【手続補正書】
【提出日】平成23年11月14日(2011.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向及び横方向がそれぞれ所定長さ及び所定幅であるレーザ光が直交する方向から入射される略矩形の入射面を有し、
前記入射面における幅方向の半分の面である第１入射面と、前記第１入射面から導光されたレーザ光を出射する前記第１入射面とほぼ同じ幅方向の長さに設定された第１出射面とを有する第１プリズムと、
前記入射面における前記幅方向の残りの面である第２入射面と、前記第２入射面から導光されたレーザ光を出射する第２出射面とを有する第２プリズムと、
前記第１入射面または前記第２入射面の一方を覆うように設けられて所定の偏光方向である第１偏光方向のレーザ光が入射されると前記第１偏光方向とは異なる偏光方向である第２偏光方向のレーザ光に変換して出射する略平板形状の偏光変換板と、を一体的に組み付けて構成され、前記第１入射面から入射されたレーザ光と、前記第２入射面から入射されたレーザ光と、を前記幅方向に対して重ね合わせて前記第１出射面から出射するレーザ集光プリズムであって、
前記第１プリズムは、更に、前記第２プリズムを透過してきたレーザ光を透過するとともに前記第１プリズムに導光されたレーザ光を反射する選択反射面と、前記第１入射面から入射されたレーザ光を前記選択反射面に向けて反射する全反射面とを備えており、
前記第１プリズムにおいて、前記レーザ光の入射方向から見た場合、前記全反射面は前記第１入射面の後方に位置しており、前記選択反射面は前記第２プリズムの前記第２入射面の後方に位置しており、前記第１出射面は前記第２プリズムの前記第２入射面の後方に位置しており、
前記第２プリズムにおいて、前記レーザ光の入射方向から見た場合、前記第２出射面は、前記第２入射面の後方に位置しており、前記選択反射面と対向するように位置しており、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されており、
保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項２】
縦方向及び横方向がそれぞれ所定長さ及び所定幅であるレーザ光が直交する方向から入射される略矩形の入射面を有し、
前記入射面における幅方向の半分の面である第１入射面と、前記第１入射面から導光されたレーザ光を出射する前記第１入射面とほぼ同じ幅方向の長さに設定された第１出射面とを有する第１プリズムと、
前記入射面における前記幅方向の残りの面である第２入射面と、前記第２入射面から導光されたレーザ光を出射する第２出射面とを有する第２プリズムと、
前記第１入射面または前記第２入射面の一方を覆うように設けられて所定の偏光方向である第１偏光方向のレーザ光が入射されると前記第１偏光方向とは異なる偏光方向である第２偏光方向のレーザ光に変換して出射する略平板形状の偏光変換板と、を一体的に組み付けて構成され、前記第１入射面から入射されたレーザ光と、前記第２入射面から入射されたレーザ光と、を前記幅方向に対して重ね合わせて前記第１出射面から出射するレーザ集光プリズムであって、
前記第１プリズムは、
前記第１偏光方向のレーザ光、あるいは前記第２偏光方向のレーザ光、が入射される前記第１入射面と、
前記第１入射面から入射された前記第１偏光方向または前記第２偏光方向の一方の偏光方向のレーザ光を反射するとともに前記第１入射面から入射された偏光方向とは異なる前記第１偏光方向または前記第２偏光方向の他方の偏光方向のレーザ光を透過するように設定された選択反射面と、
前記第１入射面から入射されたレーザ光を前記選択反射面に向けて反射する全反射面と、
前記第１入射面から入射されて前記全反射面にて反射され、更に前記選択反射面にて反射されたレーザ光が出射される第１出射面と、を備え、
前記第１入射面と前記第１出射面と前記全反射面と前記選択反射面とが、前記第１入射面と前記第１出射面とが平行となるように、且つ前記全反射面と前記選択反射面とが平行となるように、且つ前記第１入射面に直交する方向から入射されたレーザ光が、前記第１入射面に対して所定角度に傾斜するように設定された前記全反射面に当たるように、配置されており、
前記第２プリズムは、
前記第１入射面に入射されるレーザ光とは異なる偏光方向である前記第１偏光方向または前記第２偏光方向のレーザ光が入射される前記第２入射面と、
前記第２入射面から入射されたレーザ光が出射される第２出射面と、を備え、
前記第２入射面と前記第２出射面とが、前記第２入射面に直交する方向から入射されたレーザ光が、前記第２入射面に対して所定角度に傾斜するように設定された前記第２出射面を透過するように、配置されており、
前記第１プリズムと前記第２プリズムとが、前記選択反射面と前記第２出射面とが対向するように配置されており、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されており、
保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、所定厚さのスペーサ部材が、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部、且つ前記レーザ光の導光経路を外れた個所に、接着剤にて接着されていることで、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部に空気層が形成されて固定されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項４】
請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、所定厚さに塗付された接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部、且つ前記レーザ光の導光経路を外れた個所が、接着されていることで、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部に空気層が形成されて固定されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザ集光プリズムであって、
前記偏光変換板における入射面及び出射面には、前記レーザ光の反射光を減衰する無反射コーティングが施されており、
前記第１プリズムにおける前記第１入射面と前記第１出射面には、前記無反射コーティングが施されており、
前記第２プリズムにおける前記第２入射面には前記無反射コーティングが施されており、前記第２出射面には前記無反射コーティングが施されることなく、前記第２入射面の側から入射されたレーザ光の入射角度が当該レーザ光に固有のブリュースター角度となるように、前記第２入射面に対する前記第２出射面の傾斜角度である前記所定角度が設定されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項６】
請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、
前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる略平板形状の第１透過板が設けられており、
前記第１入射面と前記第２入射面とが同一方向を向いて隣り合わせて配置されていることで、前記偏光変換板と前記第１透過板が同一方向を向いて隣り合わせて配置されており、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、前記レーザ光を透過する接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、前記第１透過板と、の各々の境界部が接着されており、
前記偏光変換板と前記第１透過板との境界部における前記レーザ光の入射方向には、前記レーザ光を反射するコーティングが所定の幅で設けられている、
レーザ集光プリズム。
【請求項７】
請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、
前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる略平板形状の第１透過板が設けられており、
前記第１入射面と前記第２入射面とが同一方向を向いて隣り合わせて配置されていることで、前記偏光変換板と前記第１透過板が同一方向を向いて隣り合わせて配置されており、
前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、前記レーザ光を透過する接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、前記第１透過板と、の各々の境界部が接着されており、
前記偏光変換板と前記第１透過板との境界部の近傍には、略平板形状を有して前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過する第２透過板が、入射されるレーザ光を前記境界部の近傍から外れた位置に屈折させる角度に設定されて配置されている、
レーザ集光プリズム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ集光プリズムに、更に、前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる第１透過板が設けられたレーザ集光プリズムを組み付ける組み付け方法であって、
前記第２プリズムの前記第２入射面における前記第１入射面と隣り合う側の辺に対して、前記第１透過板または前記偏光変換板の一方における前記第１入射面と隣り合う側の辺である第２基準辺を位置決めして固定し、
前記第１プリズムの前記第１入射面における前記第２入射面と隣り合う側の辺に対して、前記第１透過板または前記偏光変換板の残った方における前記第２入射面と隣り合う側の辺である第１基準辺を位置決めして固定し、
更に、前記第１プリズムにおける前記選択反射面に対向するように前記第２プリズムにおける前記第２出射面を配置し、前記第１基準辺に対して前記第２基準辺が一致するように位置決めして固定する、
レーザ集光プリズムの組み付け方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】レーザ集光プリズム及びレーザ集光プリズムの組み付け方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力が比較的高いレーザ光を集光するためのレーザ集光プリズム、及び当該レーザ集光プリズムの組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば楕円状に広がりながら進行するレーザ光を出射する発光部が前記楕円の短軸方向に所定間隔で複数並べられた半導体レーザ光源からのレーザ光を集光して高出力レーザを得ることができる種々のレーザ発振器が提案されている。
半導体レーザは発振効率が高い（〜５０％）ことから、固体レーザの励起光として、あるいは直接加工光源として利用するニーズが高まっている。また、半導体レーザメーカからは、複数のエミッタ（発光部）を一次元状に配置した半導体レーザバーや、半導体レーザバーを積層して複数のエミッタ（発光部）を二次元状に配置した半導体レーザスタックが商品化されている。
例えば一般的な半導体レーザバーは、長さ約１０ｍｍ、厚さ約０．２ｍｍ、幅約１ｍｍの外形寸法の半導体レーザチップをヒートシンクにマウントしたもので、この中に厚さ方向に約１μｍ、長さ方向に約１５０μｍの発光部がピッチ約５００μｍで１０数個集積化されている。そして１個の発光部からは約２Ｗの出力のレーザ光が出射される。これらを集光してパワー密度を高くして励起光として用いたり、直接加工光源として用いたりすれば、金属の溶接や穴あけ、切断等を行うことができる。
なお、本明細書では、半導体レーザバーも半導体レーザスタックもまとめて半導体レーザ光源と呼ぶ。
【０００３】
一般的な半導体レーザ光源において、図９（Ａ）の例（発光部が一次元配置の例）に示すように、発光部（１２ａ〜１２ｈ）から出射されるレーザ光Ｌ１は長軸方向及び短軸方向にほぼ楕円状に広がりながら進行する。また、図９（Ｂ）の例に示すように、長軸方向の広がり角θｆは数１０度（例えば３０度〜４０度）程度あり、短軸方向の広がり角θｓは数度（例えば３度〜４度）程度である。また各発光部（１２ａ〜１２ｈ）の寸法は、上述したように、一般的な半導体レーザ光源では長軸方向が１μｍ程度、短軸方向が１００〜２００μｍ程度である。また、出射された時点のレーザ光は、偏光方向が所定の方向（例えば長軸方向）に揃っている。
レーザ光の集光性は「ビーム径＊広がり角」で示されるビームパラメータプロダクトに依存し、上述のような半導体レーザアレイの場合、長軸方向のビームパラメータプロダクトは０．２ｍｍ・ｍｒａｄ程度で、短軸方向のビームパラメータプロダクトは２００ｍｍ・ｍｒａｄである。このため、集光する場合、長軸方向には比較的容易に小さく集光できるが、短軸方向に小さく集光することは比較的困難である。
【０００４】
なお、ビームの集光については、図９（Ｄ）に示すように、出射側部材Ｂ１から幅（あるいは径）Ｄ１、角度θ１の広がり角を有するビームを出射し、集光レンズＳＬにて集光し、集光側部材Ｂ２に幅Ｄ２、角度θ２の入射角となるように集光した場合、以下の式が成立する。
Ｄ２＝（ｔａｎθ１／ｔａｎθ２）＊Ｄ１
より小さく集光するためには、上記Ｄ２がより小さくなるように、出射側の広がり角θ１を小さくするか、集光側の入射角θ２を大きくするか、出射側の幅Ｄ１を小さくすればよい。なお、集光側部材Ｂ２に光ファイバを用いた場合、集光側の入射角θ２は、開口数ＮＡによる限界があるため、集光側の入射角θ２を大きくすることは好ましくない。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載された従来技術では、図１０（Ａ）に示すように、発光部１２ａ〜１２ｈが短軸方向（Ｘ軸方向）に複数並べられた半導体レーザ光源１０からのレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）を、長軸方向コリメートレンズ２０を用いて長軸方向（Ｙ軸方向）に対して平行光に変換した後、レーザ光の偏光方向を変換する偏光変換板１３２と、ある偏光方向の光を透過して別の偏光方向の光を反射する合波プリズム１３１と、前記合波プリズム１３１に向けてレーザ光を反射する全反射面１３３ａを備えたプリズム１３３との３つの光学部材を一体的に組み付けた分割合波ユニット１３０（レーザ集光プリズムに相当）を用いて、レーザ光束の短軸方向の幅ＬＷｉｎが半分となるように集光している。これにより、図９（Ｄ）における出射側の幅ＬＷｏｕｔを１／２にしており、より小さな径の光ファイバに集光することができる。なお、図１０（Ｂ）は、分割合波ユニット１３０を各光学部材に分離した状態を示している。
また、特許文献２に記載された従来技術では、図１１に示すように、発光部１２ａ〜１２ｈが短軸方向に複数並べられた半導体レーザ光源１０からのレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）を、長軸方向コリメートレンズ２０を用いて長軸方向に対して平行光に変換した後、短軸方向コリメートレンズ１４０を用いて短軸方向に対して平行光に変換し、前記偏光変換板１３２と、前記合波プリズム１３１と、全反射面１３３ａを備えたプリズム１３３とを用いて、レーザ光束の短軸方向の幅ＬＷｉｎが半分となるように集光している。これにより、図９（Ｄ）における出射側の幅ＬＷｏｕｔを１／２にしており、より小さな径の光ファイバに集光することができる。
【特許文献１】特開２００７−２８６４８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された従来技術では、長軸方向コリメートレンズ、短軸方向コリメートレンズ、位相差部、合波部材、伝播部材（全反射面）が一体的に形成されていないため、それぞれを位置決めしなければならないので、位置決めが非常に困難である。
これに対して特許文献１に記載された従来技術では、一体的に組み付けたレーザ集光プリズム内（分割合波ユニット１３０内）にレーザ光を導光することで、広がり角が比較的小さな短軸方向に対してレーザ光を閉じ込めており、短軸方向コリメートレンズを省略し、長軸方向コリメートレンズとレーザ集光プリズムとを位置決めすればよいので、位置決めが容易である。しかし、位相差部と合波部材と伝播部材とを一体的に組み付けてレーザ集光プリズムを形成するには、各光学部材を接着剤で固定することになる。この場合、図４（Ｃ）に示すように境界部Ｋｃでは、比較的長い距離の接着剤層をレーザ光が伝播することになり、接着剤がレーザ光を吸収して発熱する可能性があるため、高出力レーザの集光にはあまり適していない。なお、レーザ光が接着剤層を厚さ方向に横切る場合は、接着剤の層を透過する距離が短いため、問題となるような発熱は発生しない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、一体的に形成して位置決めが比較的容易なレーザ集光プリズムにおいて、比較的高出力なレーザ光を集光する場合であっても、よりシンプルな構造で、発熱をより低減することができるレーザ集光プリズム、及び当該レーザ集光プリズムを高精度に一体的に組み付けるレーザ集光プリズムの組み付け方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項１に記載のレーザ集光プリズムは、縦方向及び横方向がそれぞれ所定長さ及び所定幅であるレーザ光が直交する方向から入射される略矩形の入射面を有し、前記入射面における幅方向の半分の面である第１入射面と、前記第１入射面から導光されたレーザ光を出射する前記第１入射面とほぼ同じ幅方向の長さに設定された第１出射面とを有する第１プリズムと、前記入射面における前記幅方向の残りの面である第２入射面と、前記第２入射面から導光されたレーザ光を出射する第２出射面とを有する第２プリズムと、前記第１入射面または前記第２入射面の一方を覆うように設けられて所定の偏光方向である第１偏光方向のレーザ光が入射されると前記第１偏光方向とは異なる偏光方向である第２偏光方向のレーザ光に変換して出射する略平板形状の偏光変換板と、を一体的に組み付けて構成され、前記第１入射面から入射されたレーザ光と、前記第２入射面から入射されたレーザ光と、を前記幅方向に対して重ね合わせて前記第１出射面から出射するレーザ集光プリズムである。
前記第１プリズムは、更に、前記第２プリズムを透過してきたレーザ光を透過するとともに前記第１プリズムに導光されたレーザ光を反射する選択反射面と、前記第１入射面から入射されたレーザ光を前記選択反射面に向けて反射する全反射面とを備えている。
そして、前記第１プリズムにおいて、前記レーザ光の入射方向から見た場合、前記全反射面は前記第１入射面の後方に位置しており、前記選択反射面は前記第２プリズムの前記第２入射面の後方に位置しており、前記第１出射面は前記第２プリズムの前記第２入射面の後方に位置している。
また、前記第２プリズムにおいて、前記レーザ光の入射方向から見た場合、前記第２出射面は、前記第２入射面の後方に位置しており、前記選択反射面と対向するように位置している。
そして、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されており、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定されている。
【０００８】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項２に記載のレーザ集光プリズムは、縦方向及び横方向がそれぞれ所定長さ及び所定幅であるレーザ光が直交する方向から入射される略矩形の入射面を有し、前記入射面における幅方向の半分の面である第１入射面と、前記第１入射面から導光されたレーザ光を出射する前記第１入射面とほぼ同じ幅方向の長さに設定された第１出射面とを有する第１プリズムと、前記入射面における前記幅方向の残りの面である第２入射面と、前記第２入射面から導光されたレーザ光を出射する第２出射面とを有する第２プリズムと、前記第１入射面または前記第２入射面の一方を覆うように設けられて所定の偏光方向である第１偏光方向のレーザ光が入射されると前記第１偏光方向とは異なる偏光方向である第２偏光方向のレーザ光に変換して出射する略平板形状の偏光変換板と、を一体的に組み付けて構成され、前記第１入射面から入射されたレーザ光と、前記第２入射面から入射されたレーザ光と、を前記幅方向に対して重ね合わせて前記第１出射面から出射するレーザ集光プリズムである。
前記第１プリズムは、前記第１偏光方向のレーザ光、あるいは前記第２偏光方向のレーザ光、が入射される前記第１入射面と、前記第１入射面から入射された前記第１偏光方向または前記第２偏光方向の一方の偏光方向のレーザ光を反射するとともに前記第１入射面から入射された偏光方向とは異なる前記第１偏光方向または前記第２偏光方向の他方の偏光方向のレーザ光を透過するように設定された選択反射面と、前記第１入射面から入射されたレーザ光を前記選択反射面に向けて反射する全反射面と、前記第１入射面から入射されて前記全反射面にて反射され、更に前記選択反射面にて反射されたレーザ光が出射される第１出射面と、を備え、前記第１入射面と前記第１出射面と前記全反射面と前記選択反射面とが、前記第１入射面と前記第１出射面とが平行となるように、且つ前記全反射面と前記選択反射面とが平行となるように、且つ前記第１入射面に直交する方向から入射されたレーザ光が、前記第１入射面に対して所定角度に傾斜するように設定された前記全反射面に当たるように、配置されている。
前記第２プリズムは、前記第１入射面に入射されるレーザ光とは異なる偏光方向である前記第１偏光方向または前記第２偏光方向のレーザ光が入射される前記第２入射面と、前記第２入射面から入射されたレーザ光が出射される第２出射面と、を備え、前記第２入射面と前記第２出射面とが、前記第２入射面に直交する方向から入射されたレーザ光が、前記第２入射面に対して所定角度に傾斜するように設定された前記第２出射面を透過するように、配置されている。
また、前記第１プリズムと前記第２プリズムとが、前記選択反射面と前記第２出射面とが対向するように配置されている。
そして、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されており、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定されている。
【０００９】
【００１０】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項３に記載のレーザ集光プリズムは、請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、所定厚さのスペーサ部材が、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部、且つ前記レーザ光の導光経路を外れた個所に、接着剤にて接着されていることで、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部に空気層が形成されて固定されている。
【００１１】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項４に記載のレーザ集光プリズムは、請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、所定厚さに塗付された接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部、且つ前記レーザ光の導光経路を外れた個所が、接着されていることで、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、の各々の境界部に空気層が形成されて固定されている。
【００１２】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項５に記載のレーザ集光プリズムは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザ集光プリズムであって、前記偏光変換板における入射面及び出射面には、前記レーザ光の反射光を減衰する無反射コーティングが施されており、前記第１プリズムにおける前記第１入射面と前記第１出射面には、前記無反射コーティングが施されている。
そして、前記第２プリズムにおける前記第２入射面には前記無反射コーティングが施されており、前記第２出射面には前記無反射コーティングが施されることなく、前記第２入射面の側から入射されたレーザ光の入射角度が当該レーザ光に固有のブリュースター角度となるように、前記第２入射面に対する前記第２出射面の傾斜角度である前記所定角度が設定されている。
【００１３】
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項６に記載のレーザ集光プリズムは、請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる略平板形状の第１透過板が設けられており、前記第１入射面と前記第２入射面とが同一方向を向いて隣り合わせて配置されていることで、前記偏光変換板と前記第１透過板が同一方向を向いて隣り合わせて配置されている。
そして、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、前記レーザ光を透過する接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、前記第１透過板と、の各々の境界部が接着されており、前記偏光変換板と前記第１透過板との境界部における前記レーザ光の入射方向には、前記レーザ光を反射するコーティングが所定の幅で設けられている。
【００１４】
また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりのレーザ集光プリズムである。
請求項７に記載のレーザ集光プリズムは、請求項１または２に記載のレーザ集光プリズムであって、前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる略平板形状の第１透過板が設けられており、前記第１入射面と前記第２入射面とが同一方向を向いて隣り合わせて配置されていることで、前記偏光変換板と前記第１透過板が同一方向を向いて隣り合わせて配置されている。
そして、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板とが、各々の境界部に空気層が形成されるように、所定の微小間隔を開けて配置されて、保持部材にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、が前記第１入射面及び前記第２入射面の側から入射されるレーザ光の進行方向に直交する方向、且つ前記幅方向に直交する方向から、接着剤を用いることなく挟み込まれて保持されて固定される代わりに、前記レーザ光を透過する接着剤にて、前記第１プリズムと、前記第２プリズムと、前記偏光変換板と、前記第１透過板と、の各々の境界部が接着されており、前記偏光変換板と前記第１透過板との境界部の近傍には、略平板形状を有して前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過する第２透過板が、入射されるレーザ光を前記境界部の近傍から外れた位置に屈折させる角度に設定されて配置されている。
【００１５】
また、本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりのレーザ集光プリズムの組み付け方法である。
請求項８に記載のレーザ集光プリズムの組み付け方法は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ集光プリズムに、更に、前記第１入射面と前記第２入射面における前記偏光変換板が設けられていない側を覆うように、前記レーザ光の偏光方向を変換することなく透過させる第１透過板が設けられたレーザ集光プリズムを組み付ける組み付け方法である。
まず、前記第２プリズムの前記第２入射面における前記第１入射面と隣り合う側の辺に対して、前記第１透過板または前記偏光変換板の一方における前記第１入射面と隣り合う側の辺である第２基準辺を位置決めして固定する。
また、前記第１プリズムの前記第１入射面における前記第２入射面と隣り合う側の辺に対して、前記第１透過板または前記偏光変換板の残った方における前記第２入射面と隣り合う側の辺である第１基準辺を位置決めして固定する。
更に、前記第１プリズムにおける前記選択反射面に対向するように前記第２プリズムにおける前記第２出射面を配置し、前記第１基準辺に対して前記第２基準辺が一致するように位置決めして固定する、レーザ集光プリズムの組み付け方法である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載のレーザ集光プリズムによれば、例えば図１（Ａ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、各光学部材（第１プリズム、第２プリズム、偏光変換板）を一体的に形成したレーザ集光プリズムにおいて、当該レーザ集光プリズム内に導光したレーザ光を種々の方向に反射あるいは透過させる導光経路に対して、各光学部材の境界部が導光経路に沿う方向にならないように構成することができる。
これにより、各光学部材を接着しても、レーザ光の導光経路に沿うような比較的長い距離の接着剤層が形成されることがないため、高出力レーザの集光に用いても、従来よりも発熱を低減することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載のレーザ集光プリズムによれば、第１プリズムの各面の特性、及び第２プリズムの各面の特性、そして第１プリズムに対する第２プリズムの位置を適切にすることで、レーザ光の導光経路に沿うような比較的長い距離の接着剤層が形成されることがないレーザ集光プリズムを、適切に実現することができる。
【００１８】
また、請求項１、請求項２に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材（第１プリズム、第２プリズム、偏光変換板）を一体的に形成する際、接着剤で固定するのでなく、保持部材にて各光学部材を挟み込んで固定する。これにより、接着剤層が存在しないので、高出力レーザの集光に用いても、発熱を低減することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材（第１プリズム、第２プリズム、偏光変換板）の境界部（において導光経路を外れた個所）にスペーサ部材を挟み込み、スペーサ部材を接着剤で接着する。これにより、導光経路において接着剤層が存在しないので、高出力レーザの集光に用いても、発熱を低減することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材の境界部（において導光経路を外れた個所）にスペーサ部材の代わりに接着剤を所定厚さに塗付し、各光学部材を接着して固定する。これにより、導光経路において接着剤層が存在しないので、高出力レーザの集光に用いても、発熱を低減することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材の境界部に空気層を形成した場合、各光学部材におけるレーザ光の入射面と出射面には、レーザ光の反射光を減衰させる無反射コーティングが必要である。しかし、第２プリズムにおける第２出射面を、レーザ光に固有のブリュースター角度とすることで、当該第２出射面については無反射コーティングを省略することができ、構造をよりシンプルにすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
また、請求項６に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材を接着剤で接着してレーザ集光プリズムを形成し、レーザ光の導光経路に沿う境界部となる偏光変換板と第１透過板との境界部については、当該境界部にレーザ光が導光されないように、レーザ光を反射するコーティングを施す（図５（Ｂ）参照）。これにより、発熱をより低減することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載のレーザ集光プリズムによれば、各光学部材を接着剤で接着してレーザ集光プリズムを形成し、レーザ光の導光経路に沿う境界部となる偏光変換板と第１透過板との境界部については、当該境界部にレーザ光が導光されない角度に設定した平板形状の第２透過板を設ける（図５（Ａ）参照）。これにより、発熱をより低減することができる。
【００２４】
また、請求項８に記載のレーザ集光プリズムの組み付け方法によれば、レーザ集光プリズムを、適切な手順にて、より高精度に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１（Ａ）は、本発明のレーザ集光プリズム３０を用いて半導体レーザ光源１０の発光部１２ａ〜１２ｈから出射されるレーザ光束の短軸方向（この場合、Ｘ軸方向）の幅ＬＷｉｎを１／２にして集光するレーザ集光装置１の概略外観図の例を示している。また、図１（Ｂ）は、レーザ集光プリズム３０を、各光学部材に分離した状態を示している。以下、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されている図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は直交しており、Ｚ軸方向はレーザ集光プリズム３０に入射されるレーザ光束の入射方向を示しており、Ｘ軸方向はレーザ集光プリズム３０に入射されるレーザ光束の短軸方向を示しており、Ｙ軸方向はレーザ集光プリズム３０に入射されるレーザ光束の長軸方向を示している。なお、Ｙ軸方向はいわゆる縦方向を示しており、Ｘ軸方向はいわゆる横方向を示している。
【００２６】
●●［レーザ集光プリズム３０の第１の実施の形態（図１〜図３）］
●［レーザ集光プリズム３０の構造と集光動作（図１）］
次に図１〜図３を用いて、本発明のレーザ集光プリズム３０の構造における第１の実施の形態について説明する。
まず、図１（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、半導体レーザ光源１０の発光部１２ａ〜１２ｈから出射されるレーザ光束の短軸方向（この場合、Ｘ軸方向）の幅を、レーザ集光プリズム３０にて１／２にして集光する動作と、レーザ集光プリズム３０の構成について説明する。
図１（Ｂ）に示すように、レーザ集光プリズム３０は、略六角柱形状の第１プリズム３１と、略三角柱形状の第２プリズム３２と、平板形状の偏光変換板３３と、平板形状の第１透過板３４と、の４つの光学部材を一体的に組み付けて構成されている。なお、各光学部材の境界には、図２（Ａ）に示すようにスペーサ部材Ｓが挟み込まれており、空気層が形成されているが、図１（Ａ）の例では、この空気層の記載を省略している。
また、第１透過板３４は省略してもよいが、本実施の形態では省略しない例で説明する。
【００２７】
図１（Ａ）に示すように、半導体レーザ光源１０の発光部１２ａ〜１２ｄの各々から図９（Ａ）に示すレーザ光が出射され、各レーザ光が集まったレーザ光束となって出射される。以下の説明では、発光部１２ａ〜１２ｄから出射されたレーザ光束を、第１プリズム３１の入射面３１ｉｎに入射されるレーザ光束Ｌ１（Ｐ）と、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎに入射されるレーザ光束Ｌ２（Ｐ）に分けて説明する。
なお、半導体レーザ光源１０の発光部１２ａ〜１２ｈから出射されるレーザ光の各々の偏光方向はＰ偏光（第１偏光方向に相当）であるとする。
【００２８】
レーザ光束Ｌ１（Ｐ）は、長軸方向コリメートレンズ２０にて長軸方向（この場合、Ｙ軸方向）に対して平行光に変換されて、偏光変換板３３の入射面３３ｉｎに入射される。
また、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）は、長軸方向コリメートレンズ２０にて長軸方向に対して平行光に変換されて、第１透過板３４の入射面３４ｉｎに入射される。
【００２９】
第１透過板３４は、空気よりも大きな屈折率を有するガラス材料（例えば石英）を材質とした平板形状を有しており、入射面３４ｉｎはレーザ光束Ｌ２（Ｐ）の進行方向に直交するように向けられている。レーザ光束Ｌ２（Ｐ）は、偏光方向が変換されることなく第１透過板３４を透過し、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎ（第２入射面に相当）に入射される。なお、第１透過板３４は、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎを覆うように設けられており、第１透過板３４の出射面３４ｏｕｔと第２プリズム３２の入射面３２ｉｎは、対向するように配置されている。
【００３０】
第２プリズム３２は、空気よりも大きな屈折率を有するガラス材料（例えば石英）を材質とした略三角柱形状を有しており、入射面３２ｉｎはレーザ光束Ｌ２（Ｐ）の進行方向に直交するように向けられている。また、第２プリズム３２における出射面３２ｏｕｔ（第２出射面に相当）は、入射面３２ｉｎに対して所定角度θｂに設定されており、当該所定角度θｂは、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）に対するブリュースター角度に設定されている。なお、ブリュースター角度θｂについての詳細は後述する。そして、第２プリズム３２は、入射面３２ｉｎから入射されたレーザ光束Ｌ２（Ｐ）を、偏光方向を変換することなく出射面３２ｏｕｔから出射する（レーザ光束Ｌ２（Ｐ）は偏光方向を変換されることなく第２プリズム３２を透過する。）
なお、出射面３２ｏｕｔが所定角度θｂで傾斜しているので、出射面３２ｏｕｔから出射されるレーザ光束Ｌ２（Ｐ）は屈折するが、次の入射面である選択反射面３１ｂに入射されて、再度屈折して、発光部１２ｅ〜１２ｄから出射された時点の進行方向に戻る。
また、側面３２ｓはレーザ光束Ｌ２（Ｐ）の進行方向に対して平行に設定されており、入射面３２ｉｎから出射面３２ｏｕｔに向かって導光されるレーザ光束Ｌ２（Ｐ）の一部が側面３２ｓから第２プリズム３２の外部に漏れないように、第２プリズム３２内に閉じ込める（短軸方向に対して閉じ込める）役目を果たす。
【００３１】
偏光変換板３３は、空気よりも大きな屈折率を有する光学用結晶材料（例えば水晶）を材質とした平板形状を有しており、第１偏光方向（この場合、Ｐ偏光）のレーザ光が入射面３３ｉｎから入射されると、入射されたレーザ光を第２偏光方向（第１偏光方向とは異なる偏光方向であり、この場合、Ｓ偏光）に変換して出射面３３ｏｕｔから出射する。Ｐ偏光のレーザ光束Ｌ１（Ｐ）は、偏光変換板３３を透過すると偏光方向がＳ偏光に変換されたレーザ光束Ｌ１（Ｓ）に変換されて、第１プリズム３１の入射面３１ｉｎ（第１入射面に相当）に入射される。なお、偏光変換板３３は、第１プリズム３１の入射面３１ｉｎを覆うように設けられており、偏光変換板３３の出射面３３ｏｕｔと第１プリズム３１の入射面３１ｉｎは、対向するように配置されている。
【００３２】
第１プリズム３１は、空気よりも大きな屈折率を有するガラス材料（例えば石英）を材質とした略六角柱形状を有しており、入射面３１ｉｎと出射面３１ｏｕｔ（第１出射面に相当）は平行となるように配置され、全反射面３１ａと選択反射面３１ｂは平行となるように配置され、側面３１ｓと側面３１ｔは平行となるように配置されている。
また、入射面３１ｉｎはレーザ光束Ｌ１（Ｓ）の進行方向に直交するように向けられており、全反射面３１ａは入射面３１ｉｎに対して所定角度（この場合、第２プリズム３２の出射面３２ｏｕｔの角度と同じ角度θｂ（ブリュースター角度））に傾斜するように設定されている。また側面３１ｓ、３１ｔは入射面３１ｉｎに入射されるレーザ光束Ｌ１（Ｓ）の進行方向に対して平行に設定されている。
【００３３】
側面３１ｓは、入射面３１ｉｎから入射されて全反射面３１ａに向かって導光されるレーザ光束Ｌ１（Ｓ）の一部が側面３１ｓから第１プリズム３１の外部に漏れないように、第１プリズム３１内に閉じ込める（短軸方向に対して閉じ込める）役目を果たす。
全反射面３１ａにはレーザ光束Ｌ１（Ｓ）を全反射する全反射コーティングが施されており、入射面３１ｉｎから入射されたレーザ光束Ｌ１（Ｓ）を、選択反射面３１ｂに向けて反射する。
選択反射面３１ｂには、第１偏光方向または第２偏光方向の一方の偏光方向（この場合、Ｓ偏光）のレーザ光を反射するとともに、他方の偏光方向（この場合、Ｐ偏光）のレーザ光を透過するＰＳ分離コーティングが施されている。そして、選択反射面３１ｂは、全反射面３１ａから反射されたレーザ光束Ｌ１（Ｓ）を出射面３１ｏｕｔに向けて反射するとともに、第２プリズム３２の出射面３２ｏｕｔから入射されたレーザ光束Ｌ２（Ｐ）を出射面３１ｏｕｔに向けて透過する。
また、側面３１ｔは、選択反射面３１ｂから出射面３１ｏｕｔに向かって導光されるレーザ光束Ｌ１（Ｓ）、Ｌ２（Ｐ）の一部が側面３１ｔから第１プリズム３１の外部に漏れないように、第１プリズム３１内に閉じ込める（短軸方向に対して閉じ込める）役目を果たす。
なお、出射面３１ｏｕｔから出射されるレーザ光束Ｌ１（Ｓ）とＬ２（Ｐ）が同一方向となるように、第１プリズム３１の各面の位置及び角度が設定されている。
以上により、半導体レーザ光源１０の発光部１２ａ〜１２ｄの短軸方向の幅ＬＷｉｎのレーザ光束（レーザ光束Ｌ１（Ｐ）とレーザ光束Ｌ２（Ｐ））を、レーザ集光プリズム３０にて、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）とレーザ光束Ｌ２（Ｐ）とを短軸方向に重ね合わせて短軸方向の幅をほぼ半分の幅ＬＷｏｕｔにして、出射面３１ｏｕｔから出射することで集光する。
【００３４】
以上に説明したように、レーザ集光プリズム３０は、縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）がそれぞれ所定長さ及び所定幅（ＬＷｉｎ）であるレーザ光が直交する方向から入射される入射面（入射面３１ｉｎと入射面３２ｉｎ）を有している。
そして、第１プリズム３１は、前記入射面の幅方向が半分の入射面３１ｉｎと、入射面３１ｉｎとほぼ同じ幅方向の長さに設定された出射面３１ｏｕｔと、全反射面３１ａと選択反射面３１ｂとを有している。また、第２プリズム３２は、前記入射面の残りの面である入射面３２ｉｎと、出射面３２ｏｕｔを有している。
第１プリズム３１について、全反射面３１ａは、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）の入射方向から見た場合に入射面３１ｉｎの後方に位置している。また、選択反射面３１ｂは、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）の入射方向から見た場合に第２プリズム３２の入射面３２ｉｎの後方に位置している。また、出射面３１ｏｕｔは、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）の入射方向から見た場合に第２プリズム３２の入射面３２ｉｎの後方に位置している。
第２プリズム３２について、出射面３２ｏｕｔは、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）の入射方向から見た場合に入射面３２ｉｎの後方に位置しており、入射面３２ｉｎの後方に位置する選択反射面３１ｂと対向している。
以上のように各面が配置されるように第１プリズム３１、及び第２プリズム３２を形成することで、図１（Ａ）に示すように、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）の導光経路に沿って、各光学部材の境界部が形成されないようにしている。
【００３５】
●［レーザ集光プリズム３０における各光学部材の組み付けと空気層の形成（図２）］
次に図２（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、レーザ集光プリズム３０の詳細について説明する。レーザ集光プリズム３０の各光学部材（第1プリズム３１、第２プリズム３２、偏光変換板３３、第１透過板３４）は、互いの境界部に所定の厚さのスペーサ部材Ｓを挟み込むことで、互いの境界部に空気層が形成されている。なお、偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部のみは、スペーサ部材Ｓが設けられておらず、偏光変換板３３と第１透過板３４とが密着するように隣り合わせて組み付けられている。
また、スペーサ部材Ｓは、集光するレーザ光束の導光経路として用いる導光領域から外れた個所に設けられており、紫外線硬化樹脂等の光学系用の接着剤を用いて各光学部材と接着されている。紫外線硬化樹脂を使用する場合は、接着剤を硬化させるために、スペーサ部材Ｓは紫外線を透過する石英等の透明な部材で形成されていることが好ましいが、接着剤が紫外線硬化樹脂でない場合は、石英、ステンレス等、種々の材質でスペーサ部材Ｓを構成することができる。
【００３６】
また、スペーサ部材Ｓの厚さは、確実に空気層を形成できて可能な限り薄い約５０μｍ程度に設定することが好ましい。
これにより、レーザ光の導光領域に接着剤が存在しない構造とすることができるので、接着剤の層の発熱を防止することができる。
なお、境界部に間隔を設けて空気層を形成することなく密着させることも考えられるが、各光学部材の面の平面度を高くしても、拡大して見れば必ず凹凸が形成されており、光学部材同士が接する個所と、光学部材同士が接することなく空気層が形成されている個所とがランダムに存在することになる。各種のコーティングの設計は、２つの媒質（光学部材）の屈折率を基にして設計されるため、凹凸によってランダムな空気層が介入してしまうと、光学部材の接触部と非接触部とで屈折率が変化してしまい、透過効率が低下するので、あまり好ましくない。
【００３７】
以上の説明では、スペーサ部材Ｓを用いて各光学部材を接着し、各光学部材の境界部（偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部は除く）に空気層を形成する例を説明したが、スペーサ部材Ｓの代わりに、接着剤を所定厚さに塗付して各境界部に空気層を形成するようにしてもよい。
また、スペーサ部材Ｓを用いて、各境界部に空気層が形成されるように各光学部材を微小間隔を開けて配置して（ただし、偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部のみは隙間を開けずに密着させる）、接着剤で固定する代わりに、発光部１２ａ〜１２ｄから出射されるレーザ光束の進行方向（この場合、Ｚ軸方向）に直交する方向、且つ短軸方向（幅方向に相当し、この場合、Ｘ軸方向）に直交する方向から（この場合、Ｙ軸方向）、各光学部材（第1プリズム３１、第２プリズム３２、偏光変換板３３、第１透過板３４）を固定治具（保持部材に相当）によって挟み込んで固定するようにしてもよい。
【００３８】
●［各光学部材の各面に施すコーティングの種類とブリュースター角度θｂ（図３）］
次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、各光学部材（第1プリズム３１、第２プリズム３２、偏光変換板３３、第１透過板３４）におけるレーザ光の導光領域の各面に施すコーティングの種類とブリュースター角度θｂについて説明する。なお、図３（Ａ）ではスペーサ部材Ｓの記載を省略している。
一般的に、レーザ光が入射される入射面、及び入射されたレーザ光の出射面には、レーザ光の反射光を減衰する無反射コーティング（例えば１／２波長厚さの膜）を施す。
図３（Ａ）に示す本実施の形態のレーザ集光プリズム３０では、偏光変換板３３の入射面３３ｉｎと出射面３３ｏｕｔ、第１透過板３４の入射面３４ｉｎと出射面３４ｏｕｔ、第１プリズム３１の入射面３１ｉｎと出射面３１ｏｕｔ、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎに無反射コーティングが施されている。
なお、第１プリズム３１の選択反射面３１ｂには上述したＰＳ分離コーティングが施されているので無反射コーティングは施されていない。また、全反射面３１ａには上述した全反射コーティングが施されているので無反射コーティングは施されていない。
【００３９】
また、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎには無反射コーティングは施されているが、出射面３２ｏｕｔには無反射コーティングは施されていない。もちろん、無反射コーティングを施してもよいが、出射面３２ｏｕｔを入射面３２ｉｎに対してブリュースター角度θｂに設定して傾斜させて配置することで、無反射コーティングを施すことなく反射光を減衰させている。
図３（Ｂ）に示すグラフは、Ｐ偏光のレーザ光において、入射面３２ｉｎに対する出射面３２ｏｕｔの傾斜角度（横軸）に対する、レーザ光の透過率（縦軸）の関係を示したものである。Ｐ偏光のレーザ光は、角度θｂ（ブリュースター角度）で最も高い透過率αを示す。本実施の形態では、屈折率が約１．５の石英を用いて、ブリュースター角度θｂは約３４度であった（出射面３２ｏｕｔの傾斜角度が約３４度であるので、出射面３２ｏｕｔへのレーザ光の入射角度は約５６度である）。また、このときの透過率αは、ほぼ１００％であった。なお、Ｓ偏光のレーザ光では、透過率がピークとなる傾斜角度が存在せず、角度に応じて透過率が徐々に小さくなり、いわゆるブリュースター角度が存在しない。
【００４０】
本実施の形態では、半導体レーザ発光源１０からのレーザ光束を図１（Ａ）のように入射すると、Ｐ偏光のレーザ光を第２プリズム３２に入射することができる。つまり、第２プリズム３２にＰ偏光のレーザ光が入射されるように、偏光変換板３３と第１透過板３４のいずれかを第２プリズム３２の入射面３２ｉｎの側に設定する。従って本実施の形態の説明では、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎを覆うように第１透過板３４を設け、第１プリズム３１の入射面３１ｉｎを覆うように偏光変換板３３が設けられている。なお、レーザ集光プリズム３０に入射するレーザ光がＰ偏光でなくＳ偏光である場合は、偏光変換板３３と第１透過板３４の位置を逆にすればよい。
また、選択反射面３１ｂには、Ｐ偏光のレーザ光を透過してＳ偏光のレーザ光を反射するＰＳ分離コーティングが施されている。
【００４１】
以上、第１の実施の形態にて説明したレーザ集光プリズム３０では、入射されるレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）の導光経路（反射した方向の経路も含む）に接着剤の層が存在しないように構成しているので、比較的高出力のレーザ光の集光に用いても、接着剤の層の発熱が発生しない。
なお、角度θｂをブリュースター角度に設定することなく、例えば４５度に設定し、第２プリズム３２の出射面３２ｏｕｔに全反射コーティングを施した場合、図４（Ｂ）に示すような形状（第２プリズム３２の底面が直角二等辺三角形、第１プリズム３１の底面が２つの直角二等辺三角形を組み合わせた平行四辺形）となる。
【００４２】
●●［レーザ集光プリズム３０の第２の実施の形態（図４、図５）］
第１の実施の形態では、レーザ光の導光経路に接着剤の層が存在しないようにレーザ集光プリズム３０を構成したが、第２の実施の形態では、導光経路における各境界部に接着剤を充填して集光プリズム３０を構成する。第２の実施の形態では、レーザ光が接着剤の層を透過するが、レーザ光が接着剤の層を透過する距離を短くすることで、接着剤の層の発熱を抑制している。
【００４３】
●［レーザ集光プリズム３０の構造（図４）］
次に図４を用いて、本実施の形態におけるレーザ集光プリズム３０の構造について説明する。図４（Ａ）は本実施の形態の構造（１）を示しており、図４（Ｂ）は本実施の形態の構造（２）を示しており、図４（Ｃ）は特開２００７−２８６４８１号公報に開示されている従来技術を示している。
図４（Ｃ）に示す従来の構造では、各光学部材に分解した右図に示すように、四角柱形状（底面は台形形状）のプリズム１３３、角度θ（Ｃ）の選択反射面１３１ｂを内部に備えた四角柱形状の合波プリズム１３１、板状形状の偏光変換板１３２にてレーザ集光プリズム１３０を構成している。なお、プリズム１３３の傾斜面は全反射面１３３ａである。
図４（Ｃ）の右図の各光学部材の境界部を接着剤で充填して一体化した状態を、図４（Ｃ）の左図に示す。図４（Ｃ）の左図においてハッチング部分が接着剤の層である。
図４（Ｃ）の左図に示す構成では、図１（Ａ）におけるレーザ光束Ｌ１（Ｐ）の導光経路、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）の導光経路、のどちらも、プリズム１３３と偏光変換板１３２との境界部、及びプリズム１３３と合波プリズム１３１との境界部、である境界部Ｋｃにて、非常に長い距離の接着剤の層をレーザ光が透過する。このため、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）として所定値以上の出力の高出力レーザを用いると、境界部Ｋｃにて接着剤の層の発熱量が増加し、接着剤が変質する可能性がある。
【００４４】
これに対して、図４（Ａ）に示す構造（１）では、各光学部材に分解した右図に示すように、六角柱形状の第１プリズム３１、三角柱形状の第２プリズム３２、板状形状の偏光変換板３３、板状形状の第１透過板３４にてレーザ集光プリズム３０を構成している。図４（Ａ）に示す構造（１）の各光学部材は、第１の実施の形態にて説明した各光学部材と同じであり、第１プリズム３１における第２プリズム３２と対向する面は選択反射面３１ｂであり、選択反射面３１ｂに対向している面は全反射面３１ａである。
図４（Ａ）の右図の各光学部材の境界部を接着剤で充填して一体化した状態を、図４（Ａ）の左図に示す。図４（Ａ）の左図においてハッチング部分が接着剤の層である。なお、接着剤には各光学部材の屈折率と同等の屈折率となるものを選定すれば、角度θ（Ａ）を特にブリュースター角度にする必要はない。
図４（Ａ）の左図に示す構成では、図１（Ａ）におけるレーザ光束Ｌ１（Ｐ）の導光経路、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）の導光経路、のどちらも、偏光変換板３３と第１透過板３４の境界部Ｋａを除き、接着剤の層を透過する距離は、接着剤の厚さ方向の距離であり、充分短い距離であるため、接着剤の層の発熱は問題ない程度である。このように、レーザ集光プリズム３０の内部に導光するレーザ光の導光経路（反射して進行方向を変える経路も含む）に沿う方向に境界部が形成されないように、各光学部材の形状を考慮して決定している。
なお、偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部Ｋａに対して発熱を低減する処置については後述する。
また、図４（Ａ）の左図に示すレーザ集光プリズム３０において無反射コーティングを施す面は、偏光変換板３３の入射面、第１透過板３４の入射面、第１プリズム３１の出射面である。
【００４５】
また、図４（Ｂ）に示す構造（２）では、各光学部材に分解した右図に示すように、四角柱形状の第１プリズム３１、三角柱形状の第２プリズム３２、板状形状の偏光変換板３３、板状形状の第１透過板３４にてレーザ集光プリズム３０を構成している。図４（Ｂ）に示す構造（２）の各光学部材では、角度θ（Ｂ）を４５度に設定しており、第１プリズム３１における第２プリズム３２と対向する面は選択反射面３１ｂであり、選択反射面３１ｂに対向している面は全反射面３１ａである。
図４（Ｂ）の右図の各光学部材の境界部を接着剤で充填して一体化した状態を、図４（Ｂ）の左図に示す。図４（Ｂ）の左図においてハッチング部分が接着剤の層である。なお、接着剤には各光学部材の屈折率と同等の屈折率となるものを選定すれば、接着剤の層における反射光や屈折を考慮する必要がなくなるので、より好ましい。
図４（Ｂ）の左図に示す構成では、図１（Ａ）におけるレーザ光束Ｌ１（Ｐ）の導光経路、レーザ光束Ｌ２（Ｐ）の導光経路、のどちらも、偏光変換板３３と第１透過板３４の境界部Ｋｂを除き、接着剤の層を透過する距離は、接着剤の厚さ方向の距離であり、充分短い距離であるため、接着剤の層の発熱は問題ない程度である。このように、レーザ集光プリズム３０の内部に導光するレーザ光の導光経路（反射して進行方向を変える経路も含む）に沿う方向に境界部が形成されないように、各光学部材の形状を考慮して決定している。
なお、偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部Ｋｂに対して発熱を低減する処置については後述する。
また、図４（Ｂ）の左図に示すレーザ集光プリズム３０において無反射コーティングを施す面は、偏光変換板３３の入射面、第１透過板３４の入射面、第１プリズム３１の出射面である。
【００４６】
●［偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部の処置（図５）］
次に図５（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、図４（Ａ）に示す境界部Ｋａ、及び図４（Ｂ）に示す境界部Ｋｂにて発熱を抑制する処置（構成）について説明する。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す図では、図４（Ａ）に示す構成（１）の形状のレーザ集光プリズム３０を例として説明するが、図４（Ｂ）に示す構成（２）については同様であるので説明を省略する。
【００４７】
図５（Ａ）に示す構成では、第１透過板３４を覆うように、平板形状の第２透過板３５を、第１透過板３４に対して角度θ（Ｓ）にて傾斜するように設ける（空気よりも大きな屈折率を有する石英等で構成）。なお、第２透過板３５の先端は、境界部Ｋａを越えて偏光変換板３３に距離Ｌｔだけかかるように配置されており、当該先端は偏光変換板３３に当接している。また、第２透過板３５の先端の端面３５ｍは、レーザ集光プリズム３０に入射するレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）の進行方向に平行としている。
これにより、境界部Ｋａに向かっているレーザ光を、第２透過板３５の内部に屈折させて導光して、その後、出射面から屈折させて出射する。第２透過板３５へのレーザ光の入射前と出射後で、レーザ光の進行方向の変化はないが、境界部Ｋａを避けた位置へとスライドさせることができる。
なお、第２透過板３５は、第１透過板３４の全部を覆う必要はなく、境界部Ｋａを覆う部分のみであってもよい。その場合、先端の端面３５ｍに対する後端の端面３５ｐもレーザ集光プリズム３０に入射するレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）の進行方向に平行とする。
【００４８】
また、図５（Ｂ）に示す構成では、偏光変換板３３と第１透過板３４とを覆うように、平板形状の第３透過板３６を設ける。なお、第３透過板３６において境界部Ｋａと反対側の面には、境界部Ｋａを覆うように全反射コーティング３６ａが施されている。この全反射コーティング３６ａの幅Ｌｓ（短軸方向の幅）は、レーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）が境界部Ｋａを透過しない程度の短い幅である。
なお、第３透過板３６は、偏光変換板３３と第１透過板３４との全部を覆う必要はなく、幅Ｌｓの全反射コーティング３６ａの部分のみであってもよい。
【００４９】
●●［レーザ集光プリズム３０の組み付け方法（図６〜図８）］
次に図６〜図８を用いて、第１プリズム３１と、第２プリズム３２と、偏光変換板３３と、第１透過板３４とを、図２（Ａ）に示すように組み付けて一体的に形成されたレーザ集光プリズム３０を得るための、治具の概略形状と構成、及び当該治具を用いた組み付け方法について説明する。なお、以下の説明では、第１プリズム３１が六角柱形状である例を説明する。
組み付けの手順としては、「手順１」にて、治具Ｊ１を用いて第２プリズム３２に第１透過板３４を組み付けて（位置決めして接着して）第２プリズムユニットＳＡ３２を形成し、「手順２」にて、治具Ｊ２を用いて第１プリズム３１に偏光変換板３３を組み付けて（位置決めして接着して）第１プリズムユニットＳＡ３１を形成し、「手順３」にて、第１プリズムユニット３１に第２プリズムユニットＳＡ３２を組み付けて（位置決めして接着して）レーザ集光プリズム３０を形成する。なお、上記の「手順１」と「手順２」は順序を入れ替えてもよい。
【００５０】
●［組み付け手順１（第２プリズム３２への第１透過板３４の組み付け、図６）］
次に図６（Ａ）を用いて、手順１について説明する。固定部材Ｊ１ａ、Ｊ１ｂ、Ｊ１ｃを組み付けて構成された治具Ｊ１を用いて、第１透過板３４における第１プリズム３１の入射面３１ｉｎと隣り合う側の辺（図６（Ｂ）に示す基準辺３４ＳＳ（第２基準辺に相当））と、第２プリズム３２における第１プリズム３１の入射面３１ｉｎと隣り合う側の辺（図６（Ｂ）に示す基準辺３２ＳＳ）と、が同一平面内に位置するように以下のように位置決めして固定する。
まず、第１透過板３４を治具Ｊ１に載置し、可動部材Ｊ１２、Ｊ１３を介して可動部材Ｊ１ｄにて基準辺３４ＳＳを治具Ｊ１の基準面Ｊ１ＳＭに押し付ける。そして、第１透過板３４の上面に接着剤（紫外線硬化樹脂等）を塗付したスペーサ部材Ｓを所定位置に載置する。
次に、第２プリズム３２の基準辺３２ＳＳが基準面Ｊ１ＳＭの方向を向くように、第２プリズム３２の入射面３２ｉｎ（図１（Ｂ）参照）を下向きにして、スペーサ部材Ｓの上に第２プリズム３２を載置し、可動部材Ｊ１０、Ｊ１１にて基準辺３２ＳＳを治具Ｊ１の基準面Ｊ１ＳＭに押し付けて基準辺３２ＳＳと基準辺３４ＳＳとを位置決めする。
そして紫外線を照射してスペーサ部材Ｓに塗付した接着剤を硬化させて固定し、第２プリズム３２と第１透過板３４とを一体的に形成し、基準辺３２ＳＳと基準辺３４ＳＳとが適切に位置決めされた第２プリズムユニットＳＡ３２を形成する。
【００５１】
●［組み付け手順２（第１プリズム３１への偏光変換板３３の組み付け、図７）］
次に図７（Ａ）を用いて、手順２について説明する。固定部材Ｊ２ａ、Ｊ２ｂを組み付けて構成された治具Ｊ２を用いて、偏光変換板３３における第２プリズム３２の入射面３２ｉｎと隣り合う側の辺（図７（Ｂ）に示す基準辺３３ＳＳ（第１基準辺に相当））と、第１プリズム３１における第２プリズム３２の入射面３２ｉｎと隣り合う側の辺（図７（Ｂ）に示す基準辺３１ＳＳ）と、が同一平面内に位置するように以下のように位置決めして固定する。
まず、第１プリズム３１の出射面３１ｏｕｔ（図１（Ｂ）参照）を下向きにして、側面３１ｔが可動部材Ｊ２Ｓの基準面Ｊ２ＳＮに当接するように第１プリズム３１を治具Ｊ２に載置し、可動部材Ｊ２０、Ｊ２１を介して可動部材Ｊ２Ｓにて第１プリズム３１を可動部材Ｊ２０、Ｊ２１と反対の方向に押し付ける。また、第１プリズム３１は、可動部材Ｊ２２、Ｊ２３によって、当該可動部材Ｊ２２、Ｊ２３と反対の方向にも押し付けられている。
可動部材Ｊ２Ｓは基準ブロックであり、当該可動部材Ｊ２Ｓの基準面Ｊ２ＳＮに第１プリズム３１の側面３１ｔを押し付けると、当該可動部材Ｊ２Ｓの基準面Ｊ２ＳＭが基準辺３１ＳＳと基準辺３３ＳＳとを位置決めすべき面となるように形成されている。そして、第１プリズム３１の上面（この場合、入射面３１ｉｎ）に接着剤（紫外線硬化樹脂等）を塗付したスペーサ部材Ｓを所定位置に載置する。
次に、偏光変換板３３の基準辺３３ＳＳが基準面Ｊ２ＳＭの方向を向くように、偏光変換板３３の出射面３３ｏｕｔを下向きにして、スペーサ部材Ｓの上に偏光変換板３３を載置し、可動部材Ｊ２４、Ｊ２５にて基準辺３３ＳＳを治具Ｊ２の基準面Ｊ２ＳＭに押し付けて基準辺３１ＳＳと基準辺３３ＳＳとを位置決めする。
そして紫外線を照射してスペーサ部材Ｓに塗付した接着剤を硬化させて固定し、第１プリズム３１と偏光変換板３３とを一体的に形成し、基準辺３１ＳＳと基準辺３３ＳＳとが適切に位置決めされた第１プリズムユニットＳＡ３１を形成する。
【００５２】
●［組み付け手順３（第１プリズムユニットＳＡ３１への第２プリズムユニットＳＡ３２の組み付け、図８）］
次に図８（Ａ）を用いて、手順３について説明する。固定部材Ｊ２ａ、Ｊ２ｂ、Ｊ２ｄ、Ｊ２ｅを組み付けて構成された治具Ｊ３を用いて、第１プリズムユニットＳＡ３１における基準辺３３ＳＳと、第２プリズムユニット３２における基準辺３４ＳＳと、が一致するように以下のように位置決めして固定する。
まず、第１プリズム３１の出射面３１ｏｕｔ（図１（Ｂ）参照）を下向きにして、側面３１ｔが可動部材Ｊ２ｆに当接するように第１プリズムユニットＳＡ３１を治具Ｊ３に載置し、可動部材Ｊ２６、Ｊ２７を介して可動部材Ｊ２ｆにて第１プリズム３１を可動部材Ｊ２０、Ｊ２１と反対の方向に押し付ける。また、可動部材Ｊ２Ｃ、Ｊ２Ｄを介して可動部材Ｊ２ｊにて第１プリズムユニットＳＡ３１を可動部材Ｊ２Ｃ、Ｊ２Ｄと反対の方向に押し付ける。そして、第１プリズムユニットＳＡ３１の選択反射面３１ｂに接着剤（紫外線硬化樹脂等）を塗付したスペーサ部材Ｓを所定位置に載置する。
次に、第２プリズムユニット３２の基準辺３４ＳＳが、第１プリズムユニットＳＡ３１の基準辺３３ＳＳの方向を向くように、第２プリズムユニットＳＡ３２の出射面３２ｏｕｔを下向きにして、スペーサ部材Ｓの上に第２プリズムユニットＳＡ３２を載置し、可動部材Ｊ２７、Ｊ２８にて基準辺３４ＳＳを基準辺３３ＳＳに押し付け、可動部材Ｊ２Ａ、Ｊ２Ｂを介して可動部材Ｊ２ｈにて第２プリズムユニットＳＡ３２を可動部材Ｊ２Ａ、Ｊ２Ｂと反対の方向に押し付け、基準辺３３ＳＳと基準辺３４ＳＳとが一致するように位置決めする。
そして紫外線を照射してスペーサ部材Ｓに塗付した接着剤を硬化させて固定し、第１プリズムユニットＳＡ３１と第２プリズムユニットＳＡ３２とを一体的に形成し、基準辺３３ＳＳと基準辺３４ＳＳとが適切に位置決めされたレーザ集光プリズム３０を形成する。
なお、第１プリズム３１が図４（Ｂ）に示すように四角柱形状である場合は、治具Ｊ２、治具Ｊ３の形状及び構造が少し異なる。
【００５３】
本発明のレーザ集光プリズム３０、及びレーザ集光プリズム３０の組み付け方法は、本実施の形態で説明した外観、形容、構成、構造、手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明では、Ｐ偏光が第１偏光方向に相当し、Ｓ偏光が第２偏光方向に相当する、と説明したが、Ｐ偏光が第２偏光方向に相当し、Ｓ偏光が第１偏光方向に相当する、としてもよい。
また、本実施の形態の説明では、レーザ集光プリズム３０に半導体レーザ光源１０からのレーザ光束を入射しており、半導体レーザ光源１０からのレーザ光束Ｌ１（Ｐ）、Ｌ２（Ｐ）がＰ偏光であるため、偏光変換板３３を第１プリズム３１の入射面側に設けている。なお、レーザ集光プリズム３０に入射されるレーザ光がＳ偏光である場合は、偏光変換板３３を第２プリズム３２の入射面側に設ければよい。
また、本実施の形態にて説明したレーザ集光プリズム３０は、他の高出力レーザであるＣＯ2レーザや、ＹＡＧレーザを集光するプリズムに適用することができる。
また、出射面３１ｏｕｔからＰ偏光とＳ偏光が混在したレーザを入射すれば、ビームスプリッタとして用いることが可能であり、入射面３１ｉｎ及び入射面３２ｉｎから、分離したレーザ光を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のレーザ集光プリズム３０を用いて半導体レーザ光源１０から出射されるレーザ光束の短軸方向（この場合、Ｘ軸方向）の幅を１／２にして集光するレーザ集光装置１の概略外観図の例と、レーザ集光プリズム３０を各光学部材に分離した状態を示す図である。
【図２】第１の実施の形態におけるレーザ集光プリズム３０の構造（各光学部材の組み付け状態）を説明する図である。
【図３】各光学部材の各面に施すコーティングの種類とブリュースター角度θｂについて説明する図である。
【図４】第２の実施の形態におけるレーザ集光プリズム３０の構造（各光学部材の組み付け状態）を説明する図である。
【図５】偏光変換板３３と第１透過板３４との境界部の処置について説明する図である。
【図６】レーザ集光プリズム３０の組み付け方法における手順１について説明する図である。
【図７】レーザ集光プリズム３０の組み付け方法における手順２について説明する図である。
【図８】レーザ集光プリズム３０の組み付け方法における手順３について説明する図である。
【図９】半導体レーザ光源１０から出射されるレーザ光を説明する図である。
【図１０】従来のレーザ集光プリズム１３０を用いて半導体レーザ光源１０から出射されるレーザ光束の短軸方向の幅を１／２にして集光するレーザ集光装置１００の概略外観図の例と、従来のレーザ集光プリズム１３０を各光学部材に分離した状態を示す図である。
【図１１】従来のレーザ集光プリズム１３０における別の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１          レーザ集光装置
１０        半導体レーザ光源
１２ａ〜１２ｈ    発光部
２０        長軸方向コリメートレンズ
３０        レーザ集光プリズム
３１        第１プリズム
３１ｉｎ    入射面（第１入射面）
３１ｏｕｔ  出射面（第１出射面）
３１ａ      全反射面
３１ｂ      選択反射面
３１ｓ、３１ｔ  側面
３２        第２プリズム
３２ｉｎ    入射面（第２入射面）
３２ｏｕｔ  出射面（第２出射面）
３２ｓ      側面
３３        偏光変換板
３４        第１透過板
３５        第２透過板
３６        第３透過板
３３ｉｎ、３４ｉｎ  入射面
３３ｏｕｔ、３４ｏｕｔ  出射面
３６ａ      全反射コーティング
θｂ        ブリュースター角度
Ｓ          スペーサ部材
Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃ  境界部
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３  治具
３３ＳＳ    基準辺（第１基準辺）
３４ＳＳ    基準辺（第２基準辺）
ＳＡ３１    第１プリズムユニット
ＳＡ３２    第２プリズムユニット