JP2002116412A

JP2002116412A - 携帯型レーザ装置

Info

Publication number: JP2002116412A
Application number: JP2000309847A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Miura; 栄朗三浦
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】低電圧で駆動でき、可視領域のレーザ光を出射
する携帯型レーザ装置を提供する。【解決手段】押しボタンスイッチ７が押されて駆動装置
６がオンになり、電池３から半導体レーザ１０に電力が
供給されると、半導体レーザ１０から基本波である７５
０〜１５００ｎｍの波長帯域のレーザビーム３４が出射
され、半導体レーザ１０に直接結合された導波路型の光
波長変換素子１４に入射される。前記半導体レーザから
入射され光導波路３０を伝搬するレーザビーム３４は、
導波路型の光波長変換素子１４により波長変換されされ
て、光導波路端面から出射する。光波長変換素子１４の
光導波路端面から出射された光は、コリメータレンズ６
４、６６によって平行光化された後、ＩＲカットフィル
タ８によって基本波が除去され、３７５ｎｍ〜７５０ｎ
ｍの可視領域の第２高調波６２がレーザポインタから出
射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯型レーザ装置に
関し、特に電池で駆動可能なレーザポインタ等の携帯型
レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】会議や講演会においてオーバヘッドプロ
ジェクタ（ＯＨＰ）等でスクリーンに投影した投影図を
指し示すプレゼンテーションツールとして、レーザポイ
ンタが使用されている。このレーザポインタはペン型ケ
ース内に電源である電池とレーザ光源とが格納されたも
のであり、このレーザ光源としては６００〜７００ｎｍ
の赤色光を出射する半導体レーザが使用されるのが一般
的であった。

【０００３】最近では、緑色や青色といった暗所での視
感度がより高い波長領域のレーザポインタも開発されて
いる。例えば、緑色のレーザポインタでは、共振器内に
固体レーザ結晶を配置しこの固体レーザ結晶を半導体レ
ーザで励起して、発生する光を第２高調波発生素子（Ｓ
ＨＧ）によって波長変換する内部共振器型ＳＨＧを用い
て緑色光を得ている。また、青色のレーザポインタで
は、発振波長４１０ｎｍの窒化ガリウム系半導体レーザ
を使用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
内部共振器型ＳＨＧでは、ネオジウム（Ｎｄ）等の希土
類元素がドーピングされた固体レーザ媒質であるＹＡＧ
結晶やＹＶＯ₄結晶等の高価な固体レーザ結晶が使用さ
れているため、作製コストが高くなる、という問題があ
る。また、内部共振器を構成するため、固体レーザ結晶
や共振器を構成する部材に、入射波長、共振波長、及び
出射波長のそれぞれに対応するための反射膜や反射防止
膜を設けなければならず、作製が複雑になる、という問
題がある。

【０００５】また、緑色、青色と発振波長が短くなるに
従って半導体レーザのバンドギャップが広がり、消費電
力が大きくなる。例えば、４５０ｎｍ以下の波長で発振
する半導体レーザでは１．５Ｖ以上の駆動電圧が必要で
ある。このため電池を電源として駆動することが困難と
なり、大型電源が必要になって、レーザ装置の携帯が困
難になる。

【０００６】さらに、４１０ｎｍより長波長で６００ｎ
ｍより短波長の発振波長の半導体レーザは未だ市販され
ていない、という現実的な問題もある。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成さ
れたものであり、本発明の目的は、低電圧で駆動でき、
可視領域のレーザ光を出射する携帯型レーザ装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、基本波であるレーザ光を
出射する半導体レーザと、前記半導体レーザに電力を供
給する電源と、該半導体レーザに直接結合されると共
に、前記半導体レーザから入射され光導波路を伝搬する
基本波を波長変換する導波路型の光波長変換素子と、前
記導波路型の光波長変換素子から出射された波長変換波
を集光する集光光学系と、を含んで構成したことを特徴
とする。

【０００９】請求項１の発明では、半導体レーザに電源
から電力が供給されると、半導体レーザから基本波であ
るレーザ光が出射され、該半導体レーザに直接結合され
た導波路型の光波長変換素子に入射される。前記半導体
レーザから入射され光導波路を伝搬する基本波は、導波
路型の光波長変換素子により波長変換され、集光光学系
により集光される。

【００１０】この通り、導波路型の光波長変換素子に入
射された基本波は光導波路を伝搬する間に波長変換され
て出射されるので、短波長の半導体レーザより低電圧で
駆動でき、携帯型レーザ装置からは視認性が良いとされ
る緑色や青色の可視領域のレーザ光を出射することがで
きる。また、半導体レーザと導波路型の光波長変換素子
とは直接結合されるので、固体レーザ結晶を用いる必要
がなく装置構成が簡単になる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
において、前記基本波であるレーザ光が、７５０〜１５
００ｎｍの波長帯域の光であることを特徴とする。光源
として７５０〜１５００ｎｍの赤外領域のレーザ光を出
射する半導体レーザを用いているので、低電圧で駆動す
ることができ、携帯型レーザ装置を小型電源を用いて駆
動することができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２の発明において、前記半導体レーザから出射されるレ
ーザ光を所定波長にロックしたことを特徴とする。半導
体レーザから出射されるレーザ光を所定波長にロックし
たことにより、携帯型レーザ装置から波長変換波を安定
に出力することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３の発明
において、前記半導体レーザから出射されるレーザ光
を、半導体レーザの前記導波路型の光波長変換素子に直
接結合された第１の端面及び該第１の端面とは別の第２
の端面側に設けられた反射部材とで構成された外部共振
器と、共振させるレーザ光の波長を選択する波長選択光
学素子と、を備えた波長ロック機構により、所定波長に
ロックしたことを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項４の発明
において、前記第２の端面から前記反射部材までの光学
長が、半導体レーザのコヒーレント長よりも大きいこと
を特徴とする。外部共振器の共振器長を半導体レーザの
コヒーレント長よりも長くすることにより、外部共振器
の共振器長が多少変動しても半導体レーザの発振波長に
与える影響が低減され、使用環境の湿度や気圧の変化に
も十分対応することができ、波長変換波を安定して出力
することができる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項３の発明
において、前記半導体レーザは、内部に波長をロックす
るためのグレーティングを備えた、分布ブラッグ反射型
レーザまたは分布帰還型レーザであることを特徴とす
る。内部に波長をロックするためのグレーティングを備
えた分布ブラッグ反射型レーザまたは分布帰還型レーザ
を半導体レーザとして用いることにより、携帯型レーザ
装置をよりコンパクト化することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。（第１の実施の形態）本発明をレーザポインタに適用し
た第１の実施の形態について説明する。図１に示すよう
に、本実施の形態に係るレーザポインタ１は円筒状ケー
ス２を備えており、この円筒状ケース２内には、電源と
しての電池３、レーザ光を出射する光源部５、及び光源
部５を駆動する駆動装置６が格納されている。駆動装置
６には駆動装置６をオンオフするための押しボタンスイ
ッチ７と電池３とが接続されている。スイッチ７はオン
オフの切替え操作が行えるように、円筒状ケース２の外
側に突出している。光源部５から出射されるレーザ光の
光路４の出射方向下流側には、赤外光を除去する円盤状
のＩＲカットフィルタ８が、光路４と交差するように円
筒状ケース２の内周に設けられた溝部に嵌め込まれて固
定されている。

【００１７】光源部５は、図２に示すように、第１の端
面（前方出射端面）とこの第１の端面に対向する第２の
端面（後方出射端面）とを備え、基本波である７５０〜
１５００ｎｍの波長帯域のレーザ光を出射する半導体レ
ーザ１０、半導体レーザ１０の前方出射端面と共に外部
共振器を構成する反射部材としてのミラー１２、及び半
導体レーザ１０から出射された基本波を波長変換して第
２高調波を出力する導波路型の光波長変換素子１４を備
えている。

【００１８】半導体レーザ（ＬＤ）１０は半導体レーザ
用のマウント１６に保持され、２次高調波発生素子（Ｓ
ＨＧ）で構成された光波長変換素子１４は光波長変換素
子用のマウント１８に保持されている。半導体レーザ１
０と光波長変換素子１４とは、マウントに保持された状
態で、半導体レーザ１０の出射部分と光波長変換素子１
４の導波路部分（入射部分）とが一致するように位置合
わせされ、ＬＤ−ＳＨＧユニット２０が構成されてい
る。これにより半導体レーザ１０の前方出射端面に光波
長変換素子１４が直接結合される。このＬＤ−ＳＨＧユ
ニット２０は基板２２上に固定されている。

【００１９】半導体レーザ１０は、ファブリペロー型
（ＦＰ型）の単峰性の空間モード（横シングルモード）
を有する通常の半導体レーザ（レーザダイオード）であ
り、半導体レーザ１０の両端面（劈開面）には、発振波
長の光に対するＬＲ（低反射率）コート２４Ａ、２４Ｂ
が施されている。例えば、ＬＲコート２４Ａの基本波に
対する反射率を３０％、ＬＲコート２４Ｂの基本波に対
する反射率を３０％とすることができる。

【００２０】光波長変換素子１４は、非線形光学効果を
有する強誘電体であるＬｉＮｂＯ3にＭｇＯが例えば５
ｍｏｌ％ドープされたもの（以下、ＭｇＯ−ＬＮと称す
る）の結晶からなる基板２６を備えており、この基板２
６には、そのＺ軸と平行な自発分極の向きを反転させた
ドメイン反転部２８が後述する所定周期Λで形成された
周期ドメイン反転構造と、この周期ドメイン反転構造に
沿って延びるチャンネル光導波路３０と、が形成されて
いる。また、光波長変換素子１４の半導体レーザ側端面
には、基本波に対するＡＲ（透過性）コート３２Ａが施
され、出射側端面には第２高調波及び基本波に対するＡ
Ｒコート３２Ｂが施されている。なお、周期ドメイン反
転構造を有する導波路型の光波長変換素子１４の作製方
法については、特開平１０−２５４００１号公報等に詳
細に記載されている。

【００２１】また、光波長変換素子１４の前方出射端面
は斜めに研磨されて、チャンネル光導波路３０が延びる
方向に垂直な面に対して、チャンネル光導波路３０が延
びる方向に角度θ（３°≦θ）以上傾斜した傾斜面が形
成されている。このように光導波路端面を含む前方出射
端面を斜めに研磨したことにより、基本波がチャンネル
光導波路３０に再入射するのを防止し、半導体レーザ１
０への戻り光を無くすことができる。

【００２２】また、ＬＤ−ＳＨＧユニット２０には、半
導体レーザ１０の後方出射端面から発散光状態で出射し
たレーザビーム（後方出射光）３４Ｒを平行光化するコ
リメータレンズ３６が取り付けられ、このＬＤ−ＳＨＧ
ユニット２０及びコリメータレンズ３６は、気密封止部
材としてのパッケージ３８内にドライ窒素等の不活性ガ
スまたはドライ空気と共に気密封止され固定されてい
る。なお、コリメータレンズ３６としては、セルフォッ
ク（商品名）のような分布屈折率ロッドレンズ、非球面
レンズ、及び球面レンズのいずれをも使用することがで
きる。

【００２３】パッケージ３８には、半導体レーザ１０か
らの後方出射光３４Ｒが透過する窓孔４０Ａと光波長変
換素子１４からの前方出射光６２が透過する窓孔４０Ｂ
とが形成され、この窓孔４０Ａと窓孔４０Ｂには、それ
ぞれ透明な窓板４２Ａと窓板４２Ｂとが気密状態を保つ
ように被着されている。また、パッケージ３８には、ワ
イヤ取出孔に低融点ガラス等を気密状態で嵌合させたワ
イヤ取出部４４が形成され、半導体レーザ１０の両電極
に結線された２本のワイヤ４６Ａ、４６Ｂがワイヤ取出
部４４を貫通して引き出され、半導体レーザ１０はこの
ワイヤ４６Ａ、４６Ｂを介して駆動回路６に接続されて
いる。

【００２４】パッケージ３８は、ＬＤ−ＳＨＧユニット
２０とコリメータレンズ３６とを気密封止した状態で、
ミラー１２と共に基板４８上に固定されている。ミラー
１２は、そのレーザビーム入射側の面にはＡＲコート５
０が施され、入射側の面と反対側の面にはＨＲコート５
２が施されている。パッケージ３８の窓板４２Ａとミラ
ー１２との間には、ホルダー５４に回転可能に保持され
た波長選択素子としての狭帯域バンドパスフィルタ５６
と、レーザビーム３４Ｒの光路を略１８０°折り曲げる
ための一対の全反射プリズム５８Ａ及び５８Ｂと、平行
光化されたレーザビーム３４Ｒをミラー１２のＨＲコー
ト５２の表面に収束させる集光レンズ６０と、がこの順
に配置され、基板４８上に固定されている。ミラー１２
のＨＲコート５２の基本波に対する反射率は９５％とす
るのが好ましい。

【００２５】ミラー１２と半導体レーザ１０の前方出射
端面とによって構成される外部共振器の共振器長（即
ち、半導体レーザ１０の前方出射端面からミラー１２の
ＨＲコート５２の表面までの光学長）が、半導体レーザ
から出射される基本波のコヒーレント長よりも長くなる
ように、半導体レーザ１０とミラー１２とが配置されて
いる。基本波のコヒーレント長Ｌは、そのレーザビーム
固有の可干渉距離であり、レーザビームの波長をλ、ス
ペクトル幅をΔλとすると、下記式に従い算出すること
ができる。基本波のコヒーレント長Ｌは、一般には１０
０ｍｍ程度であるので、外部共振器の共振器長を、例え
ば１００ｍｍを超える長さとすることができる。

【００２６】Ｌ＝λ²／２πｎΔλ また、パッケージ３８の窓板４２Ｂの外側には、光波長
変換素子１６の前方出射端面から出射した第２高調波６
２（基本波３４を含む）を平行光化する一対のコリメー
タレンズ６４、６６が配置されている。このうちコリメ
ータレンズ６４は基板４８上に固定され、コリメータレ
ンズ６４の光出射側に配置されたコリメータレンズ６６
は基板上を移動可能なレンズ枠６８に固定されている。
このレンズ枠６８は、レンズ枠６８をレーザ光の出射方
向に移動させるための節度機構を備えたスライダ７４に
固定されている。そして、スライダ７４とレンズ枠６８
をコリメータレンズ６４の方向に付勢するバネ７０とに
よりコリメータレンズ６６の位置を変更して、スポット
径を調節することができる。なお、基板４８に固定され
た各光学要素は、基板４８と共にレーザビームの出射部
分が透明な図示しない防塵用カバーにより覆われてい
る。

【００２７】次に、このレーザポインタの動作について
説明する。押しボタンスイッチ７が押されて駆動装置６
がオンになると、電池３から半導体レーザ１０に電力が
供給され、半導体レーザ１０が発振する。

【００２８】半導体レーザ１０から光波長変換素子１４
に向かわずに後方側に発せられたレーザビーム３４Ｒ
（後方出射光）は、コリメータレンズ３６によって平行
光化され、平行光化されたレーザビーム３４Ｒは狭帯域
バンドパスフィルタ５６を透過した後、一対の全反射プ
リズム５８Ａ及び５８Ｂにより光路を略１８０°折り曲
げられて、集光レンズ６０により集光されてミラー１２
上において収束する。ミラー１２で反射されたレーザビ
ーム３４Ｒは、それまでの光路を逆に辿って半導体レー
ザ１０にフィードバックされる。即ち、この装置では、
ミラー１２と半導体レーザ１０の前方端面とによって半
導体レーザ１０の外部共振器が構成されている。

【００２９】この外部共振器の中に配された狭帯域バン
ドパスフィルタ５６により、フィードバックされるレー
ザビーム３４Ｒの波長が選択される。半導体レーザ１０
はこの選択された波長で発振し、選択波長は狭帯域バン
ドパスフィルタ５６の回転位置に応じて変化するので、
この狭帯域バンドパスフィルタ５６を適宜回転させるこ
とにより、半導体レーザ１０の発振波長を、光波長変換
素子１４のドメイン反転部２８の周期と位相整合する波
長に選択、ロックすることができる。

【００３０】一方、所定波長にロックされ、半導体レー
ザ１０から前方側に発せられたレーザビーム３４は、チ
ャンネル光導波路３０内に入射する。このレーザビーム
３４はチャンネル光導波路３０をＴＥモードで導波し、
その周期ドメイン反転領域で位相整合（いわゆる疑似位
相整合）して、波長が１／２、例えばレーザビーム３４
の中心波長が９５０ｎｍとすると４７５ｎｍの第２高調
波６２に波長変換される。この第２高調波６２もチャン
ネル光導波路３０を導波モードで伝搬し、光導波路端面
から出射する。

【００３１】なお、本発明者等の研究によると、光導波
路を０次モードより１次モードで伝搬する第２高調波の
方が基本波との重なり積分が大きいことが分かった。即
ち、１次モードで伝搬する第２高調波と基本波とを位相
整合させた方が、波長変換効率が高くなる。このため、
本実施の形態では、光波長変換素子１４のチャンネル光
導波路３０を１次モードで伝搬する第２高調波６２と基
本波３４とが擬似位相整合するように、周期ドメイン反
転構造の周期Λが設定されている。具体的には、光導波
路の基本波に対する実効屈折率をｎω、第２高調波に対
する実効屈折率をｎ₂ω、基本波の波長をλ_Fとしたと
き、下記式を満足するように周期Λを設定している。

【００３２】ｎ₂ω− ｎω＝λ_F／２Λ また、光導波路端面からは、波長変換されなかったレー
ザビーム３４も発散光状態で出射し、第２高調波６２と
共に一対のコリメーターレンズ６４、６６によって平行
光化される。従って、光波長変換素子１４の光導波路端
面から出射された光は、コリメータレンズ６４、６６に
よって平行光化された後、ＩＲカットフィルタ８によっ
て基本波３４が除去され、第２高調波６２がレーザポイ
ンタから出射される。（第２の実施の形態）本発明をレーザポインタに適用し
た第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形
態は、光源部を構成する半導体レーザの外部共振器の共
振器長を短くして外部共振器構造を簡素化した以外は、
第１の実施の形態のレーザポインタと略同様の構成であ
るため、同一部分に付いては同じ符号を付して説明を省
略する。

【００３３】図３に示すように、パッケージ３８の窓板
４２Ａとミラー１２との間には、ホルダー５４に回転可
能に保持された波長選択素子としての狭帯域バンドパス
フィルタ５６と、平行光化されたレーザビーム３４Ｒを
ミラー１２のＨＲコート５２の表面に収束させる集光レ
ンズ６０と、がこの順に配置され、基板４８上に固定さ
れている。従って、ミラー１２と半導体レーザ１０の前
方出射端面とによって構成される外部共振器の共振器長
は、第１の実施の形態に比べ短くなる。

【００３４】このレーザポインタでは、押しボタンスイ
ッチ７が押されて駆動装置６がオンになると、電池３か
ら半導体レーザ１０に電力が供給され、半導体レーザ１
０が発振する。半導体レーザ１０から光波長変換素子１
４に向かわずに後方側に発せられたレーザビーム３４Ｒ
（後方出射光）は、コリメータレンズ３６によって平行
光化され、平行光化されたレーザビーム３４Ｒは狭帯域
バンドパスフィルタ５６を透過した後、集光レンズ６０
により集光されてミラー１２上において収束する。ミラ
ー１２で反射されたレーザビーム３４Ｒは、それまでの
光路を逆に辿って半導体レーザ１０にフィードバックさ
れる。即ち、この装置では、ミラー１２と半導体レーザ
１０の前方端面とによって半導体レーザ１０の外部共振
器が構成されている。

【００３５】この外部共振器の中に配された狭帯域バン
ドパスフィルタ５６により、フィードバックされるレー
ザビーム３４Ｒの波長が選択される。半導体レーザ１０
はこの選択された波長で発振し、選択波長は狭帯域バン
ドパスフィルタ５６の回転位置に応じて変化するので、
この狭帯域バンドパスフィルタ５６を適宜回転させるこ
とにより、半導体レーザ１０の発振波長を、光波長変換
素子１４のドメイン反転部２８の周期と位相整合する波
長に選択、ロックすることができる。

【００３６】これ以降は、第１の実施の形態と同様にし
て、所定波長にロックされ、半導体レーザ１０から前方
側に発せられたレーザビーム３４は、チャンネル光導波
路３０内に入射し、チャンネル光導波路３０をＴＥモー
ドで導波し、第２高調波６２に波長変換されて、光導波
路端面から出射する。光波長変換素子１４の光導波路端
面から出射された光は、コリメータレンズ６４、６６に
よって平行光化された後、ＩＲカットフィルタ８によっ
て基本波３４が除去され、第２高調波６２がレーザポイ
ンタから出射される。（第３の実施の形態）本発明をレーザポインタに適用し
た第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形
態は、光源部を構成する半導体レーザに、内部に波長を
ロックするためのグレーティングを備えたＤＢＲ（dist
ributed Bragg reflector ：分布ブラッグ反射型）レー
ザを用いて、外部共振器構造を不要とした以外は、第１
の実施の形態のレーザポインタと略同様の構成であるた
め、同一部分に付いては同じ符号を付して説明を省略す
る。

【００３７】図４に示すように、ＬＤ−ＳＨＧユニット
２０は、気密封止部材としてのパッケージ３８内にドラ
イ窒素等の不活性ガスまたはドライ空気と共に気密封止
され、パッケージ３８内に固定されている。パッケージ
３８は、ＬＤ−ＳＨＧユニット２０を気密封止した状態
で、ミラー１２と共に基板４８上に固定されている。

【００３８】ＬＤ−ＳＨＧユニット２０には、図５に示
すように、グレーティング７６を備えた７５０〜１５０
０ｎｍの赤外領域のレーザ光を出射するＤＢＲレーザ１
０Ａが用いられている。このＤＢＲレーザ１０Ａにおい
ては、グレーティング７６の波長選択性により、その発
振波長が所定値に選択、ロックされる。なお、ＤＢＲレ
ーザ１０Ａに代えて、その他の発振波長可変レーザ、例
えばＤＦＢ（distributed feedback ：分布帰還型）レ
ーザ等を用いることもできる。

【００３９】また、ＤＢＲレーザ１０Ａは、その前方出
射端面に発振波長の光に対するＬＲコート２４Ａが施さ
れ、もう一方の端面にはＨＲコート２４Ｃが施されて、
前方にのみレーザ光を出射するように構成されている。
従って、パッケージ３８には、半導体レーザ１０Ａから
の後方出射光３４Ｒを透過させるための窓孔４０Ａ及び
窓板４２Ａは設けられていない。

【００４０】このレーザポインタでは、押しボタンスイ
ッチ７が押されて駆動装置６がオンになると、電池３か
らＤＢＲレーザ１０Ａに電力が供給され、ＤＢＲレーザ
１０Ａが発振する。このＤＢＲレーザ１０Ａにおいて
は、上記の通り、グレーティング７６の波長選択性によ
り、その発振波長を光波長変換素子１４のドメイン反転
部２８の周期と位相整合する波長に選択、ロックするこ
とができる。

【００４１】これ以降は、第１の実施の形態と同様にし
て、所定波長にロックされ、半導体レーザ１０から前方
側に発せられたレーザビーム３４は、チャンネル光導波
路３０内に入射し、チャンネル光導波路３０をＴＥモー
ドで導波し、第２高調波６２に波長変換されて、光導波
路端面から出射する。光波長変換素子１４の光導波路端
面から出射された光は、コリメータレンズ６４、６６に
よって平行光化された後、ＩＲカットフィルタ８によっ
て基本波３４が除去され、第２高調波６２がレーザポイ
ンタから出射される。

【００４２】以上の通り、第１〜第３の実施の形態に係
るレーザポインタは、光源として７５０〜１５００ｎｍ
の赤外領域のレーザ光を出射する半導体レーザを用いて
いるので、低電圧で駆動することができ、電源として電
池を用いて駆動することができる。また、半導体レーザ
と光波長変換素子とを直接結合しているので、固体レー
ザ結晶を用いることなく、装置構成が簡単になる。さら
に、導波路型の光波長変換素子に入射された基本波は光
導波路を伝搬する間に波長変換されて第２高調波が出射
されるので、３７５ｎｍ〜７５０ｎｍの可視領域のレー
ザ光を出射することができる。即ち、青色や緑色のレー
ザポインタを容易に得ることができる。

【００４３】また、第１〜第３の実施の形態に係るレー
ザポインタでは、光源部に設けられた２枚のレンズから
なる光学系は、一方のレンズが移動可能とされているの
で、そのレンズ位置を変更することによりレーザポイン
タのスポット径を適宜調節することができる。

【００４４】また、第１〜第３の実施の形態に係るレー
ザポインタは、パッケージ内に半導体レーザ及び光波長
変換素子を含む部品を気密封止しているので、部品の経
時劣化等を防止することができる。特に、気密封止され
る部品点数が少ないので、作製が容易で、各部品から発
生するガスによる封止された部品の経時劣化等を防止す
ることができる。

【００４５】また、第１〜第３の実施の形態に係るレー
ザポインタは、半導体レーザから出射されるレーザ光を
所定波長にロックしているので、携帯型レーザ装置から
波長変換波を安定に出力することができる。

【００４６】また、第１の実施の形態に係るレーザポイ
ンタは、外部共振器の共振器長を基本波のコヒーレント
長より長くすることにより、戻り光による干渉が無くな
り、ＩＬ特性の直線性を維持することができる。外部共
振器を備えた構造では、外部共振器からの戻り光など光
路長が異なる光が合成されて出射光になるが、光路長の
異なる光は互いに干渉するので、光の干渉状態が変化す
るとＩＬ特性の直線性が悪化する場合がある。例えば、
半導体レーザに印加する電流を増加すると半導体レーザ
自体が発熱して半導体レーザの屈折率と長さとが変化す
るため半導体レーザの発振波長が変化する。このような
発振波長の変化は光の干渉状態を変化させ、ＩＬ特性の
直線性を悪化させるが、第１の実施の形態のように外部
共振器の共振器長を基本波のコヒーレント長より長くす
ると、外部共振器の共振器長が多少変動しても半導体レ
ーザの発振波長に大きな影響を与えないようになる。従
って、第１の実施の形態では、半導体レーザ及び光波長
変換素子を含む少数部品を気密封止するだけで、使用環
境の湿度や気圧の変化にも十分対応することができ、波
長変換波を安定して出力することができる。また、第１
の実施の形態では、外部共振器の共振器長が長くなる
が、外部共振器は光路を折り曲げる構成として、光源部
をより小型化する工夫をしている。

【００４７】これに対し、第２の実施の形態のレーザポ
インタでは、外部共振器の共振器長を短くし、光路を折
り返すための全反射プリズムを省略して外部共振器構造
を簡素化しているので、光源部をより小型化することが
できる。

【００４８】また、第３の実施の形態では、半導体レー
ザとして、内部に波長をロックするためのグレーティン
グを備えた分布ブラッグ反射型レーザまたは分布帰還型
レーザを用いているので、携帯型レーザ装置を更にコン
パクト化することができる。

【００４９】なお、上記では本発明をレーザポインタに
適用した例について説明したが、ポータブルタイプの高
密度光ディスクの読取装置のレーザヘッドにも本発明を
適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の携帯型レーザ装置は、低電圧で
駆動でき、可視領域のレーザ光を出射することができ
る、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るレーザポインタの構成
を示す斜視図である。

【図２】第１の実施の形態に係るレーザポインタ内に格
納された光源部の構成を表す平面図である。

【図３】第２の実施の形態に係るレーザポインタ内に格
納された光源部の構成を表す平面図である。

【図４】第３の実施の形態に係るレーザポインタ内に格
納された光源部の構成を表す平面図である。

【図５】第３の実施の形態に係るレーザポインタ内に格
納された光源部に含まれるＬＤ−ＳＨＧユニットの構成
を表す光軸に沿った断面図である。

【符号の説明】

１レーザポインタ２円筒状ケース３電池４光路５光源部６駆動装置７押しボタンスイッチ８ＩＲカットフィルタ１０半導体レーザ１２ミラー１４光波長変換素子２０ＬＤ−ＳＨＧユニット３８パッケージ５６バンドパスフィルタ５８Ａ、５８Ｂ全反射プリズム６０集光レンズ６４、６６コリメータレンズ６８レンズ枠７４スライダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基本波であるレーザ光を出射する半導体レ
ーザと、前記半導体レーザに電力を供給する電源と、該半導体レーザに直接結合されると共に、前記半導体レ
ーザから入射され光導波路を伝搬する基本波を波長変換
する導波路型の光波長変換素子と、前記導波路型の光波長変換素子から出射された波長変換
波を集光する集光光学系と、を含む携帯型レーザ装置。
【請求項２】前記基本波であるレーザ光が、７５０〜１
５００ｎｍの波長帯域の光である請求項１に記載の携帯
型レーザ装置。
【請求項３】前記半導体レーザから出射されるレーザ光
を所定波長にロックした請求項１または２に記載の携帯
型レーザ装置。
【請求項４】前記半導体レーザから出射されるレーザ光
を、半導体レーザの前記導波路型の光波長変換素子に直
接結合された第１の端面及び該第１の端面とは別の第２
の端面側に設けられた反射部材とで構成された外部共振
器と、共振させるレーザ光の波長を選択する波長選択光
学素子と、を備えた波長ロック機構により、所定波長に
ロックした請求項３に記載の携帯型レーザ装置。
【請求項５】前記第２の端面から前記反射部材までの光
学長が、半導体レーザのコヒーレント長よりも大きい請
求項４に記載の携帯型レーザ装置。
【請求項６】前記半導体レーザは、内部に波長をロック
するためのグレーティングを備えた、分布ブラッグ反射
型レーザまたは分布帰還型レーザである請求項３に記載
の携帯型レーザ装置。