JP2002232056A - 半導体レーザ装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ出射面と集光レンズとの間隔を一定に
保持し、集光効率を向上させることが可能な半導体レー
ザ装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ装置１において、集光レン
ズ１５の平坦面２０ｃと半導体レーザアレイ１１の出射
面２０ａとの間隔が一定となるように集光レンズ１５が
位置合わせされた後、集光レンズ１５の平坦面２０ｃと
ヒートシンク１４の支持面２０ｂとの間に剛体フィラー
１８を含有する紫外線硬化型の接着剤１７が塗布され、
この接着剤１７に紫外線を照射して硬化させることによ
って集光レンズ１５をヒートシンク１４の支持面２０ｂ
上に接着させる。このように集光レンズ１５を固定すれ
ば、剛体フィラー１８が重合収縮による接着剤１７の体
積変化を抑制し、出射面２０ａと集光レンズ１５との間
隔が一定に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザの励起
や微細加工処理等の光源として使用される半導体レーザ
装置、及び、半導体レーザ装置におけるレンズ位置固定
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザは、スペクトル幅が狭く、
効率が高いという特徴を有するため、発振波長をＮｄ：
ＹＡＧ等の固体レーザ結晶の吸収スペクトルに適合させ
れば、効率よく固定レーザ結晶を励起することが可能で
あり、固体レーザ励起用光源として用いられている。ま
た、近年では、半導体レーザを微細加工用の光源として
用いることも検討されている。このように半導体レーザ
を固体レーザの励起や微細加工処理等の光源として用い
る場合には、高出力化及び高光密度化を図るために、レ
ーザ出射点を１次元方向に多数配列したバー状の半導体
レーザアレイ、又は、この半導体レーザアレイを２次元
状に複数積層した半導体アレイスタックを用いた半導体
レーザ装置が使用されている。

【０００３】こうした半導体レーザ装置では、各レーザ
出射点からの発熱が大きいため、レーザ素子の出力特性
が低下すると共に素子寿命が著しく短くなってしまうお
それがある。そのため、半導体レーザアレイは、熱伝導
率が高く放熱特性に優れたヒートシンクに載置された状
態（半導体レーザアレイスタックは、各半導体レーザア
レイ間にヒートシンクを挟み込んだ状態）で使用され
る。このような技術は、例えば特開平１０−２００１９
９号公報に開示されている。

【０００４】また、こうした半導体レーザ装置では、出
射されるレーザ光の発散角が大きく、レーザ光を効率よ
く集光するには出射されたレーザ光を平行化することが
必要になる。そのため、半導体レーザ装置には、出射さ
れたレーザ光を平行化するためのシリンドリカルレンズ
等の集光レンズが出射面近傍に配置される。このような
技術は、例えば特開平１０−２８４７７９号に開示され
ている。

【０００５】図８、図９及び図１０は、単一の半導体レ
ーザアレイを用いた従来の半導体レーザ装置を示すそれ
ぞれ斜視図、側面図及び平面図である。これらの図に示
すように、この半導体レーザ装置１００では、バー状の
半導体レーザアレイ１０１の上下面にそれぞれカバープ
レート１０２及びサブマウントベース１０３が接合され
ており、ヒートシンク１０４上に載置されている。ま
た、断面が半円形状である柱状の集光レンズ１０５が、
半導体レーザアレイ１０１の出射面に沿うように配置さ
れ、ヒートシンク１０４の前面（出射方向側の面）に支
持されている。この半導体レーザ装置１０１において、
半導体レーザアレイ１０１の各レーザ出射点から出射さ
れたレーザ光は、出射直後に集光レンズ１０５によって
平行化される。

【０００６】また、図１１は、半導体レーザアレイスタ
ックを用いた従来の半導体レーザ装置を示す斜視図であ
る。同図に示すように、この半導体レーザ装置１１０で
は、半導体レーザアレイ１０１、カバープレート１０２
及びサブマウントベース１０３からなるユニットがヒー
トシンク１０４を挟み込んで交互に積層されて半導体レ
ーザアレイスタックを構成している。この半導体レーザ
アレイスタックは、Ｕ字型のハウジング１１１の凹部に
配置されており、断面が半円形状である柱状の集光レン
ズ１０５が、各半導体レーザアレイ１０１の出射面に沿
うように配置され、ハウジング１１１の前面（出射方向
側の面）に両端を支持されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザ装置を固
体レーザの励起や微細加工処理等の光源として使用する
場合、固体レーザの端面や加工部位等の微小なスポット
にレーザ光を集光しなければならない。この集光効率を
向上させるためには、出射されたレーザ光を高い精度で
平行化しなければならず、レーザ出射面の近傍に配置さ
れる集光レンズの位置精度が重要となる。特に、レーザ
出射方向についての位置精度が重要であり、集光レンズ
と半導体レーザアレイの出射面との間隔が一定となるよ
うに（長手方向については、図１０におけるδ₁とδ₂と
が等しくなるように）集光レンズを配置する必要があ
る。

【０００８】しかしながら、半導体レーザ装置を作製す
る場合、半導体レーザアレイと他の各部材とを接合する
作業の際にズレが生じやすく、ヒートシンク又はハウジ
ング等のレンズホルダの支持面と半導体レーザアレイの
レーザ出射面とが平行でなくなってしまうことがある。
例えば、図１２に示すように、半導体レーザアレイ１０
１をサブマウントベース１０３上にマウントする際に図
中ｚ軸方向を回転軸とするズレが生じやすいと共に、接
合時のはんだ層１０６の厚さムラによってｙ軸方向及び
ｘ軸方向を回転軸とするズレが生じる。これらにより、
半導体レーザアレイ１０１の出射面２００ａとヒートシ
ンク１０４の支持面２００ｂとが平行でなくなってしま
う。従って、このような場合には、集光レンズと半導体
レーザアレイの出射面の間隔が一定となるように配置す
ることが困難になっていた。

【０００９】また、集光レンズは、半導体レーザアレイ
の出射面との間隔が一定となるように位置合わせされた
後、ヒートシンク又はハウジング等のレンズホルダの支
持面に接着剤を用いて固定されるが（図８〜図１１にお
ける符号１０７参照）、特に樹脂系の接着剤を用いて固
定する際、接着剤の重合収縮に伴なって集光レンズと半
導体レーザアレイの出射面との間隔が変化してしまうこ
とがあった。さらには、集光レンズと半導体レーザアレ
イの出射面の間隔が一定となるように高精度に固定でき
たとしても、接着の際に重合しなかった残存モノマー成
分の重合収縮が時間の経過と共に進行するため、集光レ
ンズと半導体レーザアレイの出射面との間隔が経時的に
変化してしまうことがあった。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、レーザ出射面と集光レンズとの間隔を一定に保
持し、集光効率を向上させることが可能な半導体レーザ
装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
レーザ装置は、複数のレーザ出射点が出射面上において
長手方向に配列された半導体レーザアレイと、半導体レ
ーザアレイの出射方向近傍に出射面に沿うようにして配
置され、半導体レーザアレイから出射されたレーザ光を
長手方向と交差する方向に集光する集光レンズと、集光
レンズを支持するための支持面を有するレンズホルダと
を備える半導体レーザ装置であって、集光レンズとレン
ズホルダの支持面との間に塗布された剛体フィラーを含
有する接着剤を硬化させることによって集光レンズがレ
ンズホルダの支持面上に接着されたことを特徴とする。

【００１２】また、第２の発明に係る半導体レーザ装置
は、複数のレーザ出射点が出射面上において長手方向に
配列された複数の半導体レーザアレイが、出射方向を同
一方向として長手方向及び出射方向と交差する方向にス
タック状に配置された半導体レーザアレイスタックと、
各半導体レーザアレイの出射方向近傍に出射面に沿うよ
うにして配置され、各半導体レーザアレイから出射され
たレーザ光を長手方向と交差する方向に集光する半導体
レーザアレイと同数の集光レンズと、集光レンズを支持
するための支持面を有するレンズホルダとを備える半導
体レーザ装置であって、集光レンズとレンズホルダの支
持面との間に塗布された剛体フィラーを含有する接着剤
を硬化させることによって集光レンズがレンズホルダの
支持面上に接着されたことを特徴とする。

【００１３】また、第３の発明に係る半導体レーザ装置
のレンズ位置固定方法は、複数のレーザ出射点が出射面
上において長手方向に配列された半導体レーザアレイ
と、半導体レーザアレイの出射方向近傍に出射面に沿う
ようにして配置され、半導体レーザアレイから出射され
たレーザ光を長手方向と交差する方向に集光する集光レ
ンズと、集光レンズを支持するための支持面を有するレ
ンズホルダとを備える半導体レーザ装置において集光レ
ンズの位置を固定する方法であって、集光レンズとレン
ズホルダの支持面との間に、剛体フィラーを含有する接
着剤を塗布する第１のステップと、当該接着剤を硬化さ
せることによって集光レンズをレンズホルダの支持面上
に接着する第２のステップとを備えることを特徴とす
る。

【００１４】また、第４の発明に係る半導体レーザ装置
のレンズ位置固定方法は、複数のレーザ出射点が出射面
上において長手方向に配列された複数の半導体レーザア
レイが、出射方向を同一方向として長手方向及び出射方
向と交差する方向にスタック状に配置された半導体レー
ザアレイスタックと、各半導体レーザアレイの出射方向
近傍に出射面に沿うようにして配置され、各半導体レー
ザアレイから出射されたレーザ光を長手方向と交差する
方向に集光する半導体レーザアレイと同数の集光レンズ
と、集光レンズを支持するための支持面を有するレンズ
ホルダとを備える半導体レーザ装置において集光レンズ
の位置を固定する方法であって、集光レンズとレンズホ
ルダの支持面との間に、剛体フィラーを含有する接着剤
を塗布する第１のステップと、当該接着剤を硬化させる
ことによって集光レンズをレンズホルダの支持面上に接
着する第２のステップとを備えることを特徴とする。

【００１５】これらの発明によれば、集光レンズとレン
ズホルダの支持面との間隔が一定となるように集光レン
ズを配置して、集光レンズとレンズホルダの支持面との
間に剛体フィラーを含有する接着剤を塗布した後、この
接着剤を硬化させて集光レンズをレンズホルダの支持面
上に接着することによって集光レンズの位置が固定され
る。このように、集光レンズとレンズホルダの支持面と
を剛体フィラーを含有する接着剤によって接着すれば、
接着処理の際又は接着後経時的に起こる重合収縮による
接着剤の体積変化を抑制するため、レーザ出射面と集光
レンズとの間隔を一定に保持することが可能になる。

【００１６】また、上記第１及び第２の発明に係る半導
体レーザ装置において、集光レンズの外周面に平坦面が
形成され、上記剛体フィラーを含有する接着剤は、当該
平坦面とレンズホルダの支持面との間に塗布されたこと
が好ましい。

【００１７】また、上記第３及び第４の発明に係る半導
体レーザ装置のレンズ位置固定方法において、上記集光
レンズとして、外周面に平坦面が形成された集光レンズ
を用い、上記第１のステップでは、当該平坦面とレンズ
ホルダの支持面との間に剛体フィラーを含有する接着剤
を塗布することが好ましい。

【００１８】これらのように、集光レンズの外周面に平
坦面を形成すれば、集光レンズの位置を調整する作業や
剛体フィラーを含有する接着剤を塗布する作業が容易に
なると共に、集光レンズを安定した状態でレンズホルダ
の支持面上に固定することが可能になる。

【００１９】また、上記第１及び第２の発明に係る半導
体レーザ装置において、集光レンズの剛体フィラーを含
有する接着剤が塗布される箇所の少なくとも下側を覆う
ように設けられた保護部材をさらに備えることも好まし
い。

【００２０】また、上記第３及び第４の発明に係る半導
体レーザ装置のレンズ位置固定方法において、集光レン
ズの剛体フィラーを含有する接着剤が塗布される箇所の
少なくとも下側を覆うように保護部材を設けるステップ
をさらに備えることも好ましい。

【００２１】これらのように、集光レンズの接着箇所を
覆うように保護部材を設ければ、強度的に弱くなりやす
い接着部分を防護することが可能であると共に、接着部
分が隠されるため装置の外観が美しくなる。また、特に
集光レンズの接着箇所の下側を覆うように保護部材を設
ければ、接着剤がたれて装置を汚す等の弊害を防止する
ことが可能になる。

【００２２】また、上記第１及び第２の発明に係る半導
体レーザ装置において、上記剛体フィラーは、紫外線を
透過する特性を有することも好ましい。

【００２３】さらに、上記第３及び第４の発明に係る半
導体レーザ装置のレンズ位置固定方法において、上記剛
体フィラーとして、紫外線を透過する特性を有する剛体
フィラーを用いることも好ましい。

【００２４】集光レンズとレンズホルダの支持面を接着
するための接着剤として、紫外線を照射することによっ
て接着作用を有する紫外線硬化型の接着剤（例えば、ア
クリル系モノマーと紫外線照射によってラジカルを発生
する重合開始剤とから構成される接着剤）を使用する場
合には、このように紫外線を透過する特性を有する剛体
フィラーを用いることによって、紫外線硬化型の接着剤
をまんべんなく硬化させることが可能になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明に係る半導体レーザ装置、及び、半導体レーザ装
置のレンズ位置固定方法の好適な実施形態について詳細
に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当
要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
また、実施形態においては、半導体レーザアレイのレー
ザ出射面に向かって左方向をｘ軸正方向、レーザ出射方
向をｙ軸正方向、レーザ出射面に向かって上方向をｚ軸
正方向とする右手系の直交座標を用いて説明する。

【００２６】まず、本発明の第１の実施形態について説
明する。図１及び図２は、それぞれ第１の実施形態に係
る半導体レーザ装置を示す斜視図及び側面図である。こ
の半導体レーザ装置１は、バー状の半導体レーザアレイ
１１と、カバープレート１２と、サブマウントベース１
３と、ヒートシンク１４と、集光レンズ１５とを備えて
構成される。

【００２７】半導体レーザアレイ１１は、ＧａＡｓ等か
らなる化合物半導体から構成されており、発光領域の大
きさが１００μｍ×２μｍ程度の１チャンネルのレーザ
出射点を出射面２０ａ上に多数配列してバー状に形成し
たものである。この半導体レーザアレイ１１には、カバ
ープレート１２及びサブマウントベース１３がはんだ付
けによって上下面から挟み込むように接合されており、
レーザ出射方向が図中ｘ軸正方向、半導体レーザアレイ
１１の長手方向（レーザ出射点の配列方向）が図中ｙ軸
方向となるようにヒートシンク１０４上に載置されてい
る。サブマウントベース１３及びヒートシンク１４は熱
伝導性に優れた材質から構成されており、ヒートシンク
１４の内部には水路（図示せず）が設けられて冷却水を
循環流通させることが可能になっている。

【００２８】また、集光レンズ１５は、円柱状のレンズ
に研削加工等を施すことによって平坦面２０ｃが形成さ
れた断面が半円形状のレンズであり、その平坦面２０ｃ
を半導体レーザアレイ１１の出射面２０ａの方向（ｘ軸
負方向）に向けた状態で、出射面２０ａに沿うように配
置されており、ヒートシンク１４の支持面（ｘ軸正方向
側の面）２０ｂに両端部を支持されている。集光レンズ
１５の平坦面２０ｃとヒートシンク１４の支持面２０ｂ
との間の支持部分には、ガラスビーズ等からなる剛体フ
ィラー１８を含有する接着剤１７が塗布されており、集
光レンズ１５はこの接着剤１７によってヒートシンク１
４の支持面２０ｂ上に接着されている。以下、この集光
レンズの位置固定方法について詳細に説明する。

【００２９】この位置固定方法では、まず、ヒートシン
ク１４の支持面２０ｂから約３００μｍ程度前側（ｘ軸
正方向側）に集光レンズ１５を配置し、半導体レーザア
レイ１１の出射面２０ａと集光レンズ１５の平坦面２０
ｃとの間隔が一定となるように（すなわち、半導体レー
ザアレイ１１の出射面２０ａと集光レンズ１５の平坦面
２０ｃとが平行になるように）集光レンズ１５の位置合
わせを行なう。この位置合わせ処理は、例えば、半導体
レーザアレイ１１を作動させて、集光レンズ１５によっ
て集光されたレーザ光をモニターしながら行なわれ、モ
ニター出力が最大になるように集光レンズ１５の位置が
調整される。

【００３０】集光レンズ１５の位置合わせ処理が行なわ
れた後、図３に示すように、集光レンズ１５の平坦面２
０ｃとヒートシンク１４の支持面２０ｂとの間に、剛体
フィラー１８を含有する紫外線硬化型の接着剤１７が塗
布される。ここで、剛体フィラー１８は紫外線透過性を
有するガラスビーズ等から構成されている。こうして接
着剤１７が塗布された後、紫外線ランプ（図示せず）等
を用いて接着剤１７に紫外線を照射し、接着剤１７を硬
化させることによって集光レンズ１５をヒートシンク１
４の支持面２０ｂ上に接着させる。このとき、剛体フィ
ラー１８は紫外線透過性を有するため、多方向から紫外
線を照射することを必要とせずに接着剤１７をまんべん
なく硬化させることができる。

【００３１】図４は、このようにして集光レンズ１５が
固定された半導体レーザ装置１の平面図であり、図中δ
及びδ’は、それぞれ各端における出射面２０ａと集光
レンズ１５の平坦面２０ｃとの間隔を示す値である。単
に接着剤１７のみによって固定した場合、接着処理の際
又は接着後経時的に接着剤１７の重合収縮が進行し、特
にその収縮量が各端によって異なると集光レンズ１５の
位置がずれて半導体レーザアレイ１１の出射面２０ａと
集光レンズ１５の平坦面２０ｃとの間隔が一定ではなく
なってしまう（すなわち、δ≠δ’となってしまう）。
本実施形態では、剛体フィラー１８が含有された状態で
集光レンズ１５の平坦面２０ｃとヒートシンク１４の支
持面２０ｂとを接着するため、剛体フィラー１８が重合
収縮による接着剤１７の体積変化を抑制し、半導体レー
ザアレイ１１の出射面２０ａと集光レンズ１５の平坦面
２０ｃとの間隔を一定に（すなわち、δ＝δ’に）保持
することができる。

【００３２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図５及び図６は、それぞれ第２の実施形態に係
る半導体レーザ装置を示す斜視図及び側面図である。こ
の半導体レーザ装置２では、第１の実施形態と同様にし
て形成された半導体レーザアレイ１１、カバープレート
１２及びサブマウントベース１３からなるユニットが、
ヒートシンク１４を挟み込んでｚ軸方向に交互に積層さ
れて半導体レーザアレイスタックを構成し、この半導体
レーザアレイスタックがＵ字型のハウジング２１の凹部
に配置されている。

【００３３】また、半導体レーザアレイ１１と同数の断
面が半円形状である集光レンズ１５が、平坦面２０ｃを
各半導体レーザアレイ１１の出射面２０ａの方向（ｘ軸
負方向）に向けた状態で、各出射面２０ａに沿うように
配置されており、ハウジング２１の支持面（ｘ軸正方向
側の面）２０ｂに両端部を支持されている。第１の実施
形態と同様に、各集光レンズ１５の平坦面２０ｃとハウ
ジング２１の支持面２０ｂとの間には、剛体フィラー１
８を含有する接着剤１７が塗布されており、この接着剤
１７を硬化させることによって集光レンズ１５がハウジ
ング２１の支持面２０ｂ上に固定されている。

【００３４】この半導体レーザ装置２における各集光レ
ンズ１５は、第１の実施形態において説明した位置固定
方法と同様の方法を用いて固定される。すなわち、各半
導体レーザアレイ１１の出射面２０ａと各集光レンズ１
５の平坦面２０ｃとの間隔が一定となるように各集光レ
ンズ１５の位置合わせを行なった後、集光レンズ１５の
平坦面２０ｃとヒートシンク１４の支持面２０ｂとの間
に、剛体フィラー１８を含有する紫外線硬化型の接着剤
１７を塗布し、この接着剤１７に紫外線を照射して接着
剤１７を硬化させることによって集光レンズ１５をヒー
トシンク１４の支持面２０ｂ上に接着させる。

【００３５】本実施形態においても、剛体フィラー１８
が含有された状態で集光レンズ１５の平坦面２０ｃとヒ
ートシンク１４の支持面２０ｂとを接着するため、剛体
フィラー１８が重合収縮による接着剤１７の体積変化を
抑制し、半導体レーザアレイ１１の出射面２０ａと集光
レンズ１５の平坦面２０ｃとの間隔を一定に保持するこ
とができる。

【００３６】最後に、本発明の第３の実施形態について
説明する。本実施形態では、図７に示すように、第２の
実施形態に係る半導体レーザ装置２における各集光レン
ズ１５とハウジング２１の支持面２０ｂとの接着箇所の
下側（図中ｚ軸負方向側）を覆うように箱型の保護部材
２２が設けられている。本実施形態のように、集光レン
ズ１５の接着箇所を覆うように保護部材２２を設けれ
ば、強度的に弱くなりやすい接着部分を防護することが
できると共に、接着部分が隠されるため装置の外観が美
しくなる。また、特に集光レンズ１５の接着箇所の下側
を覆うように保護部材２２を設ければ、接着剤１７がた
れて装置を汚す等の弊害を防止することができる。

【００３７】なお、本発明に係る半導体レーザ装置、及
び、半導体レーザ装置のレンズ位置固定方法は、上記実
施形態に記載の態様に限定されるものではなく、他の条
件等に応じて種々の変形態様をとることが可能である。
例えば、上記実施形態では、放熱のためのヒートシンク
や半導体レーザアレイスタックを収納するためのハウジ
ングをレンズホルダとし、これらに集光レンズを固定す
る例について説明したが、これらとは別個にレンズホル
ダを設けてそのレンズホルダに集光レンズを固定しても
よい。

【００３８】また、上記第２の実施形態では、予め半導
体レーザアレイスタックを構成した後、各レーザ出射面
に対して集光レンズを固定する例について説明したが、
各半導体レーザアレイをヒートシンク等を介して積層す
るごとにその半導体レーザアレイの出射方向近傍に集光
レンズを固定し、これらの作業を順次繰り返すことによ
って半導体レーザアレイスタックを構成してもよい。

【００３９】また、上記第３の実施形態では、集光レン
ズとハウジングの支持面との接着箇所の下側に保護部材
を設ける例について説明したが、無論、接着箇所の全体
を覆うように保護部材を設けてもよい。ただし、紫外線
硬化型の接着剤を用いる場合には、接着処理を行なう前
に保護部材を配置すると、接着剤への紫外線の照射が困
難になってしまうため、接着後に保護部材を設けること
が好ましい。

【００４０】また、上記実施形態では、集光レンズの光
学部分（すなわち、集光に関与する部分）とレンズホル
ダの支持面との間に接着剤を塗布する例について説明し
たが、集光レンズに専用の支持部を設け、この支持部と
レンズホルダの支持面との間に接着剤を塗布して集光レ
ンズを固定してもよい。例えば、集光レンズの下部に突
起部を設け、この突起部に形成された平坦面部分とレン
ズホルダの支持面とを接着することとしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体レーザ装置、及び、半導体レーザ装置のレンズ位置固
定方法によれば、レーザ出射面と集光レンズとの間隔を
一定に保持し、集光効率を向上させることが可能にな
る。

【００４２】すなわち、集光レンズとレンズホルダの支
持面とを剛体フィラーを含有する接着剤によって接着す
れば、接着処理の際又は接着後経時的に起こる重合収縮
による接着剤の体積変化を抑制するため、レーザ出射面
と集光レンズとの間隔を一定に保持することが可能にな
る。また、レーザ出射面とレンズホルダの支持面とが平
行でない場合であっても、塗布される接着剤に含まれる
剛体フィラーの含有量を調整すること等によって、集光
レンズとレンズホルダの支持面との間隔が一定となるよ
うに配置することが可能になる。

【００４３】また、集光レンズの外周面に平坦面を形成
することによって、集光レンズの位置を調整する作業や
剛体フィラーを含有する接着剤を塗布する作業が容易に
なると共に、集光レンズを安定した状態でレンズホルダ
の支持面上に固定することが可能になる。

【００４４】また、集光レンズの接着箇所を覆うように
保護部材を設ければ、強度的に弱くなりやすい接着部分
を防護することが可能であると共に、接着部分が隠され
るため装置の外観が美しくなる。また、特に集光レンズ
の接着箇所の下側を覆うように保護部材を設けることに
よって、接着剤がたれて装置を汚す等の弊害を防止する
ことが可能になる。

【００４５】また、紫外線を透過する特性を有する剛体
フィラーを用いることによって、紫外線硬化型の接着剤
をまんべんなく硬化させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視
図である。

【図２】第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の側面
図である。

【図３】第１の実施形態に係る半導体レーザ装置のレン
ズ位置固定方法を説明する摸式図である。

【図４】第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の平面
図である。

【図５】第２の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視
図である。

【図６】第２の実施形態に係る半導体レーザ装置の側面
図である。

【図７】第３の実施形態に係る半導体レーザ装置のレン
ズ位置固定方法を説明する模式図である。

【図８】第１の従来例に係る半導体レーザ装置の斜視図
である。

【図９】第１の従来例に係る半導体レーザ装置の側面図
である。

【図１０】第１の従来例に係る半導体レーザ装置の平面
図である。

【図１１】第２の従来例に係る半導体レーザ装置の斜視
図である。

【図１２】半導体レーザアレイとサブマウントベースと
を接合する際に生じるズレを説明する模式図である。

【符号の説明】

１…半導体レーザ装置、２…半導体レーザ装置、１１…
半導体レーザアレイ、１２…カバープレート、１３…サ
ブマウントベース、１４…ヒートシンク、１５…集光レ
ンズ、１７…接着剤、１８…剛体フィラー、２０ａ…レ
ーザ出射面、２０ｂ…支持面、２０ｃ…平坦面、２１…
ハウジング、２２…保護部材、１００…半導体レーザ装
置、１０１…半導体レーザアレイ、１０２…カバープレ
ート、１０３…サブマウントベース、１０４…ヒートシ
ンク、１０５…集光レンズ、１０６…はんだ層、１０７
…接着剤、１１０…半導体レーザ装置、１１１…ハウジ
ング、２００ａ…レーザ出射面、２００ｂ…支持面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒柳 和典 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H043 AE02 AE24 5F073 AB02 AB27 BA09 CA02 EA29

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーザ出射点が出射面上において
   長手方向に配列された半導体レーザアレイと、 前記半導体レーザアレイの出射方向近傍に前記出射面に
   沿うようにして配置され、前記半導体レーザアレイから
   出射されたレーザ光を前記長手方向と交差する方向に集
   光する集光レンズと、 前記集光レンズを支持するための支持面を有するレンズ
   ホルダとを備える半導体レーザ装置であって、 前記集光レンズと前記レンズホルダの支持面との間に塗
   布された剛体フィラーを含有する接着剤を硬化させるこ
   とによって前記集光レンズが前記レンズホルダの支持面
   上に接着されたことを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 複数のレーザ出射点が出射面上において
   長手方向に配列された複数の半導体レーザアレイが、出
   射方向を同一方向として前記長手方向及び前記出射方向
   と交差する方向にスタック状に配置された半導体レーザ
   アレイスタックと、 前記各半導体レーザアレイの出射方向近傍に前記出射面
   に沿うようにして配置され、前記各半導体レーザアレイ
   から出射されたレーザ光を前記長手方向と交差する方向
   に集光する前記半導体レーザアレイと同数の集光レンズ
   と、 前記集光レンズを支持するための支持面を有するレンズ
   ホルダとを備える半導体レーザ装置であって、 前記集光レンズと前記レンズホルダの支持面との間に塗
   布された剛体フィラーを含有する接着剤を硬化させるこ
   とによって前記集光レンズが前記レンズホルダの支持面
   上に接着されたことを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 前記集光レンズの外周面に平坦面が形成
   され、前記剛体フィラーを含有する接着剤は、当該平坦
   面と前記レンズホルダの支持面との間に塗布されたこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ装
   置。
4. 【請求項４】 前記集光レンズの前記剛体フィラーを含
   有する接着剤が塗布される箇所の少なくとも下側を覆う
   ように設けられた保護部材をさらに備えることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装
   置。
5. 【請求項５】 前記剛体フィラーは、紫外線を透過する
   特性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載の半導体レーザ装置。
6. 【請求項６】 複数のレーザ出射点が出射面上において
   長手方向に配列された半導体レーザアレイと、前記半導
   体レーザアレイの出射方向近傍に前記出射面に沿うよう
   にして配置され、前記半導体レーザアレイから出射され
   たレーザ光を前記長手方向と交差する方向に集光する集
   光レンズと、前記集光レンズを支持するための支持面を
   有するレンズホルダとを備える半導体レーザ装置におい
   て前記集光レンズの位置を固定する方法であって、 前記集光レンズと前記レンズホルダの支持面との間に、
   剛体フィラーを含有する接着剤を塗布する第１のステッ
   プと、 当該接着剤を硬化させることによって前記集光レンズを
   前記レンズホルダの支持面上に接着する第２のステップ
   とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置のレンズ
   位置固定方法。
7. 【請求項７】 複数のレーザ出射点が出射面上において
   長手方向に配列された複数の半導体レーザアレイが、出
   射方向を同一方向として前記長手方向及び前記出射方向
   と交差する方向にスタック状に配置された半導体レーザ
   アレイスタックと、前記各半導体レーザアレイの出射方
   向近傍に前記出射面に沿うようにして配置され、前記各
   半導体レーザアレイから出射されたレーザ光を前記長手
   方向と交差する方向に集光する前記半導体レーザアレイ
   と同数の集光レンズと、前記集光レンズを支持するため
   の支持面を有するレンズホルダとを備える半導体レーザ
   装置において前記集光レンズの位置を固定する方法であ
   って、 前記集光レンズと前記レンズホルダの支持面との間に、
   剛体フィラーを含有する接着剤を塗布する第１のステッ
   プと、 当該接着剤を硬化させることによって前記集光レンズを
   前記レンズホルダの支持面上に接着する第２のステップ
   とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置のレンズ
   位置固定方法。
8. 【請求項８】 前記集光レンズとして、外周面に平坦面
   が形成された集光レンズを用い、 前記第１のステップでは、当該平坦面と前記レンズホル
   ダの支持面との間に前記剛体フィラーを含有する接着剤
   を塗布することを特徴とする請求項６又は７に記載の半
   導体レーザ装置のレンズ位置固定方法。
9. 【請求項９】 前記集光レンズの前記剛体フィラーを含
   有する接着剤が塗布される箇所の少なくとも下側を覆う
   ように保護部材を設けるステップをさらに備えることを
   特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の半導体レー
   ザ装置のレンズ位置固定方法。
10. 【請求項１０】 前記剛体フィラーとして、紫外線を透
    過する特性を有する剛体フィラーを用いることを特徴と
    する請求項６〜９のいずれかに記載の半導体レーザ装置
    のレンズ位置固定方法。