專利名稱：聚光裝置以及聚光反射鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成在高密度下進行排列的光束群的聚光裝置以及聚光反射鏡。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光，由于具有高效率、長壽命、小型化一類的長處，被廣泛用作固體激光的激發(fā)用光源。其中，半導(dǎo)體激光陣列堆(semiconductor laser array stack)，作為可以得到高輸出的半導(dǎo)體激光引起人們的關(guān)注。在半導(dǎo)體激光陣列堆中，多個半導(dǎo)體激光陣列在垂直方向被層疊。半導(dǎo)體激光陣列具有排列在水平方向的多個發(fā)光部(emitter)。半導(dǎo)體激光陣列的一個例子，是將幾個單模(single mode)活性層排列為條狀。
由于進行連續(xù)激發(fā)，或者是占空比(duty ratio)大的脈沖激發(fā)的半導(dǎo)體激光的發(fā)熱量大，所以在半導(dǎo)體激光陣列堆中，需要在半導(dǎo)體激光陣列間配置放熱板或散熱器。放熱板或散熱器通常具有1～2mm左右的厚度，所以，半導(dǎo)體激光陣列的間隔也有1～2mm左右。其結(jié)果，從這些半導(dǎo)體激光陣列射出的平行光束群，在垂直于這些光束的光軸的面內(nèi)形成條狀的圖案。由于這些光束群按照與半導(dǎo)體激光陣列的間隔相對應(yīng)的間隔進行排列，所以這些光束群的光密度經(jīng)常變低。
在特開平4-78180號公報中，公開了提高條狀光束群密度的裝置。該裝置，通過將2個半導(dǎo)體激光陣列堆輸出的激光光束，用偏光分束器進行合成，產(chǎn)生與從單一的半導(dǎo)體激光陣列堆射出的激光光束群相比具有高密度的激光光束群。
該裝置，為了合成2個半導(dǎo)體激光陣列堆輸出的激光光束群使用偏光分束器。因此，使從各半導(dǎo)體激光堆輸出的光束群，其偏光方向只90度不同射入偏光分束器，由此可以有效地產(chǎn)生具有更高密度的光束群。但是，該裝置不能使用由3個以上的半導(dǎo)體激光陣列堆輸出的激光光束群而產(chǎn)生更高密度的光束群。
另外，由2個半導(dǎo)體激光陣列堆輸出，并使用偏光分束器進行合成的激光光束群中，同時存在具有不同的2個偏光方向的光束。因此，以Nd:YLF、Nd:YVO4為代表，即使向光吸收中具有偏光依賴性的固體激光介質(zhì)照射該光束群，也不能充分提高激發(fā)效率。
在德國專利說明書DE197 51 716 C2中，公開了另一種提高條狀光束群密度的裝置。該裝置，是使用依次疊置第1棱鏡板，光透過性板以及第2棱鏡板結(jié)構(gòu)的光裝置合成3個激光陣列堆輸出的光束群。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供可產(chǎn)生高密度光束群的聚光裝置以及聚光反射鏡為課題。
一方面，本發(fā)明涉及一種聚光裝置。該聚光裝置包括輸出沿著第1方向排列的多個第1光束的第1光源，輸出沿著第1方向排列的多個第2光束的第2光源，具有相互交叉的第1以及第2光學(xué)板的聚光反射鏡。第1光學(xué)板包括沿第1方向配置，分別反射多個第1光束的多個第1反射部。第2光學(xué)板包括沿第1方向與第1反射部交替排列，分別反射多個第2光束的多個第2反射部。
由于沿著第1方向排列的第1以及第2光束，被沿著第1方向交替排列的第1以及第2反射部分別反射，所以，合成第1以及第2光束，可生成具有更高密度的光束群。該聚光裝置不需要偏光分束器，所以可將來自各光源的光束集中在它們的偏光方向合成。
多個第1光束，也可以有相互平行的光軸。多個第2光束，也可以有相互平行的光軸。第1以及第2光學(xué)板也可以使由第1反射部反射的第1光束的光軸，與由第2反射部反射的第2光束的光軸平行配置。
各第1光束，也可以在垂直于第1方向的第2方向具有細(xì)長橫截面，同時在垂直于其第2方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直。各第2光束，也可以在垂直于第1方向的第3方向具有細(xì)長橫截面，同時在垂直于其第3方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直。該結(jié)構(gòu)可以防止來自第1光束的光束群與來自第2光源的光束群在第1方向重合，由此可以有效地增加光密度。
第1光源也可以包括沿著第1方向?qū)盈B，分別產(chǎn)生多個第1光束的多個第1半導(dǎo)體激光陣列，從多個第1半導(dǎo)體激光陣列接受多個第1光束，并在垂直于第2方向的平面內(nèi)進行準(zhǔn)直的第1準(zhǔn)直器。第2光源也可以包括沿著第1方向?qū)盈B，從多個第2半導(dǎo)體激光陣列接受多個第2光束，并在垂直于第3方向的平面內(nèi)進行準(zhǔn)直的第2準(zhǔn)直器。該結(jié)構(gòu)中，第1以及第2光源可以輸出在偏光方向集中的光束群。其結(jié)果，可以容易將來自第1以及第2光源的光束群在保持偏光方向相同的狀態(tài)下直接合成。
第1光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部。第2光學(xué)板，也可以包括在沿著第1方向與第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部。一個以上的第1反射部可以貫通第2開口部，同時一個以上的第2反射部可以貫通第1開口部。
本發(fā)明的聚光裝置，還可包括輸出沿著第1方向排列的多個第3光束的第3光源。聚光反射鏡，也可以包括沿著第1方向排列，并分別使多個第3光束通過的多個光通過部。第1反射部、第2反射部以及光通過部，也可以沿著上述第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列。光通過部也可以為開口部，由光透過性物質(zhì)構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)中，沿著第1方向排列的第3光束，通過沿著第1方向排列的光通過部的結(jié)果，第1，第2以及第3光束沿著第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列，可生成具有更高密度的光束群。
多個第1光束，也可以有相互平行的光軸，多個第2光束，也可以有相互平行的光軸，多個第3光束也可以有相互平行的光軸。第1以及第2光學(xué)板，也可以配置為第3光束通過光通過部，同時通過光通過部的第3光束的光軸，與被第1以及第2反射部反射的第1以及第2光束的光軸平行。
第1光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部。第2光學(xué)板，也可以包括在沿著第1方向與第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部。一個以上的第1反射部可以貫通第2開口部，同時一個以上的第2反射部的可以貫通第1開口部。第1以及第2開口部，也可以包括形成在第1以及第2反射部之間的間隙，作為光通過部。
在聚光裝置包括上述第3光源時，聚光反射鏡，還可以包括與第1以及第2光學(xué)板交叉的第3光學(xué)板。第3光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向排列，分別反射多個第3光束的多個第3反射部。第1，第2以及第3反射部，也可以沿著第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列。該結(jié)構(gòu)中，沿著第1方向排列的第3光束，通過沿著第1方向排列第3反射部反射的結(jié)果，使第1、第2以及第3光束沿著第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列，生成具有更高密度的光束群。
多個第1光束，也可以有相互平行的光軸，多個第2光束，以可以有相互平行的光軸，多個第3光束，也可以有相互平行的光軸。第1、第2以及第3光學(xué)板，也可以被配置為，由第1，第2以及第3反射部反射的第1、第2以及第3光束的光軸相互平行。
第3光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第3反射部交替排列的一個以上的第3開口部。一個以上的第3反射部可以貫通第1以及第2開口部，同時一個以上的第1反射部以及一個以上第2反射部可以貫通第3開口部。
各第3光束，也可以在相對于第1方向垂直的第4方向上具有細(xì)長橫截面，同時在垂直于其第4方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直。該結(jié)構(gòu)可以防止來自第1、第2以及第3光源的光束群在第1方向重合，由此可以有效地增加光密度。
第3光源也可以包括沿著第1方向?qū)盈B，分別產(chǎn)生多個第3光束的多個第3半導(dǎo)體激光陣列，接受來自多個第3半導(dǎo)體激光陣列的多個第3光束，在垂直于第4方向的平面內(nèi)準(zhǔn)直的第3準(zhǔn)直器。該結(jié)構(gòu)中，第3光源可以輸出在偏光方向集中的光束群。其結(jié)果，可以容易在偏光方向集中使光密度增加。
另一方面，本發(fā)明涉及一種聚光反射鏡。該聚光反射鏡，包括有沿著第1方向排列的多個第1反射部的第1光學(xué)板，和與第1光學(xué)板交叉的第2光學(xué)板。第2光學(xué)板，包括沿著第1方向與第1反射部交替排列的多個第2反射部。
若在沿著第1方向交替排列的第1以及第2反射部，分別照射沿著第1方向排列的多個光束，則可產(chǎn)生沿著第1方向交替排列，具有更高密度的光束群。該聚光反射鏡，由于不需要偏光分束器，所以可將多個光束集中在其偏光方向進行合成，并可增加光密度。
第1光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部。第2光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部。一個以上的第1反射部貫通第2開口部的同時，一個以上的第2反射部可以貫通第1開口部。
本發(fā)明的聚光反射鏡，還可以包括沿著第1方向排列的多個光通過部。第1反射部、第2反射部以及光通過部，也可以沿著第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列。光通過部也可以是開口部，由光透過性物質(zhì)構(gòu)成。如果使沿著第1方向排列的多個光束通過光通過部，這些通過的光束被第1以及第2反射部反射合成為光束，可產(chǎn)生具有更高密度的光束群。
第1光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部。第2光學(xué)板，也可以包括沿著第1方向與第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部。一個以上的第1反射部貫通第2開口部，同時，一個以上的第2反射部貫通第1開口部。第1以及第2開口部，也可以包括形成在第1以及第2反射部之間的間隙，作為通過部。
本發(fā)明的聚光反射鏡，還可以包括與第1以及第2光學(xué)板交叉的第3光學(xué)板。第3光學(xué)板，還可以包括沿著第1方向排列的多個第3反射部，和沿著第1方向與第3反射部交替排列的一個以上的第3開口部。第1、第2以及第3反射部，也可以沿著第1方向按規(guī)定順序重復(fù)排列。一個以上的第3反射部貫通第1以及第2開口部，同時一個以上的第1反射部以及第2反射部的一個以上貫通第3開口部。如果向第3反射部照射沿著第1方向排列的多個光束，則可合成被第1，第2以及第3反射部反射的光束，可以產(chǎn)生具有更高密度的光束群。
通過下面的詳細(xì)說明以及附圖，可以更加深刻地理解本發(fā)明。另外，附圖只是例示而已，并沒有限定本發(fā)明范圍的意思。


圖1是第1實施方式的聚光裝置的立體圖。
圖2是第1實施方式的聚光裝置，從與圖1不同的角度看的概略立體圖。
圖3是表示聚光裝置內(nèi)的光源的分解立體圖。
圖4是第1實施方式的聚光裝置的俯視圖。
圖5是沿圖4的V-V線的概略截面圖。
圖6是表示構(gòu)成聚光反射鏡的光學(xué)板的概略圖。
圖7是聚光反射鏡的正面圖。
圖8是由第1實施方式的聚光裝置所合成的光的情形。
圖9是第2實施方式的聚光裝置的俯視圖。
圖10是表示構(gòu)成聚光反射鏡的光學(xué)板的概略圖。
圖11是由第2實施方式的聚光裝置所合成的光的情形。
圖12表示的是由半導(dǎo)體激光陣列堆輸出的光束群。
圖13表示的是本發(fā)明的另一例聚光裝置的俯視圖。
圖14表示的是本發(fā)明的再一例聚光裝置的俯視圖。
符號說明10，30聚光裝置12，32第1光源14，34第2光源16，36第3光源18，40聚光反射鏡20準(zhǔn)直透鏡22，42第1光學(xué)板24，44第2光學(xué)板26半導(dǎo)體聚光陣列堆27半導(dǎo)體陣列28散熱器38第4光源46第3光學(xué)板48第4光學(xué)板
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的聚光裝置以及聚光反射鏡的實施方式進行詳細(xì)說明。另外，在

中，對同一或同等的元素標(biāo)記同一符號，并省略重復(fù)說明。圖面的尺寸比例，不規(guī)定和說明的一致。另外，為了便于說明，在可能的圖中標(biāo)示了xyz正交座標(biāo)。
第1實施方式參照圖1～圖8，說明本發(fā)明的第1實施方式。圖1是表示本發(fā)明的聚光裝置的立體圖。圖2是將該裝置簡化，并從與圖1不同的角度看的立體圖。圖3是表示該聚光裝置內(nèi)的光源的分解立體圖。圖4是沿z軸方向看該聚光裝置的平面圖。圖5是沿圖4的V-V線的概略截面圖。圖6是表示構(gòu)成該裝置所使用的聚光反射鏡的光學(xué)板的概略圖。圖7是表示該聚光反射鏡的正面圖。圖8是由該置聚光裝置所合成的光的情形。
如圖1以及圖2所示，聚光裝置10，由第1光源12，第2光源14，第3光源16以及聚光反射鏡18構(gòu)成。以下，對坐標(biāo)軸(x軸、y軸、z軸)進行設(shè)定，來自聚光裝置10的光的射出方向為x軸，各光源中的半導(dǎo)體陣列堆26(后面記述)的層疊方向為z軸，垂直于二者的方向為y軸。
如圖2所示，第1光源12，被設(shè)置為向-y方向射出光。如圖3所示，光源12包括半導(dǎo)體激光陣列堆26，和多個準(zhǔn)直透鏡20。半導(dǎo)體激光陣列堆26具有將多個(本實施方式中為3個)半導(dǎo)體激光陣列27和多個散熱器28(本實施方式中為3個)沿著z軸方向交替層疊的結(jié)構(gòu)。
各半導(dǎo)體激光陣列27的軸方向(共振器方向)等于y軸方向，各半導(dǎo)體激光陣列27的光射出面平行于zx平面。垂直于半導(dǎo)體激光陣列27的pn接合面的方向，稱為快軸(fast Axis)方向。同時垂直于軸方向和快軸方向的方向，稱為慢軸(slow axis)方向。在本實施方式中，快軸方向等于z軸方向，慢軸方向等于x軸方向。
各半導(dǎo)體激光陣列27，具有沿著慢軸方向，即x軸方向等間隔排列的多個發(fā)光部(emitter)29。本實施方式中，各半導(dǎo)體激光陣列27，具有沿著慢軸方向(x軸方向)并列排列的多個活性區(qū)域，從各活性區(qū)域向-y方向射出激光光束。
在本實施方式中，從各半導(dǎo)體激光陣列27的多個發(fā)光部29射出的光束，相互混為1個光束。該光束，在垂直于半導(dǎo)體激光陣列27的軸方向的平面，即在zx平面內(nèi)，發(fā)光部29的排列方向，即在x軸方向上具有細(xì)長的圖案。
散熱器28，為用于冷卻導(dǎo)體激光陣列27的部件，其一個例子為水冷平板。各散熱器28，具有形成在臺階形狀上面的高位部28a和低位部28b。半導(dǎo)體激光陣列27，搭載在低位部28c的前端。下面，將散熱器28中搭載有半導(dǎo)體激光陣列27的部分28d稱為激光陣列搭載部。
半導(dǎo)體激光陣列26的射出面，與半導(dǎo)體激光陣列27的射出面和散熱器28的前端面交替配置形成。所以，從半導(dǎo)體激光陣列26的射出面，輸出與半導(dǎo)體激光陣列27的個數(shù)相同的細(xì)長光束。如圖8(a)所示，這群光束55，沿著z軸方向平行排列，在垂直于這些光束55的光軸的平面內(nèi)形成條狀的圖案。各條形的長度方向，等于發(fā)光部29的排列方向，即等于半導(dǎo)體激光陣列27的慢軸方向(x軸方向)。
再次參照圖3。半導(dǎo)體激光陣列26的兩個側(cè)面通過邊罩81以及82覆蓋。在半導(dǎo)體激光陣列26的上下，設(shè)置有方形的上板83和底板84。在邊罩81和82以及上板83上，設(shè)置有上部罩85。在上部罩85的表面，也可以設(shè)置用來對半導(dǎo)體激光陣列26供給驅(qū)動電壓的電極板。
從半導(dǎo)體激光輸出的光束，通常，向慢軸方向(x軸方向)的擴展小，但在快軸方向(z軸方向)有比較大的擴展角。所以，為了抑制z軸方向的擴展角提高聚光效率，在光源12上設(shè)置準(zhǔn)直透鏡20。準(zhǔn)直透鏡20也稱為FAC(快軸用準(zhǔn)直器Fast Axis Collimator)，從半導(dǎo)體激光陣列27的激光光束在半導(dǎo)體激光陣列27的快軸(Fast Axis)方向準(zhǔn)直(平行化)。換言之，準(zhǔn)直透鏡20，將從半導(dǎo)體激光陣列27輸出的光束，在垂直于發(fā)光部29的排列方向的平面內(nèi)，即在yz平面內(nèi)準(zhǔn)直。
另外，通過準(zhǔn)直裝置的光束，由于準(zhǔn)直裝置的設(shè)計從嚴(yán)格意義上說沒有完全被平行化，有時會伴隨著光束的行進具有一點擴展角或變窄角。在本說明書中“平行”包括，光束具有這樣小的角度的情況，實質(zhì)上平行的情況。
在本實施方式中，作為準(zhǔn)直透鏡20使用圓柱形透鏡，該圓柱形透鏡包括在沿著半導(dǎo)體激光陣列27的慢軸方向(x軸方向)具有母線的圓柱面的透鏡面20a。這些準(zhǔn)直透鏡20，沿著z軸方向排列，與半導(dǎo)體激光陣列27一對一的對應(yīng)。各準(zhǔn)直透鏡20，設(shè)置在對應(yīng)半導(dǎo)體激光陣列27的射出面的前方(與射出面相比向-y方向側(cè))，并與射出面接近。從半導(dǎo)體激光陣列27射入準(zhǔn)直透鏡20的光束，在垂直于準(zhǔn)直透鏡20的母線的面內(nèi)(yz面)折射，并進行準(zhǔn)直。其結(jié)果，第1光源12，輸出沿著z軸方向平行排列的光束群。準(zhǔn)直透鏡20，可根據(jù)任意的方法，固定在半導(dǎo)體激光陣列26的前方。例如，也可以在上板83以及底板84安裝覆蓋半導(dǎo)體激光陣列26的光射出面的罩(cover)(未圖示)，在該罩上固定準(zhǔn)直透鏡20。
第2光源14，使其向+y方向射出光來進行配置。第2光源14具有與第1光源12相同的結(jié)構(gòu)，有半導(dǎo)體激光陣列26和多個準(zhǔn)直透鏡20。半導(dǎo)體激光陣列26，具有在z軸方向交替層疊多個半導(dǎo)體激光陣列27和多個散熱器28的結(jié)構(gòu)。第2光源14內(nèi)的準(zhǔn)直透鏡20，在快軸方向準(zhǔn)直來自半導(dǎo)體激光陣列27的激光光束。換言之，準(zhǔn)直透鏡20，在與發(fā)光部29的排列方向垂直的平面(yz平面)內(nèi)準(zhǔn)直。如圖8(b)所示，從第2光源14射出的一群光束55，沿著z軸方向排列，在垂直于這些光束55的光軸的平面內(nèi)形成條狀的圖案。各條形的長度方向，等于發(fā)光部29的排列方向，即等于半導(dǎo)體激光陣列27的慢軸方向(x軸方向)。
第3光源16，使其相+x軸方向射出光來進行配置。第3光源16，具有與第1光源12和第2光源14相同的結(jié)構(gòu)，有半導(dǎo)體激光陣列26和多個準(zhǔn)直透鏡20。半導(dǎo)體激光陣列26，具有在z軸方向交替層疊多個半導(dǎo)體激光陣列27和多個散熱器28的結(jié)構(gòu)。關(guān)于第3光源16內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27，軸方向等于x軸方向，快軸方向等于z軸方向，慢軸方向等于y軸方向。在該半導(dǎo)體激光陣列27中，多個發(fā)光部29沿著y軸方向等間隔的排列。第3光源16內(nèi)的準(zhǔn)直透鏡20，在快軸方向準(zhǔn)直來自半導(dǎo)體激光陣列27的激光光束。換言之，準(zhǔn)直透鏡20，在與發(fā)光部29的排列方向垂直的平面(zx平面)內(nèi)進行準(zhǔn)直。如圖8(c)所示，從第3光源16輸出的一群光束55，沿著z軸方向排列，在垂直于這些光束55的光軸的平面內(nèi)形成條狀圖案。各條形的長度方向，等于發(fā)光部29的排列方向，即等于半導(dǎo)體激光陣列27的慢軸方向(y軸方向)。
各光源12，14以及16，如圖5所示，具有3個半導(dǎo)體激光陣列27。在光源12，14以及16之間，半導(dǎo)體激光陣列27的位置，沿著z軸方向按規(guī)定的順序錯開。若在各激光陣列堆26中的半導(dǎo)體激光陣列27的堆的間隔為L，各半導(dǎo)體激光陣列27的厚度(z軸方向的長度)為L/3，各散熱器28的激光陣列搭載部28d的厚度(z軸方向的長度為2L/3，聚光裝置10內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27的位置，沿著z軸方向各錯開L/3。若更為具體的敘述，3個光源內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27，在圖5中自上而下，按第3光源16，第1光源12，第2光源14的順序各錯開L/3離開，在z軸方向不重復(fù)的配置。
如圖1，圖2以及圖4所示，聚光反射鏡18，由從z軸方向看，第1光學(xué)板22和第2光學(xué)板24成90度交叉組合構(gòu)成。如圖6所示，第1光學(xué)板22包括具有長方形的平面形狀的反射部22a以及光通過部22b。這些反射部22a以及光通過部22b，沿著z軸方向交替排列為條狀。
各反射部22a，是為了反射來自第1光源12的激光光束而設(shè)置。這些反射部22a具有相同的尺寸形狀，等間隔排列。反射部22a中x軸方向的+側(cè)面，即與第1光源12相對的面，為反射激光光束的鏡面。
光通過部22b，是為了使來自第3光源16的激光光束通過而設(shè)置的，在本實施方式中為開口。這些光通過部22b具有相同尺寸形狀，等間隔排列。光通過部22b的寬度，為反射部22a寬度的2倍。若第1光學(xué)板22的反射部22a以及光通過部22b的排列間隔為L，在反射部22a的寬度為L/3，光通過部22b的寬度為2L/3。另外，該間隔L，等于激光陣列堆26中的半導(dǎo)體激光陣列27的堆的間隔。
第1光學(xué)板22，在反射部22a的長度方向的一端，還具有沿著垂直于其長度方向的支持部22c。反射部22a和支持部22c，形成梳齒狀。在反射部22a的長度方向的另一端，與支持部22c平行地安裝有可拆裝的支持部22d。
第2光學(xué)板24，具有與第1光學(xué)板22相同的結(jié)構(gòu)。即，如圖6所示，第2光學(xué)板24包括，具有長方形平行形狀的反射部24a以及光通過部24b。這些反射部24a以及光通過部24b，沿著z軸方向條狀交替排列。反射部24a以及光通過部24b的尺寸形狀，分別與第1光學(xué)板22的反射部22a以及光通過部22b相同。第2光學(xué)板24，還具有在反射部24a的長度方向的一端，沿著垂直于其長度方向的支持部24c。反射部24a和支持部24c，形成梳齒狀。在反射部24a的長度方向的另一端，與支持部24c平行地安裝有可拆裝的支持部24d。
第1光學(xué)板22和第2光學(xué)板24，通過將第1光學(xué)板22的反射部22a插入第2光學(xué)板24的光通過部24b，同時將第2光學(xué)板24的反射部24a插入第1光學(xué)板22的光通過部22b來進行組合。由此，組裝聚光反射鏡18。從正面看聚光反射鏡18，如圖7所示。另外，為了容易看，在圖2中省略了第1光學(xué)板22的支持板22d，在圖7中省略了第1光學(xué)板22以及第2光學(xué)板24的支持板22d，24d。
如圖4和圖7所示，第1光學(xué)板22，配置為使從第1光源12輸出的一群平行光束射入反射部22a，向+x方向反射。反射部22a的長度方向，在xy平面內(nèi)相對x軸傾斜135度的角度。第2光學(xué)板24，配置為使從第2光源14輸出的一群平行光束射入反射部24a，向+x方向反射。反射部24a的長度方向，在xy平面內(nèi)相對x軸傾斜45度的角度。該結(jié)果，第1光學(xué)板22和第2光學(xué)板24形成90度角交叉。
另外，第1光學(xué)板22以及第2光學(xué)板24，配置為使從第3光源16輸出的平行光束，通過光通過部22b以及24b的重合部分23。另外，從第3光源16的最高位置的半導(dǎo)體激光陣列27射出的光束，不通過重合部分23，而通過聚光反射鏡18的外側(cè)上方。
如上所述，從第3光源16輸出的光束，或通過光通過部22b以及24b的重合部分23，或通過聚光反射鏡18的外側(cè)，向+x方向行進。所以，從第1光源12輸出并在第1光學(xué)板22被反射的平行光束群，從第2光源14輸出并在第2光學(xué)板24反射的平行光束群，從第3光源輸出并通過重合部分23的平行光束的光軸方向都是同一方向，即為x軸方向，這些平行光束向+x軸方向行進。
如圖1所示，光源12，14以及16，分別載置在平板形狀的設(shè)置臺62，64以及66上。這些設(shè)置臺具有不同的高度，其結(jié)果，如圖5所示，光源12，14以及16內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27的位置沿著z方向錯開。聚光反射鏡18，被固定在設(shè)置臺68上。設(shè)置臺62，64，66以及68，被固定在平板70的上面。設(shè)置臺68，具有從設(shè)置臺68的上面突出，配置為對角形狀的2個支持部72。各支持部72具有相同深度的槽，光學(xué)板22插入這些槽并被固定。設(shè)置臺68，具有從設(shè)置臺68的上面突出，配置為對角形狀的2個支持部74。各支持部74具有相同深度的槽，光學(xué)板24插入這些槽并被固定。支持部72的槽比支持部74的槽淺，其結(jié)果，光學(xué)板22配置在比光學(xué)板24高的位置。另外，在圖2中，設(shè)置臺62，64，66以及68，和平板70被省略。
下面，說明聚光裝置10以及聚光反射鏡18的動作。圖8(a)～(c)，是將分別從第1光源12，第2光源14，以及第3光源16射出的光束群，相對各自的光軸垂直剖開的截面圖。圖8(d)，是將從第1光源12射出并在第1光學(xué)板22反射的光束群，從第2光源14射出并在第2光學(xué)板24反射的光束群，從第3光源16射出并通過聚光反射鏡18的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的光束群合成為一群的平行光束55，相對它們的光軸垂直剖開的截面圖。
由于從光源12，14以及16輸出的光束群，由準(zhǔn)直透鏡20準(zhǔn)直，如圖8(a)，(b)以及(c)所示，形成為相互平行等間隔排列的條狀圖案。如圖5所示，在光源12，14以及16之間，半導(dǎo)體激光陣列27的位置沿著z方向錯開。另外，反射部22b以及24b，和光通過部的重合部分23，相互不重合，沿著z方向按規(guī)定順序重復(fù)排列。其結(jié)果，由反射部22a以及24a反射的光束群，和通過聚光反射鏡18的光束群，相互不重合向著同一方向(+x方向)行進，其斷面，有如圖8(d)所示的圖案。所以，這些反射光束群和通過光束群合成的一群光束，與光源12，14以及16輸出的光束群相比，具有其3倍的密度。
從第1光源12輸出的激光光束，具有垂直于半導(dǎo)體激光陣列27的快軸方向的偏光方向，即平行于x軸的偏光方向，向-y方向行進。所以，這些激光光束，若在第1光學(xué)板22的反射部22a被反射，就成為具有平行于y軸的偏光方向，向+x方向行進的激光光束。
從第2光源14輸出的激光光束，具有垂直于半導(dǎo)體激光陣列27的快軸方向的偏光方向，即平行于x軸的偏光方向，向+y方向行進。所以，這些激光光束，若在第2光學(xué)板24的反射部24a被反射，就成為具有平行于y軸的偏光方向，向+x方向行進的激光光束。
從第3光源16輸出的激光光束，具有垂直于半導(dǎo)體激光陣列27的快軸方向的偏光方向，即平行于y軸的偏光方向，向+x方向行進。所以，這些激光光束，即使在第1以及第2光學(xué)板的光通過部22b以及24b中通過，它們的偏光方向以及行進方向也不改變。也就是說，這些激光光束，作為具有平行于y軸的偏光方向的激光，向+x方向繼續(xù)行進。
這樣，從第1光源12輸出并被第1光學(xué)板22的反射部22a反射的光束群，從第2光源14輸出并被第2光學(xué)板24的反射部24a反射的光束群，以及從第3光源16輸出并通過聚光反射鏡18內(nèi)外的光束群構(gòu)成的合成光束群，具有平行于y軸的偏光方向，向+x軸方向行進。
下面，說明本實施方式的優(yōu)點。聚光反射鏡18，可以使從3個光源12，14以及16輸出的光束群相互不重合而進行合成。因此，聚光反射鏡18，可以在空間上均勻且有效地增加各光源產(chǎn)生的光束群的密度。所以，聚光裝置10可以使用輸出相對較低密度的光束群的半導(dǎo)體激光陣列堆作為光源，來有效地產(chǎn)生更高密度的光束群。另外，作為光源12，14以及16，也可以使用半導(dǎo)體激光陣列堆以外的光源。
聚光反射鏡18，與偏光分束器不同，是在將來自光源12，14以及16的光束群集中在它們的偏光方向的狀態(tài)下進行合成，可以產(chǎn)生更高密度的光束群。所以，若使用由聚光裝置10產(chǎn)生的光束群，以Nd:YLF、Nd:YVO4為代表，可有效地激發(fā)光吸收中具有偏光依賴性的固體激光介質(zhì)。
另外，在從各半導(dǎo)體激光陣列27射出，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡20準(zhǔn)直的光束的快軸方向的寬度優(yōu)選為，與光學(xué)板的反射部的寬度L/3相同，或者在它以下。此時，可以防止來自光源的光束在聚光反射鏡18反射，或防止通過聚光反射鏡18時的光損失，而有效地合成這些光束。
若去除聚光裝置10中3個光源12，14以及16中的如何一個，也可以合成由余下的2個光源輸出的光束群。即使在該情況下，也可以使2個光源輸出的光束群，相互不重合地進行合成，由此，可以空間的均勻的，而且有效地增加單一光源輸出的光束群的密度。另外，與合成來自3個光源的光束相比，合成時必要的距離不變化。因此，即使合成來自3個光源的光束群，與合成來自2個光源的光束方向圖(beam pattern)發(fā)散更大，不會因此使合成效率惡化。
在合成來自2個光源的光束的情況下，例如，去除第3光源16，只合成來自第1以及第2光源12以及14的光束時，若設(shè)定光學(xué)板的反射部22a，24a和光通過部22b，24b的寬度分別為L/2，各半導(dǎo)體激光陣列27的厚度為L/2，可有效地增加光密度。另外，在本實施方式中，即使不分別設(shè)定半導(dǎo)體激光陣列27的厚度以及反射部22a和24a的寬度為L/3，激光陣列搭載部28d的厚度，以及光通過部22b和24b的寬度為2L/3，只要使半導(dǎo)體激光陣列27的排列間隔和光學(xué)板22以及24的排列間隔一致，從各光源輸出的光束群射入各光學(xué)板的對應(yīng)反射部這樣的結(jié)構(gòu)，也可以有效地增加光密度。
下面，將本實施方式與現(xiàn)有技術(shù)進行比較，進一步說明本實施方式的優(yōu)點。在德國專利說明書DE19751716C2中，公開的聚光裝置是，使用順次重疊了第1棱鏡板、光透過性板以及第2棱鏡板結(jié)構(gòu)的光裝置，合成來自3個激光陣列堆的光束。第1棱鏡板接受來自第1激光陣列堆的光束，向規(guī)定方向反射。第2棱鏡板接受來自第2激光陣列堆的光束，向與第1棱鏡板相同的方向反射。光透過性板，使來自第3激光陣列堆的光束透過，和第1以及第2棱鏡板所反射的光束相同方向行進。由此，合成來自3個激光陣列堆的光束。
但是，該光學(xué)裝置，由于是重疊棱鏡板和透光板構(gòu)成，所以和激光陣列堆的定位比較難。例如，在設(shè)計激光陣列堆中半導(dǎo)體激光陣列的堆的間隔為1.75mm時，在該堆的間隔，通常會產(chǎn)生±0.05mm左右的偏差。因此，已有技術(shù)的光學(xué)裝置，若不調(diào)整對應(yīng)這種堆間隔的偏差的棱鏡板以及透光板的位置就會增大光損失。準(zhǔn)備具有適合各堆間隔厚度的棱鏡板以及透光板，邊與各半導(dǎo)體激光陣列一個一個的對位，邊重疊制作光學(xué)裝置，需要極大的勞力，是不現(xiàn)實的。通常，準(zhǔn)備具有3等分1.75mm厚度的棱鏡板以及透光板并重疊，但在棱鏡或透光板與半導(dǎo)體激光陣列之間產(chǎn)生位置偏差，光損失大。
而與此相對的是，聚光反射鏡18不層疊多個板，具有組合2個光學(xué)板22以及24的結(jié)構(gòu)，所以，可以容易解決半導(dǎo)體激光陣列27的堆間隔的偏差。即，如果在制作聚光反射鏡18之前，測定半導(dǎo)體激光陣列27的堆的間隔，在板上形成與測定的堆間隔一致的寬度的開口，就容易制作具有對應(yīng)各堆間隔的間隔配置的反射部22a，24a的光學(xué)板22，24。該開口，例如可以使用切片機(slicing machine)通過NC高精度形成。
另外，與已有技術(shù)的光裝置相比，本實施方式的聚光反射鏡18，具有可以減少部件數(shù)量的優(yōu)點。例如，在準(zhǔn)備層疊了25個半導(dǎo)體陣列的激光陣列堆3個，合成它們的輸出光束時，已有技術(shù)需要棱鏡板以及透光板合計為75個。而聚光反射鏡18雖然形成在光學(xué)板上的反射部增加了，但光學(xué)板的個數(shù)只需要2個。由此，可以低成本制作聚光反射鏡18。
另外，部件個數(shù)的減少，還可以帶來制作聚光反射鏡18以及設(shè)置所需要的勞動力。而已有技術(shù)，必須對75個棱鏡板以及透光板進行定位，通過粘結(jié)等方法固定。而聚光反射鏡18，只組合2個光學(xué)板22，24很容易制作。這些光學(xué)板，由于可以預(yù)計半導(dǎo)體激光陣列的堆間隔的偏差的尺寸進行制作，所以可以據(jù)此容易決定光學(xué)板的位置。
第2實施方式以下，參照附圖9～圖11，對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。圖9是沿z軸方向看本實施方式的聚光裝置的俯視圖，圖10是表示構(gòu)成該裝置所使用的聚光反射鏡的光學(xué)板的概略圖，圖11是表示由該聚光裝置合成光的情形。上述聚光裝置10由3個光源，2個光學(xué)板組合而成的聚光反射鏡構(gòu)成，而與此相對，聚光裝置30由4個光源，4個光學(xué)板組合而成的聚光反射鏡構(gòu)成。
第1光源32，第2光源34，第3光源36以及第4光源38，都和第1實施方式中的光源12，14以及16由相同結(jié)構(gòu)。各光源32，34，36以及38，具有半導(dǎo)體激光堆26和多個準(zhǔn)直透鏡20，輸出和光源內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27的個數(shù)相同的平行光束。該一群光束，在垂直于這些光束的光軸的平面內(nèi)形成條狀的圖案。各條形的長度方向，等于發(fā)光部29的排列方向，即半導(dǎo)體激光陣列27的慢軸方向。
各光源32，34，36以及38，具有3個半導(dǎo)體激光陣列27，在這4個光源之間，半導(dǎo)體激光陣列27的位置，沿著z軸方向按規(guī)定的順序錯開。若將半導(dǎo)體激光陣列堆26的半導(dǎo)體激光陣列27的堆的間隔設(shè)定為L，各半導(dǎo)體激光陣列27的厚度(z軸方向的長度)為L/4，各散熱器28的激光陣列搭載部28d的厚度(z軸方向的長度)為3L/4，則聚光裝置30內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27的位置，沿著z軸方向各錯開L/4。更為具體的是，4個光源內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27，按著第1光源32，第2光源34，第3光源36，第4光源38的順序沿著z軸方向各錯開L/4，且相互不重復(fù)的配置。
如圖10所示，聚光反射鏡40，由4個光學(xué)板42，44，46以及48組合構(gòu)成。第1光學(xué)板42，包括有長方形平面形狀的反射部42a以及光通過部42b。這些反射部42a以及光通過部42b，沿著z軸方向相互排列為條狀。
反射部42a，為了反射來自第1光源32的激光光束而設(shè)置。這些反射部42a具有相同尺寸的形狀，等間隔排列。反射部42a軸x軸方向的+側(cè)的面，即與第1光源32相對的面，成為反射激光光束的鏡面。
光通過部42b，為了使來自第2～第4光源34，36以及38的激光光束通過而設(shè)置，在本實施方式中為開口。這些反射部42a具有相同尺寸的形狀，以等間隔進行排列。光通過部42b的寬度為反射部42a的寬度的3倍。若將第1光學(xué)板42的反射部42a以及光通過部42b的排列間隔設(shè)為L，則反射部42a的寬度為L/4，光通過部42b寬度為3L/4。另外，該排列間隔L，等于激光陣列堆26中半導(dǎo)體激光陣列27的堆的間隔。
第1光學(xué)板42，與第1實施方式中的光學(xué)板22，24相同，還有支持部42c以及支持板42d。第2光學(xué)板44，第3光學(xué)板46以及第4光學(xué)板48，也具有和第1光學(xué)板42相同的結(jié)構(gòu)，具有反射部44a，46a以及48a，光通過部44b，46b以及48b，支持部44c，46c以及48c，以及支持板44d，46d以及48d。這些光學(xué)板42，44，46以及48，通過將各光學(xué)板的反射部插入其他的光學(xué)板的光通過部相互組合，由此，組裝聚光反射鏡40。
第1光學(xué)板42，配置為使從第1光源32輸出的一群平行光束射入反射部42a，向+x方向反射。同樣，第2，第3以及第4光學(xué)板44，46以及48，也配置為使從第2，第3以及第4光源34，36以及38輸出的一群平行光束分別射入反射部44a，46a以及48a，向+x方向反射。所以，從光源32，34，36以及38輸出，并被對應(yīng)的光學(xué)板42，44，46以及48反射的平行光束的光軸方向都是同一方向，即都為x軸方向，這些平行光束向+x方向行進。
下面，對聚光裝置30以及聚光反射鏡40的工作進行說明。圖11(a)～(d)，是分別將第1光源32，第2光源34，第3光源36以及第4光源38射出的光束群，相對各自光軸垂直剖開的截面圖。圖11(e)，是將從第1光源32射出并被第1光學(xué)板42反射的光束群，從第2光源34射出并被第2光學(xué)板44反射的光束群，從第3光源36射出并被第3光學(xué)板46反射的光束群，從第4光源38射出并被第4光學(xué)板48反射的光束群合成的一群平行光束55，相對它們的光軸垂直剖開的截面圖。
各光源32，34，36以及38所輸出的光束群，由于是由準(zhǔn)直透鏡20準(zhǔn)直，所以如圖11(a)，(b)，(c)以及(d)所示，形成相互平行等間隔排列的條狀圖案。而且，在光源32，34，36以及38之間，半導(dǎo)體激光陣列27的位置沿著z方向錯開。另外，光學(xué)板42，44，46以及48的反射部，相互不重合，沿著z方向按規(guī)定的順序重復(fù)排列。其結(jié)果，由光學(xué)板42，44，46以及48的反射部所反射的光束群，相互不重合而向同一方向(+x方向)行進，其截面，成為具有圖11(e)所示的圖案。所以，合成這些反射光束群而成的一群光束，與光源32，34，36以及38輸出的各光束群相比，具有4倍的密度。這些各光束，具有平行于y軸的偏光方向，向+x方向行進。
如上所述，本發(fā)明，使4個或4個以上的光源所輸出的光束群，相互不重合而進行合成，由此，可以在空間上均勻且有效地增加各光源產(chǎn)生的光束群的密度。
另外，在第2實施方式中，優(yōu)選在由各半導(dǎo)體激光陣列射出的，并由準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直的光束的快軸方向的寬度，和光學(xué)板的反射部的寬度L/4相同，或者在其以下。此時，可以防止來自光源的光束在聚光反射鏡40反射時的光損失，可有效地對其光束進行合成。
聚光裝置30，與第1實施方式相同，將來自光源32，34，36以及38的光束群在集中在它們的偏光方向上的狀態(tài)下進行合成，可以產(chǎn)生更高密度的光束群。由于即使增加光源的數(shù)量，也不必加長光束合成所必須的距離，所以可以防止光束方向圖發(fā)散，使合成效率的惡化。另外，在本實施方式中，即使分別不設(shè)定半導(dǎo)體激光陣列27的厚度，以及反射部42a，44a，46a以及48a的寬度為L/4，激光陣列搭載部28d的厚度，以及光通過部42b，44b，46b以及48b的寬度為3L/4，只要半導(dǎo)體激光陣列27的排列間隔和光學(xué)板42，44，46以及48的排列間隔一致，由各光源輸出的光束群射入各光學(xué)板的對應(yīng)的反射部的結(jié)構(gòu)，就可以有效的增加光密度。
本發(fā)明并不限定于上述實施方式，可以有各種變形。例如，光學(xué)板的光通過部，不限于開口，也可以使用光透過性物質(zhì)構(gòu)成。例如，在組合上述實施方式使用的光學(xué)板之后，也可以用光透過性物質(zhì)填充這些光通過部。另外，在上述各實施方式中，各光學(xué)板具有支持部以及支持板，但也可以沒有支持板，或支持部以及支持板二者都沒有。另外，聚光裝置所使用的光源的個數(shù)，可以2個以上任意設(shè)定。例如，在第2實施方式中，光源以及光學(xué)板的數(shù)量都是4個，但光源也可以是3個或5個以上。另外，在第1實施方式的結(jié)構(gòu)中，也可以根據(jù)需要增設(shè)光源以及光學(xué)板。
根據(jù)本發(fā)明合成的光束群，不限于具有圖12(a)所示的條狀圖案。例如，如圖12(b)所示，應(yīng)合成的光束群，各條形56沿著其長度方向分割為多個部分57圖案，換言之，也可以具有矩陣形狀的圖案。這樣的光束群，可以通過例如，從半導(dǎo)體激光陣列的多個發(fā)光部發(fā)出的光束，在半導(dǎo)體激光陣列的各堆方向(快軸方向)以及發(fā)光部的排列方向(慢軸方向)被準(zhǔn)直，來自發(fā)光部的光束在慢軸方向不重合的得到。
在第1實施方式中，光源12以及14所輸出的光束的光軸，分別和光源16所輸出的光束的光軸垂直，其結(jié)果，光源12和光源14相向。在這樣的配置中，從光源12以及14的一個射出的激光光束的一部分，可透光光學(xué)板的反射部，照射到光源12以及14的另一個。這樣的照射，在光束的能量大時，會給光源帶來損傷。例如，除了光束直接照射到發(fā)光部29給發(fā)光部29帶來損傷外，光束照到散熱器28散熱器的溫度上升，其結(jié)果，可能會縮短半導(dǎo)體激光陣列27的壽命。
為了防止光束向光源的照射，使光源之間不相重合，可使光源12以及14的輸出光束的光軸相對光源16的輸出光束的光軸傾斜。在設(shè)定傾斜角度時，要考慮以下條件。即，1.避開光束向光源的照射；2.光源之間互不干擾；3.盡量使光源相互接近。之所以要光源相互接近，是為了使光路短以便最小限度地減少光損失。短光路抑制光損失的理由如下射入聚光反射鏡18的反射部的光束，由準(zhǔn)直透鏡20在快軸方向被準(zhǔn)直，但也可以根據(jù)準(zhǔn)直透鏡的設(shè)計完全不準(zhǔn)直，有時也會隨著光束的行進快軸方向的寬度有一點擴展。因此，光路若長光束的寬度比反射部的寬度大而發(fā)生光損失。
圖13以及14是表示為了避免光源的損傷配置的合適光源的俯視圖。這里，各光源內(nèi)的半導(dǎo)體激光陣列27，在其慢軸方向具有約10mm的長度，半導(dǎo)體激光陣列27的輸出光束在慢軸方向具有8度左右的發(fā)散角。在圖13以及14中，相對光源16的中心軸106軸對稱的配置光源12以及14。設(shè)定從這些光源的中心軸102，104以及106的交點到各光源的距離，約為20mm。在圖13中，光源12的中心軸102和光源16的中心軸106所成的角度91，以及光源14的中心軸104和光源16的中心軸106所成的角度92都為65度。在圖14中，同樣的角度93和94都為115度。采用這樣的配置，可以避免向光源12，14以及16的光束照射，很好地合成各光源輸出的光束群。
由上述發(fā)明可明顯地看出，本發(fā)明的實施方式還可以用各種方法增加變形。這樣的變形，只要不超出本發(fā)明的范圍，都包含在所述的專利權(quán)利要求范圍內(nèi)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明可以合成多個光束群，并產(chǎn)生更高密度的光束群。另外，本發(fā)明由于不需要偏光分束器，所以，可以集中偏光方向直接使光密度增加。所以，以Nd:YLF、Nd:YVO4為代表，可有效地激發(fā)光吸收中具有偏光依賴性的固體激光介質(zhì)。另外，本發(fā)明的聚光裝置以及聚光反射鏡，可以比較低的成本制作，并容易組裝以及設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種聚光裝置，其特征在于，包括輸出沿著第1方向排列的多個第1光束的第1光源，輸出沿著所述第1方向排列的多個第2光束的第2光源，具有相互交叉的第1以及第2光學(xué)板的聚光反射鏡，其中，所述第1光學(xué)板，包括沿著所述第1方向排列，并分別反射所述多個第1光束的多個第1反射部，所述第2光學(xué)板，包括沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列，并分別反射所述多個第2光束的多個第2反射部。
2.如權(quán)利要求1所述的聚光裝置，其特征在于，所述多個第1光束具有相互平行的光軸，所述多個第2光束具有相互平行的光軸，所述第1以及第2光學(xué)板被配置為，使由所述第1反射部反射的所述第1光束的光軸，和由所述第2反射部反射的所述第2光束的光軸平行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聚光裝置，其特征在于，各所述第1光束在相對于所述第1方向垂直的第2方向上具有細(xì)長的橫截面，同時在垂直于其第2方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直，各所述第2光束在相對于所述第1方向垂直的第3方向上具有細(xì)長的橫截面，同時在垂直于其第3方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直。
4.如權(quán)利要求2或3所述的聚光裝置，其特征在于，所述第1光源，具有沿著所述第1方向?qū)盈B，并分別產(chǎn)生所述多個第1光束的多個第1半導(dǎo)體激光陣列，從所述多個第1半導(dǎo)體激光陣列接受所述多個第1光束，并在垂直于所述第2方向的平面內(nèi)進行準(zhǔn)直的第1準(zhǔn)直器，所述第2光源，具有沿著所述第1方向?qū)盈B，并分別產(chǎn)生所述多個第2光束的多個第2半導(dǎo)體激光陣列，從所述多個第2半導(dǎo)體激光陣列接受所述多個第2光束，并在垂直于所述第3方向的平面內(nèi)進行準(zhǔn)直的第2準(zhǔn)直器。
5.如權(quán)利要求1～4的任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，所述第1光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部，所述第2光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部，一個以上的所述第1反射部貫通所述第2開口部，同時，一個以上的所述第2反射部貫通所述第1開口部。
6.如權(quán)利要求1～5的任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，還包括，輸出沿著所述第1方向排列的多個第3光束的第3光源，所述聚光反射鏡具有，沿著所述第1方向排列，并分別使所述多個第3光束通過的多個光通過部，所述第1反射部、所述第2反射部以及所述光通過部，沿著所述第1方向以規(guī)定順序重復(fù)排列。
7.如權(quán)利要求6所述的聚光裝置，其特征在于，所述多個第1光束具有相互平行的光軸，所述多個第2光束具有相互平行的光軸，所述多個第3光束具有相互平行的光軸，所述第1以及第2光學(xué)板被配置為，所述第3光束通過所述光通過部，同時，通過所述光通過部后的所述第3光束的光軸，與由所述第1以及第2反射部反射的所述第1以及第2光束的光軸平行。
8.如權(quán)利要求6或7所述的聚光裝置，其特征在于，所述第1光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部，所述第2光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部，一個以上的所述第1反射部貫通所述第2開口部，同時，一個以上的所述第2反射部貫通所述第1開口部，所述第1以及第2開口部包括形成在所述第1以及第2反射部之間的間隙，作為所述光通過部。
9.如權(quán)利要求1～5中任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，還包括，輸出沿著所述第1方向排列的多個第3光束的第3光源，所述聚光反射鏡還具有與所述第1以及第2光學(xué)板交叉的第3光學(xué)板，所述第3光學(xué)板包括沿著所述第1方向排列，并分別反射所述多個第3光束的多個第3反射部，所述第1，第2以及第3反射部沿著所述第1方向以規(guī)定的順序重復(fù)排列。
10.如權(quán)利要求9所述的聚光裝置，其特征在于，所述多個第1光束具有相互平行的光軸，所述多個第2光束具有相互平行的光軸，所述多個第3光束具有相互平行的光軸，所述第1，第2以及第3光學(xué)板被配置為，使由所述第1、第2以及第3反射部反射的所述第1、第2以及第3光束的光軸相互平行。
11.如權(quán)利要求6～10中任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，所述第3光學(xué)板還具有沿著所述第1方向與所述第3反射部交替排列的一個以上的第3開口部，一個以上的所述第3反射部貫通所述第1以及第2開口部，同時，一個以上的所述第1反射部以及一個以上的所述第2反射部貫通所述第3開口部。
12.如權(quán)利要求6～11中任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，各所述第3光束在相對于所述第1方向垂直的第4方向上具有細(xì)長的橫截面，同時在垂直于其第4方向的平面內(nèi)被準(zhǔn)直。
13.如權(quán)利要求6～12中任何一項所述的聚光裝置，其特征在于，所述第3光源，具有沿著所述第1方向?qū)盈B，并分別產(chǎn)生所述多個第3光束的多個第3半導(dǎo)體激光陣列，從所述多個第3半導(dǎo)體激光陣列接受所述多個第3光束，并在垂直于所述第4方向的平面內(nèi)進行準(zhǔn)直的第3準(zhǔn)直器。
14.一種聚光反射鏡，其特征在于，包括具有沿著所述第1方向排列的多個第1反射部的第1光學(xué)板，和與所述第1光學(xué)板交叉的第2光學(xué)板，其中，所述第2光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列的多個第2反射部。
15.如權(quán)利要求14所述的聚光反射鏡，其特征在于，所述第1光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部，所述第2光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部，一個以上的所述第1反射部貫通所述第2開口部，同時，一個以上的所述第2反射部貫通所述第1開口部。
16.如權(quán)利要求14所述的聚光反射鏡，其特征在于，還包括沿著所述第1方向排列的多個光通過部，所述第1反射部、所述第2反射部以及所述光通過部，沿著所述第1方向以規(guī)定順序重復(fù)排列。
17.如權(quán)利要求16所述的聚光反射鏡，其特征在于，所述第1光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第1反射部交替排列的一個以上的第1開口部，所述第2光學(xué)板具有沿著所述第1方向與所述第2反射部交替排列的一個以上的第2開口部，一個以上的所述第1反射部貫通所述第2開口部，同時，一個以上的所述第2反射部貫通所述第1開口部，所述第1以及第2開口部包括形成在所述第1以及第2反射部之間的間隙，作為所述光通過部。
18.如權(quán)利要求14所述的聚光反射鏡，其特征在于，還包括與所述第1以及第2光學(xué)板交叉的第3光學(xué)板，所述第3光學(xué)板具有，沿著所述第1方向排列的多個第3反射部，和沿著所述第1方向與所述第3反射部交替排列的一個以上的第3開口部，所述第1、第2以及第3反射部沿著所述第1方向以規(guī)定順序重復(fù)排列，一個以上的所述第3反射部貫通所述第1以及第2開口部，同時，一個以上的所述第1反射部以及一個以上的第2反射部貫通所述第3開口部。
全文摘要
聚光裝置(10)包括第1光源(12)，第2光源(14)以及聚光反射鏡(18)。第1以及第2光源，輸出沿著第1方向排列的多個第1以及第2光束。聚光反射鏡，具有相互交叉的第1以及第2光學(xué)板(22，24)。第1光學(xué)板包括沿著第1方向排列，并分別反射第1光束的多個第1反射部(22a)。第2光學(xué)板包括沿著第1方向并與第1反射部交替排列，分別反射第2光束的多個第2反射部(24a)。
文檔編號G02B27/09GK1942806SQ20058001131
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者高新, 大橋弘之, 筱田和憲 申請人:浜松光子學(xué)株式會社