JP2015072956A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光源からの光を結合することによって高出力化し、且つ集光性が向上された発光装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の実施形態に係る発光装置1は、図1に示すように、複数の光源10と、複数の光源10からの出射光L1のそれぞれについてコリメート光L2を生成し、且つそれぞれのコリメート光L2についてビーム径の小さい方向のビーム径を拡大した拡大光L3を出力する光出力装置20と、拡大光L3を集光する集光装置30とを備える。
先に述べたように、ビーム径を拡大するために回折格子22の代わりにプリズムを使用することができる。図7に、コリメート光L2のビーム径を拡大して拡大光L3を出力するプリズム23を光出力装置20が有する例を示す。コリメート光L2は、入射面231からプリズム23内に導入される。このときコリメート光L2とプリズム23の入射角度を適切に選択すれば、楕円形状のビームの一方向 (短軸方向)のみを拡大することができる。このため、コリメート光L2についてビーム径の小さい方向のビーム径を拡大することができる。
上記では、複数の光源10が1次元配列された発光装置1について説明した。以下では、複数の光源10が2次元配列されている発光装置1について説明する。なお、光源10が2次元配列された面をxy平面とする。また、xy平面の面法線方向をz方向とする。
図8〜図11では、光出力装置20が、ミラーアレイによって拡大光L3の進行方法を変更している。一方、図12及び図13に示す発光装置1のように、他の構造の変更装置130によって拡大光L3の進行方向を変更してもよい。
図14に示すように、コリメート装置21とプリズム23との間に、コリメート光L2のビーム径を広げる拡大プリズム24を配置してもよい。拡大プリズム24は、回折格子22によってコリメート光L2のビーム径を拡大して拡大光L3を出力する前に、コリメート光L2のビーム径を拡大する。これにより、発光装置1全体での光学倍率性能が増大する。なお、光源10間の距離よりも拡大光L3のビーム間隔を小さくするように、プリズム23の位置や拡大光L3の出射角を調整できる。これにより、水平方向の拡大光L3間隔を狭くして、出力光L4の集光性を向上させることができる。
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
2…受光デバイス
10…光源
20…光出力装置
21…コリメート装置
22…回折格子
23…プリズム
24…拡大プリズム
30…集光装置
110…LDマウント
130…変更装置
131…ミラー
132…変更素子
150…放熱部
210…コリメートレンズ
220…回折格子アレイ
221…回折格子
S…スロー軸方向
F…ファースト軸方向
L1…出射光
L2…コリメート光
L3…拡大光
L4…出力光
Claims (10)
- 複数の光源と、
前記複数の光源からの出射光のそれぞれについてコリメート光を生成し、且つそれぞれの前記コリメート光についてビーム径の小さい方向のビーム径を拡大した拡大光を出力する光出力装置と、
前記拡大光を集光する集光装置と
を備えることを特徴とする発光装置。 - 前記光出力装置が、
前記複数の光源からの前記出射光をそれぞれコリメートして前記コリメート光を生成するコリメート装置と、
生成された前記コリメート光のそれぞれについて前記拡大光として回折光を出力する回折格子と
を備え、前記コリメート光の前記ビーム径の小さい方向のビーム径を拡大するように、前記回折格子の溝の本数及び前記コリメート光の前記回折格子への入射角度が設定されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記拡大光が前記回折光の1次回折光であることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
- 前記回折光の一部が前記光源に戻されることを特徴とする請求項2又は3に記載の発光装置。
- 前記光出力装置が、
前記複数の光源からの前記出射光をそれぞれコリメートして前記コリメート光を生成するコリメート装置と、
生成された前記コリメート光のそれぞれについて前記ビーム径を拡大して前記拡大光を出力するプリズムと
を備えることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記複数の光源が2次元配列され、
前記光出力装置が、前記複数の光源の配列された領域の面積よりも前記光出力装置から出力される複数の前記拡大光の進行方向の配列範囲の面積を狭くした後に、複数の前記拡大光を前記集光装置に出力することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記複数の光源が配列された平面に対して垂直な平面の面法線方向に複数の前記拡大光を出力することを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
- 前記拡大光の進行方向を変更する変更装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記変更装置が、前記光源からの前記出射光の進行方向と同一方向に前記拡大光の進行方向を変更することを特徴とする請求項8に記載の発光装置。
- 前記複数の光源が、互いに波長が異なる光を出射する光源を含むことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の発光装置。
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