TWI814759B - 光波導 - Google Patents

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TWI814759B
TWI814759B TW107144765A TW107144765A TWI814759B TW I814759 B TWI814759 B TW I814759B TW 107144765 A TW107144765 A TW 107144765A TW 107144765 A TW107144765 A TW 107144765A TW I814759 B TWI814759 B TW I814759B
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辻田雄一
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

光波導具備包覆材、及埋設於包覆材的芯材。芯材具有:第1入射面,配置於光的傳輸方向上游側端面,且供第1波長的光入射至芯材;第2入射面,以在交叉於傳輸方向的方向上與第1入射面隔著間隔的方式配置於傳輸方向上游側端面,且供比第1波長更短之第2波長的光入射至芯材;第3入射面,以在交叉於傳輸方向的方向上與第1入射面及第2入射面隔著間隔的方式配置於傳輸方向上游側端面,且供比第2波長更短之第3波長的光入射至芯材;合流部,配置於第1入射面、第2入射面、及第3入射面的傳輸方向下游側,且供第1波長的光、第2波長的光、及第3波長的光合流;及出射面,配置於合流部之傳輸方向下游側,並出射第1波長的光、第2波長的光、及第3波長的光。第1入射面的第1面積S1、第2入射面的第2面積S2、及第3入射面的第3面積S3為大致相同。入射至第1入射面並自出射面出射之第1波長的光之第1衰減比例R1,相較於入射至第2入射面並自出射面出射之第2波長的光之第2衰減比例R2為較大。第2衰減比例R2,相較於入射至第3入射面並自出射面出射之第3波長的光之第3衰減比例R3為較大。

Description

光波導
發明領域 本發明是有關於一種光波導。
發明背景 以往,已知有在合流部將複數個光路匯聚為1個的光波導。在此光波導中,是對複數個入射面的每一個,入射具有不同波長之複數種光的每一種光,並使其等在合流部合流,之後,自配置於合流部之下游側的1個出射面出射。
已有例如具備寬度不同之分歧芯材的多模光波導的方案被提出(參照例如專利文獻1)。在專利文獻1之多模光波導中,是藉由使複數個分歧芯材的寬度不同,而使複數個光路的傳播常數相異,並使大量的光傳播至傳播常數較大的分歧芯材。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2007-225920號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,當將具有不同波長的複數個光之中波長比較短的光、及波長比較長的光入射至具有相同構成的2個入射面時,相較於波長較長的光,波長較短的光在光路中的損失的比例較大。因此,自出射面出射的光當中,相較於波長較長的光,波長較短的光為強度更大幅地降低。其結果,會有合流後之2個光的強度變得不均一的不良狀況。
另一方面,雖然專利文獻1是使分歧芯材的寬度不同,而將光選擇性地區分,但只要如專利文獻1,按複數個分歧芯材的每一個來變更寬度,並將波長較短的光入射至寬度廣之分歧芯材的入射面,且將波長較長的光入射至寬度窄之分歧芯材的入射面,即可以相較於波長較長的光的強度的降低,而大幅地抑制波長較短的光的強度的降低,而可解決上述之不良狀況。
然而,若將複數個光入射至寬度不同的入射面,則易於形成位置偏移。具體而言,必須將複數個發光裝置的每一個、及複數個入射面的每一個因應於複數個入射面的寬度,來對其等進行對位,當無法進行所述的精度較高的對位時,會有無法精度良好地對兩者進行光連接的不良狀況。
本發明是提供一種可以簡單且精度良好地將第1波長的光、第2波長的光、及第3波長的光之每一種光入射至3個入射面的每一個,進而可以將3種光合流並以均一的強度出射之光波導。 用以解決課題之手段
本發明(1)包含一種光波導,前述光波導具備包覆材、及埋設於前述包覆材的芯材,前述芯材具有: 第1入射面,配置於光的傳輸方向上游側端面,且供第1波長的光入射至前述芯材; 第2入射面,以在交叉於前述傳輸方向的方向上與前述第1入射面隔著間隔的方式配置於前述傳輸方向上游側端面,且供比前述第1波長更短之第2波長的光入射至前述芯材; 第3入射面,以在交叉於前述傳輸方向的方向上與前述第1入射面及前述第2入射面隔著間隔的方式配置於前述傳輸方向上游側端面,且供比前述第2波長更短之第3波長的光入射至前述芯材; 合流部,配置於前述第1入射面、前述第2入射面、及前述第3入射面的前述傳輸方向下游側,且供前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光合流;及 出射面,配置於前述合流部之前述傳輸方向下游側,並出射前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光, 前述第1入射面的第1面積S1、前述第2入射面的第2面積S2、及前述第3入射面的第3面積S3為大致相同, 入射至前述第1入射面並自前述出射面出射之前述第1波長的光之第1衰減比例R1,相較於入射至前述第2入射面並自前述出射面出射之前述第2波長的光之第2衰減比例R2為較大,前述第2衰減比例R2,相較於入射至前述第3入射面並自前述出射面出射之前述第3波長的光之第3衰減比例R3為較大。
在此光波導中,是將第1波長的光、第2波長的光、及第3波長的光的每一種光入射至第1入射面、第2入射面、及第3入射面,並在合流部將3種光合流,而自出射面將3種光出射。
又,由於第1入射面的第1面積S1、第2入射面的第2面積S2、及第3入射面的第3面積S3為大致相同,因此可以容易地將發光裝置、及3個入射面對位,並可以簡單且精度良好地對兩者進行光連接。
此外,由於第1波長的光之第1衰減比例R1相較於比第1波長更短之第2波長的光之第2衰減比例R2為較大,且第2衰減比例R2相較於比第2波長更短之第3波長的光之第3衰減比例R3為較大,因此可以將自出射面出射之3種光的強度形成為均一。
其結果,在此光波導中可以簡單且精度良好地供3種光入射,並使其等合流而出射光學特性優異的合流光。
本發明(2)包含(1)所記載的光波導,其中前述第1波長的光包含紅色光,前述第2波長的光包含綠色光,前述第3波長的光包含藍色光。
在此光波導中,由於第1波長的光包含紅色光,第2波長的光包含綠色光,第3波長的光包含藍色光,因此可以自出射面以均一的強度來出射紅色光、綠色光、及紅色光。因此,可以出射具有所期望之色相的合流光。
本發明(3)包含(1)或(2)所記載的光波導,其中前述合流部具備:第1合流部分,供前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光之中的任2種光合流;及 第2合流部分,配置於前述第1合流部分之前述傳輸方向下游側,而供剩餘部的光、及已在前述第1合流部分合流的光合流。
在此光波導中,由於是在第1合流部分合流2種光,並在第2合流部分讓剩餘部的光、及已在第1合流部分合流的光合流,因此可以增加合流次數而謀求光的均一化。
本發明(4)包含(1)或(2)所記載的光波導,其中前述合流部具備全合流部,前述全合流部是供前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光之3種光合流。
在此光波導中,由於在全合流部合流3種光,因此在想要減少合流部之損失時會變得很有用。
本發明(5)包含(1)至(4)中任一項所記載的光波導,其中自前述第1入射面到前述出射面為止的第1光路長度L1,相對於自前述第2入射面到前述出射面為止的第2光路長度L2為較長,前述第2光路長度L2,相對於自前述第3入射面到前述出射面為止的第3光路長度L3為較長。
在此光波導中,由於第1光路長度L1相對於第2光路長度L2為較長,因此可以確實地將第1波長的光之第1衰減比例R1,相較於比第1波長更短之第2波長的光之第2衰減比例R2設定得較大。
又,由於第2光路長度L2相對於第3光路長度L3為較長,因此可以確實地將第2衰減比例R2 相較於比第2波長更短之第3波長的光之第3衰減比例R3設定得較大。
其結果,可以利用將第1光路長度L1、第2光路長度L2、第3光路長度L3依該順序縮短之簡易的構成,來確實地將自出射面出射之3種光的強度形成為均一。 本發明(6)包含(1)至(5)中任一項所記載的光波導,其中前述第1波長的光自前述第1入射面傳輸至前述出射面時的第1漏洩比例LR1,相對於前述第2波長的光自前述第2入射面傳輸至前述出射面時的第2漏洩比例LR2為較大,前述第2漏洩比例LR2,相對於前述第3波長的光自前述第3入射面傳輸至前述出射面時的第3漏洩比例LR3為較大。
在此光波導中,由於第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2為較大,因此可以確實地將第1波長的光之第1衰減比例R1相較於比第1波長更短之第2波長的光之第2衰減比例R2設定得較大。
又,由於第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3為較大,因此可以確實地將第2衰減比例R2相較於比第2波長更短之第3波長的光之第3衰減比例R3設定得較大。
其結果,可以利用將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序變小的構成,來確實地將自出射面出射之3種光的強度形成為均一。
本發明(7)包含(1)至(6)中任一項所記載的光波導,其中前述芯材具備:第1芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第1入射面之前述第1波長的光; 第2芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第2入射面之前述第2波長的光;及 第3芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第3入射面之前述第3波長的光, 前述第1芯材部及前述第2芯材部皆具有隨著朝向前述傳輸方向下游側而開口截面積變小的形狀, 前述第3芯材部具有隨著朝向前述傳輸方向下游側而開口截面積變小的形狀或其開口截面積為相同的形狀, 在前述第1芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣中的第1開口截面積OS1,相較於在前述第2芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣的第2開口截面積OS2為較小, 前述第2開口截面積OS2,相較於在前述第3芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣中的第3開口截面積OS3為較小。
在此光波導中,由於第1開口截面積OS1相較於第2開口截面積OS2為較小,因此可以將第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2設定得較大。
又,由於第2開口截面積OS2相較於第3開口截面積OS3為較小,因此可以將第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3設定得較大。
其結果,可以利用將第1開口截面積OS1、第2開口截面積OS2、第3開口截面積OS3依該順序變小之簡易的構成,來將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序來變小。
本發明(8)包含(1)至(6)中任一項所記載的光波導,其中前述第1入射面及前述第2入射面皆是配置成在將光投影於入射至前述第1入射面及前述第2入射面的方向時,與前述出射面錯開,前述第3入射面是配置成在將光投影於入射至前述第3入射面的方向時,與前述出射面為相同位置或與前述出射面錯開, 自前述芯材中的前述第1入射面到前述出射面為止的第1光路具有第1彎曲部, 自前述芯材中的前述第2入射面到前述出射面為止的第2光路具有第2彎曲部, 自前述芯材中的前述第3入射面到前述出射面為止的第3光路具有直線部或第3彎曲部, 前述第1彎曲部是相對於前述第2彎曲部而彎曲得較大, 前述第2彎曲部相對於前述第3彎曲部而彎曲得較大。
在此光波導中,由於第1彎曲部相對於第2彎曲部而彎曲得較大,因此可以將第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2設定得較大。
又,由於第2彎曲部相對於第3彎曲部而彎曲得較大,因此可以將第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3設定得較大。
其結果,可以利用將第1彎曲部、第2彎曲部依該順序增大之簡易的構成、或將第1彎曲部、第2彎曲部、第3彎曲部依該順序增大之簡易的構成,來將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序來變小。
本發明(9)包含(1)至(8)中任一項所記載的光波導,其中前述芯材含有第1光吸收劑及第2光吸收劑, 以使前述第1衰減比例R1相較於前述第2衰減比例R2變得較大,且前述第2衰減比例R2相較於前述第3衰減比例R3變得較大, 前述第1光吸收劑是局部地吸收前述第1波長的光的光吸收劑,前述第2光吸收劑是局部地吸收前述第2波長的光的光吸收劑。
芯材含有第1光吸收劑及第2光吸收劑,以使第1衰減比例R1相較於第2衰減比例R2變得較大,且第2衰減比例R2相較於第3衰減比例R3變得較大。因此,可以將自出射面出射的3種光的強度形成為均一。
本發明(10)包含(1)至(9)中任一項所記載的光波導,其中在使前述第1波長的光入射至前述第1入射面,並使具有與前述第1波長的光相同強度之前述第2波長的光入射至前述第2入射面,且使具有與前述第2波長的光相同強度之前述第3波長的光入射至前述第3入射面時, 自前述出射面所出射之前述第1波長的光之第1強度I1相對於前述第2波長的光之第2強度I2的比值(I1/I2)為0.6以上且1.4以下,前述第1強度I1相對於前述第3波長的光之第3強度I3的比值(I1/I3)為0.6以上且1.4以下。
在此光波導中,由於第1波長的光之第1強度I1與第2波長的光之第2強度I2的比值(I1/I2)為0.6以上且1.4以下,且第1強度I1與第3波長的光之第3強度I3的比值(I1/I3)為0.6以上且1.4以下,因此能夠以均一的強度來將3種光出射。 發明效果
本發明之光波導可以簡單且精度良好地供3種光入射,並使其等合流而出射光學特性優異的合流光。
用以實施發明之形態 <第1實施形態> 參照圖1~圖3C來說明本發明之光波導的第1實施形態。再者,在圖1及圖3A、圖3B、圖3C中,為了明確地顯示芯材2(後述)的配置,而省略上包覆材4(後述)。
此光波導10是供具有不同的波長之3個(3種)光入射,並使其等合流,之後將已合流的1個光出射的光耦合元件。
如圖1及圖2A、圖2B所示,此光波導10具有平面視角下大致矩形狀,並具有在光的傳輸方向(圖1中的紙面左右方向)(以下,有時簡稱為傳輸方向)上延伸之大致片形狀(或大致板形狀)。 具體而言,光波導10具有:在傳輸方向上相互相向的上游側端面5及下游側端面6、及在正交於傳輸方向以及厚度方向的寬度方向(以下,簡稱為寬度方向)上相互相向,並連結上游側端面5及下游側端面6的寬度方向兩端緣之寬度方向其中一側端面7及寬度方向另一側端面8。
上游側端面5是在寬度方向上延伸的側面。
下游側端面6是沿著寬度方向的側面。下游側端面6是平行於上游側端面5。
寬度方向其中一側端面7及寬度方向另一側端面8是在寬度方向上相向的側面。寬度方向其中一側端面7及寬度方向另一側端面8是沿著傳輸方向而相互平行。
再者,光波導10更具有平坦的上表面55及下表面56。
又,此光波導10是帶型光波導,並具備包覆材1、及埋設於包覆材1的芯材2。
包覆材1具有在朝厚度方向投影時與光波導10相同的形狀。包覆材1具有在平面視角下大致矩形狀之大致片形狀。具體而言,包覆材1具備下包覆材3、及配置於下包覆材3之上的上包覆材4。
下包覆材3是包覆材1中的下層,並形成光波導10的下表面56。
上包覆材4是包覆材1中的上層,並形成光波導10的上表面55。上包覆材4的下表面是接觸於後續說明之芯材2的上表面及側面。
作為包覆材1的材料,可列舉例如環氧樹脂等的透明性樹脂。包覆材1的厚度與光波導10的厚度相同,且為下包覆材3及上包覆材4的總厚度。包覆材1的厚度為例如10μm以上,較佳為50μm以上,又,為例如1000μm以下,較佳為200μm以下。
芯材2是埋設於包覆材1。具體而言,芯材2是配置於下包覆材3的上表面,並且被上包覆材4所被覆。
芯材2是一體地具備:3個光路(後述之第1光路21(參照圖3A之強調顯示部分)、第2光路22(參照圖3B之強調顯示部分)、及第3光路23(參照圖3C之強調顯示部分))、供3個光路合流的合流部16、及配置於其傳輸方向下游側的合流路25。
再者,芯材2的厚度T(上下方向長度)在任意的部分中皆為相同。又,芯材2之厚度T為例如5μm以上,較佳為10μm以上,又,為例如500μm以下,較佳為100μm以下。
如圖3A~圖3C所示,3個光路是傳輸具有不同波長之3種光的光路,即第1光路21、第2光路22以及第3光路23。第1光路21傳輸第1光,第2光路22傳輸第2光,第3光路23傳輸第3光。
第1光是比較長的第1波長之光,並包含下述波長之光:例如波長580nm以上,較佳為波長600nm以上,又,為波長700nm以下,具體而言是包含紅色光。第2光是比第1波長更短的第2波長之光,並包含下述波長之光:例如小於580nm,較佳為550nm以下,又,為例如485nm以上,較佳為500nm以上,具體而言是包含綠色光。第3光是比第2波長更短的第3波長之光,並包含下述波長之光:例如小於485nm,較佳為470nm以下,又,為例如400nm以上,較佳為420nm以上,具體而言是包含藍色光。
第1光路21的傳輸方向上游側端面是第1入射面11,且是自錐(taper)面9露出。具體而言,第1入射面11與錐面9為面齊平。第1入射面11是供第1光入射至第1光路21的入射面。
如圖2A所示,第1入射面11在從傳輸方向上游側觀看時(以下,稱為正面視角),具有大致矩形狀。又,第1入射面11的第1面積S1,是將芯材2之沿著錐面9的寬度W1乘以厚度T的值。
如圖3A所示,第1光路21具備包含第1入射面11的第1芯材部26。第1芯材部26是位於第1光路21中的傳輸方向上游側端部。第1芯材部26是在第1光路21中僅供入射至第1入射面11之第1光傳輸的光路。第1芯材部26具有自第1入射面11朝向傳輸方向下游側延伸之大致直線形狀。再者,傳輸方向是以後述之全合流路30中的光的傳輸方向為基準。詳細地來說,第1芯材部26是斜向傳輸方向而朝向寬度方向其中一側延伸,具體而言,是相對於傳輸方向傾斜成隨著朝傳輸方向下游側前進而逐漸接近寬度方向其中一側端面7。再者,在第1芯材部26之傳輸方向下游側端部配置有後續說明之合流部16,且在第1光路21中,在合流部16的傳輸方向下游側配置有後述之合流路25(後述)。
如圖3B所示,第2光路22之傳輸方向上游側端面是第2入射面12,且是自上游側端面5露出。第2入射面12與上游側端面5為面齊平。第2入射面12是在第1入射面11之寬度方向其中一側隔著間隔而配置。第2入射面12是供第2光入射至第2光路22的入射面。
如圖2A所示,第2入射面12與第1入射面11具有相同形狀。因此,第2入射面12的第2面積S2是與第1面積S1相同,具體而言,是將芯材2之沿著上游側端面5的寬度W2乘以厚度T的值。詳細地來說,由於芯材2的厚度T在第1光路21及第2光路22中是相同的,因此第2入射面12的寬度W2、及第1入射面11的寬度W1是相同的。
又,如圖3B所示,第2光路22具備包含第2入射面12的第2芯材部27。第2芯材部27是位於第2光路22中的傳輸方向上游側端部。第2芯材部27是在第2光路22中僅供入射至第2入射面12之第2光傳輸的光路。第2芯材部27具有自第2入射面12朝向傳輸方向下游側而筆直延伸之大致直線形狀。並且,在第2芯材部27的傳輸方向下游側端部配置有後續說明之合流部16,且在第2光路22中,於合流部16的傳輸方向下游側配置有與第1光路21共通的合流路25(後述)。
如圖3C所示,第3光路23之傳輸方向上游側端面是第3入射面13,且是自上游側端面5露出。具體而言,第3入射面13與上游側端面5為面齊平。第3入射面13是在第2入射面12之寬度方向其中一側隔著間隔而配置。亦即,第3入射面13是在寬度方向其中一側與第1入射面11及第2入射面12隔著間隔。又,第3入射面13是供第3光入射至第3光路23的入射面。
如圖2A所示,第3入射面13與第2入射面12具有相同形狀。因此,第3入射面13的第3面積S3是與第2面積S2相同,具體而言,是芯材2之沿著上游側端面5之寬度W3乘以厚度T的值。詳細地來說,由於芯材2的厚度T在第2光路22及第3光路23中是相同的,因此第3入射面13的寬度W3、及第2入射面12的寬度W2是相同的。亦即,第1入射面11的第1面積S1、第2入射面12的S2、及第3入射面13的S3是相同的。
如圖3C所示,第3光路23具備第3芯材部28,且前述第3芯材部28包含第3入射面13。第3芯材部28是位於第3光路23中的傳輸方向上游側端部。第3芯材部28是在第3光路23中僅供入射至第3入射面13之第3光傳輸的光路。第3芯材部28具有自第3入射面13朝向傳輸方向下游側而筆直延伸之大致直線形狀。再者,在第3芯材部28的傳輸方向下游側端部配置有後續說明之合流部16,且在第3光路23中,於合流部16的傳輸方向下游側配置有與第1光路21及第2光路22共通的合流路25(第2合流部分18)。
如圖1及圖3A~圖3C所示,合流部16是獨立而設置第1合流部分17、及第2合流部分18。
第1合流部分17是第1光路21及第2光路22首次成為合而為一的部分,並且是第1芯材部26的傳輸方向下游側端部及第2芯材部27的傳輸方向下游側端部集合的部分。換言之,第1合流部分17是配置於第1芯材部26及第2芯材部27的傳輸方向下游側端部。亦即,第1合流部分17是配置於第1入射面11及第2入射面12的傳輸方向下游側。在第1合流部分17中,是供第1光及第2光合流。
第2合流部分18是在第1合流部分17的傳輸方向下游側隔著間隔而配置。具體而言,第2合流部分18是隔著已供第1光路21及第2光路22合流之傳輸方向下游側中的中間合流路29,而配置於第1合流部分17的傳輸方向下游側。第2合流部分18是第1光路21、第2光路22、及第3光路23首次成為合而為一的部分,並且是中間合流路29(後述)之傳輸方向下游側端部及第3芯材部28之傳輸方向下游側端部集合的部分。換言之,第2合流部分18是配置於中間合流路29及第3芯材部28的傳輸方向下游側端部。亦即,第2合流部分18是配置於第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13的傳輸方向下游側。在第2合流部分18中,是供第1光、第2光以及第3光首次合流。
合流路25具備中間合流路29、及全合流路30。
中間合流路29是配置於第1合流部分17及第2合流部分18間,並對其等進行光連接(連結)。中間合流路29是在第1光路21的傳輸方向中央部及第2光路22之傳輸方向中央部共通的光路。中間合流路29是配置於第1芯材部26的延長線上,並具有與第1芯材部26相同的形狀。另一方面,中間合流路29是相對於第2芯材部27具有角度,中間合流路29與第2芯材部27所構成的角度Y為例如170度以上,較佳為175度以上,更佳為177度以上,又,為例如小於180度。
全合流路30是配置於第2合流部分18的傳輸方向下游側,並與第2合流部分18光連接(連結)。全合流路30是在第1光路21的傳輸方向下游側端部、第2光路22的傳輸方向下游側端部、及第3光路23的傳輸方向下游側端部共通的光路。全合流路30是配置於第3芯材部28的延長線上,並具有與第3芯材部28相同的形狀。另一方面,全合流路30是相對於中間合流路29具有角度,全合流路30與中間合流路29所構成的角度Z為例如170度以上,較佳為175度以上,更佳為177度以上,又,為例如小於180度。
如圖1及圖2B所示,全合流路30的傳輸方向下游側端面是出射面14。出射面14是配置於第2合流部分18(合流部16)的傳輸方向下游側。又,出射面14是自下游側端面6露出。具體而言,出射面14與下游側端面6為面齊平。出射面14是供已在第2合流部分18(合流部16)合流的全合流光(後述)出射。
從而,芯材2具備第1入射面11、第2入射面12、第3入射面13、及出射面14,且更具備第1合流部分17、及第2合流部分18。因此,分別入射至第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13的光,是在第1合流部分17及第2合流部分18(合流部16)合流後自出射面14出射。
此芯材2的第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13的任意一個為配置於光波導10中的上游側端面5,另一方面,芯材2的出射面14為配置於光波導10中的下游側端面6。又,第3入射面13是在朝傳輸方向投影時,與出射面14相互重複(位於相同位置),另一方面,第1入射面11及第2入射面12是在朝上述之傳輸方向(詳細地來說,是傳輸第3光的方向)投影時,與出射面14為不重複,且朝寬度方向另一側偏離,此外,第1入射面11為相對於第2入射面12而位於較遠的位置。
如圖3A~圖3C所示,從而,第1光路21的長度L1,亦即自第1入射面11到出射面14為止的第1光路長度L1,相對於第2光路22的長度L2,亦即自第2入射面12到出射面14為止的第2光路長度L2為較長(L1>L2),並且,第2光路長度L2相對於第3光路23的長度L3,亦即自第3入射面13到出射面14為止的第3光路長度L3為較長(L2>L3)。亦即,滿足L1>L2>L3。
第1光路長度L1相對於第2光路長度L2的比值(L1/L2)為例如1.001以上,較佳為1.01以上,更佳為1.1以上,又,為例如2以下。
又,第2光路長度L2相對於第3光路長度L3的比值(L2/L3)為例如1.001以上,較佳為1.01以上,更佳為1.1以上,又,為例如2以下。
此外,第1光路長度L1相對於第3光路長度L3的比值(L1/L3)為例如1.002以上,較佳為1.02以上,更佳為1.15以上,又,為例如3以下。
作為芯材2的材料,可列舉例如與包覆材1同樣的材料之透明性樹脂。芯材2的折射率是相對於包覆材1的折射率而較高。又,芯材2的折射率以及光透射率是涵蓋傳輸方向而調整為均一(一樣)。亦即,芯材2是涵蓋傳輸方向而在光學上均質。
為了獲得光波導10,而例如首先,準備下包覆材3,接著藉由光刻加工等,將芯材2形成於下包覆材3的上表面,之後,將上包覆材4形成於下包覆材3的上表面,以被覆芯材2之上表面及側面。
然後,在此光波導10中,例如自發光裝置65使第1光、第2光以及第3光的每一種光入射至第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13的每一個。
發光裝置65具備發出第1光的第1發光部61、發出第2光的第2發光部62、及發出第3光的第3發光部63。
第1發光部61是與第1入射面11大致相向。詳細地來說,第1發光部61是在沿著第1芯材部26中的第1光路26的方向上,與第1入射面11相向配置。然而,第1發光部61的出射側面是相對於第1入射面11為不平行,而斜向地相向。
第2發光部62是在傳輸方向上相對於第2入射面12而相向配置。
第3發光部63是在傳輸方向上相對於第3入射面13而相向配置。
如上述,是將發光裝置65相對於上游側端面5而定位。
如此一來,第1光、第2光及第3光的每一種光是沿著第1光路21、第2光路22、及第3光路23的每一光路而傳輸,並於該途中在合流部16合流,而一起自出射面14出射。
具體而言,是在第1芯材部26中自第1入射面11所傳輸之第1光、及在第2芯材部27中自第2入射面12所傳輸之第2光,會在第1合流部分17合流而合成中間合流光。
中間合流光、及在第3芯材部28中自第3入射面13傳輸之第3光,會在第2合流部分18合流而合成全合流光。
全合流光會在全合流路30中傳輸,然後自出射面14出射。
並且,由於第1光路21、第2光路22以及第3光路23之各光路長度滿足L1>L2>L3,因此入射至第1入射面11且自出射面14出射之第1光的第1衰減比例R1,相較於入射至第2入射面12且自出射面14出射之第2光的第2衰減比例R2為較大,並且,上述之第2衰減比例R2相較於入射至第3入射面13且自出射面14出射之第3光的第3衰減比例R3為較大。
亦即,滿足下述式(1)。
第1衰減比例R1>第2衰減比例R2>第3衰減比例R3 (1) 另一方面,在不滿足式(1)的情況下,會無法將自出射面14出射之3種光的強度形成為均一。
第1光之第1衰減比例R1相對於第2光之第2衰減比例R2的比值(R1/R2)為例如1.001以上,較佳為1.01以上,更佳為1.1以上,又,為例如2以下。
第2光之第2衰減比例R2相對於第3光之第3衰減比例R3的比值(R2/R3)為例如1.001以上,較佳為1.01以上,更佳為1.1以上,又,為例如2以下。
第1光之第1衰減比例R1相對於第3光之第3衰減比例R3的比值(R1/R3),為例如1.002以上,較佳為1.02以上,更佳為1.15以上,又,為例如3以下。
只要上述之比值在上述之下限以上,便可以將自出射面14出射之3種光的強度形成為均一。
因此,在使第1光入射至第1入射面11,並使具有與第1光相同強度的第2光入射至第2入射面12,且使具有與第2光相同強度之第3光入射至第3入射面13時,自出射面14所出射之第1光的第1強度I1相對於第2光之第2強度I2的比值(I1/I2)為0.6以上且1.4以下,且第1強度I1相對於第3光之第3強度I3的比值(I1/I3)為0.6以上且1.4以下。
又,第1強度I1相對於第2強度I2的比值(I1/I2)、以及第1強度I1相對於第3強度I3的比值(I1/I3)較佳為0.8以上,更佳為0.9以上,又,較佳為1.2以下,更佳為1.1以下。
只要上述之強度比值在上述之下限以上,且在上限以下,便可以將3種光以均一的強度來出射。
然後,在此光波導10中,是將第1光、第2光以及第3光的每一種光入射至第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13,並在第2合流部分18(合流部16)將3種光合流而自出射面14將3種光出射。
又,由於第1入射面11的第1面積S1、第2入射面12的第2面積S2、及第3入射面13的第3面積S3為相同,因此可以容易地將發光裝置65、與第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13對位,而可以容易地對兩者進行光連接。
此外,由於第1光之第1衰減比例R1相較於波長比第1光更短之第2光的第2衰減比例R2為較大,且第2衰減比例R2相較於波長比第2光更短之第3光的第3衰減比例R3為較大(R1>R2>R3),因此可以將自出射面14出射之3種光的強度形成為均一。
其結果,在此光波導10中,可以簡單且精度良好地供第1光、第2光以及第3光之3種光入射,並一邊使其等合流一邊出射光學特性優異的全合流光。
在此光波導10中,由於第1光包含紅色光,第2光包含綠色光,第3光包含藍色光,因此可以自出射面14以均一的強度來出射紅色光、綠色光以及藍色光。因此,可以出射具有所期望之色相的全合流光。
在此光波導10中,由於是在第1合流部分17合流第1光及第2光,並在第2合流部分18讓剩餘部的光即第3光、及已在第1合流部分17合流的中間合流光合流,因此可以增加合流次數而謀求光的均一化。
在此光波導10中,由於第1光路長度L1相對於第2光路長度L2為較長,因此可以確實地將第1光之第1衰減比例R1,相較於第2光之第2衰減比例R2設定得較大。
又,由於第2光路長度L2相對於第3光路長度L3為較長,因此可以確實地將第2衰減比例R2相對於第3光之第3衰減比例R3設定得較大。
其結果,可以利用將第1光路長度L1、第2光路長度L2、第3光路長度L3依該順序縮短之簡易的構成,來確實地將自出射面14出射之3種光的強度形成為均一。
在此光波導10中,由於第1光之第1強度I1與第2光之第2強度I2的比值(I1/I2)為0.6以上且1.4以下,且第1強度I1與第3光之第3強度I3的比值(I1/I3)為0.6以上且1.4以下,因此能夠以均一的強度來將3種光出射。
<變形例> 在以下的各變形例中,針對與上述之第1實施形態同樣的構件,是附加相同的參照符號,而省略其詳細的說明。又,除了特別記載以外,各變形例可以發揮與第1實施形態同樣的作用效果。
第1入射面11的第1面積S1、第2入射面12的第2面積S2、以及第3入射面13的第3面積S3只要大致相同即可,亦可有例如下述程度之微小的不同:不會干擾到上述之發光裝置65、與第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13的定位之程度。具體而言,第1入射面11的寬度W1、第2入射面12的寬度W2、以及第3入射面13的寬度W3只要為大致相同即可,詳細地來說,可容許下述的範圍:W1/W2以及W1/W3為例如0.9以上,較佳為0.95以上,又,為例如1.1以下,較佳為1.01以下。
又,雖然在第1實施形態中,在第1合流部分17中是第1光路21及第2光路22成為合而為一,而合流有第1光及第2光,但只要讓第1光、第2光以及第3光之中任意2種光合流即可。雖然未圖示,但在第1合流部分17中,亦可為例如第1光路21及第3光路23成為合而為一,而讓第1光以及第3光合流,又,亦可為例如第2光路22及第3光路23成為合而為一,而讓第2光以及第3光合流。
又,芯材2含有第1光吸收劑及第2光吸收劑,以使第1衰減比例R1相較於第2衰減比例R2變得較大,且第2衰減比例R2相較於第3衰減比例R3變得較大,前述第1光吸收劑是局部地吸收第1光的光吸收劑,前述第2光吸收劑是局部地吸收第2光的光吸收劑。
第1光吸收劑可列舉例如紅色光吸收劑等,具體而言,可列舉出:蒽醌系化合物、酞青系化合物、花青系化合物、聚亞甲基系化合物、鋁系化合物、二亞銨系化合物、亞銨(imonium)系化合物、偶氮系化合物等。
第2光吸收劑可列舉例如綠色光吸收劑等,具體而言,可列舉蒽醌系化合物、酞青系化合物等。
此外,芯材2除了第1光吸收劑以及第2光吸收劑之外,亦可含有第3光吸收劑,以使第2衰減比例R2相較於第3衰減比例R3變得較大,前述第3光吸收劑是局部地吸收第3光的光吸收劑。
第3光吸收劑可列舉例如藍色光吸收劑等,具體而言,可列舉苯并三唑系化合物、二苯基酮系化合物、水楊酸系化合物、香豆素系化合物等。
可將第1光吸收劑以及第2光吸收劑的含有比例適當調整,以滿足第1衰減比例R1>第2衰減比例R2>第3衰減比例R3之關係。
並且,在此變形例中,芯材2是含有第1光吸收劑、及第2光吸收劑,以滿足第1衰減比例R1>第2衰減比例R2>第3衰減比例R3之關係。因此,可以將自出射面14出射的3種光的強度形成為均一。
在第1實施形態中,是將上游側端面5作為1個平面(側面)而構成。但是,如圖4所示,也可以在上游側端面5形成斜面9。
在此變形例中,是藉由將上游側端面5的寬度方向另一端部斜向切割,而形成錐面9。在上游側端面5中,錐面9、與寬度方向中央部以及寬度方向其中一端部所構成的角度X為鈍角,並且可設定成錐面9平行於後述之第3入射面13,具體而言,為例如170度以上,較佳為175度以上,更佳為177度以上,又,為例如小於180度。
第1入射面11的第1面積S1與第2入射面12的第2面積S2、以及第3入射面13的第3面積S3為相同,且第1入射面11的寬度W1是沿著錐面9之方向的長度。
第1發光部61是相對於包含第1入射面11的錐面9而相向配置。
在第1實施形態中,合流部16具備第1合流部分17以及第2合流部分18之2個部分。然而,如圖5所示,合流部16亦可為1個。具體而言,合流部16僅具有供第1光、第2光以及第3光之3種光合流的全合流部19。
全合流部19是第1芯材部26的傳輸方向下游側端部、第2芯材部27的傳輸方向下游側端部、以及第3芯材部28的傳輸方向下游側端部集合的部分。在全合流部19中,是供第1光、第2光以及第3光之3種光合流而合成全合流光。
又,合流路25不具備中間合流路29(參照圖1),僅具備全合流路30。全合流路30是將在全合流部19所合成的全合流光朝向出射面14傳輸。
第2芯材部27具有自第2入射面12朝向全合流路30延伸的形狀。又,第2芯材部27是與第1芯材部26同樣地傾斜。但是,第2芯材部27的傾斜的程度相較於第1芯材部26的傾斜的程度為較小,具體而言,第2芯材部27的斜度(具體而言為第2芯材部27與第1芯材部26所構成的角度α2)相對於第1芯材部26之斜度(具體而言為第1芯材部26與第1芯材部26所構成的角度α1)的比值(α2/α1)為例如0.9以下,較佳為0.8以下,更佳為0.7以下,又,為例如0.1以上。
又,如圖6所示,也可以將上游側端面5形成為平面視角下大致階梯形狀。上游側端面5是將第1面51、第2面52及第3面53獨立設置,其中前述第1面51包含第1入射面11,前述第2面52包含第2入射面12,前述第3面53包含第3入射面13。
第1面51、第2面52及第3面53在朝寬度方向投影時,是在傳輸方向上隔著間隔而配置,並依此順序而朝傳輸方向下游側配置排列。因此,在上游側端面5中,第1面51相對於下游側端面6配置得最遠,第3面53相對於下游側端面6配置得最近。第2面52位於第1面51以及第3面53之間。第1面51、第2面52以及第3面53任一面皆是沿著寬度方向且平行於下游側端面6。
第1面51包含第1入射面11。
第2面52包含第2入射面12。
第3面53包含第3入射面13。
因此,可以更加確實地滿足L1>L2>L3。
具體而言,(L1/L2)為例如1.01以上,較佳為1.1以上,更佳為1.2以上,又,為例如5以下。
又,第2光路長度L2相對於第3光路長度L3的比值(L2/L3)為例如1.01以上,較佳為1.1以上,更佳為1.2以上,又,為例如5以下。
此外,第1光路長度L1相對於第3光路長度L3的比值(L1/L3)為例如1.02以上,較佳為1.2以上,更佳為1.3以上,又,為例如10以下。
<第2實施形態> 在以下的第2實施形態中,針對與上述之第1實施形態及其變形例同樣的構件,是附加相同的參照符號,並省略其詳細的說明。又,第2實施形態,除特別記載以外,皆可以發揮與第1實施形態及其變形例同樣的作用效果。
在第1實施形態及其變形例中,是將第1光路21之第1光路長度L1、第2光路22之第2光路長度L2、以及第3光路23之第3光路長度L3設定成滿足L1>L2>L3。藉此,可滿足式(1)[第1衰減比例R1>第2衰減比例R2>第3衰減比例R3]。
另一方面,在第2實施形態中,如圖7所示,也可以將第1光之第1漏洩比例LR1、第2光之第2漏洩比例LR2以及第3光之第3漏洩比例LR3設定成滿足LR1>LR2>LR3,以滿足上述之式(1)。
具體而言,如圖7所示,第1芯材部26以及第2芯材部27皆具有隨著朝向傳輸方向下游側而開口截面積變小的形狀。更具體地來說,第1芯材部26及第2芯材部27是具有各自的寬度方向兩側面隨著朝向傳輸方向下游側而接近之平面視角下大致錐形形狀。第1芯材部26之寬度方向兩側面相對於傳輸方向的斜度(沿著側面之假想面與沿著傳輸方向之軸所構成的第1角度β1),相較於第2芯材部27之寬度方向兩側面相對於傳輸方向的斜度(沿著側面之假想面與沿著傳輸方向之軸所構成的角度β2)為較大,具體而言,其等的比值(β1/β2)為例如1.001以上,較佳為1.01以上,更佳為1.1以上,又,為例如2以下。
另一方面,第3芯材部28具有隨著朝向傳輸方向下游側而開口截面積相同的形狀。具體而言,第3芯材部28具有沿著傳輸方向之平面視角下大致直線形狀。
因此,在第1芯材部26中面對第1合流部分17(合流部16)的傳輸方向下游側端緣(第1下游側端緣31)中的第1開口截面積OS1,相較於在第2芯材部27中面對第1合流部分17(合流部16)的傳輸方向下游側端緣中的第2開口截面積OS2為較小。具體而言,第1下游側端緣31的寬度W4相較於第2下游側端緣32的寬度W5為較狹窄。
如此一來,因為第1芯材部26及第2芯材部27具有平面視角下大致錐形形狀,所以第1芯材部26以及第2芯材部27的每一個中的第1光及第2光的每一種光,會容易洩漏,此外,因為第1下游側端緣31的寬度W4相較於第2下游側端緣32的寬度W5為較狹窄,所以第1芯材部26中的第1光的漏洩比例相對於第2芯材部27中的第2光的漏洩比例為較大。
另一方面,中間合流路29及全合流路30(合流路25)中的第1光的漏洩比例及第2光的漏洩比例,由於是在共通的合流路25中傳輸第1光及第2光,所以為相同。如此一來,第1光自第1入射面11傳輸至出射面14時的第1漏洩比例LR1,相對於第2光自第2入射面12傳輸至出射面時的第2漏洩比例LR2為較大。
此外,第2開口截面積OS2相對於在第3芯材部28中面對合流部的傳輸方向下游側端緣(第3下游側端緣33)中的第3開口截面積OS3為較小。具體而言,第2下游側端緣32的寬度W5相較於第3下游側端緣33的寬度W6為較狹窄。因此,第2芯材部27中的第2光的漏洩比例相對於第3芯材部28中的第3光的漏洩比例為較大。
另一方面,全合流路30中的第2光的漏洩比例以及第3光的漏洩比例,由於是在共通的全合流路30中傳輸第2光及第3光,所以為相同。如此一來,第2光自第2入射面12傳輸至出射面出射面14為止時的第2漏洩比例LR2,相對於第3光自第3入射面13傳輸至出射面14為止時的第3漏洩比例LR3為較大。
亦即,在此光波導10中會滿足第1漏洩比例LR1>第2漏洩比例LR2>第3漏洩比例LR3之關係。
並且,在此光波導10中,由於第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2為較大,因此可以確實地將第1光的第1衰減比例R1相較於波長比第1光更短之第2光的第2衰減比例R2設定得較大。
又,由於第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3為較大,因此可以確實地將第2衰減比例R2相較於波長比第2光更短之第3光的第3衰減比例R3設定得較更大。
其結果,可以利用將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序縮小的構成,來確實地將自出射面14出射的3種光的強度形成為均一。
此外,在此光波導10中,由於第1開口截面積OS1相較於第2開口截面積OS2為較小,因此可以將第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2設定得較大。
又,由於第2開口截面積OS2相較於第3開口截面積OS3為較小,因此可以將第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3設定得較大。
<變形例> 在以下的各變形例中,針對與上述之第2實施形態同樣的構件,是附加相同的參照符號,而省略其詳細的說明。又,除了特別記載以外,各變形例可以發揮與第2實施形態同樣的作用效果。
如圖7所示,在第2實施形態中,雖然第3芯材部28具有平面視角下大致直線形狀,但例如雖然未圖示,只要第3芯材部28中的第3下游側端緣33的寬度W6相較於第2芯材部27中的第2下游側端緣32的寬度W5為較寬即可,也可以為第3芯材部28具有平面視角下大致錐形形狀。
<第3實施形態> 在以下的第3實施形態中,針對與上述之第1實施形態、第2實施形態及其變形例同樣的構件,是附加相同的參照符號,並省略其詳細的說明。又,第3實施形態,除特別記載以外,皆可以發揮與第1實施形態、第2實施形態及其變形例同樣的作用效果。
在第2實施形態及其變形例中,是至少將第1芯材部26及第2芯材部27形成為錐形形狀。藉此,以滿足式(1)[第1衰減比例R1>第2衰減比例R2>第3衰減比例R3]。
另一方面,如圖8所示,在第3實施形態中,是至少第1光路21及第2光路22的每一個各自具有第1彎曲部36、以及彎曲得比該第1彎曲部36更小的第2彎曲部37。另一方面,第3光路23僅具有第3直線部50。藉此,也可以滿足上述之式(1)。
詳細地來說,第1芯材部26具有第1直線部48、及第1彎曲部36。
第1直線部48具有自第1入射面11沿著第1光入射的方向延伸之平面視角下大致直線形狀。於第1直線部48的傳輸方向下游側端部是使第1彎曲部36連續。
第1彎曲部36是在平面視角下彎曲得比較小。第1彎曲部36具有第1中央部分38、及第1下游側部分39。
第1中央部分38是在寬度方向其中一側具有曲率中心。
第1下游側部分39是配置於第1中央部分38的傳輸方向下游側,並在寬度方向另一側具有曲率中心。第1下游側部分39是配置於第1中央部分38的傳輸方向下游側,並連續到全合流路30。
第2芯材部27具有第2直線部49、及第2彎曲部37。
第2直線部49具有沿著自第2入射面12入射第2光之方向延伸的平面視角下大致直線形狀。於第2直線部49的傳輸方向下游側端部是使第2彎曲部37連續。
第2彎曲部37是在平面視角下彎曲得比第1彎曲部36更大。第2彎曲部37具有第2中央部分40、及第2下游側部分41。
第2中央部分40是在寬度方向其中一側具有曲率中心,且彎曲得比第1中央部分38更大。
第2下游側部分41是配置於第2中央部分40的傳輸方向下游側,且彎曲得比第1下游側部分39更大。第2下游側部分41是在寬度方向另一側具有曲率中心。第2下游側部分41是連續到全合流路30。
另一方面,第3直線部50包含有第3入射面13,且平行於寬度方向其中一側端面7。
並且,在此第3實施形態的光波導10中,由於第1彎曲部36相對於第2彎曲部37彎曲得較大,因此可以將第1漏洩比例LR1相對於第2漏洩比例LR2設定得較大。
又,第3光路23由於是由第3直線部50所構成,因此可以將第2漏洩比例LR2相對於第3漏洩比例LR3設定得較大。
其結果,可以利用所謂的將第1開口截面積OS1、第2開口截面積OS2、第3開口截面積OS3依該順序變小之簡易的構成,來將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序來變小。
<變形例> 在第3實施形態中,雖然為第3芯材部28具有第3直線部50,但也可以具有例如雖然圖未示但相對於第2彎曲部37進一步彎曲得較小的第3彎曲部。在此情況下,第3入射面13是配置成在朝傳輸方向投影時,與出射面14錯開。
又,如圖9所示,也可以將第1彎曲部36以及第2彎曲部37的每一個形成為折彎狀。
第1芯材部26具備第1直線部48、第1彎曲部36、及第1下游側直線部35。
第1彎曲部36具有平面視角下大致折彎形狀。
第1下游側直線部35是自第1彎曲部36斜向傳輸方向而朝向寬度方向其中一側延伸,且具有與第1直線部48相同寬度之大致直線形狀。第1下游側直線部35之下游側端部是連續到全合流路30。
第2光路22具備第2直線部49、第2彎曲部37、及第2下游側直線部44。
第2彎曲部37具有在平面視角下彎曲得比第1彎曲部36更小之大致折彎形狀。
第2下游側直線部44是自第2彎曲部37斜向傳輸方向而朝向寬度方向其中一側延伸,且具有與第2直線部49相同寬度之大致直線形狀。第2下游側直線部44之下游側端部是連續到全合流路30。
並且,第1彎曲部36中的折彎的程度相較於第2彎曲部37中的折彎的程度為較大,具體而言,是第1直線部48與第1下游側直線部35所構成的角度γ1相較於第2直線部49與第2下游側直線部44所構成的角度γ2為較小。
又,如圖10所示,在將第1光路21之第1光路長度L1、第2光路22之第2光路長度L2、第3光路23之第3光路長度L3設定為相同的芯材2中,也可以利用後續的手段等,來將第1衰減比例R1、第2衰減比例R2、第3衰減比例R3依該順序變小。再者,在圖10所示之芯材2中,第1芯材部26、第2芯材部27以及第3芯材部28是連接於全合流部19,且其等的長度相同。並且,在圖10所示之芯材2中,當朝傳輸方向(詳細地來說,是上游側端面5及下游側端面6的相向的方向)投影時,第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13是相對於出射面14而錯開配置。例如可將第1入射面11、第2入射面12以及第3入射面13配置於將沿著全合流路30之軸線的假想線設為中心的假想圓上。
手段(1):將第1芯材部26之長度、第2芯材部27之長度、及第3芯材部28之長度依該順序縮短。
手段(2):藉由將第1開口截面積OS1、第2開口截面積OS2、第3開口截面積OS3依該順序變小,以將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、第3漏洩比例LR3依該順序變小。
手段(3):藉由將第1彎曲部36、及第2彎曲部37依該順序增大、或將第1彎曲部36、第2彎曲部37、第3彎曲部依該順序增大,以將第1漏洩比例LR1、第2漏洩比例LR2、及第3漏洩比例LR3依該順序變小。
手段(4):使芯材2含有第1光吸收劑、及第2光吸收劑,並視需要使其含有第3光吸收劑。
上述之手段可以適當地組合。
上述之各實施形態及各變形例是可以適當組合的。 再者,上述發明雖然是作為本發明的例示之實施形態而提供,但其只不過是例示,並不是要限定地進行解釋。對該技術領域之通常知識者來說可明瞭之本發明的變形例均可包含在後述申請專利範圍中。 產業上之可利用性
可將光波導利用於光學用途上。
1‧‧‧包覆材 2‧‧‧芯材 3‧‧‧下包覆材 4‧‧‧上包覆材 5‧‧‧上游側端面 6‧‧‧下游側端面 7‧‧‧寬度方向其中一側端面 8‧‧‧寬度方向另一側端面 9‧‧‧斜面 10‧‧‧光波導 11‧‧‧第1入射面 12‧‧‧第2入射面 13‧‧‧第3入射面 14‧‧‧出射面 16‧‧‧合流部 17‧‧‧第1合流部分 18‧‧‧第2合流部分 19‧‧‧全合流部 21‧‧‧第1光路 22‧‧‧第2光路 23‧‧‧第3光路 25‧‧‧合流路 26‧‧‧第1芯材部 27‧‧‧第2芯材部 28‧‧‧第3芯材部 29‧‧‧中間合流路 30‧‧‧全合流路 31‧‧‧第1下游側端緣 32‧‧‧第2下游側端緣 33‧‧‧第3下游側端緣 35‧‧‧第1下游側直線部 36‧‧‧第1彎曲部 37‧‧‧第2彎曲部 38‧‧‧第1中央部分 39‧‧‧第1下游側部分 40‧‧‧第2中央部分 41‧‧‧第2下游側部分 44‧‧‧第2下游側直線部 48‧‧‧第1直線部 49‧‧‧第2直線部 50‧‧‧第3直線部 51‧‧‧第1面 52‧‧‧第2面 53‧‧‧第3面 55‧‧‧上表面 56‧‧‧下表面 61‧‧‧第1發光部 62‧‧‧第2發光部 63‧‧‧第3發光部 65‧‧‧發光裝置 I1‧‧‧第1強度(第1光) I2‧‧‧第2強度(第2光) I3‧‧‧第3強度(第3光) L1‧‧‧第1光路長度 L2‧‧‧第2光路長度 L3‧‧‧第3光路長度 LR1‧‧‧第1漏洩比例(第1光) LR2‧‧‧第2漏洩比例(第2光) LR3‧‧‧第3漏洩比例(第3光) OS1‧‧‧第1開口截面積(第1芯材部) OS2‧‧‧第2開口截面積(第2芯材部) OS3‧‧‧第3開口截面積(第3芯材部) R1‧‧‧第1衰減比例(第1光) R2‧‧‧第2衰減比例(第2光) R3‧‧‧第3衰減比例(第3光) S1‧‧‧第1面積(第1入射面) S2‧‧‧第2面積(第2入射面) S3‧‧‧第3面積(第3入射面) T‧‧‧厚度 W1、W2、W3、W4、W5、W6‧‧‧寬度 X、Y、Z、α1、α2、β1、β2、γ1、γ2‧‧‧角度
圖1是顯示本發明之光波導的第1實施形態的平面圖。 圖2A及圖2B是顯示圖1所示之光波導的正面圖及背面圖,且是顯示:圖2A為從光的傳輸方向上游側所見的正面圖,圖2B為從光的傳輸方向下游側所見的背面圖。 圖3A~圖3C是將圖1所示之光波導中的各光路強調顯示的平面圖,且是顯示:圖3A為將第1光路強調顯示的平面圖,圖3B為將第2光路強調顯示的平面圖,圖3C為將第3光路強調顯示的平面圖。 圖4是顯示圖1所示之光波導的變形例的平面圖。 圖5是顯示圖1所示之光波導的變形例的平面圖。 圖6是顯示圖1所示之光波導的變形例的平面圖。 圖7是顯示本發明之光波導的第2實施形態的平面圖。 圖8是顯示本發明之光波導的第3實施形態的平面圖。 圖9是顯示圖8所示之光波導的變形例的平面。 圖10是顯示成為本發明的基本構成之芯材的立體圖。
1‧‧‧包覆材
2‧‧‧芯材
3‧‧‧下包覆材
5‧‧‧上游側端面
6‧‧‧下游側端面
7‧‧‧寬度方向其中一側端面
8‧‧‧寬度方向另一側端面
10‧‧‧光波導
11‧‧‧第1入射面
12‧‧‧第2入射面
13‧‧‧第3入射面
14‧‧‧出射面
16‧‧‧合流部
17‧‧‧第1合流部分
18‧‧‧第2合流部分
25‧‧‧合流路
26‧‧‧第1芯材部
27‧‧‧第2芯材部
28‧‧‧第3芯材部
29‧‧‧中間合流路
30‧‧‧全合流路
61‧‧‧第1發光部
62‧‧‧第2發光部
63‧‧‧第3發光部
65‧‧‧發光裝置
Y、Z‧‧‧角度

Claims (8)

  1. 一種光波導,其特徵在於:是具備包覆材、及埋設於前述包覆材的芯材的光波導,前述芯材具有:第1入射面,配置於光的傳輸方向上游側端面,且供第1波長的光入射至前述芯材;第2入射面,以在交叉於前述傳輸方向的方向上與前述第1入射面隔著間隔的方式配置於前述傳輸方向上游側端面,且供比前述第1波長更短之第2波長的光入射至前述芯材;第3入射面,以在交叉於前述傳輸方向的方向上與前述第1入射面及前述第2入射面隔著間隔的方式配置於前述傳輸方向上游側端面,且供比前述第2波長更短之第3波長的光入射至前述芯材;合流部,配置於前述第1入射面、前述第2入射面、及前述第3入射面的前述傳輸方向下游側,而供前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光合流;及出射面,配置於前述合流部之前述傳輸方向下游側,並出射前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光,前述第1入射面的第1面積S1、前述第2入射面的第2面積S2、及前述第3入射面的第3面積S3為大致相同,入射至前述第1入射面並自前述出射面出射之前述第 1波長的光之第1衰減比例R1,相較於入射至前述第2入射面並自前述出射面出射之前述第2波長的光之第2衰減比例R2為較大,前述第2衰減比例R2,相較於入射至前述第3入射面並自前述出射面出射之前述第3波長的光之第3衰減比例R3為較大,前述合流部具備:第1合流部分,供前述第1波長的光及前述第2波長的光合流;第2合流部分,配置於前述第1合流部分的前述傳輸方向下游側,供前述第3波長的光及已在前述第1合流部分合流的光合流,前述芯材具備:包含前述第1入射面之第1芯材部、包含前述第2入射面之第2芯材部、及包含前述第3入射面之第3芯材部,前述第1芯材部具有自前述第1入射面朝向前述第1合流部分延伸之大致直線形狀,前述第2芯材部具有自前述第2入射面朝向前述第1合流部分延伸之大致直線形狀,前述第3芯材部具有自前述第3入射面朝向前述第2合流部分延伸之大致直線形狀,前述光波導的前述上游側端面形成為平面視角下大致階梯形狀,前述上游側端面在朝寬度方向投影時,朝傳輸方向下 游側依順序具備在傳輸方向上隔著間隔配置之第1面、第2面及第3面,前述第1面包含前述第1入射面,前述第2面包含前述第2入射面,前述第3面包含前述第3入射面。
  2. 如請求項1之光波導,其中前述第1波長的光包含紅色光,前述第2波長的光包含綠色光,前述第3波長的光包含藍色光。
  3. 如請求項1或2之光波導,其中前述合流部具備全合流部,前述全合流部是供前述第1波長的光、前述第2波長的光、及前述第3波長的光之3種光合流。
  4. 如請求項1或2之光波導,其中自前述第1入射面到前述出射面為止的第1光路長度L1,相對於自前述第2入射面到前述出射面為止的第2光路長度L2為較長,前述第2光路長度L2,相對於自前述第3入射面到前述出射面為止的第3光路長度L3為較長。
  5. 如請求項1或2之光波導,其中前述第1波長的光自前述第1入射面傳輸至前述出射面時的第1漏洩比例LR1,相對於前述第2波長的光自前述第2入射面傳輸至前述出射面時的第2漏洩比例LR2為較大,前述第2漏洩比例LR2,相對於前述第3波長的光自前述第3入射面傳輸至前述出射面時的第3漏洩比例LR3為 較大。
  6. 如請求項1或2之光波導,其中前述芯材具備:第1芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第1入射面之前述第1波長的光;第2芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第2入射面之前述第2波長的光;及第3芯材部,配置於前述合流部之傳輸方向上游側,並傳輸入射至前述第3入射面之前述第3波長的光,前述第1芯材部及前述第2芯材部皆具有隨著朝向前述傳輸方向下游側而開口截面積變小的形狀,前述第3芯材部具有隨著朝向前述傳輸方向下游側而開口截面積變小的形狀或開口截面積為相同的形狀,在前述第1芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣中的第1開口截面積OS1,相較於在前述第2芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣中的第2開口截面積OS2為較小,前述第2開口截面積OS2,相較於在前述第3芯材部中面對前述合流部之前述傳輸方向下游側端緣中的第3開口截面積OS3為較小。
  7. 如請求項1或2之光波導,其中前述芯材含有第1光吸收劑及第2光吸收劑,以使前述第1衰減比例R1相較於前述第2衰減比例R2變得較大,且前述第2衰減比例R2相較於前述第3衰減比例R3變得較大, 前述第1光吸收劑是局部地吸收前述第1波長的光的光吸收劑,前述第2光吸收劑是局部地吸收前述第2波長的光的光吸收劑。
  8. 如請求項1或2之光波導,其中在使前述第1波長的光入射至前述第1入射面,並使具有與前述第1波長的光相同強度之前述第2波長的光入射至前述第2入射面,且使具有與前述第2波長的光相同強度之前述第3波長的光入射至前述第3入射面時,自前述出射面所出射之前述第1波長的光之第1強度I1相對於前述第2波長的光之第2強度I2的比值(I1/I2)為0.6以上且1.4以下,前述第1強度I1相對於前述第3波長的光之第3強度I3的比值(I1/I3)為0.6以上且1.4以下。
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