(57)【要約】【課題】レンズ作用を一体化した光学スプリッタを実現する。【解決手段】立方体プリズム１０は反射面１２を具備する。反射面１２は、半透過面、又は、偏光により入射光を反射又は透過する偏光依存反射／透過面である。反射面１２に対面する３つの表面１４，１６，１８にマイクロレンズ板２０，２２，２４を接着する。各マイクロレンズ板２０，２２，２４は、面上に二次元マトリクス状に配置された多数のレンズ２０ａ，２２ａ，２４ａから成る。各マイクロレンズ板２０，２２，２４の互いに対応するレンズは、同一光軸上に配置される。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的反射面と、
二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第１の面に配置される第１のマイクロレンズ群と、
二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第２の面に配置される第２のマイクロレンズ群
とを具備する光学スプリッタであって、当該第１及び第２のマイクロレンズ群の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に配置されることを特徴とする光学スプリッタ。
【請求項２】
更に、二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第３の面に配置される第３のマイクロレンズ群を具備し、当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ群の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に配置される請求項１に記載の光学スプリッタ。
【請求項３】
当該第１及び第２のマイクロレンズ群が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる請求項１に記載の光学スプリッタ。
【請求項４】
当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ群が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる請求項２に記載の光学スプリッタ。
【請求項５】
当該選択的反射面は、入射光の一部を反射し、残りを透過する面である請求項１に記載の光学スプリッタ。
【請求項６】
当該選択的反射面は、偏波に依存して入射光を透過又は反射する偏波依存透過／反射面である請求項１に記載の光学スプリッタ。
【請求項７】
選択的反射面を有するプリズムの、当該選択的反射面に対面する第１の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第１のマイクロレンズ板を配置し、
当該プリズムの、当該選択的反射面に対面する第２の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第２のマイクロレンズ板を配置し、
当該第１及び第２のマイクロレンズ板の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に位置するように、当該第１及び第２のマイクロレンズ板の少なくとも一方の位置を調整する
ことを特徴とする光学スプリッタの製造方法。
【請求項８】
更に、当該選択的反射面に対面する第３の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第３のマイクロレンズ板を配置し、
当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ板の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に位置するように、当該第３のマイクロレンズ板の位置を調整する
請求項７に記載の光学スプリッタの製造方法。
【請求項９】
当該第１及び第２のマイクロレンズ板が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる請求項７に記載の光学スプリッタの製造方法。
【請求項１０】
当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ板が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる請求項８に記載の光学スプリッタの製造方法。
【請求項１１】
当該選択的反射面は、入射光の一部を反射し、残りを透過する面である請求項７に記載の光学スプリッタの製造方法。
【請求項１２】
当該選択的反射面は、偏波に依存して入射光を透過又は反射する偏波依存透過／反射面である請求項７に記載の光学スプリッタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学スプリッタ及びその製造方法に関し、より具体的には、レンズ作用を一体化した光学スプリッタ及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空間干渉光学系では、光波の合成及び分波にハーフミラー及び偏光ビームスプリッタ等の立方体（又は直方体）の光学スプリッタが使用される。また、適宜の箇所にレーザビームを集光又は平行光束化するレンズが配置される。たとえば、特開２００２−１２３９４９公報には、ホログラム記録再生光ピックアップの光学系が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
複数の光学スプリッタ及びレンズを所定の位置に配置し、かつ、光軸を合わせるのは容易では無い。
【０００４】
また、多数の光学素子を二次元的に配置する場合、一般に広い空間を必要とするので、例えば、記録再生用光ピックアップを構成する場合、小型化しにくい。
【０００５】
本発明は、干渉光学系、その他の光学系で光軸調整を容易に行えるようにする光学スプリッタ及びその製造方法を提示することを目的とする。
【０００６】
本発明は、より小型化の光学系を可能にする光学スプリッタ及びその製造方法を提示することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学スプリッタは、選択的反射面と、二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第１の面に配置される第１のマイクロレンズ群と、二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第２の面に配置される第２のマイクロレンズ群とを具備する光学スプリッタであって、当該第１及び第２のマイクロレンズ群の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に配置されることを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、選択的反射機能を有する光学スプリッタにレンズ機能を集約できる。これにより、光学系の小型化が可能になる。
【０００９】
好ましくは、本発明に係る光学スプリッタは更に、二次元的に配置される複数のレンズからなるマイクロレンズ群であって、当該選択的反射面に対面する第３の面に配置される第３のマイクロレンズ群を具備し、当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ群の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に配置される。これにより、分離の場合と合波の場合で、入射光及び出射光のそれぞれにレンズ作用を及ぼすことができる。
【００１０】
好ましくは、当該第１及び第２のマイクロレンズ群が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる。又は、当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ群が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる。これにより、量産が容易になる。
【００１１】
例えば、当該選択的反射面は、入射光の一部を反射し、残りを透過する面、又は、偏波に依存して入射光を透過又は反射する偏波依存透過／反射面である。
【００１２】
本発明に係る光学スプリッタの製造方法は、選択的反射面を有するプリズムの、当該選択的反射面に対面する第１の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第１のマイクロレンズ板を配置し、当該プリズムの、当該選択的反射面に対面する第２の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第２のマイクロレンズ板を配置し、当該第１及び第２のマイクロレンズ板の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に位置するように、当該第１及び第２のマイクロレンズ板の少なくとも一方の位置を調整することを特徴とする。
【００１３】
これにより、光学スプリッタにレンズ作用を一体化できる。即ち、反射機能及びレンズ機能を有する光学スプリッタを実現できる。これを使って、光学系を小さくできる。
【００１４】
好ましくは、本発明に係る光学スプリッタの製造方法は更に、当該選択的反射面に対面する第３の面に、二次元的に配置される複数のレンズからなる第３のマイクロレンズ板を配置し、当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ板の互いに対応するレンズが、当該選択的反射面により規定される同一光軸上に位置するように、当該第３のマイクロレンズ板の位置を調整する。これにより、３面にマイクロレンズ板を有する光学スプリッタを製造できる。
【００１５】
好ましくは、当該第１及び第２のマイクロレンズ板が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる。又は、当該第１、第２及び第３のマイクロレンズ板が、実質的に同じインターバルで二次元的に実質的に同じレンズが配置されたマイクロレンズ板からなる。これにより、量産が容易になる。
【００１６】
当該選択的反射面は、入射光の一部を反射し残りを透過する面、又は、偏波に依存して入射光を透過又は反射する偏波依存透過／反射面である。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の斜視図を示し、図２は、その側面図を示す。立方体プリズム１０は反射面１２を具備する。反射面１２は、半透過面、又は、偏光により入射光を反射又は透過する偏光依存反射／透過面である。
【００１９】
本実施例では、反射面１２に対面する３つの表面１４，１６，１８にマイクロレンズ板２０，２２，２４を接着してある。各マイクロレンズ板２０，２２，２４は、面上に二次元マトリクス状に配置された多数のレンズ２０ａ，２２ａ，２４ａから成る。
【００２０】
図１及び図２に示す実施例では、プリズム１０に対する入射光を２つに分離する場合、及び、２つの入射光を１つに合波する場合に適用できる。
【００２１】
表面１４，１６，１８上のマイクロレンズ板２０，２２，２４は互いに光軸を合わせておく必要がある。
【００２２】
マイクロレンズ板２０，２２の光軸合せの方法を図３及び図４を参照して説明する。
【００２３】
図３に示すように、プリズム１０の表面１４，１６にそれぞれマイクロレンズ板２０，２２を適当に配置する。この段階では、マイクロレンズ板２０，２２の少なくとも一方を表面１４，１６には接着しない。ここでは、マイクロレンズ板２２を表面１６に先に固定するものとする。
【００２４】
図４に示すように、マイクロレンズ板２２側から任意のレンズ３０に、その光軸に合わせて測定用のレーザビーム３２を入射する。そのレーザビーム３２は、レンズ３０を透過し、反射面１２で反射されて、マイクロレンズ板面１４上のマイクロレンズ板２０のレンズ３４に入射する。マイクロレンズ板２０のレンズ３４の光軸がマイクロレンズ板２２のレンズ３２の光軸と一致する場合、レンズ３４の出射光は、所定方向に進行するが、レンズ３２，３４の光軸が互いに一致しない場合、レンズ３４の出射光は所定方向からずれてしまう。そのずれを所定の基準面（例えば、レンズ３０，３４の焦平面）上でのスポット位置で確認する。そのスポット位置を参考に、レンズ３４の出射光が所定方向に向かうように表面１４に対するマイクロレンズ板２０の位置を調整する。
【００２５】
この光軸調整処理を、マイクロレンズ板２０の少なくとも対角線上の２つのレンズ、好ましくは４隅のレンズに対して行なうことで、マイクロレンズ板２２に対して、互いのレンズの光軸が一致するように、マイクロレンズ板２０をプリズム１０の面１４に固定できる。
【００２６】
マイクロレンズ板２０，２２，２４を使用することで焦点距離を短縮できる。これにより、面情報の伝搬として理想的と言われる４ｆ光学系を小型化できる。
【００２７】
マイクロレンズ板２０，２２，２４の各レンズの焦点距離は、使用目的に応じて適宜に選択される。
【００２８】
反射面１２を半透過面と説明した。半透過面は一般的には、入射光の５０％を反射し、５０％を透過する面であるが、本発明での半透過面は、これに限らず、その他の比率で反射／透過する面であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、屈折力を有する小型の光学ビームスプリッタを提供できる。これにより、各種の空間光学系を容易に小型化できるようになる。複数の光学素子間の光軸調整も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置実施例の斜視図である。
【図２】本実施例の側面図である。
【図３】本実施例の製造プロセスの第１段階の側面図である。
【図４】光軸調整時の側面図である。
【符号の説明】
１０：立方体プリズム
１２：反射面
１４，１６，１８：プリズム１０の表面
２０，２２，２４：マイクロレンズ板
２０ａ，２２ａ，２４ａ：レンズ
３０：レンズ
３２：測定用レーザビーム
３４：レンズ
【図１】
2004037515.tif 000003
【図２】
2004037515.tif 000004
【図３】
2004037515.tif 000005
【図４】
2004037515.tif 000006