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EXAMPLE 設計事例

“レンズアレイによるレーザー光均一化”の光学設計事例

レーザー光の“扱いづらさ”とは?

  • レーザー光は、「高い指向性」と「単一波長(モノクロマシティ)」という特性を持ち、レーザー光を利用する実験や産業プロセスなどの分野で用いられています。しかしその反面、照射面積における光強度のムラが発生しやすいという課題も抱えています。
    特に、強度ムラはレーザー光を利用する上での安定性や品質に大きな影響を与えるため、「光をいかに均一に整えるか」が、光学設計者にとって重要なテーマのひとつです。

レンズアレイを使った光学系の設計

当社では、以下の構成に基づき、「レーザー光の均一化を実現する光学モジュール」の設計とシミュレーションを行いました。


■構成部品
・両面レンズアレイ(五鈴精工硝子 標準品)
・市販の球面レンズ × 3個
■設計ソフト : Zemax
■光源パラメータ
・波長 : 450nm
・ビーム径 : 1mm
・ビームダイバージェンス : 1.5mrad
  

シミュレーションの結果、高い均一性を確認しました。設計ソフトZemaxによる公差解析の結果(右図)、
照射面全体で光強度のばらつきを抑えた設計が可能であることを確認しました。

  • 本事例では、一体型のガラス製両面レンズアレイ(レンズ軸ズレ : ±0.05mm以下)を使用しています。
    この一体型のガラス製両面レンズアレイは、以下のような用途にも適しています。


    - ハイパワー光源環境

    - UV光源下での使用


    【製品仕様】

    製品No. : 標準品(#10111R)

    外形サイズ : 33 × 32 mm

    セルサイズ : 1.2 × 1.6 mm

    ※標準品ページに未掲載の製品となります。詳細はお問い合わせください。

光学設計に悩んだときは─五鈴精工硝子にご相談ください

  • 当社は、“数千種類以上のレンズ開発実績”に基づき、以下のような製品の光学設計のご相談を承っております。

    - レンズアレイ(フライアイレンズ、インテグレータレンズ)

    - マイクロレンズアレイ

    - 非球面(コリメート・リレー)レンズ

    - ロッドレンズや複合放物面型集光器(CPC)

    - アッセンブリを含めたトータル設計支援


    「今の仕様で本当に最適なのか?」

    「既存設計を改良したいが、どう設計すべきか?」


    そのようなお悩みがあれば、ぜひ一度、私たちにご相談ください。

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お客様のニーズに合わせた最適なソリューションをご提供いたします。

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