JP2007134437A

JP2007134437A - 半導体レーザユニット装置及びレーザ装置

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Publication number: JP2007134437A
Application number: JP2005324733A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hiroi; 正樹廣居
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP4806248B2

Abstract

【課題】コリメータレンズ固定時の不具合を解消することができる、コリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置を提供する。
【解決手段】本発明は、半導体レーザ１０１に対しコリメータレンズ１０３が設置されている半導体レーザユニット装置であって、前記コリメータレンズ１０３の設置部分に、流体１０５を入出できる流体注入室１０６を有し、かつ前記流体注入室１０６が膨張・収縮可能な構造であることを特徴としており、このように、流体１０５を入出できる流体注入室１０６を有し、かつ前記流体注入室１０６が膨張・収縮可能な構造であるので、コリメータレンズ１０３の高精度な位置決めを行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザに対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置及び、その半導体レーザユニット装置を使用したレーザ装置に関し、特に、コリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置及び、その半導体レーザユニット装置を使用し、半導体レーザ励起による固体レーザ装置や、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置の光書き込み用光源、レーザスキャンディスプレイ、プロジェクタ等の光源などに応用されるレーザ装置に関する。

近年、固体レーザに対し、レーザプリンタやレーザスキャンディスプレイ、プロジェクタ等に使用する目的から、レーザ装置の小型化が要求され、半導体レーザ（以下、ＬＤと表現する）励起の高出力固体レーザが開発されている。その一例として図１２に示す固体レーザ発振装置（特許文献１（特許第３５０３５８８号公報）参照）に見られるように、レーザ結晶を薄型化し、レーザ結晶側面方向（共振器による発光光軸に対し垂直あるいは垂直に近い角度方向）からレーザ結晶にＬＤ光を入射させて励起し、レーザ結晶近傍あるいはレーザ結晶に近接した共振器によりレーザ光を発する構成が、放熱効果が優れているため、採用され始めている。このようにレーザ結晶から得られたレーザ出力をさらに波長変換素子を通すことにより希望の波長のレーザを得ることができる。

このような用途に用いられるＬＤではレーザ結晶にＬＤ光を効率良く集光させるためにコリメータレンズと集光レンズが用いられるが、特にコリメータレンズはその調整許容範囲が狭く、ＬＤに対し高精度な位置決めが要求される。通常は図１０に示すようにコリメータレンズ１０３をＬＤアレイベース１０２に接着剤１１０で空中接着するか、図１１に示すように固定用アーム１１１等を用いて精度が比較的ゆるい方向で固定できるような方法が取られる（詳細は後述する）。

しかし、図１０の例では接着剤硬化後コリメータレンズ１０３の保持をはずすと接着剤の硬化収縮力と保持力のバランスで維持していたコリメータレンズ位置が、保持をはずしてバランスが崩れたことによりコリメータレンズの位置がずれてしまうという欠点がある。また、図１１の例では部品構造が複雑になりかつ保持部分の部品精度を良くしなければならないという欠点がある。

そこで、一度配置した後に微調整して高精度な位置決めをする方法が特許文献２（特開２００２−３６８３２０号公報）に開示されている。これは図１３に示すように、コリメータレンズ３を保持しているアーム１Ａにレーザ光を照射し塑性変形させて高精度な位置決めをする例である。
しかし、この方法はアームを塑性変形させるほど加熱するためレンズやレンズを固定している部分にダメージを与えたり、加熱・冷却による残留応力が発生するため信頼性上良くない。また、コリメータレンズとＬＤユニットとの距離がある程度取れる構成でなくてはならないため、ＬＤから発光した光を効率よくコリメータレンズに入れることが困難である。

特許第３５０３５８８号公報特開２００２−３６８３２０号公報

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上述のようなコリメータレンズ固定時の不具合を解消し、コリメータレンズの位置調整を容易にかつ高精度に行うことができる構成のコリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置と、それを用いたレーザ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、半導体レーザに対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置であって、前記コリメータレンズの設置部分に、流体を入出できる流体注入室を有し、かつ前記流体注入室が膨張・収縮可能な構造であることを特徴とする（請求項１）。
また、本発明の第２の手段は、第１の手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体注入室が少なくとも２つに分かれていることを特徴とする（請求項２）。

本発明の第３の手段は、第２の手段の半導体レーザユニット装置において、前記半導体レーザがアレイ状であり、前記流体注入室がアレイ方向で少なくとも２つに分かれていることを特徴とする（請求項３）。
また、本発明の第４の手段は、第２の手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体注入室がアレイ方向に対し光軸方向ではない垂直方向で少なくとも２つに分かれていることを特徴とする（請求項４）。

本発明の第５の手段は、第２〜第４のいずれか一つの手段の半導体レーザユニット装置において、さらに補正用の補助流体注入室が設置されていることを特徴とする（請求項５）。
また、本発明の第６の手段は、第２〜第５のいずれか一つの手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体注入室を隔てている隔壁の高さが、該流体注入室よりも低いことを特徴とする（請求項６）。

本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか一つの手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体が、硬化して固体になる材質であることを特徴とする（請求項７）。
また、本発明の第８の手段は、第７の手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体注入室が紫外線（以下、ＵＶと記す）に対し透明な材質で作られており、前記流体がＵＶ照射することによって硬化する樹脂であることを特徴とする（請求項８）。
さらに、本発明の第９の手段は、第７の手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体が加熱することによって硬化する樹脂であることを特徴とする（請求項９）。
さらにまた、本発明の第１０の手段は、第７の手段の半導体レーザユニット装置において、前記流体が２液性の化学反応で硬化する樹脂であることを特徴とする（請求項１０）。

本発明の第１１の手段は、半導体レーザに対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置を備えたレーザ装置であって、前記半導体レーザユニット装置に第１〜第１０のいずれか一つの手段の半導体レーザユニット装置を使用したことを特徴とする（請求項１１）。

本発明の第１の手段の半導体レーザユニット装置では、流体を入出できる流体注入室を有し、かつ前記流体注入室が膨張・収縮可能な構造であるので、高精度な位置決めを行うことができる。
また、第２の手段の半導体レーザユニット装置では、第１の手段の構成に加えて、前記流体注入室が分かれているので、高精度な位置決めに加え、高精度な傾き調整を行うことができる。

第３の手段の半導体レーザユニット装置では、第２の手段の構成に加えて、前記流体注入室が半導体レーザアレイのアレイ方向で少なくとも２つに分かれているので、アレイ方向の高精度な傾き調整を行うことができる。
また、第４の手段の半導体レーザユニット装置では、第２の手段の構成に加えて、前記流体注入室がアレイ方向に対し光軸方向ではない垂直方向で少なくとも２つに分かれているので、アレイ方向と垂直な方向で高精度な傾き調整を行うことができる。

第５の手段の半導体レーザユニット装置では、第２〜第４のいずれか一つの手段の構成に加えて、補正用の補助流体注入室が設置されているので、高精度な位置決めと傾き調整を行うことができる。
また、第６の手段の半導体レーザユニット装置では、第２〜第５のいずれか一つの手段の構成に加えて、前記流体注入室を隔てている隔壁の高さが、該流体注入室よりも低いので、隔壁を基準として、流体を徐々に増加する方向だけで位置決め制御を行うことができる。

第７の手段の半導体レーザユニット装置では、第１〜第６のいずれか一つの手段の構成に加えて、前記流体が硬化して固体になる材質なので、硬化後の位置を安定に維持することができる。
また、第８の手段の半導体レーザユニット装置では、第７の手段の構成に加えて、前記流体注入室が紫外線（ＵＶ）に対し透明な材質で作られており、流体がＵＶ照射することによって硬化する樹脂であるので、硬化が容易である。
さらに、第９の手段の半導体レーザユニット装置では、第７の手段の構成に加えて、前記流体が加熱することによって硬化する樹脂であるので、均一な硬化が可能となる。
さらにまた、第１０の手段の半導体レーザユニット装置では、第７の手段の構成に加えて、前記流体が２液性の化学反応で硬化する樹脂であるので、容易に均一な硬化が可能となる。

第１１の手段のレーザ装置は、半導体レーザユニット装置に第１〜第１０のいずれか一つの手段の半導体レーザユニット装置を使用した構成なので、高効率な、安定したレーザ光を得ることができる。

本発明は、半導体レーザ（ＬＤ）に対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置であって、前記設置部分に、流体を入出できる流体注入室を持ち、かつ流体注入室が膨張・収縮可能な構造であり、流体注入室が分かれており、流体がある条件で硬化する樹脂であることを特徴とする半導体レーザユニット装置であり、コリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置である。そして、本発明は、このコリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置を使用したレーザ装置である。

以下、本発明の構成、動作を図面を参照して詳細に説明する。
なお、以降に使用する図は説明をわかりやすくするため、誇張したり、一部省略して描いてある。
また、これ以降に述べる半導体レーザユニット装置は、少なくともＬＤ光をコリメートするためのコリメータレンズを装備している。

図９は半導体レーザユニットの座標の一例を表す図である。ＬＤ光の光軸方向（出射方向）をＺ方向、ＬＤアレイ１０１のアレイ方向をＸ方向、ＬＤアレイ１０１の上面に垂直な方向をＹ方向としている。また、各方向を軸とした回転方向を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対しそれぞれθ_X方向、θ_Y方向、θ_Z方向としている。
コリメータレンズの位置精度は光軸方向であるＺ方向に関係する方向が一番高い位置決め精度を要求される。つまりＺ方向とθ_Y方向である。これらの方向を精度良く位置決めし、固定することにより、コリメータレンズを高精度に位置決めすることが可能となる。
ちなみに、Ｚ方向は数ミクロン以下、Ｘ方向、Ｙ方向は数十ミクロン以下、θ_Y方向は０．０数度（小数点第２位レベル）以下、θ_X方向θ_Z方向は０．数度（小数点第１位レベル）以下という調整精度が要求される。

先に示した従来例である図１０、図１１について、もう少し詳しく述べる。
図１０はＬＤアレイベース１０２上に配置したＬＤアレイ１０１の近傍にコリメータレンズベース１０４に設置したコリメータレンズ１０３を配置するため、コリメータレンズベース１０４を固定剤（例えば接着剤）１１０で固定したものである。精度の厳しいＺ方向とθ_Y方向を高精度に調整するためコリメータレンズ１０３を設置したコリメータレンズベース１０４を空中で機械的に保持し、各方向の調整後、固定剤（例えば接着剤）１１０で空中接着する。しかし、接着剤硬化後コリメータレンズベース１０４の保持をはずすと、接着剤の硬化収縮力と保持力のバランスが崩れ、コリメータレンズベース１０４の位置がずれてしまうため、コリメータレンズ１０３の位置もずれてしまうという欠点がある。また、接着剤の量のコントロールや塗布位置のコントロールがしにくいため、位置ずれの再現性が得られない。

図１１はＬＤアレイベース１０２上に配置したＬＤアレイ１０１近傍にコリメータレンズベース１０４に設置したコリメータレンズ１０３を配置するため、コリメータレンズベース１０４に設置した固定用アーム１１１を固定剤（例えば接着剤）１１０で固定したものである。精度の厳しいＺ方向とθ_Y方向を高精度に調整するために、固定用アーム１１１をコリメータレンズベース１０４に設置し、Ｙ方向を拘束してＬＤアレイベース１０２上を滑らす状態で調整し、固定剤（例えば接着剤）１１０で固定用アーム１１１を接着する。この方法では、図１０の空中接着より調整しやすく、固定後の安定性も良い。しかし、部品構造が複雑になり、かつ保持部分の部品精度（特にＹ方向）を良くしなければならないという欠点がある。

本発明は、以上のようなコリメータレンズ固定時の不具合を解消しようとするものである。以下に本発明の具体的な実施例を示す。

［実施例１］
図１は本発明の第１の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。図１（ａ）は半導体レーザユニット装置の概略要部平面図を表しており（ただし、コリメータレンズ１０３は破線で表示し、流体注入室１０６は断面を表している）、図１（ｂ）は半導体レーザユニット装置の概略要部側面図を表している（ただし、流体注入室１０６は断面を表している）。

図１において、ＬＤアレイベース１０２にはＬＤアレイ１０１が配置されており、コリメータレンズ１０３はコリメータレンズベース１０４に設置されている。ＬＤアレイベース１０２とコリメータレンズベース１０４に挟まれて固定されている流体注入室１０６は紫外線（ＵＶ）に対して透明であり、図示していない注入口から流体１０５を内部に注入することができ、流体１０５の増減により、図の矢印方向に膨張・収縮できるようになっている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光はコリメータレンズ１０３によってコリメートされ、図示していないフォーカスレンズを通って、図示していないレーザ結晶に入射するようになっている。
精度の良いコリメート光にするためには、主にＺ方向の調整精度を上げないといけないが、コリメート評価しながら流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、その量を増減することでＺ方向の位置を微調整することができる。

本実施例では、流体１０５としてＵＶ硬化樹脂を用い、ＵＶ光を少しずつ照射し、硬化収縮による位置ずれを補正するために、ＵＶ樹脂を増減して位置を補正しながら少しずつ硬化させて、最後に完全硬化させる。

このように、流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向の位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することが可能となる。また、注入室構造なので、流体１０５の量や流体注入位置のコントロールを容易に行なうことができる。

［実施例２］
図２は本発明の第２の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。図２（ａ）は半導体レーザユニット装置の概略要部平面図を表しており（ただし、コリメータレンズ１０３は破線で表示し、流体注入室１０６は断面を表している）、図２（ｂ）は半導体レーザユニット装置の概略要部側面図を表している（ただし、流体注入室１０６は断面を表している）。

図２において、ＬＤアレイベース１０２にはＬＤアレイ１０１が配置されており、コリメータレンズ１０３はコリメータレンズベース１０４に設置されている。ＬＤアレイベース１０２とコリメータレンズベース１０４に挟まれて固定されている流体注入室１０６はＵＶに対し透明であり、図示していない注入口から流体１０５を内部に注入することができ、流体の増減により、図の矢印方向に膨張・収縮できるようになっている。また、本実施例では、流体注入室１０６は図２（ａ）のようにＸ方向に２室に分かれている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光はコリメータレンズ１０３によってコリメートされ、図示していないフォーカスレンズを通って、図示していないレーザ結晶に入射するようになっている。
精度の良いコリメート光にするためには、主にＺ方向の調整精度を上げないといけないが、コリメート評価しながら流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、その量を増減することでＺ方向の位置を微調整することができる。さらに流体注入室１０６がＸ方向に２つに分かれているためθ_Y方向の微調整も容易に行うことができる。

本実施例では、流体としてＵＶ硬化樹脂を用い、ＵＶ光を少しずつ照射し、硬化収縮による位置ずれを補正するために、ＵＶ樹脂を増減して位置を補正しながら少しずつ硬化させて、最後に完全硬化させる。

このように、流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向およびθ_Y方向の位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することが可能となる。

なお、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示した半導体レーザユニット装置の変形例であり、図２（ａ）で示した２室の流体注入室１０６が隔壁１０７によって分離されている。
隔壁１０７の高さ（Ｚ方向の長さ）は、流体注入室１０６よりも低く設定されているため、隔壁１０７の高さをコリメータレンズ１０３の調整されるべき位置よりも小さく設定することにより、隔壁１０７の高さを最低基準とし、流体１０５を増減させるのではなく、徐々に増加させながら硬化させることが可能となり、図２（ａ）の例よりも制御が簡易化できる。
また、隔壁１０７ではなく、図３（ａ）の変形例のように、２室の流体注入室１０６の間に基準板１０８を配置しても同様の効果が得られ、さらには、図３（ｂ）の変形例のように、隔壁１０７による流体注入室１０６の分離と、基準板１０８の配置とを併用することもできる。

［実施例３］
図４は本発明の第３の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。図４（ａ）は半導体レーザユニット装置の概略要部平面図を表しており（ただし、コリメータレンズ１０３は破線で表示し、流体注入室１０６は断面を表している）、図４（ｂ）は半導体レーザユニット装置の概略要部側面図を表している（ただし、流体注入室１０６は断面を表している）。

図４において、ＬＤアレイベース１０２にはＬＤアレイ１０１が配置されており、コリメータレンズ１０３はコリメータレンズベース１０４に設置されている。ＬＤアレイベース１０２とコリメータレンズベース１０４に挟まれて固定されている流体注入室１０６はＵＶに対し透明であり、図示していない注入口から流体１０５を内部に注入することができ、流体１０５の増減により、図の矢印方向に膨張・収縮できるようになっている。流体注入室１０６は図５（ｂ）のようにＹ方向に２室に分かれている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光はコリメータレンズ１０３によってコリメートされ、図示していないフォーカスレンズを通って、図示していないレーザ結晶に入射するようになっている。
精度の良いコリメート光にするためには、主にＺ方向の調整精度を上げないといけないが、コリメート評価しながら流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、増減することでＺ方向の位置を微調整することができる。さらに流体注入室１０６がＹ方向に２つに分かれているため、θ_X方向の微調整も容易に行うことができる。

このように、流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向およびθ_X方向の位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することが可能となる。

なお、図５（ａ）は、図４（ａ）に示した半導体レーザユニット装置の変形例であり、図４（ａ）で示した２室の流体注入室１０２が隔壁１０７によって分離されている。
隔壁１０７の高さ（Ｚ方向の長さ）は、流体注入室１０６よりも低く設定されているため、隔壁１０７の高さをコリメータレンズ１０３の調整されるべき位置よりも小さく設定することにより、隔壁１０７の高さを最低基準とし、流体１０５を増減させるのではなく、徐々に増加させながら硬化させることが可能となり、図４（ａ）の例よりも制御が簡易化できる。
また、隔壁１０７ではなく、図５（ｂ）の変形例のように、２室の流体注入室１０６の間に基準板１０８を配置しても同様の効果が得られる。

［実施例４］
図６は本発明の第４の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。図６（ａ）は半導体レーザユニット装置の概略要部平面図を表しており（ただし、コリメータレンズ１０３は破線で表示し、流体注入室１０６は断面を表している）、図６（ｂ）は半導体レーザユニット装置の概略要部側面図を表している（ただし、流体注入室１０６は断面を表している）。

本実施例は、実施例２（図２、図３）で示したＸ方向に２室に分かれている流体注入室１０６と、実施例３（図４、図５）で示したＹ方向に２室に分かれている流体注入室１０６を組み合わせた例である。つまり、図６の構成では、ＬＤアレイベース１０２にはＬＤアレイ１０１が配置されており、コリメータレンズ１０３はコリメータレンズベース１０４に設置されている。ＬＤアレイベース１０２とコリメータレンズベース１０４に挟まれて固定されている流体注入室１０６はＵＶに対して透明であり、図示していない注入口から流体１０５を内部に注入することができ、流体の増減により、図の矢印方向に膨張・収縮できるようになっている。本実施例では、流体注入室１０６はＸ方向に２室、Ｙ方向に２室の計４室に分かれている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光は、コリメータレンズ１０３によってコリメートされ、図示していないフォーカスレンズを通って、図示していないレーザ結晶に入射するようになっている。
精度の良いコリメート光にするためには、主にＺ方向の調整精度を上げないといけないが、コリメート評価しながら流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、増減することでＺ方向の位置を微調整することができる。さらに流体注入室１０６がＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ２つずつの４つに分かれているため、θ_X方向、θ_Y方向の微調整も容易に行うことができる。

本実施例では、流体としてＵＶ硬化樹脂を用い、ＵＶ光を少しずつ照射し、硬化収縮による位置ずれを補正するため、ＵＶ樹脂を増減して位置を補正しながら少しずつ硬化させて、最後に完全硬化させる。

このように、流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向およびθ_X方向、θ_Y方向の位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することが可能となる。

［実施例５］
図７は本発明の第５の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。図７（ａ）は半導体レーザユニット装置の概略要部平面図を表しており（ただし、コリメータレンズ１０３は破線で表示し、流体注入室１０６は断面を表している）、図７（ｂ）は半導体レーザユニット装置の概略要部側面図を表している（ただし、流体注入室１０６は断面を表している）。

本実施例は、実施例１（図１）で示した半導体レーザユニット装置の流体注入室１０６に、補助用流体注入室１０９を組み合わせた例である。つまり、図７の構成では、ＬＤアレイベース１０２にはＬＤアレイ１０１が配置されており、コリメータレンズ１０３はコリメータレンズベース１０４に設置されている。ＬＤアレイベース１０２とコリメータレンズベース１０４に挟まれて固定されている流体注入室１０６はＵＶに対して透明であり、図示していない注入口から流体１０５を内部に注入することができ、流体１０５の増減により、図の矢印方向に膨張・収縮できるようになっている。さらにＸ方向、Ｙ方向に４分室の補助用流体注入室１０９が図のように併設され、微調整できるようになっている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光はコリメータレンズ１０３によってコリメートされ、図示していないフォーカスレンズを通って、図示していないレーザ結晶に入射するようになっている。
精度の良いコリメート光にするためには、主にＺ方向の調整精度を上げないといけないが、コリメート評価しながら流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、増減することでＺ方向の位置を微調整することができる。さらに補助用流体注入室１０９がＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ２つずつ４つに分かれているため、θ_X方向、θ_Y方向の微調整も容易に行うことができる。

［実施例６］
図８は、実施例１〜５で説明した本発明のコリメータレンズ光軸調整機能付きの半導体レーザユニット装置を使用したレーザ装置の一実施例を示すものであり、図８（ａ）はレーザ装置の概略平面図、図８（ｂ）はレーザ装置の概略側面図を表している。

図８において、全体ベース１１７上の両側に、ＬＤ部分であるＬＤベース１０２上に配置したＬＤアレイ１０１、本発明の微調整機構（流体注入室１０６）、コリメータレンズ１０３、コリメータレンズベース１０４、フォーカスレンズベース１１３およびフォーカスレンズ１１２を配置し、中央部にはレーザ結晶ベース１１５上に配置したレーザ結晶１１４および図示していない固定用ベースに固定された波長変換素子１１６が配置されている。

ＬＤアレイ１０１から発せられたＬＤ光はコリメータレンズ１０３によってコリメートされ、フォーカスレンズ１１２を通って、レーザ結晶１１４に入射し、レーザ結晶内部で励起され、励起光が波長変換素子に入射し、希望の波長のレーザ光を得るようになっている。

本実施例のレーザ装置では、実施例１〜５で述べたように、半導体レーザユニット装置の流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向およびθ_Y方向などの位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することができ、高効率なレーザ装置を実現することが可能となる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、流体注入室１０６は数ミクロンから数十ミクロン変形可能な材質であれば特にゴム系の材料ではなくても良く、例えば、薄いガラスや、シリコン基板を加工して薄くしたものなどを用いて流体注入室を作っても良い。
また、実施例１〜５では流体１０５としてＵＶ硬化樹脂を使用していたが、流体１０５が加熱することによって硬化する熱硬化樹脂であっても良いし、流体１０５が２液性の化学反応で硬化する化学硬化型の樹脂であっても良い。また、この場合は、流体注入室１０６はＵＶに対し透明でなくとも良いことは言うまでもない。
また、言うまでもないが、各実施例で述べたことは、それぞれ独立していなくても良く、互いに組み合わせても良い。

以上述べてきたように、本発明の半導体レーザユニット装置を使用することにより、流体注入室１０６に流体１０５を流し込み、微調整しながらＺ方向およびθ_Y方向などの位置が変えられるので、コリメータレンズ１０３を精度良く配置することができ、高効率なレーザ装置を実現することができる。そして、このような高高率なレーザ装置は、半導体レーザ励起による固体レーザ装置や、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置の光書き込み用光源、レーザスキャンディスプレイ、プロジェクタ等の光源などに好適に利用することができる。

本発明の第１の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第２の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第２の実施例の変形例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第３の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第３の実施例の変形例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第４の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第５の実施例を示す半導体レーザユニット装置の構成説明図である。本発明の第６の実施例を示すレーザ装置の構成説明図である。半導体レーザユニットの座標の一例を表す図である。従来のコリメートレンズの固定方法の一例を示す図である。従来のコリメートレンズの固定方法の別の例を示す図である。特許文献１に記載の固体レーザ発振装置を示す図である。特許文献２に記載の半導体レーザアレイユニット及びアライメント調整装置を示す図である。

符号の説明

１０１：半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）
１０２：ＬＤアレイベース
１０３：コリメータレンズ
１０４：コリメータレンズベース
１０５：流体
１０６：流体注入室
１０７：隔壁
１０８：基準板
１０９：補助用流体注入室
１１０：固定剤（接着剤）
１１１：固定用アーム
１１２：フォーカスレンズ
１１３：フォーカスレンズベース
１１４：レーザ結晶
１１５：レーザ結晶ベース
１１６：波長変換素子
１１７：全体ベース

Claims

半導体レーザに対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置であって、
前記コリメータレンズの設置部分に、流体を入出できる流体注入室を有し、かつ前記流体注入室が膨張・収縮可能な構造であることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項１記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体注入室が少なくとも２つに分かれていることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項２記載の半導体レーザユニット装置において、
前記半導体レーザがアレイ状であり、前記流体注入室がアレイ方向で少なくとも２つに分かれていることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項２記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体注入室がアレイ方向に対し光軸方向ではない垂直方向で少なくとも２つに分かれていることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項２〜４のいずれか一つに記載の半導体レーザユニット装置において、
さらに補正用の補助流体注入室が設置されていることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項２〜５のいずれか一つに記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体注入室を隔てている隔壁の高さが、該流体注入室よりも低いことを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体が、硬化して固体になる材質であることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項７記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体注入室が紫外線（以下、ＵＶと記す）に対し透明な材質で作られており、前記流体がＵＶ照射することによって硬化する樹脂であることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項７記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体が加熱することによって硬化する樹脂であることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
請求項７記載の半導体レーザユニット装置において、
前記流体が２液性の化学反応で硬化する樹脂であることを特徴とする半導体レーザユニット装置。
半導体レーザに対しコリメータレンズが設置されている半導体レーザユニット装置を備えたレーザ装置であって、
前記半導体レーザユニット装置に請求項１〜１０のいずれか一つに記載の半導体レーザユニット装置を使用したことを特徴とするレーザ装置。