光学部件制造技术

一种光学部件（１０），是把多条光纤互相平行地排列起来形成的。其具有对于光轴斜向切断的入射面（１０ａ），和对于光轴垂直切断的出射面（１０ｂ）。该光学部件（１０）的断面形状，是把两条断面为直角等腰三角形的纤芯（１４）的光纤组合起来的光纤对规则地进行排列而形成的。此外，各条光纤的包层（１６）借助于加热加压处理而形成一个整体，并由此填埋构成该光纤对的两条光纤的纤芯（１４）的间隙和毗邻的光纤对间的间隙。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及把多条光纤排列起来构成的光学部件。
技术介绍
作为传送光信息的光学部件，人们熟知把多条光纤排列起来形成的光学部件。上述光学部件具有使各条光纤的纤芯和包层露了出来的入射面和出射面，使得可以把入射到入射面上的光信息传送到出射面上。此外，上述光学部件，由于具有传送效率高、与透镜比较光学系统可以小型化等种种的优点，故可以在包括指纹检测装置在内的各种各样的领域中使用。专利技术概述上述光学部件的制造，通常，采用使断面形状为圆形或正方形的光纤排列成束后成型为一个整体的办法进行。因此，借助于在成型为一个整体时的推压，构成上述光学部件的光纤的纤芯的断面，变成具有象正方形、六角形那样地互相平行的对边的多角形，因而会产生以下所示的问题。就是说，以特定的入射角向入射面入射进来的光，在互相平行的对面处反复反射，以特定的出射角从出射面射出。其结果是，在从出射面射出的输出图象中，形成具有仅仅在特定的出射角上才有强度的图形，该图形将成为噪声而使光学部件的析象清晰度降低。于是，本专利技术把解决这样的问题，提供防止图形噪声的发生，因而析象清晰度高的光学部件作为课题。为解决上述课题，本专利技术是一种把多条光纤排列起来构成的光学部件，其特征是各条光纤的纤芯的断面形状是大致上的三角形。采用使各条光纤的纤芯的断面形状变成为大致上的三角形的办法，由于在纤芯内行进的光，可以避免仅仅因纤芯内的平行的对面形成的反射和行进的状况，故可以消除仅仅在特定的出射角上才具有强度的图形的形成。结果，可以防止图形噪声，可以得到析象清晰度高的输出图象。附图的简单说明图1A是本专利技术的实施例1的光学部件的斜视图。图1B是沿图1A的Ⅰ-Ⅰ线的扩大剖面图。图2A～F是构成光学部件的光纤对的制造工序图。图2G～J是在各个工序中制造的母材等的剖面图。图3是在光学部件的制造中使用的光纤对的扩大剖面图。图4示出了构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。图5示出了构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。图6是本专利技术的实施例2的光学部件的扩大剖面图。图7是在本专利技术的实施例2的光学部件的制造中使用的光纤的扩大剖面图。图8是在本专利技术的实施例2的光学部件的制造中使用的光纤组的扩大剖面图。图9是在本专利技术的实施例2的光学部件的制造中使用的光纤组的扩大剖面图。图10示出了构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。图11示出了构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。图12A～C是现有技术的光学部件的制造工序图。图13A～C是现有技术的光学部件的制造工序图。图14A～C是现有技术的光学部件的制造工序图。图15A～C示出了现有技术的构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。图16A～C示出了现有技术的构成光学部件的光纤纤芯内的光行进的样子。优选实施例描述用附图说明本专利技术的实施例1的光学部件。首先，对本实施例的光学部件的构成进行说明。图1A是本专利技术的实施例1的光学部件的斜视图，图1B是沿图1A的Ⅰ-Ⅰ线的扩大剖面图。光学部件10，把纤芯的断面形状为直角等腰三角形的多条光纤互相平行地配置起来地形成。各条光纤被排列为使得光轴与图1A的y轴平行，光学部件10，具有对于光轴斜向切断的入射面10a，和对于光轴垂直切断的出射面10b，且使得可以缩小入射到入射面10a上的输入图形后使之从出射面10b输出。光学部件10的断面如图1B所示。就是说，把两个具有断面为直角等腰三角形的纤芯14的光纤组合起来使得变成断面大体上为正方形的光纤对后，有规则地排列起来。此外，各条光纤的包层16借助于加热加压处理使之一体化，并设置为使得填埋构成该光纤对的两条光纤的纤芯14间的间隙，和毗邻的光纤对间的间隙。其中，纤芯14例如由折射率为1.62的铅玻璃构成，包层16例如由折射率为1.52的钠钙玻璃构成。此外，纤芯的斜边约为15微米，在包层16之内2个纤芯14的间隙内设置的部分，具有作为在光学部件中通常所使用的波长(550nm)的1/3以上的1微米左右的厚度。此外，毗邻的光纤对也中间夹着包层16隔开大约1微米左右。此外，还向包层16的部分内，插入在各条光纤的轴方向上延伸的光吸收体17。采用向包层16的部分内插入光吸收体17的办法，就可以有效地除去漏进包层16内的杂散光，或从侧面(入射面和出射面以外的面)侵入光学部件10内的光，因而可以提高输出图形的析象清晰度。接着，对本实施例的光学部件的制造方法进行说明。图2A～F是构成光学部件的光纤对的制造工序图，图2G～J是在各个工序中制造的母材等的剖面图。为了制造构成光学部件10的光纤，首先，制造具有底面为正方形的四方柱状的纤芯母材18(图2A、2G)。纤芯母材18，例如由折射率为1.62的铅玻璃形成，其侧面用セリア研磨等的方法进行研磨。接着，用金刚石切割刀等纵向(与四角柱状的底面垂直)切断在上述工序中制造的纤芯母材18，分割成具有底面为直角等腰三角形的三角柱状的两个纤芯母材20和22(图2B、图2H)。这时，切断面用セリア研磨等的方法进行研磨。接着，把图2C所示的板状的包层母材24夹在两个纤芯母材22与24之间(图2D、图2I)。其中，包层母材24，例如由折射率为1.52的钠钙玻璃构成。接着，把在上述工序中制造的板状的包层母材24夹在两个纤芯母材22和24之间的制成品，装填到具有图2E所示的四角筒状的包层母材26内，制造光纤对制造用的母材28(图2F、图2J)。其中，包层母材26，也与上述包层母材24一样，例如用折射率为1.52的钠钙玻璃形成，包层母材26的一方的底面，用喷灯进行的熔融等的方法，进行密封。然后，把上述母材28拉丝制造光纤对。在图3中扩大示出了用该方法制造的光纤对的断面。该光纤对30被配置为使断面为直角等腰三角形的两条纤芯14面对面，变成在两条信息14的间隙和两条纤芯14的周围(上述间隙以外的部分)设置包层16的形状。在这里，在包层16之内，在两条纤芯14的间隙内设置的部分，为了作为分开该两条纤芯14的包层起作用，应具有充分的厚度，理想的是具有可以用光学部件10传送的光的波长的1/3以上的厚度。光纤对30的具体形状为纤芯14的斜边约为15微米，在包层16之内纤芯14的周围设置的部分的厚度约为1微米，此外，考虑到使用波长为550nm，在包层16之内两条纤芯14的间隙内设置的部分的厚度，也变成大约1微米左右。采用把用上述工序制造的多条的光纤对30恰当地插入棒状的光吸收体17，同时把它们无间隙地配置成互相平行，并借助于加热加压处理，成型为一个整体的办法，就可以制造光学部件10。接着，对本实施例的光学部件的作用进行说明。在这里，首先要弄清楚现有技术的光学部件的问题。现有技术的光学部件的制造，通常，由于采用使断面为圆形或正方形的多条光纤平行地配置成束，并成型为一个整体的办法进行，故常常要把上述已成束的光纤群再次拉成丝的制成品(多条光纤)平行地配置成束，形成为一个整体，或使上述拉丝工序和成束工序反复多次的制成品(多条多条光纤)成型为一个整体的办法，制造光学部件。在用上述制造方法制造光学部件时的各条光纤的纤芯的断面形状的变化，示于图12A～C、13A～C和14A～C。图12A～C示出的是把纤芯2的断面为圆形的光纤4配置成四方地形成光学部件6的情况下的纤芯2的断面形状的变化。在纤芯2的断面为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把多条光纤排列起来构成的光学部件，其特征是：上述各条光纤的纤芯的断面形状大致为三角形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菅原武雄，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]