JP2004165398A - 半導体レーザー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズホルダーのハウジングに対する良好な位置精度を簡単かつ確実に確保する。
【解決手段】半導体レーザー6が配置されたステム3と、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジング2と、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズ18が配置され筒状に形成されたレンズホルダー14とを設け、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整し、ハウジング又はレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定した。
【選択図】 図2
【解決手段】半導体レーザー6が配置されたステム3と、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジング2と、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズ18が配置され筒状に形成されたレンズホルダー14とを設け、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整し、ハウジング又はレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定した。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体レーザー装置に関する。詳しくは、レンズホルダーのハウジングに対する良好な位置精度を簡単かつ確実に確保する技術分野に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体レーザーが配置されたハウジングに集光レンズを保持するレンズホルダーが固定されたタイプの半導体レーザー装置がある。
【0003】
このような半導体レーザー装置として、本出願人による特願2001−219303がある。
【0004】
本出願に記載の半導体レーザー装置(レーザモジュール)は、ともに金属材料によって形成された円筒状のハウジングとレンズホルダーとを備え、ハウジング内に半導体レーザーが配置され、レンズホルダー内に集光レンズが配置されている。
【0005】
半導体レーザー装置にあっては、半導体レーザーから発光され集光レンズで集光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図るためにレンズホルダーをハウジングに対して位置決めする必要がある。このため、従来の半導体レーザー装置にあっては、半導体レーザーが配置されたハウジングに対してレンズホルダーを軸方向へ移動させて位置調整を行い、最適位置でレーザー溶接によってレンズホルダーをハウジングに固定していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハウジングに対するレンズホルダーの固定をレーザー溶接によって行った場合には、溶接後の溶接部分の収縮により、例えば、最大で30μm程度の位置ずれが生じ、レーザー光のスポットサイズの最適化に支障を来たすという問題がある。
【0007】
また、レーザー溶接装置が高価であるため、半導体レーザー装置の製造コストが高いという問題もある。
【0008】
一方、上記した問題を解決するために、レンズホルダーのハウジングへの固定を接着剤を用いて行う方法もある。
【0009】
しかしながら、接着による場合には、接着剤が硬化するまでに一定の時間がかかり生産性が悪いという問題や、接着剤の量の管理が困難であるという別の問題が生じている。
【0010】
また、接着の場合にあっては、ハウジングとレンズホルダーの隙間から接着剤が内部に侵入してしまったり、使用する接着剤の種類によってはガスが発生してレンズを白化させてしまうという問題もある。
【0011】
そこで、本発明半導体レーザー装置は、レンズホルダーのハウジングに対する良好な位置精度を簡単かつ確実に確保することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明半導体レーザー装置は、上記した課題を解決するために、半導体レーザーが配置されたハウジング又は集光レンズが配置されたレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定したものである。
【0013】
別の本発明半導体レーザー装置は、上記した課題を解決するために、半導体レーザーが配置されたハウジング又は集光レンズが配置されたレンズホルダーのうちの一方に外方に開口された固定用凹部を形成し、ハウジング又はレンズホルダーのうちの他方の結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧して塑性変形させ固定用凹部に係合する固定用突部を設けてハウジングとレンズホルダーとを固定したものである。
【0014】
従って、本発明半導体レーザー装置にあっては、ハウジングとレンズホルダーとの間に固定後の位置ずれが生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明半導体レーザー装置の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0016】
半導体レーザー装置1は、例えば、バーコードリーダーの内部に組み込まれている。半導体レーザー装置1は軸方向に長い円筒状を為すハウジング2を有し(図1及び図2参照)、該ハウジング2はステンレス鋼や銅等の金属材料によって形成されている。ハウジング2は、その一端面がステム3に取り付けられている。
【0017】
ステム3は、例えば、樹脂材料によって略円板状に形成され、その外周縁にハウジング2が取り付けられている。
【0018】
ステム3にはヒートシンク4が取り付けられ、該ヒートシンク4上にフォトダイオード5が接合され、該フォトダイオード5上に半導体レーザー6が接合されている。フォトダイオード5は半導体レーザー6から発光されるレーザー光の強度を検出する機能を有する。
【0019】
ステム3にはリードフレーム7、8、9が一部が埋設された状態で配置されている。リードフレーム7、8、9は、例えば、リン青銅等の金属材料によって形成されインサート成形によりステム3と一体化されている。リードフレーム7はワイヤー10を介して半導体レーザー6に接続され、リードフレーム8はワイヤー11を介してフォトダイオード5に接続されている。リードフレーム9は半導体レーザー6及びフォトダイオード5に接続されて共通電極とされている。リードフレーム7、8、9はステム3から外方へ突出された側の端部が、それぞれ図示しない回路基板の外部電極に接続されている。
【0020】
ステム3にはヒートシンク4、フォトダイオード5及び半導体レーザー6を封止する封止キャップ12が取り付けられている。封止キャップ12は円筒部12aと該円筒部12aの軸方向における一端部に設けられた円環部12bとが、例えば、樹脂材料によって一体に形成されて成り、円環部12bの中心孔が光通過孔12cとして形成されている。
【0021】
封止キャップ12の円環部12bの内面にはカバーガラス13が取り付けられ、該カバーガラス13によって光通過孔12cが閉塞されている。
【0022】
ハウジング2には、例えば、ステンレス鋼や銅等の金属材料によって軸方向に長い略円筒状に形成さたレンズホルダー14が固定されている。レンズホルダー14は外径がハウジング2の内径と略同じに形成され、ハウジング2に固定される前の状態においては、ハウジング2に対して軸方向に摺動可能とされている。
【0023】
レンズホルダー14は筒状部15と該筒状部15の軸方向における一端部を閉塞する閉塞部16とが一体に形成されて成り、閉塞部16の中心部に光透過孔16aが形成されている。
【0024】
レンズホルダー14の内部には、例えば、樹脂材料によって円筒状に形成されたレンズ保持部材17が取り付けられている。
【0025】
レンズ保持部材17の一端部には集光レンズ18が保持されている。集光レンズ18はレンズ保持部材17によってレンズホルダー14の閉塞部16の内面に押し付けられた状態とされている。
【0026】
レンズホルダー14はハウジング2に対して軸方向へ移動され、半導体レーザー6から発光され集光レンズ18で集光されるレーザー光のスポットサイズが最適化されたところでハウジング2に固定される。
【0027】
レンズホルダー14のハウジング2への固定は、カシメ治具を用いてハウジング2をその外周面側から内側へ加圧してハウジング2及びレンズホルダー14の、例えば、各2箇所を塑性変形させることにより行う(図2及び図3参照)。ハウジング2及びレンズホルダー14を塑性変形させることにより、ハウジング2の外面側にカシメ凹部2a、2aが形成され、ハウジング2の内面側にカシメ突部2b、2bが形成され、レンズホルダー14の外面側にカシメ凹部14a、14aが形成される。
【0028】
半導体レーザー装置1が回路基板に取り付けられた状態において、回路基板の外部電極を介して電流が供給されると半導体レーザー6からレーザー光が発光され、発光されたレーザー光は封止キャップ12の光通過孔12cを通過され集光レンズ18で集光されてレンズホルダー14の光透過孔16aから外部へ出射される。レーザー光は目標部位、例えば、バーコードが形成された面で反射されて図示しない受光部で受光され光電変換されて電気信号として出力される。
【0029】
一方、半導体レーザー6からは集光レンズ18と反対方向へもレーザー光が発光され、このレーザー光はフォトダイオード5に入射され、該フォトダイオード5で光電変換されて電気信号として出力される。この電気信号はフィードバックされ、レーザー光の強度を安定させるために用いられる。
【0030】
以上に記載した通り、半導体レーザー装置1にあっては、ハウジング2を外周面側から内側に向けて加圧してハウジング2とレンズホルダー14とを塑性変形させて両者を固定している。
【0031】
従って、ハウジング2とレンズホルダー14との固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザー6から発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0032】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置1の製造コストの低減を図ることができる。
【0033】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置1の生産性の向上を図ることができる。
【0034】
加えて、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジング2とレンズホルダー14との隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0035】
尚、上記には、ハウジング2及びレンズホルダー14のカシメ治具を用いて塑性変形させる部分が2箇所である例を示したが、塑性変形させる箇所は2箇所に限られることがなく、図4に示すように、周方向に3箇所以上としてもよく、また、図5に示すように、全周に連続した箇所としてもよい。
【0036】
このように塑性変形させる箇所を増加させ、また、塑性変形させる箇所を連続した部分とすることにより、ハウジング2とレンズホルダー14との固定が強固となる。
【0037】
また、上記には、ハウジング2の内側にレンズホルダー14が挿入されて固定される例を示したが、逆に、ハウジング2の外側にレンズホルダー14が配置されている場合には、カシメ治具を用いてレンズホルダー14をその外周面側から内側へ加圧してレンズホルダー14及びハウジング2を塑性変形させることにより両者を固定する。
【0038】
以下に、半導体レーザー装置の変形例について説明する(図6参照)。尚、以下に示す変形例に係る半導体レーザー装置は、上記した半導体レーザー装置1と比較して、レンズホルダーに固定用凹部が形成されていることのみが相違しレンズホルダー以外の他の部分は半導体レーザー装置1と同様であるため、半導体レーザー装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については半導体レーザー装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
【0039】
変形例に係る半導体レーザー装置1Aは、レンズホルダー14Aの外周面に外方に開口された固定用凹部14b、14bが形成されている。
【0040】
レンズホルダー14Aのハウジング2への固定は、カシメ治具を用いてハウジング2をその外周面側から内側へ加圧し、ハウジング2の2箇所を塑性変形させて固定用凹部14b、14bにそれぞれ係合する固定用突部2c、2cを設けることにより行う。
【0041】
従って、半導体レーザー装置1Aにあっては、上記した半導体レーザー装置1と同様の効果を有する他、予めレンズホルダー14Aに固定用凹部14b、14bが形成されているため、カシメ治具を用いてハウジング2を加圧したときに、ハウジング2を容易に塑性変形させることができると共にハウジング2の加圧によるレンズホルダー14Aに対する負荷を低減することができる。
【0042】
このようにレンズホルダー14Aに対する負荷を低減することができるため、レンズホルダー14を薄肉にすることができる。
【0043】
尚、半導体レーザー装置1Aにあっても半導体レーザー装置1と同様に、ハウジング2を塑性変形させる箇所は2箇所に限られることがなく、周方向に3箇所以上としてもよく、また、全周に連続した箇所としてもよい(図4及び図5参照)。この場合には、ハウジング2を塑性変形させる箇所に対応したレンズホルダー14Aの全ての部分に、固定用凹部を形成しておくことが必要である。
【0044】
また、ハウジング2の外側にレンズホルダー14Aが配置されている場合には、カシメ治具を用いてレンズホルダー14Aをその外周面側から内側へ加圧してレンズホルダー14A及びハウジング2を塑性変形させることにより両者を固定する。
【0045】
上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明の実施に際しての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【0046】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明半導体レーザー装置は、半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、ハウジング又はレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定したことを特徴とする。
【0047】
従って、ハウジングとレンズホルダーとの固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザーから発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0048】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0049】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置の生産性の向上を図ることができる。
【0050】
加えて、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジングとレンズホルダーとの隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0051】
別の本発明半導体レーザー装置は、半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、ハウジング又はレンズホルダーのうちの一方に外方に開口された固定用凹部を形成し、ハウジング又はレンズホルダーのうちの他方の結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧して塑性変形させ固定用凹部に係合する固定用突部を設けてハウジングとレンズホルダーとを固定したしたことを特徴とする。
【0052】
従って、ハウジングとレンズホルダーとの固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザーから発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0053】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0054】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置の生産性の向上を図ることができる。
【0055】
さらにまた、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジングとレンズホルダーとの隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0056】
加えて、ハウジング又はレンズホルダーを加圧したときに、レンズホルダー又はハウジングを容易に塑性変形させることができると共にハウジング又はレンズホルダーの加圧によるレンズホルダー又はハウジングに対する負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図6と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は半導体レーザー装置の分解斜視図である。
【図2】半導体レーザー装置の拡大断面図である。
【図3】要部の斜視図である。
【図4】塑性変形させる箇所を増加した例を示す要部の斜視図である。
【図5】塑性変形させる箇所を連続させた例を示す要部の斜視図である。
【図6】半導体レーザー装置の変形例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1…半導体レーザー装置、2…ハウジング、3…ステム、6…半導体レーザー、14…レンズホルダー、18…集光レンズ、1A…半導体レーザー装置、2c…固定用突部、14A…レンズホルダー、14b…固定用凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体レーザー装置に関する。詳しくは、レンズホルダーのハウジングに対する良好な位置精度を簡単かつ確実に確保する技術分野に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体レーザーが配置されたハウジングに集光レンズを保持するレンズホルダーが固定されたタイプの半導体レーザー装置がある。
【0003】
このような半導体レーザー装置として、本出願人による特願2001−219303がある。
【0004】
本出願に記載の半導体レーザー装置(レーザモジュール)は、ともに金属材料によって形成された円筒状のハウジングとレンズホルダーとを備え、ハウジング内に半導体レーザーが配置され、レンズホルダー内に集光レンズが配置されている。
【0005】
半導体レーザー装置にあっては、半導体レーザーから発光され集光レンズで集光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図るためにレンズホルダーをハウジングに対して位置決めする必要がある。このため、従来の半導体レーザー装置にあっては、半導体レーザーが配置されたハウジングに対してレンズホルダーを軸方向へ移動させて位置調整を行い、最適位置でレーザー溶接によってレンズホルダーをハウジングに固定していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ハウジングに対するレンズホルダーの固定をレーザー溶接によって行った場合には、溶接後の溶接部分の収縮により、例えば、最大で30μm程度の位置ずれが生じ、レーザー光のスポットサイズの最適化に支障を来たすという問題がある。
【0007】
また、レーザー溶接装置が高価であるため、半導体レーザー装置の製造コストが高いという問題もある。
【0008】
一方、上記した問題を解決するために、レンズホルダーのハウジングへの固定を接着剤を用いて行う方法もある。
【0009】
しかしながら、接着による場合には、接着剤が硬化するまでに一定の時間がかかり生産性が悪いという問題や、接着剤の量の管理が困難であるという別の問題が生じている。
【0010】
また、接着の場合にあっては、ハウジングとレンズホルダーの隙間から接着剤が内部に侵入してしまったり、使用する接着剤の種類によってはガスが発生してレンズを白化させてしまうという問題もある。
【0011】
そこで、本発明半導体レーザー装置は、レンズホルダーのハウジングに対する良好な位置精度を簡単かつ確実に確保することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明半導体レーザー装置は、上記した課題を解決するために、半導体レーザーが配置されたハウジング又は集光レンズが配置されたレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定したものである。
【0013】
別の本発明半導体レーザー装置は、上記した課題を解決するために、半導体レーザーが配置されたハウジング又は集光レンズが配置されたレンズホルダーのうちの一方に外方に開口された固定用凹部を形成し、ハウジング又はレンズホルダーのうちの他方の結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧して塑性変形させ固定用凹部に係合する固定用突部を設けてハウジングとレンズホルダーとを固定したものである。
【0014】
従って、本発明半導体レーザー装置にあっては、ハウジングとレンズホルダーとの間に固定後の位置ずれが生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明半導体レーザー装置の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0016】
半導体レーザー装置1は、例えば、バーコードリーダーの内部に組み込まれている。半導体レーザー装置1は軸方向に長い円筒状を為すハウジング2を有し(図1及び図2参照)、該ハウジング2はステンレス鋼や銅等の金属材料によって形成されている。ハウジング2は、その一端面がステム3に取り付けられている。
【0017】
ステム3は、例えば、樹脂材料によって略円板状に形成され、その外周縁にハウジング2が取り付けられている。
【0018】
ステム3にはヒートシンク4が取り付けられ、該ヒートシンク4上にフォトダイオード5が接合され、該フォトダイオード5上に半導体レーザー6が接合されている。フォトダイオード5は半導体レーザー6から発光されるレーザー光の強度を検出する機能を有する。
【0019】
ステム3にはリードフレーム7、8、9が一部が埋設された状態で配置されている。リードフレーム7、8、9は、例えば、リン青銅等の金属材料によって形成されインサート成形によりステム3と一体化されている。リードフレーム7はワイヤー10を介して半導体レーザー6に接続され、リードフレーム8はワイヤー11を介してフォトダイオード5に接続されている。リードフレーム9は半導体レーザー6及びフォトダイオード5に接続されて共通電極とされている。リードフレーム7、8、9はステム3から外方へ突出された側の端部が、それぞれ図示しない回路基板の外部電極に接続されている。
【0020】
ステム3にはヒートシンク4、フォトダイオード5及び半導体レーザー6を封止する封止キャップ12が取り付けられている。封止キャップ12は円筒部12aと該円筒部12aの軸方向における一端部に設けられた円環部12bとが、例えば、樹脂材料によって一体に形成されて成り、円環部12bの中心孔が光通過孔12cとして形成されている。
【0021】
封止キャップ12の円環部12bの内面にはカバーガラス13が取り付けられ、該カバーガラス13によって光通過孔12cが閉塞されている。
【0022】
ハウジング2には、例えば、ステンレス鋼や銅等の金属材料によって軸方向に長い略円筒状に形成さたレンズホルダー14が固定されている。レンズホルダー14は外径がハウジング2の内径と略同じに形成され、ハウジング2に固定される前の状態においては、ハウジング2に対して軸方向に摺動可能とされている。
【0023】
レンズホルダー14は筒状部15と該筒状部15の軸方向における一端部を閉塞する閉塞部16とが一体に形成されて成り、閉塞部16の中心部に光透過孔16aが形成されている。
【0024】
レンズホルダー14の内部には、例えば、樹脂材料によって円筒状に形成されたレンズ保持部材17が取り付けられている。
【0025】
レンズ保持部材17の一端部には集光レンズ18が保持されている。集光レンズ18はレンズ保持部材17によってレンズホルダー14の閉塞部16の内面に押し付けられた状態とされている。
【0026】
レンズホルダー14はハウジング2に対して軸方向へ移動され、半導体レーザー6から発光され集光レンズ18で集光されるレーザー光のスポットサイズが最適化されたところでハウジング2に固定される。
【0027】
レンズホルダー14のハウジング2への固定は、カシメ治具を用いてハウジング2をその外周面側から内側へ加圧してハウジング2及びレンズホルダー14の、例えば、各2箇所を塑性変形させることにより行う(図2及び図3参照)。ハウジング2及びレンズホルダー14を塑性変形させることにより、ハウジング2の外面側にカシメ凹部2a、2aが形成され、ハウジング2の内面側にカシメ突部2b、2bが形成され、レンズホルダー14の外面側にカシメ凹部14a、14aが形成される。
【0028】
半導体レーザー装置1が回路基板に取り付けられた状態において、回路基板の外部電極を介して電流が供給されると半導体レーザー6からレーザー光が発光され、発光されたレーザー光は封止キャップ12の光通過孔12cを通過され集光レンズ18で集光されてレンズホルダー14の光透過孔16aから外部へ出射される。レーザー光は目標部位、例えば、バーコードが形成された面で反射されて図示しない受光部で受光され光電変換されて電気信号として出力される。
【0029】
一方、半導体レーザー6からは集光レンズ18と反対方向へもレーザー光が発光され、このレーザー光はフォトダイオード5に入射され、該フォトダイオード5で光電変換されて電気信号として出力される。この電気信号はフィードバックされ、レーザー光の強度を安定させるために用いられる。
【0030】
以上に記載した通り、半導体レーザー装置1にあっては、ハウジング2を外周面側から内側に向けて加圧してハウジング2とレンズホルダー14とを塑性変形させて両者を固定している。
【0031】
従って、ハウジング2とレンズホルダー14との固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザー6から発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0032】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置1の製造コストの低減を図ることができる。
【0033】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置1の生産性の向上を図ることができる。
【0034】
加えて、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジング2とレンズホルダー14との隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0035】
尚、上記には、ハウジング2及びレンズホルダー14のカシメ治具を用いて塑性変形させる部分が2箇所である例を示したが、塑性変形させる箇所は2箇所に限られることがなく、図4に示すように、周方向に3箇所以上としてもよく、また、図5に示すように、全周に連続した箇所としてもよい。
【0036】
このように塑性変形させる箇所を増加させ、また、塑性変形させる箇所を連続した部分とすることにより、ハウジング2とレンズホルダー14との固定が強固となる。
【0037】
また、上記には、ハウジング2の内側にレンズホルダー14が挿入されて固定される例を示したが、逆に、ハウジング2の外側にレンズホルダー14が配置されている場合には、カシメ治具を用いてレンズホルダー14をその外周面側から内側へ加圧してレンズホルダー14及びハウジング2を塑性変形させることにより両者を固定する。
【0038】
以下に、半導体レーザー装置の変形例について説明する(図6参照)。尚、以下に示す変形例に係る半導体レーザー装置は、上記した半導体レーザー装置1と比較して、レンズホルダーに固定用凹部が形成されていることのみが相違しレンズホルダー以外の他の部分は半導体レーザー装置1と同様であるため、半導体レーザー装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については半導体レーザー装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
【0039】
変形例に係る半導体レーザー装置1Aは、レンズホルダー14Aの外周面に外方に開口された固定用凹部14b、14bが形成されている。
【0040】
レンズホルダー14Aのハウジング2への固定は、カシメ治具を用いてハウジング2をその外周面側から内側へ加圧し、ハウジング2の2箇所を塑性変形させて固定用凹部14b、14bにそれぞれ係合する固定用突部2c、2cを設けることにより行う。
【0041】
従って、半導体レーザー装置1Aにあっては、上記した半導体レーザー装置1と同様の効果を有する他、予めレンズホルダー14Aに固定用凹部14b、14bが形成されているため、カシメ治具を用いてハウジング2を加圧したときに、ハウジング2を容易に塑性変形させることができると共にハウジング2の加圧によるレンズホルダー14Aに対する負荷を低減することができる。
【0042】
このようにレンズホルダー14Aに対する負荷を低減することができるため、レンズホルダー14を薄肉にすることができる。
【0043】
尚、半導体レーザー装置1Aにあっても半導体レーザー装置1と同様に、ハウジング2を塑性変形させる箇所は2箇所に限られることがなく、周方向に3箇所以上としてもよく、また、全周に連続した箇所としてもよい(図4及び図5参照)。この場合には、ハウジング2を塑性変形させる箇所に対応したレンズホルダー14Aの全ての部分に、固定用凹部を形成しておくことが必要である。
【0044】
また、ハウジング2の外側にレンズホルダー14Aが配置されている場合には、カシメ治具を用いてレンズホルダー14Aをその外周面側から内側へ加圧してレンズホルダー14A及びハウジング2を塑性変形させることにより両者を固定する。
【0045】
上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明の実施に際しての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【0046】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明半導体レーザー装置は、半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、ハウジング又はレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定したことを特徴とする。
【0047】
従って、ハウジングとレンズホルダーとの固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザーから発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0048】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0049】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置の生産性の向上を図ることができる。
【0050】
加えて、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジングとレンズホルダーとの隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0051】
別の本発明半導体レーザー装置は、半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、ハウジング又はレンズホルダーのうちの一方に外方に開口された固定用凹部を形成し、ハウジング又はレンズホルダーのうちの他方の結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧して塑性変形させ固定用凹部に係合する固定用突部を設けてハウジングとレンズホルダーとを固定したしたことを特徴とする。
【0052】
従って、ハウジングとレンズホルダーとの固定後に両者の間に位置ずれが生じることがなく、半導体レーザーから発光されるレーザー光のスポットサイズの最適化を図ることができ、良好な光学特性を確保することができる。
【0053】
また、高価なレーザー溶接装置を使用する必要がないため、半導体レーザー装置の製造コストの低減を図ることができる。
【0054】
さらに、接着剤を用いて固定しないため、固定作業が短時間で済み半導体レーザー装置の生産性の向上を図ることができる。
【0055】
さらにまた、接着剤を用いて固定した場合のような、ハウジングとレンズホルダーとの隙間からの接着剤の侵入という不具合を生じることがなく、また、接着剤から発生するガスによるレンズの白化を生じることもない。
【0056】
加えて、ハウジング又はレンズホルダーを加圧したときに、レンズホルダー又はハウジングを容易に塑性変形させることができると共にハウジング又はレンズホルダーの加圧によるレンズホルダー又はハウジングに対する負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図6と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は半導体レーザー装置の分解斜視図である。
【図2】半導体レーザー装置の拡大断面図である。
【図3】要部の斜視図である。
【図4】塑性変形させる箇所を増加した例を示す要部の斜視図である。
【図5】塑性変形させる箇所を連続させた例を示す要部の斜視図である。
【図6】半導体レーザー装置の変形例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1…半導体レーザー装置、2…ハウジング、3…ステム、6…半導体レーザー、14…レンズホルダー、18…集光レンズ、1A…半導体レーザー装置、2c…固定用突部、14A…レンズホルダー、14b…固定用凹部
Claims (2)
- 半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、
ハウジング又はレンズホルダーの結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧しハウジングとレンズホルダーとを塑性変形させて両者を固定した
ことを特徴とする半導体レーザー装置。 - 半導体レーザーが配置されたステムと、該ステムに取り付けられて半導体レーザーを閉塞すると共に筒状に形成されたハウジングと、該ハウジングに嵌合状態で結合されると共に内部に集光レンズが配置され筒状に形成されたレンズホルダーとを備え、該レンズホルダーをハウジングに対して半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸方向へ移動させて位置調整した後にハウジングに固定する半導体レーザー装置であって、
ハウジング又はレンズホルダーのうちの一方に外方に開口された固定用凹部を形成し、
ハウジング又はレンズホルダーのうちの他方の結合部分の一部を外周面側から内側に向けて加圧して塑性変形させ固定用凹部に係合する固定用突部を設けてハウジングとレンズホルダーとを固定した
ことを特徴とする半導体レーザー装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017134923A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | ウシオ電機株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
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-
2002
- 2002-11-13 JP JP2002329104A patent/JP2004165398A/ja active Pending
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