束器p・・・ピッチ
L・・・元第6図 図 第8図 第、ト1 第′10図 第11図 第12図 第13図 第、15図 66
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (]) 複数の発光ダイオード?有する発光ダイオー
ドアレイの表面に、光重合性物質?含む光重合材全シー
ト状にば固定し、複数の光ファイバの一端ケ、各発光ダ
イオードとほぼ対向はせた状態で、前記光重合材の表面
に密着かせ、各元ファイバの他端より、元重合感元波長
のft?入射せしめ、該光を各党ファイバの前記一端か
ら出射させて光重合材中ケ通過させ、その際、各党ファ
イバから出射する出射光の光強度に応じて、光重合材に
含まれた光重1合性物質?重合シ1、次いでこの光重合
材?足着してこれケ元集束器としたこと?特徴とする、
発光ダイオードアレイ用の元集束器を製造する方法。 (2)前記各党ファイバのコア部に前記元?通し、該コ
ア部から出射する元を照射された前記光重合材部分の屈
折率を、光照射前の屈折率よりも高めること′!−特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。。 (3) 前記各党ファイバの各クラッド部に前記光を
通し、該クラッド部から出射する元?・照、射ざt1食
前記光重合材部分の屈折率を、光照射前の屈折率よりも
低くすることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の雪法。 (4)前記複数の元ファイバが、前記発光ダイオードの
配列ピッチとほぼ等しいピッチで配列された元ファイバ
アレイとして構成さねている特許請求の範囲W!、1項
乃至第3項のうちいずjか1つに記載の方法。 (5) 発光ダイオードプレイにおける各発光ダイオ
ードの配列ピッチにほぼ一致するピッチで、複数の元フ
ァイバの一端ケ、光重合物質を含む元1合材に連結し、
該複数の元ファイバの他端・よ、り光重令感元波長の光
?入射せしめ、該党?元ファイバの前記一端から出射づ
せて死重合材中全通過させ、その際、各九ファイバから
出射する出射光の光強度に応じて光重合材に含まf″L
fc元重合性光重?重合し、次いでこの光重合材を定着
してこれを光集束器としたこと?特徴とする、発光ダイ
オードアレイ用の元集束器會製造する方法。 (6) 前記各党ファイバのコア部に前記光を通し、
該コア部から出射する元?照射された前記光重合材部分
の屈折率ケ、光照射前の屈折率よりも高めることを特徴
とする特許請求の範囲第5項に記載の方法。 (7) 前記各党ファイバの各クラッド部に前記元?
通し、該クランド部から出射する九?照射シれ女前記元
重合材部分の屈折率ケ、光照射前の屈折率よりも低くす
ること?特徴とする特許請求の範囲第5項に記載の方法
。 (8) 前記複数の元ファイバが、前記発光ダイオー
ドの偏〃ピッチとほぼ等しいピッチで配列zn食f:’
yアイバアレイとして構成さねている特許請求の範囲第
5項乃至第7項のうちいずれか1つに記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56106219A JPS589110A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 発光ダイオ−ドアレイ用の光集束器を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56106219A JPS589110A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 発光ダイオ−ドアレイ用の光集束器を製造する方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS589110A true JPS589110A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14428031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56106219A Pending JPS589110A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 発光ダイオ−ドアレイ用の光集束器を製造する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS589110A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61132912A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-20 | エイ・テイ・アンド・テイ・コーポレーション | オプトエレクトロニツクデバイスのアレイを光フアイバのアレイと整合する方法及び装置 |
JP2002328247A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Ibiden Co Ltd | 光導波路の形成方法 |
JP2003004990A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Ibiden Co Ltd | 光導波路の形成方法 |
WO2003001246A3 (en) * | 2000-12-26 | 2003-07-24 | Emcore Corp | Optical transmitter, receiver or transceiver module |
EP1352279A2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-10-15 | Emcore Corporation | Process for coupling optical elements to optoelectronic devices |
WO2006102846A1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-05 | Yi Li | High efficient light coupling of solid-state light source into etendue maintained optical waveguide/fiber |
JP2009139895A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュールおよび光モジュールの製造方法 |
-
1981
- 1981-07-09 JP JP56106219A patent/JPS589110A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61132912A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-20 | エイ・テイ・アンド・テイ・コーポレーション | オプトエレクトロニツクデバイスのアレイを光フアイバのアレイと整合する方法及び装置 |
US4730198A (en) * | 1984-11-26 | 1988-03-08 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Aligning arrays of optoelectronic devices to arrays of optical fibers |
WO2003001246A3 (en) * | 2000-12-26 | 2003-07-24 | Emcore Corp | Optical transmitter, receiver or transceiver module |
EP1352279A2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-10-15 | Emcore Corporation | Process for coupling optical elements to optoelectronic devices |
EP1352279B1 (en) * | 2000-12-26 | 2011-07-27 | Emcore Corporation | Process for coupling optical elements to optoelectronic devices |
JP2002328247A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Ibiden Co Ltd | 光導波路の形成方法 |
JP2003004990A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Ibiden Co Ltd | 光導波路の形成方法 |
JP4550323B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2010-09-22 | イビデン株式会社 | 光導波路の形成方法 |
WO2006102846A1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-05 | Yi Li | High efficient light coupling of solid-state light source into etendue maintained optical waveguide/fiber |
JP2009139895A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュールおよび光モジュールの製造方法 |
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