JP2003347645A - レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の表示部品を必要とせずに、レーザ光の
出射の有無を確認することができるレーザ装置を得、製
品コストの削減、小型化、消費電力の低減を図る。 【解決手段】 筺体１３内に発光素子２５が設けられ、
この発光素子２５の一方の出射端面２５ａから出射され
たレーザ光Ａが筺体１３外へ照射されるとともに、発光
素子２５の他方の出射端面２５ｂから出射されたレーザ
光Ｂが筐体１３内に設けられたモニタ用受光素子２３に
よって検出され一方の出射端面２５ａから出射されるレ
ーザ光Ａの出力制御用に利用されるレーザ装置１１にお
いて、モニタ用受光素子２３に照射されたレーザ光Ｂの
乱反射光Ｃを筺体１３外部へ出射させる開口部２９を、
筐体１３に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筺体内に設けられ
た発光素子からのレーザ光が筺体外へ照射されるレーザ
装置に関し、更に詳しくは、レーザ光の出射の有無を知
らせる表示手段の改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザなどの発光素子を筺体の内
部に内蔵し、この発光素子から出射されたレーザ光を、
筺体外へ照射して所定の目的を達成させるレーザ装置に
は、例えば図５に示すレーザポインター１や図６に示す
バーコードリーダー３などがある。ところで、レーザ光
は、エネルギー密度が非常に高いため、半導体レーザか
らの微弱な近赤外光でも、直接目に入れると危険であ
る。レーザ光は、例えば紫外線域、中赤外線域で角膜に
吸収され、近赤外光域で虹彩の色素に吸収され熱を発生
させ、可視光域で網膜まで達して網膜を凝固させる。

【０００３】可視光半導体レーザを用いるレーザポイン
ター１やバーコードリーダー３などのレーザ装置におい
て、人がレーザ光を認識するのは、レーザ光が物体に照
射されて、その乱反射光を間接光として見た時である。
出射されたレーザ光そのものを認識することはできない
ことから、不用意にレーザ光を目に入れると視覚を損傷
する危険性がある。

【０００４】このため、従来のレーザポインター１やバ
ーコードリーダー３などのレーザ装置には、レーザ光が
発光中であることを表示するＬＥＤなどの表示灯５、７
が備えられている。表示灯５、７は、レーザ装置に内蔵
された表示灯専用の発光駆動回路によって発光される。
また、表示灯５、７は、一般的に発光素子の駆動と同期
して発光される。従って、レーザポインター１やバーコ
ードリーダー３などの操作スイッチが操作されると、同
時に表示灯５、７が点灯され、レーザ光が発光中である
ことを視認することができた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のレーザ装置は、レーザ光が発光中であることを
視認するＬＥＤなどの専用の表示灯（表示部品）及びそ
の発光駆動回路を備えていたため、部品点数が増加し、
コストを増大させる。また、レーザ装置を小型化する上
での障害となった。更に、表示部品を駆動回路によって
表示させるため、電力消費が増加する不利があった。本
発明は上記状況に鑑みてなされたもので、専用の表示部
品を必要とせずに、レーザ光の出射の有無を確認するこ
とができるレーザ装置を提供し、もって、製品コストの
削減、小型化、消費電力の低減を図ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１記載のレーザ装置は、筺体内に
発光素子が設けられ、該発光素子の一方の出射端面から
出射されたレーザ光が前記筺体外へ照射されるととも
に、前記発光素子の他方の出射端面から出射されたレー
ザ光が前記筐体内に設けられたモニタ用受光素子によっ
て検出され前記一方の出射端面から出射されるレーザ光
の出力制御用に利用されるレーザ装置において、前記モ
ニタ用受光素子に照射されたレーザ光の乱反射光を筺体
外部へ出射させる開口部が前記筐体に設けられたことを
特徴とする。

【０００７】このレーザ装置では、発光素子の他方の出
射端面から出射されたレーザ光がモニタ用受光素子に照
射され、そのレーザ光が乱反射光となって、開口部を介
して筺体の外部へ出射される。従って、その乱反射光を
目視することによって、レーザ光の出射の有無が確認可
能となるので、従来装置のように、ＬＥＤなどの専用の
表示部品を備える必要がなくなる。これにより、部品点
数が削減されるとともに、ＬＥＤなどの駆動回路も不要
になり、製品コストの削減が可能になる。また、レーザ
装置の小型化が可能となる。更に、ＬＥＤなどの駆動回
路が不要となるので、電力消費が低減し、装置全体の省
エネも可能となる。

【０００８】請求項２記載のレーザ装置は、請求項１記
載のレーザ装置において、前記開口部に、前記乱反射光
を集光する光学系が設けられたことを特徴とする。

【０００９】このレーザ装置では、乱反射光が開口部か
ら出射される際、開口部に設けられた凸レンズなどの光
学系によって集束され、乱反射光の照度が局所的に高め
られて、乱反射光の視認性が向上する。

【００１０】請求項３記載のレーザ装置は、請求項１記
載のレーザ装置において、前記開口部に、前記乱反射光
によって励起発光される蛍光体が設けられたことを特徴
とする。

【００１１】このレーザ装置では、発光素子の他方の出
射端面から出射されたレーザ光がモニタ用受光素子に照
射され、その乱反射光が開口部の蛍光体に照射される
と、照射光が一旦蛍光体に吸収された後、蛍光として放
出される。そして、蛍光体材料を適宜選択することによ
り、放出光の色を種々に変え、表示光の多色化が可能と
なる。また、本発明の基本構成では、モニタ用受光素子
に照射されたレーザ光の乱反射光が利用されるが、本請
求項３のように、一旦蛍光体に照射光を吸収させる構成
とすれば、安全性確保のために敢えて乱反射光を用いず
に、モニタ用受光素子によって反射されたレーザ光の一
部を直接蛍光体に照射し、それによって放出される蛍光
を表示光として得ることも可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザ装置の
好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明に係るレーザ装置の第一の実施の形態を表す
要部断面図、図２は第一の実施の形態によるレーザ装置
の要部外観斜視図である。

【００１３】レーザポインター、バーコードリーダーな
どのレーザ装置１１は、筺体１３の内部に、板状或いは
角柱状のヒートシンク１５が備えられている。本実施の
形態において、筺体１３は、図２に示すように、直方体
形状に形成される。ヒートシンク１５は、この筺体１３
内の底部に設けられる。従って、筺体１３内には、ヒー
トシンク１５の上面側に、収容空間１７が形成されてい
る。

【００１４】ヒートシンク１５の上面には、ＬＯＰ（La
ser on Photodiode）構造の発光受光素子１９が実装さ
れている。発光受光素子１９は、ヒートシンク１５上に
設けられ、表面に図示しない複数の電極が形成されたＳ
ｉベース２１と、この表面と同一平面状に形成されたモ
ニタ用受光素子２３と、Ｓｉベース２１の表面に突出し
て設けられた発光素子２５とからなる。これら発光素子
２５、モニタ用受光素子２３は、上記の電極に接続され
ている。それぞれの電極には、図示しないボンディング
ワイヤーを介して端子が接続される。発光受光素子１９
は、この端子を介して各素子へ電源が供給され、また、
光量変化を電気的に変換した出力信号が出力される。

【００１５】ところで、Ｓｉベース２１上に配設された
発光素子２５は、一方の出射端面２５ａと、他方の出射
端面２５ｂとの両端面から同時にレーザ光が出射され
る。一方の出射端面２５ａから出射されたレーザ光Ａ
は、筺体１３に形成した出射開口２７から筺体外へ照射
され、他方の出射端面２５ｂから出射されたレーザ光Ｂ
は、モニタ用受光素子２３に照射される。モニタ用受光
素子２３は、レーザ光Ｂの光量変化を電気的に変換し、
その出力信号を出力する。この出力信号は、図示しない
装置の制御回路へ送出される。制御回路は、この出力信
号に応じて、レーザ光Ａが安定的な出力状態となるよう
に発光素子２５を制御する。つまり、モニタ用受光素子
２３によって検出されるレーザ光Ｂは、一方の出射端面
２５ａから出射されるレーザ光Ａの出力制御用に利用さ
れている。

【００１６】発光素子２５の他方の出射端面２５ｂは、
モニタ用受光素子２３の受光面に対して略直交面となっ
ている。従って、他方の出射端面２５ｂに略垂直な方向
に出射されるレーザ光Ｂは、光束が僅かに発散しながら
モニタ用受光素子２３の受光面に照射される。なお、レ
ーザ光Ｂは、他方の出射端面２５ｂから所定の角度傾斜
させて出射させることで、モニタ用受光素子２３の受光
面を直接的に照射するものであってもよい。

【００１７】筺体１３には、モニタ用受光素子２３の直
上に、開口部２９が形成されている。レーザ光Ｂは、モ
ニタ用受光素子２３の受光面に照射されることで、受光
面の微小な凹凸によって拡散し（乱反射し）、乱反射光
Ｃとなって反射される。この乱反射光Ｃは、開口部２９
を介して筺体１３の外部へ出射される。従って、筺体１
３からレーザ光Ａが出射されるのと同期して、開口部２
９からは乱反射光Ｃが出射される。つまり、開口部２９
からの乱反射光Ｃを確認すれば、レーザ光Ａの出射の有
無が確認できるようになっている。

【００１８】このレーザ装置１１によれば、発光素子２
５の他方の出射端面２５ｂから出射されたレーザ光Ｂが
モニタ用受光素子２３に照射され、そのレーザ光Ｂが乱
反射光Ｃとなって、開口部２９を介して筺体１３の外部
へ出射される。従って、その乱反射光Ｃを目視すること
によって、レーザ光Ａの出射の有無が確認可能となるの
で、従来装置のように、ＬＥＤなどの専用の表示部品を
備える必要がなくなる。これにより、部品点数が削減さ
れるとともに、ＬＥＤなどの駆動回路も不要になり、製
品コストの削減が可能になる。また、レーザ装置１１の
小型化が可能となる。更に、ＬＥＤなどの駆動回路が不
要となるので、電力消費が低減し、装置全体の省エネも
可能となる。

【００１９】次に、本発明に係るレーザ装置の第二の実
施の形態を説明する。図３は第二の実施の形態によるレ
ーザ装置の要部断面図である。この実施の形態によるレ
ーザ装置３１は、開口部２９に、乱反射光Ｃを集光する
光学系であるレンズ３３が設けられている。レンズ３３
は、２つの球面（又は１つの平面と１つの球面）を表面
とする透明媒質でできた単レンズとすることができる。
また、レンズ３３としては、この他、複合レンズ、非球
面レンズ、屈折率を連続的に変化させる分布屈折率レン
ズ、光の回折を利用したグレーティングレンズなどを用
いてもよい。更に、光学系は、レンズの他に、開口部２
９へ乱反射光Ｃの向きを最適に変更するミラー、プリズ
ム、導光板など、或いは反射光Ｃの光出力を減衰させる
光学フィルターなどをその構成要素に含むものであって
もよい。

【００２０】このレーザ装置３１によれば、乱反射光Ｃ
が開口部２９から出射される際、開口部２９に設けられ
たレンズ３３によって集束され、乱反射光Ｃの照度が局
所的に高められて、乱反射光Ｃの視認性が向上される。

【００２１】次に、本発明に係るレーザ装置の第三の実
施の形態を説明する。図４は第三の実施の形態によるレ
ーザ装置の要部断面図である。この実施の形態によるレ
ーザ装置４１は、開口部２９に、乱反射光Ｃによって励
起発光される蛍光体４３が設けられている。

【００２２】このレーザ装置４１によれば、発光素子２
５の他方の出射端面２５ｂから出射されたレーザ光Ｂが
モニタ用受光素子２３に照射され、その乱反射光Ｃが開
口部２９の蛍光体４３に照射されると、乱反射光Ｃが一
旦蛍光体４３に吸収された後、蛍光Ｄとして放出され
る。そして、蛍光体材料を適宜選択することにより、放
出光の色を種々に変え、表示光の多色化が可能となる。
また、本発明の基本構成では、モニタ用受光素子２３に
照射されたレーザ光Ｂの乱反射光Ｃが利用されるが、本
実施の形態のように、一旦蛍光体４３に乱反射光Ｃを吸
収させる構成とすれば、安全性確保のために敢えて乱反
射光Ｃを用いずに、モニタ用受光素子２３によって反射
されたレーザ光Ｂ（即ち、乱反射光となっていないレー
ザ光）、或いはレーザ光Ｂの一部を直接蛍光体４３に照
射し、それによって放出される蛍光Ｄを表示光として得
ることも可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るレーザ装置によれば、モニタ用受光素子に照射された
レーザ光の乱反射光を、開口部を介して筺体の外部へ出
射させるので、それを目視することによって、ＬＥＤな
どの専用の表示部品を必要とせずに、レーザ光の出射の
有無を確認することができる。この結果、従来、出射の
有無を表示させるために設けていたＬＥＤなどの表示部
品が不要となり、部品点数を削減できるとともに、ＬＥ
Ｄなどの駆動回路も不要になるので、製品コストを削減
でき、且つレーザ装置を小型化することができる。ま
た、駆動回路が不要となるので、電力消費を低減でき、
省エネを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ装置の第一の実施の形態を
表す要部断面図である。

【図２】第一の実施の形態によるレーザ装置の要部外観
斜視図である。

【図３】第二の実施の形態によるレーザ装置の要部断面
図である。

【図４】第三の実施の形態によるレーザ装置の要部断面
図である。

【図５】従来のレーザ装置であるレーザポインターの外
観斜視図である。

【図６】従来のレーザ装置であるバーコードリーダーの
外観斜視図である。

【符号の説明】

１１，３１，４１…レーザ装置、１３…筺体、２３…モ
ニタ用受光素子、２５…発光素子、２５ａ…一方の出射
端面、２５ｂ…他方の出射端面、２９…開口部、３３…
レンズ（光学系）、４３…蛍光体、Ａ，Ｂ…レーザ光、
Ｃ…乱反射光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筺体内に発光素子が設けられ、該発光素
   子の一方の出射端面から出射されたレーザ光が前記筺体
   外へ照射されるとともに、前記発光素子の他方の出射端
   面から出射されたレーザ光が前記筐体内に設けられたモ
   ニタ用受光素子によって検出され前記一方の出射端面か
   ら出射されるレーザ光の出力制御用に利用されるレーザ
   装置において、 前記モニタ用受光素子に照射されたレーザ光の乱反射光
   を筺体外部へ出射させる開口部が前記筐体に設けられた
   ことを特徴とするレーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレーザ装置において、 前記開口部に、前記乱反射光を集光する光学系が設けら
   れたことを特徴とするレーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のレーザ装置において、 前記開口部に、前記乱反射光によって励起発光される蛍
   光体が設けられたことを特徴とするレーザ装置。