CN102052608A - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明得到不对半导体激光元件进行气密密封就能够进行有效冷却的光源装置。光源装置具有：模块固定体，其具有分别嵌入并收纳激光器模块的多个安装孔；供电部件，其在端部形成有与收纳于安装孔的各激光器模块的通电用引线连接的多个供电端子；以及冷却部件，其对激光器模块进行冷却，在模块固定体的一个端面形成收纳有供电部件的槽部，珀尔帖模块紧贴配置于模块固定体的一个端面。

Description

光源装置
技术领域
本发明涉及在视频显示装置等中使用的光源装置，尤其涉及对从多个半导体激光元件射出的激光进行合成并会聚在光纤等上从而得到规定的光输出的光源装置。
背景技术
以往，对从多个半导体激光元件出射的激光进行合成并会聚在光纤等上从而得到规定的光输出的光源装置构成为具有：排列固定在热组件上的多个片状的半导体激光器；与各半导体激光器对应设置的准直透镜(collimator lens)阵列；将由它们生成的准直光束会聚在一条光纤上的一个聚光透镜；以及用于对这些合波光学系统进行气密密封的箱状的封装。
在这种光源装置中，为了将从多个半导体激光元件出射的激光会聚在光纤上，必须以规定的位置精度，在倾斜准确一致的状态下，分别固定半导体激光元件、准直透镜阵列、聚光透镜和光纤。为了实现这种各部件的固定，提出了如下构造：利用激光器自动准直来计测高精度制造出的各部件的倾斜，同时，通过机械手精密定位并粘接固定(例如参照专利文献1)。
并且，在使用振荡波长为350～450nm的半导体激光元件的情况下，固定合波光学系统的粘接剂等的有机气体(逸出气体)成分堆积于发光部和光学部件，使激光器特性劣化。作为其对策，提出了如下的光源装置：规定封装内的有机气体的浓度小于1000ppm，并且，利用氧浓度为1～100ppm的惰性气体进行密封(例如参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开2006-284851号公报(第7页、第1图)
【专利文献2】日本特许第4115732号公报(第5页、第2图)
但是，现有的光源装置如上所述那样构成，因此，存在如下问题：从气密封装向外部取出用于驱动半导体激光器的布线类的构造复杂。
并且，半导体激光元件由于发光而产生大量的热，但是，具有由于热而使发光效率低下、寿命缩短、波长偏移这样的特性，因此，散热、温度控制变得重要，存在无法从固定有半导体激光元件的热组件向外部高效散热的问题。即，将聚光透镜和半导体激光元件设置于共同的基座板上，因此，温度控制对象部分的热容量大，无法有效进行冷却。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到不对半导体激光元件进行气密密封就能够进行有效冷却的光源装置。
为了解决上述课题、达成目的，本发明的光源装置具有多个激光器模块，该多个激光器模块在芯柱的一侧配置有半导体激光器，在所述芯柱的另一侧配置有接受对该半导体激光器供电的电力的受电端子，该光源装置对从该多个激光器模块发出的激光进行会聚并使之出射，其特征在于，该光源装置具有：模块固定体，其具有分别嵌入而收纳激光器模块的多个安装孔；供电部件，其在端部形成有与收纳于安装孔的各激光器模块的受电端子连接的多个供电端子；以及冷却部件，其对各半导体激光器进行冷却，在模块固定体的一个端面形成有收纳供电部件的槽部，冷却部件紧贴配置于模块固定体的一个端面。
根据本发明，发挥如下效果：不对半导体激光元件进行气密密封就能够进行有效冷却，抑制了由于热引起的半导体激光元件的发光效率的低下，能够实现光源装置的长寿命化。
附图说明
图1是示出本发明的光源装置的实施方式1的结构的剖面图。
图2是示出本发明的光源装置的实施方式1的结构的仰视图。
图3是示出本发明的光源装置的实施方式1的结构的分解图。
图4a是示出实施方式1的LD保持架的详细结构的立体图。
图4b是示出实施方式1的LD保持架的详细结构的立体图。
图5是将压入了实施方式1的LD后的LD保持架粘接固定在基座上后的放大图。
图6是将压入了实施方式1的LD后的LD保持架粘接固定在基座上后的放大图。
图7是示出实施方式1的LD-I的调整、固定方法的立体图。
图8是示出实施方式1的LD-I的调整、固定方法的仰视图。
图9是示出实施方式1的LD-III的调整、固定方法的立体图。
图10是示出实施方式1的LD-III的调整、固定方法的仰视图。
图11是实施方式1的粘接剂追加涂布和固化方法的说明图。
图12是实施方式1的逸出气体抽吸方法的说明图。
图13是示出实施方式1的光源装置整体的结构的分解图。
图14是示出实施方式1的光源装置整体的结构的组装后的立体图。
图15是示出实施方式1的光源装置整体的结构的剖面图。
图16是示出实施方式1的挠性印刷基板的结构的图。
图17是示出实施方式1的挠性印刷基板的锡焊方法的剖面图。
图18是示出实施方式1的挠性印刷基板的锡焊方法的仰视图。
图19是示出本发明的光源装置的实施方式2的主要部分的结构的分解图。
图20是示出本发明的光源装置的实施方式2的主要部分的结构的组装图。
图21是示出本发明的光源装置的实施方式2的主要部分的结构的剖面图。
图22是示出实施方式2的挠性印刷基板的锡焊方法的仰视图。
图23是示出实施方式2的光源装置整体的结构的剖面图。
标号说明
1：基座；1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g：阶梯孔；1h、1i、19a、20b、20c、20d、20e：切口部；1j、20a：上表面；1k：底面；2：第1准直透镜；3：第1衬圈；4：第2准直透镜；5：板簧；6：约束板；7、15、18、41、43、45：螺钉；8：镜筒；9：第1聚光透镜；10：第2衬圈；11：第2聚光透镜；12：螺纹圈；13：止动螺钉；14：塞孔；16：光纤；17：隔板；19：LD；19b：通电用引线；19c：出射窗；19d：发光点；20：LD保持架；20f：下表面；20g：层次部；20h、20i、20j、20k：孔部；20l、50l：内表面孔；20m、50m：压入孔；21a、21b：粘接剂；22：贯通孔；23：小室；24：光源模块；25a：发散光；25b：平行光；25c：聚光点；26：可动组件；27a、27b：调整销；28a、28b：UV光纤；29：固定组件；30：光功率计；31：减压装置；32：挠性印刷基板(FPC)；33、35：热传导片；34：珀尔帖(Peltier)模块；36：散热单元；36a：热组件；36b：热管；36c：翅片；37：珀尔帖罩；38：固定螺钉；39：光传感器模块；40：传感器保持架；42：热敏电阻；44：连接器；46：冷却单元；50：基座保持架；50f：背面；50g：槽部；56：焊条。
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的光源装置的实施方式。另外，本发明不受该实施方式的限定。
实施方式1
图1～3是示出本发明的光源装置的实施方式1的结构的图，图1是剖面图，图2是仰视图，图3是分解图。另外，图1所示的剖面是图2中线段1-1的剖面。
基座1为铸铝(aluminium die cast)制，在中心以及以其为中心点的圆周上，以等间隔高精度加工有合计7个阶梯孔1a～1g，在外周部高精度加工有尺寸不同的半圆状的切口部1h、1i。这里，切口部1h、1i的中心相对于配置在中央的阶梯孔1d的中心为非对称。在7个阶梯孔1a～1g中分别嵌入有第1准直透镜2、第1衬圈3、第2准直透镜4，第2准直透镜4配置成从基座1的上表面1j稍微伸出。通过对弹簧用不锈钢(SUS301)进行蚀刻加工，由此，板簧5形成为在基座1的与7个阶梯孔1a～1g对应的位置设有万向簧状的弹簧部，在基座1的与切口部1h、li对应的部分设有切口部5a、5b的平板状。通过对比板簧5厚的不锈材料(SUS304)进行冲压加工，由此，约束板6为形成有与基座1的7个阶梯孔1a～1g对应的孔和与基座1的切口部1h、1i对应的切口部6a、6b的平板状，约束板6以弹簧部以外的部分不变形的方式按压板簧5。板簧5和约束板6通过多个螺钉7不偏不斜地固定，以便以基座1的切口部1h、1i为基准，使各个切口部5a、5b和6a、6b一致来按压基座1的上表面1j。切口部1h、1i相对于配置在中央的阶梯孔1d的中心非对称地配置，因此，唯一决定板簧5和约束板6的背面、表面，构成为不会由于毛边或部件的平面度而使板簧5和约束板6浮起或偏移。通过上述这种结构，由第1准直透镜2、第1衬圈3和第2准直透镜4构成的准直透镜组以即使施加振动、冲撞也不会产生偏移的方式，高精度地固定在基座1上。并且，不使用粘接剂，因此，在需要以取出异物等为目的进行分解的情况下，能够对全部部件进行分解并再次利用，并且，不会由于粘接剂的逸出气体而污染第1准直透镜2和第2准直透镜4等的光学部件。
镜筒8通过对铝进行切削加工来形成，在内部嵌入有第1聚光透镜9、第2衬圈10、第2聚光透镜11，它们通过螺纹圈12螺纹固定。第2衬圈10和螺纹圈12为黄铜制。在螺纹圈12的侧面的中央部分设有凹部12a，从侧面螺纹紧固在镜筒8上的止动螺钉13的前端插入凹部12a中，由此，固定在镜筒8上而不会松动。并且，在镜筒8的上表面通过螺钉15固定有黄铜制的塞孔(receptacle)14，能够进行光纤16的插拔。通过上述这种结构，由第1聚光透镜9、第2衬圈10和第2聚光透镜11构成的聚光透镜组以即使施加振动、冲撞也不会产生偏移的方式，高精度地固定在基座1上。并且，不使用粘接剂，因此，在需要以取出异物等为目的进行分解的情况下，也不会损伤螺纹圈12的螺纹部，能够对全部部件进行分解并再次利用，并且，不会由于粘接剂的逸出气体而污染第1聚光透镜9、第2聚光透镜11和光纤16等的光学部件。
隔板(spacer)17为混入玻璃纤维的聚碳酸酯的成型物，在嵌入有基座1的圆筒部的内侧设有与基座1的切口部1h、1i对应的凸部17a、17b，在圆筒部的外侧设有与设于镜筒8的切口部8a对应的凸部17c。基座1和镜筒8在高精度定位的状态下，以能够限制它们旋转的方式，通过具有导电性的4根螺钉18紧固在隔板17上，构成光源模块24。与基座1和镜筒8相比，隔板17的热传导率足够低，因此，基座1和镜筒8之间难以传热，但是，通过具有导电性的螺钉18进行紧固，因此电导通。
半导体激光器(以下为LD(Laser Diode))19是发出波长为445nm的青色光的光源。LD 19压入固定在LD保持架20上，且光轴旋转方向(偏振方向)相对于LD保持架20的相对朝向在7个LD 19中完全相同。LD 19和LD保持架20对应于准直透镜组分别为7个。在以下的说明中，在需要区分LD 19的情况下，标记为LD-I～LD-VII，在需要区分LD保持架20的情况下，标记为LD保持架-I～LD保持架-VII。详细情况在后面叙述，但是，压入了LD 19的LD保持架20的上表面20a配置成与基座1的底面1k抵接，沿着该抵接面，将各LD 19的光轴和各准直透镜组的光轴调整到必要位置，利用丙烯系紫外线固化型的粘接剂21a、21b将LD保持架20粘接固定在基座1上。
利用具有导电性的螺钉18，隔着塑料制的隔板17将金属制的镜筒8固定在基座1上，由此，LD 19的地线经由LD保持架20、基座1和螺钉18与镜筒8电连接，因此，能够抑制在高频脉冲驱动LD 19时产生不必要的辐射。另外，也可以使用具有导电性的螺钉，隔着塑料制的隔板17将镜筒8固定在后述的珀尔帖(Peltier)模块34上。
图4a、图4b是示出LD保持架20的详细结构的立体图。LD保持架20大致为圆筒状，在外周面具有相对于内表面孔20l的中心轴对称的2对切口部20b、20c和20d、20e。并且，LD保持架20在与基座1抵接的抵接面即上表面20a的相反侧的下表面20f，具有相对于LD 19的光轴对称的2对孔部20h、20i和20j、20k、以及层次部20g。孔部20h～20k设置成，连接孔部20h、20i各自的中心的线和连接孔部20j、20k各自的中心的线正交。另外，LD保持架20的圆筒内表面即内表面孔20l的直径比插入有LD 19的压入孔20m的直径大一圈。
图5、图6是将压入了LD 19后的LD保持架20粘接固定在基座1上后的放大图。LD 19是标准的的CAN封装，具有芯柱(stem)的切口部19a和通电用引线19b，从出射窗19c出射激光。LD 19的发光点19d构成为与LD保持架20的上表面20a的高度一致，在调整光轴位置时，即使LD保持架20产生倾斜，也将发光点19d的与光轴垂直的方向的位置偏移产生量抑制为最小。由此，提高了调芯作业性和产品可靠性。并且，LD保持架20在压入LD 19时，通过LD 19的切口部19a，在与LD保持架20的内表面孔20l之间形成有贯通孔22。即，在将LD 19压入LD保持架20并粘接固定在基座1上的状态下，由基座1的阶梯孔1a～1g、第1准直透镜2、LD保持架20和LD 19构成的小室23构成为，通过贯通孔22与外部气体连接。固定LD保持架20的粘接剂21a以跨越LD保持架20的外周侧面即切口部20b、20c和基座1的底面1k的方式，相对于LD 19的光轴大致对称地配置在4点。并且，粘接剂21b以跨越LD保持架20的外周侧面即切口部20d、20e和基座1的底面1k的方式，相对于LD 19的光轴大致对称地配置。并且，如图2所示，LD保持架-III～VII以层次部20g朝向相同方向的方式配置，但是，LD保持架-I以旋转90度的朝向配置，LD保持架-II以旋转-90度的朝向配置。光源模块24如上所述那样构成。
大致圆筒状的LD保持架20相对于中心轴对称地具有切口部20b、20c和20d、20e，在切口部20b～20e中配置粘接剂21a、21b，由此，抑制了粘接材料的增加，缩短了光轴间隔，能够实现装置整体的小型化。进而，相对于LD 19的光轴大致对称地在多个部位配置粘接剂，因此，即使粘接剂固化收缩或线膨胀，它们彼此抵消，在LD保持架20中不会产生位置偏移。由此，能够提高光源装置的产品合格率。
接着说明动作。利用具有第1准直透镜2和第2准直透镜4的准直透镜组，将从LD 19出射的发散光25a转换为平行光25b，利用具有第1聚光透镜9和第2聚光透镜11的聚光透镜组，在的光纤16的端面会聚。但是，全部部件精度、组装位置精度与设计中心值具有误差，因此，聚光点25c从光纤16的端面偏移，产生损失，入射到光纤16的光量低下。这里，使LD 19沿与光轴正交的方向移动时，平行光25b的光轴倾斜，能够使聚光点25c沿与光轴正交的方向移动，因此，沿与光轴正交的方向调整LD 19的位置，由此，吸收了LD 19的发光点19d的位置偏移、第1准直透镜2a～2g和第2准直透镜4a～4g的光轴位置偏移、第1聚光透镜9和第2聚光透镜11的倾斜、塞孔14的位置偏移等，能够使聚光点25c与光纤16的端面一致。
接着，使用图7～图10说明调整、固定方法。可动组件26通过未图示的电动微动台沿XYZ方向驱动，固定有能够沿Z方向移动的前端尖细的2条调整销27a、27b、以及照射用于使粘接剂固化的紫外线(以下为UV光(Ultraviolet))的2条UV光纤28a、28b。这里，2条调整销27a、27b以向基座1的底面1k(图7和图9中的+Z方向)按压LD保持架20的方式，具有弹性地被单独支承。此时，调整销27a、27b的按压力分别设定为大约0.05N(5g重)，以使LD保持架20不会从基座1的底面1k浮起，而且在抵接面上顺畅地移动。并且，UV光纤28a、28b配置成，对LD保持架20的一对切口部20b、20c及其附近的基座1的底面1k进行点照射。并且，在LD 19中安装有用于供给电流的未图示的插口，能够使LD 19以规定电流值发光。
固定LD 19和LD保持架20之前的光源模块24没有松动地安装在固定组件29上。另外，为了容易理解结构，在图7、图9中利用虚线示出固定组件29，透视示出位于其影子内的部件。并且，在塞孔14中安装有光纤16，从光纤16的相反侧的端面出射的激光由光功率计30受光。
首先，在对LD-I进行调整、固定时，如图7、图8所示，对压入了LD 19后的LD保持架20进行调节，在一对孔部20h、20i中插入调整销27a、27b。此时，LD保持架20的层次部20g被调节成在图8中朝向右侧(+X方向)。在该状态下，对LD-I通电规定电流值的电流，以从光纤16出射的激光功率最大的方式，使可动组件26沿XY方向移动，确认大于预先计算求出的额定功率的情况，以跨越LD保持架20的外周面的切口部20b、20c和基座1的底面1k的方式，相对于LD 19的光轴在4处涂布粘接剂21a，从UV光纤28a、28b照射UV光使其固化。如上所述，能够没有遮挡物地可靠地对粘接剂21a照射UV光使其固化，而且，粘接剂21a对称地涂布于LD保持架20，因此，难以由于粘接剂的固化收缩和线膨胀而使LD保持架20产生偏移。并且，即使在LD保持架20产生倾斜，也难以产生发光点19d的位置偏移，因此，在调整时，光功率计30的值没有偏差，调整作业性良好，并且，相对于LD保持架20的倾斜，发光点19d的位置难以变化，能够提供可靠性更高的光源装置。
接着，在对LD-II进行调整、固定的情况下，在如图8所示粘接固定的LD-I的左侧，对压入了LD 19后的LD保持架20进行调节，以使层次部20g朝向左侧(-X方向)，与LD-I同样进行调整、固定。
在对LD-III进行固定的情况下，如图9、图10所示，在使固定组件29逆时针旋转90度的状态下，对压入了LD 19后的LD保持架20进行调节，以使层次部20g在图10中朝向右侧(+X方向)，在一对孔部20h、20i中插入调整销27a、27b，与LD-I同样进行调整、固定。LD-IV～LD-VII也同样。在上述方法中，在对LD-III～LD-VII进行调整、固定时，使固定组件29逆时针旋转90度，但是，即使不使固定组件旋转就在一对孔部20j、20k中插入调整销27a、27b，也能够进行同样的调整、固定。
在LD-I～LD-VII的调整、固定结束后，光源模块24从调整装置下降，如图11所示，以跨越LD保持架20的外周侧面即切口部20d、20e和基座1的底面1k的方式，针对7个LD保持架20在2点涂布与粘接剂21a相同种类的粘接剂21b，集中对7个LD保持架20照射UV光使其固化。这样，在LD保持架20中对称地追加涂布粘接剂21b并使其固化，因此，不会由于粘接剂21b的固化收缩而使LD保持架20产生位置偏移，并且，能够提高LD保持架20的粘接强度。并且，粘接剂21a、21b在基座1和LD保持架20的抵接面附近，对称配置于固定有LD 19的LD保持架20，因此，以几乎不会由于粘接剂21a、21b的线膨胀而产生LD保持架20的偏移、LD 19的光轴位置偏移以及光轴倾斜的方式进行固定。这里，如图2所示，LD保持架20中的LD-III～LD-VII配置成层次部20g朝向相同方向，但是，LD-I以旋转90度的朝向配置，LD-II以逆向旋转90度的朝向配置，因此，LD 19的偏振方向不是恒定的，入射到光纤16的激光的偏振方向混杂，因此，能够抑制图像显示时的视频的颜色不均(提高均一性)。即，相对于LD保持架20，以偏振方向一致的方式压入各LD 19，改变LD保持架20的一部分的朝向并将其固定在基座1上，由此，LD 19的偏振方向混杂，抑制了视频的颜色不均。
沿着固定有镜筒8的基座1和固定有LD 19的LD保持架20的抵接面，对透镜和LD 19的光轴位置进行调整，因此，能够使调整作业集中在一处，并且，能够吸收部件尺寸和光学特性的偏差，调芯到最佳位置。即，使固定有LD 19的LD保持架20相对于固定有各光学部件(第1准直透镜2、第2准直透镜4、第1聚光透镜9、第2聚光透镜11等)的基座1在抵接面内相对移动，由此，能够在一次的定位作业中对LD 19的光轴位置进行调整。并且，在基座1的抵接面和LD保持架20的侧面进行粘接，因此，即使LD保持架20或基座1不具有紫外线透射性，也能够进行可靠的固定，耐久性提高。进而，按压调整装置的调整销27a、27b使其与设于LD保持架20的下表面20f的位置调整用凹部(孔部20h～20k)抵接来进行位置调整，因此，能够容易地进行细微等级的位置调整，并且，调整夹具的影子不会进入粘接剂，能够可靠地照射紫外线。
如上所述，LD保持架20不会产生粘接时和粘接后的偏移，以高可靠性进行粘接固化，但是，粘接剂21a、21b在固化时，产生丙烯酸系的单体(丙烯酸酯的单体)作为逸出气体，逸出气体经由在基座1和LD保持架20的抵接面形成的基于表面粗糙度的几微米的间隙进入小室23中，气状存在。在该状态下点亮LD 19时，由于光子能量，逸出气体聚合，成为微粒子附着于周围。特别地，该附着物还附着于光子能量密度高的LD 19的出射窗19c和第1准直透镜2的表面，产生从LD 19出射的激光的透射率长期低下的不良情况。为了避免该情况，在本实施方式中，如图12所示，紧贴着减压装置31安装基座1的底面1k侧，从贯通孔22集中抽吸、去除7处在小室23中扩散的逸出气体。如上所述，从光路上取出在粘接剂固化时产生的逸出气体，抑制了由于与LD 19的光子能量的相互作用而产生的污垢。并且，一般地，丙烯系UV固化型粘接剂由于热而排出逸出气体。因此，对光源模块24进行热处理，由此，全部取出来自粘接剂21a、21b的逸出气体成分。举个例子，在某种丙烯系UV固化型粘接剂中，与仅进行UV固化相比，通过65℃、9小时的热处理后，残留逸出气体量能够减少到10％以下。并且，此时，从粘接剂21a、21b产生的逸出气体经由基座1和LD保持架20的抵接面的间隙进入小室23中，因此，热处理后，再次如图12所示，紧贴着减压装置31安装基座1的底面1k侧，从贯通孔22集中抽吸、去除7处在小室23中扩散的逸出气体。如上所述，从光路上取出逸出气体，进一步抑制了由于与LD 19的光子能量的相互作用而产生的污垢，防止了从LD 19出射的激光的透射率低下。光源模块24如上所述那样调整、组装。
作为用于在基座1上固定LD保持架20的粘接剂21，使用紫外线固化型粘接剂，在紫外线固化后进行热处理，从粘接剂21产生逸出气体，从贯通孔22抽吸排出基座1的阶梯孔1a～1g、以及由第1准直透镜2、LD保持架20和LD 19构成的小室23内的逸出气体，由此，能够可靠地去除逸出气体，能够防止随着时间经过而产生逸出气体。
图13～图15是示出在光源模块24上组装作为供电单元的挠性印刷基板(FPC)32、作为冷却单元的散热单元36、光传感器等的光源装置整体的结构的图，图13是分解图，图14是组装后的立体图，图15是图14中的15-15的剖面图。用于对LD 19供给电流的FPC 32以耐光性和耐热性优良的聚酰亚胺为材料，通过LD保持架20的层次部20g，锡焊在LD 19的正极和负极即通电用引线19b上。FPC 32的详细情况如图16～图18所示，在安装于LD 19的大致圆形的LD安装部32a中形成有开孔的锡焊用凸缘32b，在其前端形成有凸部32c，凸部32c与LD保持架20的内表面孔20l弹性接触，由此，向单侧按压通电用引线19b和锡焊用凸缘32b的孔(参照图17、图18)，LD安装部32a在与LD 19锡焊之前，也无法从LD保持架20拔出，没有松动地被固定。通过这种结构，即使在要锡焊的LD 19存在多个的情况下，FPC 32的LD安装部32a也分别稳定地固定，因此，能够进行同时实现了容易的作业性和高可靠性双方的可靠的锡焊。并且，贯通孔22被FPC 32的凸部32c堵住，因此，锡焊时的焊剂难以飞散，其烟尘等难以进入小室23，能够防止污垢附着于LD 19的出射窗19c和第1准直透镜2的表面。并且，还能够防止从LD 19出射的光的散射光从贯通孔22漏出，因此，能够抑制由于漏出的散射光而产生成为污染配置在周边的部件的原因的物质。
热传导片33由厚度为0.5mm且具有弹性的硅系材料形成。珀尔帖模块34具有珀尔帖元件，通过在珀尔帖元件中流过电流，从而能够控制表面温度。热传导片35与热传导片33相同。散热单元36由热组件36a、热管36b、翅片36c构成。珀尔帖罩37与隔板17同样，为混入玻璃纤维的聚碳酸酯的成型物，设计成能够进行基座1、珀尔帖模块34、热组件36a的定位。4个固定螺钉38从基座1侧经由珀尔帖罩37均一地紧固在热组件36a上。固定螺钉38紧固在热组件36a上，由此，热传导片33和热传导片35弹性变形，LD保持架20、热传导片33、珀尔帖模块34、热传导片35和热组件36a紧贴固定。并且，珀尔帖罩37构成为如下高度：在紧固了固定螺钉38的状态下，与固定于基座1的隔板17和热组件36a接触，基座1和热组件36a不会进一步接近，因此，能够防止如下情况：由于固定螺钉38的过度紧固、来自外部的振动和冲击，对珀尔帖模块34施加过大的力，使其破损。
并且，利用具有导电性的固定螺钉38，隔着塑料制的珀尔帖罩37将热组件36a固定在基座1上，由此，珀尔帖模块34冷却的部分的热容量减小，能够进行LD 19的有效冷却。即，能够降低冷却LD 19需要的能量。并且，能够实现LD 19的长寿命化。
光传感器模块39固定有光传感器，借助传感器保持架40，通过螺钉41固定在镜筒8上，以便能够检测从设于镜筒8的侧面的孔8b漏出的激光。孔8b的位置和直径设计成光传感器不饱和。
说明光源装置的动作。首先，在使LD 19发光时，在将各LD 19串联连接在外部的控制基板上的状态下，使FPC 32通电必要电流。此时，LD 19散热，因此，根据固定于基座1的未图示的热敏电阻的温度信息，隔着LD保持架20和热传导片33，利用珀尔帖模块34冷却为必要温度。镜筒8通过隔板17与基座1进行热分离，因此，进行温度调整的范围的热容量不会大到必要程度以上，能够进行有效的温度调整。并且，在驱动珀尔帖模块34时，在热传导片33的相反侧的表面产生的热经由热传导片35传递到热组件36a，进而，经由热管36b传递到翅片36c，向空气中散热。光传感器模块39能够检测在LD 19发光时在镜筒8的内表面反射并从孔8b漏出的激光，与从光纤16出射的激光器功率进行比较，由此，监视光纤16是否没有折损或劣化等异常，在存在异常的情况下，进行遮断对LD 19供电的电流的非正常停止处理。如上所述，LD 19在必要温度、必要电流下被驱动，一边监视从光纤16正常出射功率的情况一边进行动作。
本实施方式的光源装置在LD保持架20的内表面孔20l中锡焊LD 19的通电用引线19b和FPC 32，在LD保持架20的下表面20f隔着热传导片33紧贴配置珀尔帖模块34，由此，能够在小空间内进行FPC 32的连接，并且，不用对LD 19进行气密密封，就能够容易且有效地进行LD 19的冷却。
并且，在固定有LD 19的LD保持架20上设置与外部气体连接的贯通孔，进行LD保持架的位置调整和连接固定，由此，对激光进行合成并会聚在光纤中，因此，成本低且生产性和可靠性高。
实施方式2
图19～图21是示出本发明的光源装置的实施方式2的主要部分的结构的图，图19是分解图，图20是组装图，图21是图20中的21-21剖面图。图示的部分是与实施方式1中的基座1、准直透镜组、板簧5、约束板6、螺钉7、LD 19以及LD保持架20的部分相当的结构，对等同于实施方式1的部件标注相同标号。在本实施方式中，针对一个基座保持架50的压入孔50m，从通电用引线19b侧压入固定有6个LD 19。为了抑制均一性，在光轴旋转方向相差90度的状态下配置各3个LD 19，由此，LD 19的偏振方向不会均一地一致。在基座保持架50中，对应于6个LD 19，分别嵌入6个第1准直透镜2、第1衬圈3和第2准直透镜4，这些准直透镜组通过多个螺钉7不偏不斜地固定一张板簧5和一张约束板6，由此，以即使施加振动、冲击也不会产生差异的方式高精度地固定于基座保持架50。
在基座保持架50的背面50f，对应于6个LD 19，形成配置有通电用引线19b的内表面孔50l以及使FPC 32通过的槽部50g。通电用引线19b的前端和FPC 32构成为不从基座保持架50的背面50f伸出。并且，如图22所示，在安装于FPC 32的LD 19的大致圆形的LD安装部32a中形成有开孔的锡焊用凸缘32b，在其前端形成有凸部32c，凸部32c与基座保持架50的内表面孔50l弹性接触，由此，向单侧按压通电用引线19b和锡焊用凸缘32b的孔，LD安装部32a在与LD 19锡焊之前，也无法从基座保持架50拔出，没有松动地被固定。通过这种结构，即使在要锡焊的LD 19存在多个的情况下，FPC 32的LD安装部32a也分别稳定地固定，因此，能够进行同时实现了容易的作业性和高可靠性双方的可靠的锡焊。热敏电阻42是用于测定基座保持架50的温度的热敏电阻，以不从背面50f伸出的方式，通过螺钉43固定在形成于基座保持架50的背面50f的凹部，锡焊在FPC 32上。在FPC 32的端部锡焊有LD 19以及用于进行热敏电阻42和外部基板的连接的连接器44，通过螺钉45定位并固定于基座保持架50的侧面。
图23是组装了聚光透镜和冷却单元46后的光源装置的剖面图。成为如下结构：在基座保持架50的背面50f，隔着热传导片33，通过螺钉紧贴配置有能够通过冷铁或珀尔帖模块进行温度调节的冷却单元46，来进行LD 19的冷却。并且，固定有聚光透镜9的镜筒8隔着热传导率远远低于冷却单元46和镜筒8的混入玻璃纤维的聚碳酸酯的成型物即隔板17，通过具有导电性的螺钉38紧固在冷却单元46上。通过这种结构，容易从基座保持架50向冷却单元46传递热，但是，难以从镜筒8传递热(换言之，冷却单元46冷却的部分的热容量减小)，能够进行LD 19的有效冷却。即，能够降低冷却LD 19需要的能量，能够实现LD 19的长寿命化。
利用具有导电性的固定螺钉38，隔着塑料制的隔板17将金属制的镜筒8固定在冷却单元46上，由此，LD 19的地线经由基座保持架50和固定螺钉38与镜筒8电连接，能够抑制在高频脉冲驱动LD 19时产生不必要的辐射。另外，与实施方式1同样，也可以使用具有导电性的螺钉，隔着塑料制的隔板17将镜筒8固定在基座保持架50上。
在基座保持架50的内表面孔50l中锡焊LD 19的通电用引线19b和FPC 32，在基座保持架50的背面50f紧贴配置冷却单元46，由此，能够在小空间内进行FPC 32的连接，并且，不用对LD 19进行气密密封，就能够容易且有效地进行LD 19的冷却。
实施方式1构成为，使激光会聚到直径400μm的光纤的端面，因此，进行LD和准直透镜的光轴位置的调整，但是，在使其会聚到端部面积大的焊条56的情况下，如本实施方式那样，能够以机械精度来组装LD和准直透镜。在这种结构中，也能够实现组装性良好且能够有效冷却半导体激光器的光源装置。
本发明的光源装置作为激光电视等背面投影装置以及前投射型投影装置等视频装置的光源是有用的。

Claims (9)

1.一种光源装置，该光源装置具有多个激光器模块，该多个激光器模块在芯柱的一侧配置有半导体激光器，在所述芯柱的另一侧配置有接受该半导体激光器的驱动用电力的受电端子，该光源装置对从该多个激光器模块发出的激光进行会聚并使之出射，其特征在于，该光源装置具有：
模块固定体，其具有分别嵌入而收纳所述激光器模块的多个安装孔；
供电部件，其在端部形成有与收纳于所述安装孔的各激光器模块的所述受电端子连接的多个供电端子；以及
冷却部件，其对所述各激光器模块进行冷却，
在所述模块固定体的一个端面形成有收纳所述供电部件的槽部，
所述冷却部件紧贴配置于所述模块固定体的所述一个端面。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
在所述供电部件的端部形成有凸部，利用各所述安装孔的内周面使该凸部变形，将所述供电部件的端部固定于各所述安装孔。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，
所述冷却部件具有吸热侧与所述模块固定体抵接的珀尔帖模块、和配置于该珀尔帖模块的散热侧的热组件。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，
所述模块固定体具有：
筒状的多个保持架，其具有所述安装孔；以及
平板状的基座，其具有用于使来自固定于所述保持架的多个激光器模块的激光通过的多个贯通孔，以连接各所述贯通孔和所述安装孔的方式固定所述多个保持架。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有：
筒状的透镜保持体，其保持集中会聚从各所述贯通孔出射的多个激光的聚光透镜，且固定于所述基座；以及
隔板，其介于所述基座和所述透镜保持体之间，热传导率低于所述透镜保持体。
6.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有：
筒状的透镜保持体，其保持集中会聚从各所述贯通孔出射的多个激光的聚光透镜，且固定于所述冷却部件；以及
隔板，其介于所述冷却部件和所述透镜保持体之间，热传导率低于所述透镜保持体。
7.根据权利要求1～3中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，
所述模块固定体一体成形。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有：
筒状的透镜保持体，其保持集中会聚从各所述安装孔出射的多个激光的聚光透镜，且固定于所述冷却部件；以及
隔板，其介于所述冷却部件和所述透镜保持体之间，热传导率低于所述透镜保持体。
9.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有：
筒状的透镜保持体，其保持集中会聚从各所述安装孔出射的多个激光的聚光透镜，且固定于所述模块固定体；以及
隔板，其介于所述模块固定体和所述透镜保持体之间，热传导率低于所述透镜保持体。
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