JP2004126533A

JP2004126533A - レンズの光軸方向調整方法

Info

Publication number: JP2004126533A
Application number: JP2003203493A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fujikawa; 藤川　康夫; Takahiro Oyu; 大湯　孝寛
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】半導体レーザの光出射側に配置されるレンズの光軸方向（Ｚ軸方向）の位置を正確に調整すること。
【解決手段】コリメータレンズ５のＺ軸方向の位置合わせを、次のように行う。先端に薄刃部が形成されている工具でホルダ６をＺ軸方向に移動させ、半導体レーザ１に対してコリメータレンズ５の光軸方向の位置が最適のところでホルダ６を停止させる。ホルダ６と固定台３との間に接着剤８を塗布し、半導体レーザ１を発光させて接着剤８に出射光を照射する。接着剤８に混入させた発光波長に感度を有する感光剤の作用で接着剤を半硬化させ、ホルダ６を固定台３に仮止めする。工具を引き抜き、仮接着の状態で、または再度接着剤を塗布して半導体レーザ１の出射光を照射し、ホルダを強固に固定台に固定する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光素子の光出射側に配置されるコリメータレンズのようなレンズの光軸方向（Ｚ軸方向）の位置を正確に調整する構成とした、半導体発光素子の光出射側に配置されるレンズの光軸方向調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザから出射される光を平行光に変換して伝搬させる目的で、半導体レーザの光出射側にコリメータレンズが設けられる。このコリメータレンズはホルダに保持されて配置される。半導体レーザから出射される光を平行光に変換する際の平行度を向上させるために、ホルダを移動してコリメータレンズの半導体レーザに対する光軸方向（Ｚ軸方向）の位置調整が行われる。
【０００３】
図６は、従来のコリメータレンズの光軸方向調整方法の例を示す概略の平面図である。図４において、半導体レーザ（ＬＤ）１０は、固定台１２に取り付けられており、リード端子１１を固定台１２から突出させている。固定台１２の内側には空間部１３が形成されており、その内周にはネジ部１４が設けられている。
【０００４】
コリメータレンズ１５は、ホルダ１６の一端に固定されている。ホルダ１６には、コリメータレンズ１５の固定側とは反対側にネジ部１７が形成されており、ネジ部１７の内部には中空部１８が形成されている。
【０００５】
ホルダ１６のネジ部１７を固定台１２の空間部１３内に進入させて、ホルダ１６のネジ部１７と固定台１２のネジ部１４とを係合する。ホルダ１６をねじ込みながら半導体レーザ１０に接近させる。コリメータレンズ１５が半導体レーザ（ＬＤ）１０の光軸方向に対して最適の位置でホルダ１４の進行を停止する。半導体レーザ（ＬＤ）１０から出射した光は、ネジ部１７の中空部１８を通り、コリメータレンズ１５に導かれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＮＡ０．３タイプのコリメータレンズにおいては、Ｚ軸方向の調整精度は１μｍ以下となることが必要である。しかしながら、前記のように、半導体レーザ（ＬＤ）１０の固定台１２のネジ部１４と、ホルダ１６のネジ部１７とを係合させる場合には、両者に存在するネジ部の加工精度などの要因で、例えば４μｍ程度のガタツキがあるため、調整精度が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題に鑑み、光軸方向（Ｚ軸方向）の調整精度を向上させた、コリメータレンズのようなレンズの光軸方向調整方法の提供を目的とする。
【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、本発明のレンズの光軸方向調整方法は、
（１）溝が設けられておりレンズを保持するホルダを半導体発光素子から離間した所定位置に配置する段階、
（２）工具の先端に形成されている薄刃部を前記溝に当接させて前記ホルダを光軸方向に移動させる段階、
（３）前記半導体発光素子に対して前記コリメータレンズの光軸方向の位置が最適位置のところで前記ホルダの移動を停止させ、工具を僅かに後進させる段階、
（４）発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤を、前記ホルダと前記半導体発光素子の固定手段との間に塗布する段階、
（５）前記半導体発光素子を発光させて前記接着剤に出射光を照射し、前記接着剤を仮接着させて前記ホルダを前記固定手段に仮止めする段階、
（６）前記工具を前記溝から引き抜く段階、
（７）前記接着剤を本接着させ、前記ホルダを前記固定手段に強固に固定する段階、
からなることを特徴とする。このため、従来のような部品の加工精度に起因する誤差が発生することなく、レンズを精度良く半導体発光素子に対して光軸方向の位置調整を行うことができる。また、レンズを保持するホルダを固定手段に仮接着させる際に、外部の光源を用いることなく、固定手段に固定されて種々の光学装置として使用される装置内蔵の半導体発光素子の出射光を利用できるので経費を節約し、半導体発光素子の使用効率が向上する上に簡単な構成で迅速にレンズの位置調整を行うことができる。なお、上記（３）の段階は、（４）の段階の後、または（５）の段階の後に行っても良い。
【０００９】
本発明の請求項２に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤の本接着は、
（８）前記接着剤又は前記接着剤とは種類の異なる接着剤を前記ホルダと前記固定手段との間に再度塗布する段階、
（９）当該接着剤を光硬化させて行う段階とを含むことを特徴とする。このため、前記仮接着を行うと共に、発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤の特性を利用して光硬化による本接着も行うので、効率良くレンズの位置調整を行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤の仮接着は、当該接着剤を光硬化させて行うことを特徴とする。このように、仮接着においても発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤の特性を利用して光硬化による接着を行う。このため、仮接着の段階で効率良くレンズの位置調整を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載のレンズの光軸方向調整方法は、当該接着剤を光硬化させる時間は、仮接着よりも本接着の方を長く設定したことを特徴とする。このように、本接着で光硬化させる時間を長く設定しているので、十分な強度でホルダを固定手段に固定することができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤の光硬化は、前記半導体発光素子の出射光を前記接着剤に照射して行うことを特徴とする。このため、半導体発光素子の出射光を接着剤の仮接着と共に本接着にも使用するので、装置内蔵の半導体発光素子の使用効率を更に向上させることができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記半導体発光素子の出射光はパルス発振による出射光であることを特徴とする。このように、パルス発振による出射光を接着剤に照射して、ホルダを固定手段に仮接着や本接着する構成としているので、レンズを精度よく位置調整することができる。
【００１４】
本発明の請求項７に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤の光硬化は、前記半導体発光素子とは異なる他の光源の出射光を前記接着剤に照射して行うことを特徴とする。このため、十分な光量で接着剤に照射して感光剤を作用させ、強固に本接着を行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項８に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤の本接着は、前記仮接着させた接着剤を熱硬化させて行うことを特徴とする。このため、高温槽などを用いて接着剤を熱硬化させ、ホルダを固定手段に本接着させることができる。
【００１６】
本発明の請求項９に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記接着剤を本接着したときの硬化度は、接着剤を仮接着したときの硬化度よりも大きくしたことを特徴とする。仮接着の段階では本接着の段階で微調整が必要となるので、接着剤の硬化度を小さくしており、合理的なレンズの光軸方向位置調整を行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項１０に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記半導体発光素子は発光層に次の、
Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）、を用いた窒化物系半導体発光素子であることを特徴とする。このため、所定の波長、例えば４００ｎｍ付近の発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤を適用して、ホルダを固定台に確実に固定し、レンズの位置ずれを防止することができる。
【００１８】
本発明の請求項１１に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記レンズの載置板に断面視Ｖ字状の溝を設け、当該溝に沿ってレンズを移動させることを特徴とする。このため、ホルダはＸ軸およびＹ軸方向には移動せず、レンズのＺ軸方向の位置調整を安定して行うことができる。
【００１９】
本発明の請求項１２に記載のレンズの光軸方向調整方法は、前記レンズをコリメータレンズとしたことを特徴とする。このように、コリメータレンズの光軸方向調整を行うので、半導体発光素子から出射される光を精度良く平行光に変換して伝搬させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図に基づいて本発明の実施形態について説明する。本発明の基本的な構成においては、先端に薄刃部が形成されている工具でホルダをＺ軸方向に移動させ、半導体発光素子に対してコリメータレンズの光軸方向の位置が最適のところでホルダを停止させる。次に、ホルダと半導体発光素子の固定手段との間に接着剤を塗布し、半導体発光素子を発光させて接着剤に出射光を照射する。続いて、接着剤に混入させた発光波長に感度を有する感光剤の作用で接着剤を仮接着させ、ホルダを固定手段に仮止めする。最後に工具を引き抜き、再度接着剤を塗布して熱硬化させホルダを強固に固定台に固定するものである。
【００２１】
図１は、本発明の構成例を示す概略の平面図、図２は工具とホルダとの関係を示す説明図である。図１において、半導体レーザ（ＬＤ）１は、、リード端子２を突出させて固定台３に取り付けられている。固定台３は、断面視略逆コ字状に形成されている。中央付近に溝７を形成したホルダ６の一端にコリメータレンズ５を支持する。固定台３に取り付けた半導体レーザ１を発光させて、種々の光学装置として使用することができる。
【００２２】
ホルダ６には、半導体レーザ１からの出射光を通過させる開口部６ａが形成されている。ホルダ６を固定台３の内部に形成されている空間部４内で図示を省略した載置台の上に配置する。載置台は平面状に形成されている。次に、後述するようにしてホルダ６を光軸方向（Ｚ軸方向）に移動する。半導体レーザ１に対して最適の位置でホルダ６を停止させる。
【００２３】
ホルダ６の半導体レーザ１に対する最適の位置は、コリメータレンズ５の焦点に半導体レーザ１が位置する場合である。このときに、コリメータレンズ５は半導体レーザ１の光を精度良く平行光線Ｒに変換する。コリメータレンズ５の半導体レーザ１に対する最適位置は、半導体レーザ１を発光させ、モニタで観察することにより決定することができる。
【００２４】
ホルダ６を停止させた位置で、ホルダ６の外周６ｘと固定台３の一方内壁３ａ間に接着剤８を塗布する。この接着剤８には、半導体レーザ１の発光波長に感度を有する感光剤が混入されている。この感光剤には、例えば４００ｎｍ程度の波長に感度を有する材料が含まれている。
【００２５】
半導体レーザ１として、例えば、発光層にＩｎＧａＮを用いて青紫色を発光する窒化物系半導体レーザが使用される。この半導体レーザ１の発光波長は、例えば４０５ｎｍである。半導体レーザ１を発光させると、出射光の一部が接着剤８を照射し、前記感光剤に光が作用して接着剤８を仮接着させる。このため、コリメータレンズ５は光軸方向位置が調整された状態で、固定台３に接着剤８により仮止めされる。
【００２６】
このように、本発明においては、発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤８の仮接着に外部光源を使用する必要がない。種々の光学装置として使用される装置内蔵の半導体レーザ１を接着剤８の仮接着手段としても使用している。このため、半導体レーザ１の使用効率が向上する上に安価で簡単な構成であり、外部光源の設置場所にホルダ６を移動して、接着剤８の位置と外部光源の位置との位置合わせなどを行う処理が不要となるので、処理時間も短縮できる。
【００２７】
なお、前記接着剤８は、硬化時に収縮が少ない材料を使用する。これは、硬化時に収縮が大きい接着剤を使用すると、接着剤の硬化時にホルダが移動してコリメータレンズの位置調整を精度良く行えない、という理由によるものである。また、前記接着剤８に大きな光パワーを短時間、例えば１秒程度照射して硬化させると、接着剤に収縮が生じてホルダが移動しコリメータレンズの位置調整を精度良く行えない。このため、光学装置内の光源である半導体レーザの漏れ光である微弱光を用いて、５〜１０秒程度の長い時間をかけて接着剤８に照射しを硬化させている。
【００２８】
図２は、ホルダ６をＺ軸方向に移動させる際に使用する工具の説明図である。図２において、工具２０には把手２１とロッド２２が設けられている。ロッド２２の先端には、薄刃部２３が形成されており、工具２０は全体としてマイナスドライバ状の形状としている。
【００２９】
ホルダ６に形成されている溝７の幅方向の寸法Ｔａは、２ｍｍ程度である。また、工具２０の先端に形成されている薄刃部２３の厚さ方向の寸法Ｔｂは、例えば０．５ｍｍ程度である。作業者は、薄刃部２３を溝７に押し当ててホルダ６をＺ軸方向に移動する。この際の移動ピッチは、±０．５μｍ程度の分解能が得られる。
【００３０】
前記のように、ホルダ６に形成されている溝７の寸法Ｔａを、工具２０の先端に形成されている薄刃部２３の厚さ方向の寸法Ｔｂの４倍程度に大きくしている。これは、次のような理由による。すなわち、工具２０によるホルダ６の移動ピッチが±０．５μｍ程度と極めて小さいので、両者の寸法をＴａがＴｂよりも僅かに大きい程度に選定すると、ホルダ６をＺ軸方向の最適位置に調整して、工具２０の薄刃部２３を溝７から引き抜く際に、薄刃部２３の上方への移動でホルダ６に力が伝達されてホルダ６も移動してしまうからである。
【００３１】
次に、本発明によるコリメータレンズの軸心方向調整方法の一例について説明する。
【００３２】
ホルダ６を載置板上で半導体レーザ１から所定距離離間した位置に配置する。この位置は、予め、最適位置に近い位置をマーキングなどで載置板に示しておいても良い。次に、ホルダ６の溝７に工具２０の薄刃部２３を当接させ、工具２０の把手２１を持ってホルダ６をＺ軸方向に移動する。
【００３３】
半導体レーザ１を発光させ、モニタを観察しながらコリメータレンズ５の焦点に半導体レーザ１が位置するようにホルダ６の位置を調整する。コリメータレンズ５が半導体レーザ１に対して最適位置であることを確認したら、僅かに、例えば１ピッチ分の０．５μｍ程度工具２０を後進させる。
【００３４】
このように、ホルダ６の最適位置で僅かに工具２０を後進させる理由は、次の通りである。工具２０の薄刃部２３は、ホルダ６の溝７の進行方向前側の側壁に当接させてホルダ６を前進させている。コリメータレンズ５が半導体レーザ１に対して最適位置に到達するとホルダ６を停止させる。この際に、工具２０の薄刃部２３を前記ホルダ６の溝７の進行方向前側の側壁に当接させた状態で工具２０を抜き出すと、溝７の側壁と薄刃部２３との間で摩擦が生じてホルダ６が移動してしまう。工具２０を後進させることにより前記摩擦が発生せず、ホルダ６の移動を防止することができる。
【００３５】
ホルダ６を最適位置で停止させ工具２０を後進させたら、ホルダ６の外周と固定台３の一方内壁３ａ間に適量の接着剤８を塗布する。次に、半導体レーザ１を発光させる。接着剤８に半導体レーザ１の出射光の一部である漏れ光を５〜１０秒程度照射して、接着剤８に混入されている感光剤に光を作用させる。そのまましばらく放置して接着剤８を仮接着させホルダ６を固定台３に仮止めする。
【００３６】
その後、工具２０をホルダ６の溝７から引き抜く。溝７の幅方向の寸法は工具２０の先端に形成されている薄刃部の厚みよりも十分に大きく、しかもホルダ６は固定台３に仮止めされているので、工具２０を溝７から引き抜いてもホルダ６が最適位置から移動することはない。
【００３７】
次に、ホルダ６を接着剤８で仮接着させて固定台３に仮止めしている状態で、装置全体を高温槽内に配置し、接着剤８で熱硬化させて本接着を行う。ホルダ６は固定台３に仮止めされているので、本接着処理の際に固定台３を移動してもホルダ３は移動せず、したがってコリメータレンズ５のＺ方向の調整位置がずれることはない。
【００３８】
また、ホルダ６の本接着には、次のような方法を採用することができる。すなわち、再度ホルダ６の外周と固定台３の一方内壁３ａ間に適量の接着剤８を塗布する。この接着剤は、前記仮接着に用いたと同種類の接着剤又は前記接着剤とは種類の異なる接着剤を用いることができる。続いて、半導体レーザ１を発光させ接着剤８に出射光を１０秒程度照射する。このように、接着剤を再度塗布して半導体レーザ１の出射光を照射することにより、接着剤８を光硬化させホルダ６を固定台３に強固に本接着して固定することができる。この場合には、半導体発光素子の出射光を接着剤の仮接着と共に本接着にも使用するので、装置内蔵の半導体発光素子の使用効率を更に向上させることができる。
【００３９】
なお、接着剤８の光硬化による前記本接着処理は、半導体レーザ１の出射光を使用する他に、紫外線照射装置などの外部の光源の出射光を利用することもできる。この場合には十分な光量で接着剤に照射して感光剤を作用させ、強固に本接着を行うことができる。
【００４０】
本発明においては、上記のようなＺ軸方向の位置調整を行うことにより、コリメータレンズ５を半導体レーザ１に対しておよそ１μｍ程度の精度で光軸方向の位置調整をして設置することができる。
【００４１】
図３は、本発明の他の実施形態に係る構成を示す概略の説明図である。この図は、図１のように配置されたホルダ６を半導体レーザ１側からみた側面視を示している。
【００４２】
図３の例では、載置台２５に断面視Ｖ字状の溝２４を形成する。このＶ字状溝２４にホルダ６を載置する。このようなＶ字状溝２４に沿ってホルダ６をＺ軸方向に移動させるので、ホルダ６はＸ軸方向（図１に示す固定台３の内壁３ａ側の方向）、およびＹ軸方向（紙面に垂直な方向）には移動せず、コリメータレンズ５のＺ軸方向の位置調整を安定して行うことができる。
【００４３】
なお、図示を省略しているが、コリメータレンズ６のＸ軸方向の位置調整は、例えば、バネ部材のバネ力をホルダ６に作用させることにより実現できる。
【００４４】
図１において、半導体レーザ２を固定する固定台３を断面視逆コ字状に形成し、その内壁３ａとホルダ６の外周６ｘ間に接着剤８を塗布している。本発明においては、半導体レーザ２の固定手段の形状は図１の形状には限定されず、種々の形状のものを用いることができる。
【００４５】
上記説明では、コリメータレンズの仮接着に半導体レーザの出射光を利用している。本発明においては、半導体レーザに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような半導体発光素子の出射光を利用してコリメータレンズの仮接着を行うこともできる。
【００４６】
また、本発明の半導体発光素子は、発光層に次の、
Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）、を用いた窒化物系半導体発光素子を適用することができる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は、半導体レーザ１の出射光の波形例を示す特性図である。この例においては、半導体レーザ１をパルス発振させて、オンオフのパルス波形の出射光を形成する。このように、パルス発振による出射光を接着剤に照射して、ホルダを固定手段に仮接着や本接着する構成としているので、レンズを精度よく位置調整することができる。
【００４８】
本発明において、接着剤の材料と、接着剤を光硬化させるために照射する光の波長の組合せとして、本接着では仮接着と異なる材料の接着剤を用いると共に、仮接着とは異なる波長の光で接着剤を光硬化させる構成とすることができる。例えば、仮接着を半導体発光素子の可視光で、また、本接着を紫外光で行う。この際に、紫外光で硬化する接着剤は、硬化波長帯が３５０〜３８０ｎｍに、また、可視光で硬化する接着剤は、硬化波長帯が３８０〜８００ｎｍに設定される。
【００４９】
図５は、接着剤を光硬化させるために照射する光の波長の例を示す特性図である。（ａ）は光強度特性、（ｂ）は（ａ）の特性を部分的に拡大した図である。（ａ）の波形Ｉは、半導体レーザに発振閾値以下のレーザ光を出力するような電力を投入し、ＬＥＤ光を出射させた際の波形である。レーザ光の波長は、４００ｎｍである。
【００５０】
この際に、ＬＥＤ光は（ｂ）に拡大して示すように、広がりを持った光強度分布を示すので、３８０ｎｍ以下に弱い光強度を有する。本発明の実施形態においては、最初にある接着剤ａを前記ホルダと固定手段との間に塗布する。次に、前記半導体レーザに対して発振閾値以下の電力を投入し、ＬＥＤ光を出射させる。この光を用いて、ホルダと固定手段を仮接着する。位置調整後、紫外光照射装置で３６５ｎｍを照射し、本接着する。この場合には、仮接着する接着剤ａをそのまま本接着する。この接着剤ａは、紫外光で硬化するものである。
【００５１】
図５のような光強度特性を用いる他の実施形態について説明する。最初に可視光で硬化する接着剤ｂを前記ホルダと固定手段との間に塗布する。次に、前記半導体レーザに対して発振閾値以下の電力を投入し、ＬＥＤ光を出射させる。この光を用いて、ホルダと固定手段を仮接着する。位置調整後、接着剤ｂと異なる位置に前記紫外光で硬化する接着剤ａを塗布する。そして半導体レーザに対して発振閾値以上の電力を投入し、レーザ光を出射させて接着剤ａにより本接着する。この実施形態においては、本接着は、３７０ｎｍ程度の紫外光を出射する半導体レーザが使用される。このように、光硬化に外部光を使用しない構成とした場合には、外部から光が届かない所で接着できるという利点がある。例えば、図３で説明したＶ溝に接着剤を塗布してホルダと固定手段とを固定することができる。
【００５２】
本発明の他の実施形態においては、接着剤を光硬化させる時間は、仮接着よりも本接着の方を長く設定する。例えば、仮接着の光硬化時間を５秒間、本接着の光硬化時間を１０秒間とする。このように、本接着で光硬化させる時間を仮接着の時間よりも長く設定しているので、十分な強度でホルダを固定手段に固定することができる。
【００５３】
本発明の実施形態においては、仮接着用に設けた接着剤の個所に本接着用の波長の光を照射することが効率よく最も好ましい。この場合には、仮接着用の波長より本接着用の波長に対して硬化度の高い接着剤を用いる。しかしながら、本発明の実施形態においては、仮接着用に設けた接着剤の個所と別の個所に同じ接着剤を設けて、本接着用の波長の光を照射する構成とすることもできる。
【００５４】
このように、本発明の実施形態においては、（１）接着剤の材料は、紫外光で硬化する材料、可視光で硬化する材料、熱硬化する材料のいずれか（２）接着剤を硬化させる手段は、半導体発光素子（レーザ光）、レーザ光とは波長が異なる外部光、熱硬化のいずれか（３）接着剤を塗布する位置は、仮接着と本接着で同一か異なるか（４）接着剤を硬化させるための光の照射時間は、仮接着と本接着で長短があるか、の各選択肢を仮接着と本接着で適宜選択することにより、最適の位置調整を行うことができる。この際に、各選択肢すべてを包括できる概念としては、「仮接着と本接着を比べたとき、本接着による硬化の方が、硬化度が高い」ことになる。
【００５５】
以上の説明では、レンズとしてはコリメータレンズを対象にしている。しかしながら、本発明で適用されるレンズはコリメータレンズには限定されない。例えば、集光レンズやシリンドリカルレンズも含めることができる。すなわち、本発明は、これらのレンズを１つのグループとする場合を総称して、「平行・集光を含めたレーザ光を成形するためのレンズ」を対象とするものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、従来のような部品の加工精度に起因する誤差が発生することなく、レンズを精度良く半導体発光素子に対して光軸方向の位置調整を行うことができる。また、レンズを保持するホルダを固定台に仮接着させる際に、外部の光源を用いることなく、固定台に固定されて種々の光学装置として使用される装置内蔵の半導体発光素子の出射光を利用できるので、経費を節約し、半導体発光素子の使用効率が向上する上に簡単な構成でレンズの位置調整を行うことができる。更に、処理時間も短縮することができる。なお、半導体発光素子として、発光層に、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）、を用いた窒化物系半導体発光素子を使用するので、その発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤を適用して、ホルダを固定台に仮接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る構成の概略の平面図である。
【図２】ホルダと工具との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る構成を示す概略の説明図である。
【図４】パルス波形を示す特性図である。
【図５】光強度特性を示す特性図である。
【図６】従来のコリメータレンズの光軸方向調整方法の例を示す概略の平面図である。
【符号の説明】
１・・・半導体レーザ
２・・・リード端子
３・・・固定台
３ａ・・・内壁
４・・・空間部
５・・・コリメータレンズ
６・・・ホルダ
６ａ・・・中空部
７・・・溝
８・・・接着剤
１０・・・半導体レーザ
１１・・・リード端子
１２・・・固定枠
１３・・・開口部
１４・・・ネジ部
１５・・・コリメータレンズ
１６・・・ホルダ
１７・・・ネジ部
１８・・・中空部
２０・・・工具
２１・・・把手
２２・・・ロッド
２３・・・薄刃部
２４・・・Ｖ字状溝
２５・・・載置板

Claims

（１）溝が設けられておりレンズを保持するホルダを半導体発光素子から離間した所定位置に配置する段階、
（２）工具の先端に形成されている薄刃部を前記溝に当接させて前記ホルダを光軸方向に移動させる段階、
（３）前記半導体発光素子に対して前記レンズの光軸方向の位置が最適位置のところで前記ホルダの移動を停止させ、工具を僅かに後進させる段階、
（４）発光波長に感度を有する感光剤を混入した接着剤を、前記ホルダと前記半導体発光素子の固定手段との間に塗布する段階、
（５）前記半導体発光素子を発光させて前記接着剤に出射光を照射し、前記接着剤を仮接着させて前記ホルダを前記固定手段に仮止めする段階、
（６）前記工具を前記溝から引き抜く段階、
（７）前記接着剤を本接着させて前記ホルダを前記固定手段に強固に固定する段階、
からなることを特徴とする、レンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤の本接着は、
（８）前記接着剤又は前記接着剤とは種類の異なる接着剤を前記ホルダと前記固定手段との間に再度塗布する段階、
（９）当該接着剤を光硬化させて行う段階
とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤の仮接着は、当該接着剤を光硬化させて行うことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のレンズの光軸方向調整方法。
当該接着剤を光硬化させる時間は、仮接着よりも本接着の方を長く設定したことを特徴とする、請求項３に記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤の光硬化は、前記半導体発光素子の出射光を前記接着剤に照射して行うことを特徴とする、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記半導体発光素子の出射光はパルス発振による出射光であることを特徴とする、請求項５に記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤の光硬化は、前記半導体発光素子とは異なる他の光源の出射光を前記接着剤に照射して行うことを特徴とする、請求項３に記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤の本接着は、前記仮接着させた接着剤を熱硬化させて行うことを特徴とする、請求項１に記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記接着剤を本接着したときの硬化度は、接着剤を仮接着したときの硬化度よりも大きくしたことを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記半導体発光素子は、発光層に次の
Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）
を用いる窒化物系半導体発光素子であることを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記レンズの載置板に断面視Ｖ字状の溝を設け、当該溝に沿って前記レンズを移動させることを特徴とする、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のレンズの光軸方向調整方法。
前記レンズをコリメータレンズとしたことを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のレンズの光軸方向調整方法。