KR20070057074A - 광 균일화 장치 및 상기 광 균일화 장치를 구비한 조명장치 또는 포커싱 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 균일화하려는 광의 도입면(7)과 방출면(8)을 가진 하나 이상의 균일화기(5, 6), 상기 하나 이상의 균일화기(5, 6)의 상기 도입면(7) 상의 실린더 렌즈(9)의 어레이 및 상기 방출면(8) 상의 실린더 렌즈(9)의 어레이를 포함하는 광 균일화 장치에 관한 것이다. 하나 이상의 균일화기(5, 6)의 실린더 렌즈(9)의 실린더 축은 서로 평행하게 배치된다. 본 발명은 또한 표면 조명 장치 및 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치에 관한 것이다.
균일화기, 도입면, 방출면, 실린더 렌즈 어레이, 실린더 축, 표면 조명 장치, 선형 포커싱 영역, 포커싱 장치.
Description
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 광 균일화 장치, 청구항 9의 전제부에 따른 표면 조명 장치, 및 청구항 제 13항의 전제부에 따른 선형 포커싱 영역 내로 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치에 관한 것이다.
상기 방식의 장치는 US 특허 제 4,733,944호에 공지되어 있다. 거기에 개시된 균일화 장치는 2개의 서로 이격된 균일화기를 포함한다. 상기 균일화기 각각은 2개의 광학 기능 경계면을 포함하고, 균일화하려는 광은 상기 경계면을 통과한다. 균일화에 관련되는 상기 4개의 경계면 각각 상에는 각각 실린더 렌즈의 어레이가 배치된다. 2개의 서로 이격된 균일화기 각각은 서로 교차되는 실린더 렌즈의 2개의 어레이를 포함한다. 예컨대, 균일화기들 중 하나의 균일화기의 도입면 상에는 수직선의 실린더 축을 가진 실린더 렌즈 어레이가 형성되고, 그 방출면 상에는 수평선의 실린더 축을 가진 실린더 렌즈 어레이가 형성된다.
이러한 균일화 장치에 의해, 레이저 빔, 예컨대 엑시머 레이저로부터 나온 빔 또는 레이저 다이오드 바아로부터 나온 레이저 빔 번들이 제 1 방향으로 그리고 이 방향에 대해 수직인 제 2 방향으로 균일화된다. 예컨대, 레이저 다이오드 바아의 경우, 이러한 균일화 장치에 의해 소위 빠른 축 및 소위 느린 축에서의 균일화가 이루어질 수 있다. 또한, 균일화하려는 빔이 각각의 균일화기 내에서 균일화되기 때문에, 선행 기술에 공지된 상기 장치는 소위 2 단계 균일화 장치로서 형성된다. 장치의 상기 2 단계 구성에 의해, 1 단계 균일화기에 의한 것보다 훨씬 더 양호한 균일화가 이루어진다.
선행 기술에 공지된 이러한 2 단계 균일화 장치의 단점은 한편으로는 2개의 균일화기의 조정이 매우 어렵다는 것이다. 상기 균일화기들은 서로 매우 정확하게 배치되어야 하고, 각각의 균일화기는 총 6개의 축에 대해 정확하게 조정되어야 한다. 또한, 어레이의 실린더 렌즈의 초점 거리들이 자유로이 선택될 수 없는데, 그 이유는 2개의 서로 독립적으로 균일화 가능한 방향, 예컨대 느린 축 및 빠른 축의 각각에 대해, 실린더 렌즈들 간의 최적의 간격이 주어지기 때문이다. 특히, 2개의 서로 독립적인 방향으로 동작하는 2 단계 균일화 장치는 실린더 렌즈의 초점 거리 에러에 대해 매우 민감하게 반응하는데, 그 이유는 일반적으로 2개의 방향이 서로 독립적이지 않기 때문이다.
본 발명의 목적은 보다 간단히 조정 가능한 상기 방식의 균일화 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 표면 조명 장치 및 선형 포커싱 영역 내로 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치를 제공하는 것이다.
균일화 장치와 관련한 상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징을 가진 상기 방식의 장치에 의해 달성되고, 표면 조명 장치와 관련한 상기 목적은 청구항 9의 특징을 가진 상기 방식의 장치에 의해 달성되며, 선형 포커싱 영역 내로 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치와 관련한 상기 목적은 청구항 13의 특징을 가진 상기 방식의 장치에 의해 달성된다. 종속 청구항은 본 발명의 바람직한 실시예에 관련된다.
청구항 1에 따르면, 하나 이상의 균일화기의 실린더 렌즈의 실린더 축들이 서로 평행하게 배치된다. 따라서, 예컨대 기판으로서 형성된 하나 이상의 균일화기는 2 단계의 균일화기의 기능을 한다. 예컨대, 레이저 다이오드 바아로부터 나온 레이저 광의 균일화 시에, 하나의 균일화기가 하나의 축에만 또는 하나의 방향에만, 즉 느린 축 또는 빠른 축에만 작용한다.
청구항 2에 따르면, 균일화 장치는 각각 균일화하려는 광의 도입면 및 방출면을 가진 제 1 균일화기 및 제 2 균일화기를 포함한다. 청구항 3에 따라, 제 1 균일화기는 각각 도입면 상에 또는 도입면 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 갖고, 방출면 상에 또는 방출면 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 가지며, 상기 실린더 렌즈들의 실린더 축들은 서로 평행하게 배치된다.
청구항 4에 따르면, 제 2 균일화기는 도입면 상에 또는 도입면의 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 갖고, 방출면 상에 또는 방출면의 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 갖는다. 대안으로서, 청구항 5에 따르면, 제 2 균일화기는 각각 도입면 상에 또는 도입면의 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 갖고, 방출면 상에 또는 방출면의 근처에 실린더 렌즈의 어레이를 가지며, 상기 실린더 렌즈들의 실린더 축들은 서로 평행하게 배치된다.
특히, 청구항 6에 따르면, 제 1 균일화기의 실린더 렌즈의 실린더 축들은 제 2 균일화기의 실린더 렌즈의 실린더 축들에 대해 수직으로 배치된다. 이로 인해, 레이저 광의 2개의 방향 또는 축들이 서로 분리되어 2개의, 특히 서로 이격된 균일화기 내에서 균일화된다. 2개의 균일화기는 더 이상 서로 조정될 필요가 없는데, 그 이유는 예컨대 2개의 축 중 하나에 작용하는 실린더 렌즈의 조정이 이제 제조 공차 내에서 재현될 수 있는 균일화기의 제조에 의해 달성되기 때문이다. 이로 인해, 상기 제조 공차의 범위 내에서 빔 특성은 항상 동일하다. 또한, 반도체 레이저 바아에서, 2개의 축, 예컨대 느린 축과 빠른 축이 각각 다른 빔 축의 초점 거리 공차에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 2개의 축에 관련한 레이저 광의 균일화 시에 각각의 축에 대해 실린더 렌즈의 초점 거리가 자유로이 그리고 각각 다른 축과 무관하게 선택될 수 있다.
청구항 7에 따라 방출면 상에 또는 방출면의 근처에 배치된 실린더 렌즈의 초점 평면이 도입면 내에 또는 도입면의 근처에 배치될 수 있다. 이로 인해, 균일화하려는 광의 균일화가 최적화된다.
청구항 8에 따라 실린더 렌즈가 오목한 및/또는 볼록한 렌즈로서 또는 GRIN-렌즈(gradient index-lens)로 형성될 수 있다.
청구항 9에 따라 조명 장치 내에 사용된 균일화 장치는 본 발명에 따른 균일화 장치이다.
청구항 13에 따라 포커싱 장치 내에 사용된 균일화 장치도 본 발명에 따른 균일화 장치이다.
청구항 14에 따라 균일화 장치는 레이저 광을 느린 축 방향에 대해서만 균일화하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참고로 하는 하기의 바람직한 실시예의 설명에 나타날 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 조명 장치의 평면도.
도 1b는 도 1a에 따른 장치의 측면도.
도 2a는 본 발명에 따른 포커싱 장치의 평면도.
도 2b는 도 2a에 따른 장치의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 사시도.
도면 중 몇몇에는 보다 나은 이해를 위해 카아티이젼 좌표계가 도시되어 있다.
도 1a 및 도 1b에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 반도체 레이 저 바아(1)를 포함하고, 상기 반도체 레이저 바아(1)는 X-방향으로 서로 나란히 및 이격되어 배치된 다수의 이미터를 갖는다. 상기 반도체 레이저 바아(1)는 도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b에 직사각형으로 개략적으로만 도시되어 있다. 반도체 레이저 바아의 경우, 소위 빠른 축, 즉 Y-방향 또는 이미터가 서로 나란히 배치된 방향에 대해 수직인 방향의 다이버전스는 소위 느린 축 또는 X-방향의 다이버전스 보다 훨씬 더 크다.
도 1a 및 도 1b에는 반도체 레이저 바아(1)의 개별 이미터로부터 방출된 레이저 광의 전파 방향(Z)으로 반도체 레이저 바아(1)에 빠른 축 콜레메이션 수단들(2)이 접속된 것이 나타난다. 빠른 축 콜레메이션 수단들(2)은 예컨대 평볼록 실린더 렌즈로서 형성되며, 상기 실린더 렌즈의 실린더 축들은 X-방향으로 연장된다. 이러한 실린더 렌즈에 의해, 개별 이미터로부터 나온 레이저 광은 Y-방향에 대해 또는 빠른 축에 대해 회절 제한되어 콜리메이트될 수 있다. 이를 위해, 빠른 축 콜레메이션 수단(2)으로서 사용되는 실린더 렌즈는 구형 표면을 가질 수 있다. 방출면에만 볼록한 곡률을 가진, 도시된 실린더 렌즈 대신에, 볼록하게 휘어진 도입면을 가진 실린더 렌즈도 사용될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 도입면과 방출면이 볼록하게 및/또는 오목하게 휘어질 수도 있다.
전파 방향(Z)으로 빠른 축 콜레메이션 수단(2)에는 빔 변환 수단(3)이 접속된다. 빔 변환 수단(3) 내에서 입사 광은 90°의 각 만큼 회전되거나, 또는 빠른 축(Y-방향)의 다이버전스가 느린 축(X-방향)의 다이버전스와 바뀜으로써, 빔 변환 수단(3)으로부터 방출 후에는 Y-방향의 다이버전스가 X-방향의 다이버전스 보다 크 다.
상기 빔 변환 수단(3)은 투명한 재료로 이루어진 직방체형 블록일 수 있으며, 상기 블록의 도입면과 방출면 상에는 빔 변환 소자로서 사용되는 다수의 실린더 렌즈 세그먼트가 서로 평행하게 배치된다. 빔 변환 소자의 축들은 X-방향으로 연장하는 직방체형 빔 변환 수단(3)의 베이스 측면과 45°의 각을 형성한다.
레이저 광의 전파 방향(Z)으로 빔 변환 수단(3)에는 다른 콜리메이션 수단들(4)이 접속됨으로써, 예컨대 약 11 mrad 의 Y-방향 다이버전스 및 약 3 rmad의 X-방향 다이버전스를 가진 10 mm x 10 mm의 빔이 얻어질 수 있다. 다이버전스 및 빔 직경에 대한 수치는 최대 강도의 절반(FWHM)에서 빔의 전체 폭에 대한 것이다. 콜리메이션 수단들(4)은 X-방향으로 연장된 실린더 축을 가진 평볼록 실린더 렌즈로서 형성된다. 빔 변환 수단(3)에서의 레이저 광의 회전으로 인해, 콜리메이션 수단들(4)은 빠른 축 콜리메이션 수단들(2)과 동일한 배향을 갖는다. 빠른 축 콜리메이션 수단들(2)과 마찬가지로, 콜리메이션 수단들(4)도 달리 형성될 수 있다. 특히, 도입면 및 방출면은 오목한 및/또는 볼록한 곡률을 가질 수 있다.
전파 방향(Z)으로 콜레메이션 수단(4)에는 제 1 균일화기(5) 및 이것에 후속해서 제 2 균일화기(6)가 접속된다. 균일화기(5)는 그 도입면(7)에 X-방향으로 연장되는 실린더 축을 가진 실린더 렌즈(9)의 어레이를 포함한다(도 3 참고). 또한, 제 1 균일화기(5)는 그 방출면(8) 상에 마찬가지로 X-방향으로 연장되는 실린더 축을 가진 실린더 렌즈(9)의 어레이를 포함한다. 제 1 균일화기의 도입면 및 방출면(7, 8) 상의 실린더 렌즈 어레이에 의해, 제 1 균일화기(5)를 통과하는 레이저 광이 매우 효과적으로 Y-방향으로 서로 중첩된다. 도 1b에서 제 1 균일화기(5) 뒤에 있는 포커싱 영역에 의해 명확해지는, 이러한 효과적인 중첩에 의해, Y-방향에서 레이저 광의 균일화가 이루어질 수 있다.
균일화 장치는 빔 전파 방향(Z)으로 제 1 균일화기(5)의 후방에 제 2 균일화기(6)를 포함한다. 제 2 균일화기(6)는 그 도입면(7) 및 그 방출면(8)에 각각 Y-방향으로 연장되는 실린더 렌즈(9)를 가진 실린더 렌즈 어레이를 포함한다(도 3 참고). 제 2 균일화기(6)의 도입면 및 방출면(7, 8) 상의 실린더 렌즈 어레이에 의해, 제 2 균일화기(6)를 통과하는 레이저 광이 매우 효과적으로 X-방향으로 서로 중첩된다. 도 1a에서 제 2 균일화기(6) 후방에 나타나는 포커싱 영역에 의해 명확해지는, 이러한 효과적인 중첩에 의해, X-방향으로 레이저 광의 균일화가 이루어질 수 있다.
균일화 장치는 제 1 및 제 2 균일화기(5, 6)를 포함한다. 따라서, 전체적으로 본 발명에 따른 장치에서는 레이저 광이 2개의 방향 또는 축으로 균일화된다. 여기서, 제 2 단계는 X-방향에 대해서만 그리고 제 1 단계는 Y-방향에 대해서만 작용한다.
균일화기(5, 6)의 실린더 렌즈(9)는 볼록한(예컨대 도 3 참고) 및/또는 오목한 실린더 렌즈로서 형성될 수 있다. 대안으로서, 실린더 렌즈를 GRIN-렌즈(gradient index-lens)로 형성할 수 있다. 이 경우, 실린더 렌즈는 도입면 또는 방출면 상에 배치되지 않고, 상기 도입면 또는 방출면 근처에서 각각 균일화기(5, 6)를 형성하는 기판의 내부에 기판의 변하는 굴절 인덱스로 형성된다.
제 2 균일화기(6)로부터 광빔이 균일화되어 방출되고, 장치로부터 떨어진 표면의 조명을 위해 사용된다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명에 따른 장치의 실시예는 마찬가지로 다수의 이미터를 가진 반도체 레이저 바아(1)를 포함한다.
장치는 또한 도 1a 및 도 1b에 따른 빠른 축 콜리메이션 수단(2)과 같이 형성될 수 있는 빠른 축 콜리메이션 수단(2)을 포함한다. 이 경우, 반도체 레이저와 빠른 축 콜리메이션 수단(2) 사이의 간격은 레이저 광이 빠른 축 콜리메이션 수단(2)을 통과한 후에 Y-방향으로 비교적 큰 폭을 가질 정도로 비교적 크게 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 빔 방향으로 빠른 축 콜리메이션 수단(2) 후방에, 도시된 실시예에서 느린 축 콜리메이션 수단(10)의 도입면 및 방출면 상에 실린더 렌즈의 어레이로서 형성된 느린 축 콜리메이션 수단(10)을 포함한다. 느린 축 콜리메이션 수단(10)의 실린더 렌즈의 실린더 축은 Y-방향으로 연장된다. 특히, 느린 축 콜리메이션 수단은, 각각의 이미터로부터 나온 레이저 광의 부분 빔이 도입면 상에서 각각의 실린더 렌즈 내로 들어오도록 배치된다. 상기 부분 빔 각각은 상응하는 실린더 렌즈에 의해 느린 축 또는 X-방향에 대해 콜리메이트된다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 느린 축 콜리메이션 수단(10)의 실시예는 망원경 장치이다. 그러나, 느린 축 콜리메이션 수단(10)은 하나의 측면에만, 예컨대 도입면 또는 방출면에만 배치된 실린더 렌즈 어레이로서 구현될 수 있다. 또한, 2개 이상의 광학 기능면, 특히 휘어진 실린더 렌즈와 유사한 면이 느린 축 콜리메이션 수단(10)에 대해 사용될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명에 따른 장치의 실시예는 전파 방향으로 느린 축 콜리메이션 수단(10) 후방에 균일화기(6)를 포함한다. 상기 균일화기(6)는 그 구조가 도 1a 및 도 1b에 따른 장치의 제 2 균일화기(6)에 정확히 상응한다. 도입면(7) 및 방출면(8) 상의 실린더 렌즈(9)의 축은 Y-방향을 연장되므로, 실린더 렌즈(9)에 의해 레이저 빔(3)이 느린 축 방향에 대해서만 영향을 받는다.
균일화기(6)의 실린더 렌즈(9)를 통과함으로써, 레이저 광의 개별 부분 빔은 매우 효과적으로 느린 축 방향 또는 X-방향으로 서로 중첩된다. 균일화기(6)로부터 나온 레이저 광은 전파 방향(Z)으로 균일화기(6) 후방에 배치된 포커싱 수단(11)에 의해 포커싱될 수 있다. 도시된 실시예에서, 포커싱 수단(11)은 회전 대칭의 평볼록 렌즈로서 형성된다. 포커싱 수단(11)은 다른 디자인으로, 예컨대 양볼록 렌즈 또는 다수의 협동 렌즈로 형성될 수 있다. 상기 렌즈는 레이저 빔(10)을 빠른 축 또는 Y-방향에 대해 포커싱할 수 있고, 동시에 느린 축 또는 X-방향에만 작용하는 균일화기(6)용 필드 렌즈로서 사용된다. 실제로는 포커싱 수단(11)으로서 사용되는 렌즈의 포커스가 빠른 축에 대해 하나의 평면 내에 놓이고, 상기 평면 내에서 레이저 광의 필드가 느린 축의 방향으로 필드 렌즈로서 사용되는 렌즈에 의해 균일화된다.
도 2a 및 도 2b에는 균일화기(10)를 통과한 레이저 빔이 구조화되지 않은 상태로만 도시되어 있다. 각각의 실린더 렌즈(9)에 의해, 이것을 통과한 광은 다수의 상이한 방향으로 굴절된다. 포커싱 수단(11) 또는 포커싱 렌즈로서 사용되는 평볼록 구형 렌즈에 의해, 필드 렌즈에 동일한 각으로 부딪치는 부분 빔이 선형 포커싱 영역에서 동일한 지점으로 편향됨으로써, 원래의 레이저 광의 개별 부분 빔으로부터 나온 레이저 광의 성분이 포커싱 영역에서 균일하게 그 폭에 걸쳐 X-방향 또는 느린 축의 방향으로 분배된다.
포커싱 수단(11)은 레이저 광을 선형 포커싱 영역 내로 포커싱하고, 상기 포커싱 영역은 X-방향으로 연장되며 Y-방향으로 매우 작은 폭을 갖는다. 예컨대, Y-방향 또는 빠른 축 방향으로 포커싱 영역의 폭은 1 mm 보다 작거나 또는 0.5 mm 보다 작을 수 있다. 또한, X-방향 또는 느린 축 방향의 선형 포커싱 영역의 폭은 5 mm 보다 크거나 또는 20 mm 보다 크다. 포커싱 수단(11)의 방출면과 선형 포커싱 영역 사이의 간격(d)은 비교적 클 수 있으며, 예컨대 50 mm, 특히 200 mm 보다 클 수 있다.
Claims (17)
- 균일화하려는 광의 도입면(7) 및 방출면(8)을 가진 하나 이상의 균일화기(5, 6); 및상기 하나 이상의 균일화기(5, 6)의 상기 도입면(7) 또는 상기 도입면(7)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 각각 하나의 어레이 및 상기 방출면(8) 상에 또는 상기 방출면(8)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이;를 포함하는 광 균일화 장치에 있어서,상기 하나 이상의 균일화기(5, 6)의 상기 실린더 렌즈(9)의 실린더 축들은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 광 균일화 장치는 제 1 균일화기(5) 및 제 2 균일화기(6)를 포함하고, 상기 균일화기 각각은 균일화하려는 광의 도입면(7) 및 방출면(8)을 갖는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 균일화기(5)는 각각 상기 도입면(7) 상에 또는 상기 도입면(7)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이 및 상기 방출면(8) 상에 또는 상기 방출면(8)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이를 가지며, 상기 실린더 렌즈들의 실린더 축은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 균일화기(6)는 상기 도입면(7) 상에 또는 상기 도입면(7)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이 또는 상기 방출면(8) 상에 또는 상기 방출면(8)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이를 갖는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 균일화기(6)는 각각 상기 도입면(7) 상에 또는 상기 도입면(7)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이 및 상기 방출면(8) 상에 또는 상기 방출면(8)의 근처에 실린더 렌즈(9)의 어레이를 가지며, 상기 실린더 렌즈들의 실린더 축은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제 1 균일화기(5)의 상기 실린더 렌즈(9)의 실린더 축들은 상기 제 2 균일화기(6)의 상기 실린더 렌즈((9)의 실린더 축에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출면(8) 상에 또는 상기 방출면(8)의 근처에 배치된 실린더 렌즈(9)의 초점 평면들은 상기 도입면(7) 내에 또는 상기 도입면(7)의 근처에 배치되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 렌즈는 오목한 및/또는 볼록한 렌즈로서 또는 GRIN-렌즈(gradient index-lens)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 광 균일화 장치.
- 다수의 이미터를 가진 하나 이상의 반도체 레이저 바아(1)로서, 상기 이미터는 제 1 방향(X)으로 서로 나란히 그리고 이격되어 배치되고, 상기 개별 이미터로부터 나온 레이저 광의, 제 1 방향(X)에 대한 다이버전스는 상기 제 1 방향(X)에 대해 수직인 제 2 방향(Y)에 대한 레이저 광(9)의 다이버전스 보다 작은, 하나 이상의 반도체 레이저 바아(1);상기 이미터로부터 나온 레이저 빔의 적어도 부분적인 콜리메이션을 위한 콜리메이션 수단(2, 4);상기 이미터로부터 나온 레이저 광의 변환을 위한 빔 변환 수단(3)으로서, 상기 빔 변환 수단들은, 상기 제 1 방향(X)에 대한 레이저 광의 다이버전스를 상기 제 2 방향(Y)에 대한 다이버전스와 교체할 수 있도록 형성되어, 상기 이미터로부터 나온 레이저 광의 빔 경로에 배치되는, 빔 변환 수단(3); 및상기 이미터로부터 나온 레이저 광의 균일화 장치;를 포함하는 표면 조명 장치에 있어서,상기 균일화 장치가 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 장치인 것을 특징으로 하는, 표면 조명 장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 균일화 장치는 다단계로 형성되는 것을 특징으로 하는, 표면 조명 장치.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 콜리메이션 수단(2, 4)은 상기 이미터로부터 나온 레이저 광을 상기 제 2 방향(Y)에 대해 콜리메이션하기 위해 사용되는 빠른 축 콜리메이션 수단(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 조명 장치.
- 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콜리메이션 수단(2, 4)은 상기 이미터로부터 나온 레이저 광을 상기 제 1 방향(X)에 대해 콜리메이션하기 위해 사용되는 콜리메이션 수단(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 조명 장치.
- 하나 이상의 방출 섹션을 가진 하나 이상의 반도체 레이저 바아(1)로서, 상기 하나 이상의 방출 섹션으로부터 나온 레이저 광의, 빠른 축 방향(Y)에서의 다이버전스는 상기 방향(Y)에 대해 수직인 느린 축 방향(X)에서 보다 큰, 하나 이상의 반도체 레이저 바아(1);상기 하나 이상의 방출 섹션으로부터 나온 레이저 광을 상기 빠른 축 방향(Y)에 대해 콜리메이션하기 위한 빠른 축 콜리메이션 수단(2);상기 빠른 축 콜리메이션 수단(2)에 의해 콜리메이트된 레이저 광의 균일화 장치; 및상기 균일화 장치로부터 나온 레이저 광을 선형 포커싱 영역 내로 포커싱하기 위한 포커싱 수단(11);을 포함하는 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치에 있어서,상기 균일화 장치가 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 장치인 것을 특징으로 하는, 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 균일화 장치는 상기 레이저 광을 느린 축 방향(X)에 대해서만 균일화하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 포커싱 장치가 특히 상기 빠른 축 콜리메이션 수단(2)과 상기 균일화 장치 사이에 배치된 느린 축 콜리메이션 수단(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치.
- 제 15항에 있어서, 상기 느린 축 콜리메이션 수단(4)은 느린 축 콜리메이션 어레이 또는 느린 축 망원경 어레이로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치.
- 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포커싱 수단(11)은 하나 이상의 회전 대칭 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 특히 느린 축 방향(X)으로의 균일화 장치용 필드 렌즈로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는, 선형 포커싱 영역에 레이저 광원의 광을 포커싱하기 위한 포커싱 장치.
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