JPS60149006A - 平面レンズ - Google Patents
平面レンズInfo
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- JPS60149006A JPS60149006A JP23551883A JP23551883A JPS60149006A JP S60149006 A JPS60149006 A JP S60149006A JP 23551883 A JP23551883 A JP 23551883A JP 23551883 A JP23551883 A JP 23551883A JP S60149006 A JPS60149006 A JP S60149006A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
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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】
本発明は平面レンズに関するものである。
平面レンズは、強誘電体表面に形成された平面先導波路
内に形成され、光ビームのコリメート、収束・発散等に
用いられる。このことは、平面レンズが用いられる光・
音響（ＡＯ）スペクトラムアナライザ、ＡＯコリレータ
等のモノリシック化に要求されると共に、平面レンズの
形態を選択する事によシ極めて簡単に光ビームを制御で
きる特徴を有する。
内に形成され、光ビームのコリメート、収束・発散等に
用いられる。このことは、平面レンズが用いられる光・
音響（ＡＯ）スペクトラムアナライザ、ＡＯコリレータ
等のモノリシック化に要求されると共に、平面レンズの
形態を選択する事によシ極めて簡単に光ビームを制御で
きる特徴を有する。
平面レンズの代表的な応用としては、コリメート作用で
あ多、拡が）角を持った光ビームを平面レンズに入射さ
せコリメートさせる。基本的には凸レンズ作用を有する
平面レンズの焦点距離を光ビームの拡がシ角に合わせる
ことによ多光ビームをコリメートできる。
あ多、拡が）角を持った光ビームを平面レンズに入射さ
せコリメートさせる。基本的には凸レンズ作用を有する
平面レンズの焦点距離を光ビームの拡がシ角に合わせる
ことによ多光ビームをコリメートできる。
コリメート光の光ビーム幅を制御するには、光ビームの
幅方向の平面レンズの寸法すなわちレンズの口径を変え
ることによシ可能である。平面レンズの光ビーム幅方向
の寸法が平面レンズに入射する拡がシ角を有する光ビー
ム幅よシ小ざい時、平面レンズに入射しない光は平面レ
ンズの影響を受けず、平面光導波路内を拡がシながら伝
搬する。
幅方向の平面レンズの寸法すなわちレンズの口径を変え
ることによシ可能である。平面レンズの光ビーム幅方向
の寸法が平面レンズに入射する拡がシ角を有する光ビー
ム幅よシ小ざい時、平面レンズに入射しない光は平面レ
ンズの影響を受けず、平面光導波路内を拡がシながら伝
搬する。
このレンズ作用を受けずに伝搬する光ビームは、光平面
導波路を用いたＡＯスペクトラムアナライザ、ＡＯコリ
レータ等の機能にとっては不要信号であシ、基０スペク
トラムアナライザ、ＡＯコリレータ等の誤動作等の原因
にもなる。平面光導波路内を伝搬する光ビームのある一
定幅のみを収束及び発散、４なう場合にも前記不要信号
による同様な問題が生じ、特に光ビームの発散の場合に
は、発散させる光ビームと、不要信号と干渉が生じ好ま
しくない。
導波路を用いたＡＯスペクトラムアナライザ、ＡＯコリ
レータ等の機能にとっては不要信号であシ、基０スペク
トラムアナライザ、ＡＯコリレータ等の誤動作等の原因
にもなる。平面光導波路内を伝搬する光ビームのある一
定幅のみを収束及び発散、４なう場合にも前記不要信号
による同様な問題が生じ、特に光ビームの発散の場合に
は、発散させる光ビームと、不要信号と干渉が生じ好ま
しくない。
この様に、前記不要信号を抑制する方法として、第１図
に示すように、平面レンズに入射する光に対して空間フ
ィルタを用いる方法が提案されている。
に示すように、平面レンズに入射する光に対して空間フ
ィルタを用いる方法が提案されている。
図は拡がシ角を有する光ビームを特定の光ビーム幅を有
するコリメート光に変換する場合を示し、１１は強誘電
体表面に設けた平面光導波路、１２は平面レンズ、１３
は空間フィルタ、１４はコリメート光、１５は不使用光
ビーム、１６は透過光、１７は散乱光、１８は回折光、
１９は空間フィルタｙ％１３のエツジ部での散乱光であ
る。平面レンズ１２は、例えばグレーティングレンズか
らなるが、空間フィルタ１３については、いまだ具体的
な提案はされていない。
するコリメート光に変換する場合を示し、１１は強誘電
体表面に設けた平面光導波路、１２は平面レンズ、１３
は空間フィルタ、１４はコリメート光、１５は不使用光
ビーム、１６は透過光、１７は散乱光、１８は回折光、
１９は空間フィルタｙ％１３のエツジ部での散乱光であ
る。平面レンズ１２は、例えばグレーティングレンズか
らなるが、空間フィルタ１３については、いまだ具体的
な提案はされていない。
ルタリングする作用を有する。
しかし、空間フィルタ１５を用いた場合、すべての不使
用光ビーム１５がフィルタリングするとは限らず透過光
１６、及び散乱光１７が発生する。
用光ビーム１５がフィルタリングするとは限らず透過光
１６、及び散乱光１７が発生する。
また開口部では回折光１８及び散乱光１９が発生する。
このとき、透過光１６、散乱光１７、回折光１８、散乱
光１９は前述の誤動作の原因となるとともに、コリメー
ト光の光ビーム幅の制御に支障をきたす。これは、光ビ
ームの収束、及び発散の場合も同様である。この様に、
平面光導波路に空間フィルタを用いた平面レンズではＡ
Ｏスペクトラムアナライザ、ＡＯコリレータ等の誤動作
の抑制、及び、光ビームを制御する効果が不十分である
という欠点がある。
光１９は前述の誤動作の原因となるとともに、コリメー
ト光の光ビーム幅の制御に支障をきたす。これは、光ビ
ームの収束、及び発散の場合も同様である。この様に、
平面光導波路に空間フィルタを用いた平面レンズではＡ
Ｏスペクトラムアナライザ、ＡＯコリレータ等の誤動作
の抑制、及び、光ビームを制御する効果が不十分である
という欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を除去した新しい構造の平面
レンズを提供するものである。
レンズを提供するものである。
本発明の平面レンズは、強誘電体表面に形成をれた平面
導波路上に、前記平面光導波路上を伝搬する光ビームの
幅方向に、複数個の平面レンズ素子をお互いに隣接せし
めて配置した構成となっている。
導波路上に、前記平面光導波路上を伝搬する光ビームの
幅方向に、複数個の平面レンズ素子をお互いに隣接せし
めて配置した構成となっている。
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第２図は、本発明の一実施例である拡がシ角を有する光
ビームをコリメート光に変換するための平面レンズの構
成例である。
ビームをコリメート光に変換するための平面レンズの構
成例である。
図において、強誘電体表面に形成された平面光導波路２
１に、３個の平面レンズ素子２２ ａ、２２ｂ。
１に、３個の平面レンズ素子２２ ａ、２２ｂ。
２２ｃからなる平面レンズ２３で形成されている。
尚、この実施例では強誘電体としてニオブ酸リチウム（
ＬｉＮｂＯ３）を用イ、ｊ ＯＬｆＮｂＯｓ 表面全Ｗ
ＪＫチタン（Ｔｉ）を拡散して平面光導波路を形成した
。
ＬｉＮｂＯ３）を用イ、ｊ ＯＬｆＮｂＯｓ 表面全Ｗ
ＪＫチタン（Ｔｉ）を拡散して平面光導波路を形成した
。
その後、平面レンズを形成せしめる領域のみを安息香酸
を用い、リチウム（Ｌｉ ）と水素（Ｈ）のイオン交換
を行ない平面レンズを形成している。
を用い、リチウム（Ｌｉ ）と水素（Ｈ）のイオン交換
を行ない平面レンズを形成している。
平面レンズ素子２２ ａ、２２ ｂ、２２ ｃは同図に
おいては凸レンズ作用を有する例えばフレネルレンズか
らな）、光ビームはめるビーム幅を有し、平面レンズ２
３に入射する。
おいては凸レンズ作用を有する例えばフレネルレンズか
らな）、光ビームはめるビーム幅を有し、平面レンズ２
３に入射する。
平面レンズ素子２２ ａ、 ２２ ｂ、 ２２ ｃの配
置は入射する前記光ビームの幅方向に隣接している。こ
の時、平面レンズ素子２２ａ、２２ｂ。
置は入射する前記光ビームの幅方向に隣接している。こ
の時、平面レンズ素子２２ａ、２２ｂ。
２２ｃの口径寸法、及び焦点距離等性能は同一にする必
要はなく、多種類の組合せが許される。
要はなく、多種類の組合せが許される。
第３図は、本発明の一実施例の構造及び動作原理を説明
する詳細図である。同図は、拡がシ角を有する光ビーム
をコリメート光に変換する場合であシ、平面レンズ素子
３１ａ。
する詳細図である。同図は、拡がシ角を有する光ビーム
をコリメート光に変換する場合であシ、平面レンズ素子
３１ａ。
３１ｂ、３１ｃは、拡がシ角を有する光ビームの幅方向
成分をすべて覆う配置になっている。
成分をすべて覆う配置になっている。
平面レンズ３２に、光源３３よシ放射された拡がシ角α
を有する光ビームが入射した場合、平面レンズ素子３１
ｂに入射する角度βの光ビーム部分だけがコリメート光
３７となシ、拡がシ角γ１゜及びγ２の光ビーム部分は
、平面レンズ素子３１ａ。
を有する光ビームが入射した場合、平面レンズ素子３１
ｂに入射する角度βの光ビーム部分だけがコリメート光
３７となシ、拡がシ角γ１゜及びγ２の光ビーム部分は
、平面レンズ素子３１ａ。
及び３１ｃに入射し、それぞれ不要光ビーム吸収及び散
乱端面領域３７及び３８に到達する。この領域３７．３
８に図示するように光吸収体を設けておけば光３５．３
６は、ここで吸収される。又、何もなければ光はここか
ら外部に出ていく。この結果、誤動作の原因とはる迷光
を除去できる。
乱端面領域３７及び３８に到達する。この領域３７．３
８に図示するように光吸収体を設けておけば光３５．３
６は、ここで吸収される。又、何もなければ光はここか
ら外部に出ていく。この結果、誤動作の原因とはる迷光
を除去できる。
この時、平面レンズ素子３１ａ及び３１ｃに凹レンズ作
用を有する平面レンズ素子を使用すれば、不要光ビーム
吸収及び散乱端面領域３７及び３８は広くなシ、また凸
レンズ作用を有する平面レンズ素子を使用し、その焦点
距離、又は配置を選べば、不要光ビーム吸収及び散乱端
面領域３７及び３８は点で代表される。前述の如く本構
造によれば、空間フィルタで発生すると予想される回折
光及び散乱光が生じないため、コリメート光３４と不要
光ビーム３５及び３６を完全に分離できる利点を有する
と同時に、不要光ビーム３５及び３６の不要光ビーム吸
収及び散乱端面領域３７及び３８を点で代表させること
もできる利点を有する。
用を有する平面レンズ素子を使用すれば、不要光ビーム
吸収及び散乱端面領域３７及び３８は広くなシ、また凸
レンズ作用を有する平面レンズ素子を使用し、その焦点
距離、又は配置を選べば、不要光ビーム吸収及び散乱端
面領域３７及び３８は点で代表される。前述の如く本構
造によれば、空間フィルタで発生すると予想される回折
光及び散乱光が生じないため、コリメート光３４と不要
光ビーム３５及び３６を完全に分離できる利点を有する
と同時に、不要光ビーム３５及び３６の不要光ビーム吸
収及び散乱端面領域３７及び３８を点で代表させること
もできる利点を有する。
上記２利点は光ビームの収束、及び発散等においても適
応できることは簡単に類推できる。
応できることは簡単に類推できる。
第４図は、コリメート光の光ビーム幅を制ｍｆる他の実
施例を示す詳細図である。製法は第１の実施例と同じで
ある。
施例を示す詳細図である。製法は第１の実施例と同じで
ある。
図において、平面レンズ素子４１ａ、４１ｂ。
４１ｃからなる平面レンズ４３は平面レンズ素子４１ｂ
に入射する光ビームの拡がり角αを平面レンズ索子４１
ａ１及び４１．ｃの配置にょシｆｒＩＩＪ限することに
よシ、コリメート光４２の光ビーム幅ｄを自由に制御す
ることが可能である。
に入射する光ビームの拡がり角αを平面レンズ索子４１
ａ１及び４１．ｃの配置にょシｆｒＩＩＪ限することに
よシ、コリメート光４２の光ビーム幅ｄを自由に制御す
ることが可能である。
前述の如く、本発明の平面レンズは前記２利点を満足し
、かつ、コリメート光４３の光ビーム幅ｄを自由に選択
できる利点を有する。
、かつ、コリメート光４３の光ビーム幅ｄを自由に選択
できる利点を有する。
これらの利点は光ビームの収束及び発散等においても適
用できることは簡単に類推できる。
用できることは簡単に類推できる。
本発明の前記第１、及び第２実施例では拡がり角を有す
る光ビームをコリメート光へ変換する、すなわち、凸レ
ンズ作用を有する３個の平面レンズ素子を用いている。
る光ビームをコリメート光へ変換する、すなわち、凸レ
ンズ作用を有する３個の平面レンズ素子を用いている。
しかしながら、２個の平面レンズ素子を用いた平面レン
ズの場合も平面レンズに入射する光ビームのうち使用す
る光ビームを一方の平面レンズ素子によシコリメート光
に変換し、不使用光ビームをもう一方の平面レンズ素子
に入射させることにより前記２実施例と同じ働きをする
ことは明らかである。
ズの場合も平面レンズに入射する光ビームのうち使用す
る光ビームを一方の平面レンズ素子によシコリメート光
に変換し、不使用光ビームをもう一方の平面レンズ素子
に入射させることにより前記２実施例と同じ働きをする
ことは明らかである。
また、平面レンズに入射する光ビームは拡がシ角を有す
るものに限定されず、また光ビームの変換はコリメート
光に限定されるものでなく、かつ、２個及び３個の平面
レンズ素子の組合わせは、凸レンズ作用を有する平面レ
ンズ素子に限定されるものではない。
るものに限定されず、また光ビームの変換はコリメート
光に限定されるものでなく、かつ、２個及び３個の平面
レンズ素子の組合わせは、凸レンズ作用を有する平面レ
ンズ素子に限定されるものではない。
第１図は、従来例における構造概略図、第２図、第３図
は、本発明の実施例の平面図、第４図は他の実施例によ
る構造及び原理を示す平面図である。 尚、図において １２、’ ２２ａ〜２２ｃ、３１ａ〜３１ｃ、４１ａ〜
４１ｃは平面レンズ素子、２３，３２．４５は本発明の
平面レンズ、１１．２１は強誘電体表面に形成された平
面光導波路、１４．３４はコリメート光、 １５は不使
用光ビーム、１６は透過光、１７．１９ は散乱光、１
８は回折光、３３は光源、３５．３６は不要光ビーム、
３７．３８は不要光ビーム吸収及び散乱端面領域。 第１図 １３ １７ １２ １′ｊ 第２図 ３ 第３図 ２ ３４ 第４図 ３ のを「基板」と補正する。 ９）明細書第７頁第１０行目に「はる」とあるのを「な
る」と補正する。 １０）明細書第９頁第１４行目に「２個及び３個」とあ
るのを「複数個」と補正する。 １１）明細書第１０頁第５行目に１強誘電体」とあるの
を「基板」と補正する。 １２）明細書第５頁第１３行目の後に次の文を挿入する
。 「基板はＬｉＮｂ０．基板に限定されるものではなく、
例えば、基板に８ｉ基板を用いた場合、Ｓｉ基板表面に
Ａｓ、８．を堆積し平面光導波路を形成し、平面レンズ
形成部分のＡｓ、Ｓ、の屈折率を電子ビーム露光により
％ Ｍからなる平面光導波路が有する屈折率を高め平面
レンズを形成する方法もある。 従って、基板は基板表面に拡散、堆積等に平面光導波路
を形成でき、かつ、前記平面光導波路に平面レンズを形
成できるものならどうようなものでもよい。」 別紙 〆特許請求の範囲 Ｈに形成された平面光導波路上に、前記平面光導波路上
を伝搬する光ビームの幅方向に、複数個の平面レンズ素
子をお互いに隣接せしめて配置したことを特徴とする平
面レンズ。
は、本発明の実施例の平面図、第４図は他の実施例によ
る構造及び原理を示す平面図である。 尚、図において １２、’ ２２ａ〜２２ｃ、３１ａ〜３１ｃ、４１ａ〜
４１ｃは平面レンズ素子、２３，３２．４５は本発明の
平面レンズ、１１．２１は強誘電体表面に形成された平
面光導波路、１４．３４はコリメート光、 １５は不使
用光ビーム、１６は透過光、１７．１９ は散乱光、１
８は回折光、３３は光源、３５．３６は不要光ビーム、
３７．３８は不要光ビーム吸収及び散乱端面領域。 第１図 １３ １７ １２ １′ｊ 第２図 ３ 第３図 ２ ３４ 第４図 ３ のを「基板」と補正する。 ９）明細書第７頁第１０行目に「はる」とあるのを「な
る」と補正する。 １０）明細書第９頁第１４行目に「２個及び３個」とあ
るのを「複数個」と補正する。 １１）明細書第１０頁第５行目に１強誘電体」とあるの
を「基板」と補正する。 １２）明細書第５頁第１３行目の後に次の文を挿入する
。 「基板はＬｉＮｂ０．基板に限定されるものではなく、
例えば、基板に８ｉ基板を用いた場合、Ｓｉ基板表面に
Ａｓ、８．を堆積し平面光導波路を形成し、平面レンズ
形成部分のＡｓ、Ｓ、の屈折率を電子ビーム露光により
％ Ｍからなる平面光導波路が有する屈折率を高め平面
レンズを形成する方法もある。 従って、基板は基板表面に拡散、堆積等に平面光導波路
を形成でき、かつ、前記平面光導波路に平面レンズを形
成できるものならどうようなものでもよい。」 別紙 〆特許請求の範囲 Ｈに形成された平面光導波路上に、前記平面光導波路上
を伝搬する光ビームの幅方向に、複数個の平面レンズ素
子をお互いに隣接せしめて配置したことを特徴とする平
面レンズ。
Claims (1)
- 強誘電体表面に形成された平面先導波路上に、前記平面
光導波路上を伝搬する光ビームの幅方向に１複数個の平
面レンズ素子をお互いに隣接せしめて配置したととを特
徴とする平面レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23551883A JPS60149006A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 平面レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23551883A JPS60149006A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 平面レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149006A true JPS60149006A (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=16987167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23551883A Pending JPS60149006A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 平面レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258206A (ja) * | 1985-09-07 | 1987-03-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 導波路型レンズ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498893A (ja) * | 1972-05-23 | 1974-01-25 | ||
| JPS56144401A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-10 | Canon Inc | Optical system for original reader |
| JPS57142604A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Canon Inc | Luminescence spot scanner |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23551883A patent/JPS60149006A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498893A (ja) * | 1972-05-23 | 1974-01-25 | ||
| JPS56144401A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-10 | Canon Inc | Optical system for original reader |
| JPS57142604A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Canon Inc | Luminescence spot scanner |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258206A (ja) * | 1985-09-07 | 1987-03-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 導波路型レンズ |
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