JP2009246040A - Laser light source device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体レーザを保持した部材と光学素子を保持した部材とが一体化され、半導体レーザから発振されたレーザ光を光学素子で集光して出射させるレーザ光源装置に関する。 The present invention relates to a laser light source device in which a member holding a semiconductor laser and a member holding an optical element are integrated, and laser light oscillated from the semiconductor laser is condensed by the optical element and emitted.
レーザ光源装置の1つに、半導体レーザを保持した部材と光学素子を保持した部材とを一体化したものがある。例えば特許文献1には、半導体レーザが固定された基板と、半導体レーザが圧入される貫通孔を有する基台と、鏡筒を保持したホルダとをネジ止めすることにより一体化したレーザ光源装置が記載されている。このレーザ光源装置では、ホルダに形成された貫通孔の一端側に鏡筒が挿入されて接着剤により固定されており、鏡筒内にはコリメータレンズが固定されている。半導体レーザは、ホルダに形成された上記の貫通孔の他端側に光出射端を挿入させた状態で固定されている。 One of the laser light source devices is one in which a member holding a semiconductor laser and a member holding an optical element are integrated. For example, Patent Document 1 discloses a laser light source device that is integrated by screwing a substrate on which a semiconductor laser is fixed, a base having a through-hole into which the semiconductor laser is press-fitted, and a holder that holds a lens barrel. Are listed. In this laser light source device, a lens barrel is inserted into one end side of a through hole formed in the holder and fixed with an adhesive, and a collimator lens is fixed in the lens barrel. The semiconductor laser is fixed in a state where a light emitting end is inserted into the other end side of the through hole formed in the holder.
レーザ光源装置の製造コストを抑えるという観点からは、その部品点数を少なくすることが望まれる。例えば特許文献1に記載されたレーザ光源装置での基台とホルダとを1部材とすることができれば、その製造コストを低減させることができる。 From the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the laser light source device, it is desired to reduce the number of parts. For example, if the base and the holder in the laser light source device described in Patent Document 1 can be made into one member, the manufacturing cost can be reduced.
また、レーザ光源装置の高性能化を図るという観点からは、半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とを高精度でアライメントすることが望まれる。例えば特許文献1に記載されたレーザ光源装置におけるように半導体レーザを保持した部材と光学素子を保持した部材とをネジで固定すると、ネジ止めする際に半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とがずれてしまい易いので、半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とを高精度でアライメントするという観点からは、これらの部材を接着剤で互いに固着されることが望まれる。 Further, from the viewpoint of improving the performance of the laser light source device, it is desired to align the optical axis of the semiconductor laser and the optical axis of the optical element with high accuracy. For example, when the member holding the semiconductor laser and the member holding the optical element are fixed with screws as in the laser light source device described in Patent Document 1, the optical axis of the semiconductor laser and the optical axis of the optical element are fixed when screwed. From the viewpoint of aligning the optical axis of the semiconductor laser and the optical axis of the optical element with high accuracy, it is desirable that these members are fixed to each other with an adhesive.
ただし、半導体レーザを保持する部材や光学素子を保持する部材は、通常、半導体レーザの駆動時に発生する熱を放散させるために熱伝導性の高い金属ないし合金により作製されるので、これらの部材を互いに固着させるにあたって光硬化性接着剤を用いると、接着剤への光照射が不十分になって当該接着剤の硬化が不十分になり易い。接着剤の硬化が不十分であると、レーザ光源装置の組み立て後に半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とがずれてしまったり、レーザ光源装置の組み立て後に未硬化の接着剤から揮散した揮発性成分(アウトガス)により半導体レーザの光出射端や光学素子の表面が汚染されてしまったりすることがある。半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とのずれおよび半導体レーザの光出射端や光学素子表面の汚染は、いずれも、レーザ光源装置の性能低下の要因となる。 However, the members that hold the semiconductor laser and the members that hold the optical element are usually made of a metal or alloy having high thermal conductivity in order to dissipate the heat generated when the semiconductor laser is driven. If a photocurable adhesive is used to fix the adhesives to each other, light irradiation to the adhesive is insufficient, and the adhesive tends to be insufficiently cured. Insufficient curing of the adhesive causes the optical axis of the semiconductor laser to deviate from the optical axis of the optical element after assembly of the laser light source device, or volatilizes from the uncured adhesive after assembly of the laser light source device. The light emitting end of the semiconductor laser and the surface of the optical element may be contaminated by the sex component (outgas). The deviation between the optical axis of the semiconductor laser and the optical axis of the optical element, and the contamination of the light emitting end of the semiconductor laser and the surface of the optical element all cause degradation of the performance of the laser light source device.
光硬化性接着剤に代えて熱硬化性接着剤を用いれば、接着剤を十分に硬化させ易くなるが、熱硬化性接着剤は硬化速度が遅く、レーザ光源装置の生産性が著しく低下する。勿論、硬化促進剤を使用すれば熱硬化性接着剤を短時間で硬化させることができるが、液体の硬化促進剤を使用すると該硬化促進剤によって半導体レーザの光出射端や光学素子表面が汚染され易くなる。また、固形の硬化促進剤を使用すると、半導体レーザを保持した部材と光学素子を保持した部材とを接合する際に固形の硬化促進剤が接合界面に入らずに外に取り残されて、熱硬化性接着剤の硬化が不十分になることがある。 If a thermosetting adhesive is used instead of the photocurable adhesive, the adhesive can be sufficiently cured, but the thermosetting adhesive has a slow curing speed, and the productivity of the laser light source device is significantly reduced. Of course, if a curing accelerator is used, the thermosetting adhesive can be cured in a short time, but if a liquid curing accelerator is used, the light emitting end of the semiconductor laser and the surface of the optical element are contaminated by the curing accelerator. It becomes easy to be done. In addition, when a solid curing accelerator is used, when the member holding the semiconductor laser and the member holding the optical element are bonded, the solid curing accelerator is left outside without entering the bonding interface, and is thermally cured. The adhesive adhesive may be insufficiently cured.
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを抑え易いと共に所望の性能のものを製造し易いレーザ光源装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a laser light source device that can easily reduce the manufacturing cost and easily manufacture a product having a desired performance.
上記の目的を達成するこの発明のレーザ光源装置は、第1貫通孔を有するホルダと、第1貫通孔に挿入されてホルダに保持された半導体レーザと、第2貫通孔を有するベースと、第2貫通孔に挿入されてベースに保持された光学素子とを備え、ホルダは、第1貫通孔の一端側に形成されて該第1貫通孔の一端側を取り囲む内周凸部と、内周凸部の周囲に形成され、複数の切り欠き部により複数のセグメントに分割された外周凸部とを有し、ホルダとベースとは、内周凸部の上面とベースでの一端面とを互いに密着させて、内周凸部と外周凸部との間隙に注入された第1接着剤により互いに固着されていることを特徴とするものである。 The laser light source device of the present invention that achieves the above object includes a holder having a first through hole, a semiconductor laser inserted into the first through hole and held by the holder, a base having a second through hole, And an optical element that is inserted into the through hole and held by the base, and the holder is formed on one end side of the first through hole and surrounds one end side of the first through hole, and the periphery of the inner peripheral protrusion An outer peripheral convex portion divided into a plurality of segments by a plurality of notches, and the holder and the base are formed by bringing the upper surface of the inner peripheral convex portion and one end surface of the base into close contact with each other. Are fixed to each other by the first adhesive injected into the gap between the outer peripheral convex portion and the outer peripheral convex portion.
この発明のレーザ光源装置では、半導体レーザを保持したホルダと光学素子を保持したベースとを第1接着剤で互いに固着させているので、例えば特許文献1に記されたレーザ光源装置に比べて部品点数を低減させることができると共に、当該レーザ光源装置を組み立てる過程で半導体レーザの光軸と光学素子の光軸とがずれてしまうのを容易に防止することができる。 In the laser light source device of the present invention, the holder that holds the semiconductor laser and the base that holds the optical element are fixed to each other with the first adhesive, and therefore, compared with the laser light source device described in Patent Document 1, for example. In addition to reducing the number of points, it is possible to easily prevent the optical axis of the semiconductor laser from deviating from the optical axis of the optical element in the process of assembling the laser light source device.
また、ホルダに形成された第1貫通孔の一端側には、上記の内周凸部および外周凸部が形成され、ホルダは、内周凸部の上面をベースの一端面に密着させてベースと固着されているので、第1接着剤からアウトガスが生じても、当該アウトガスの第1貫通孔側や第2貫通孔側への移動が内周凸部により抑えられる。結果として、半導体レーザの光出射端や光学素子の表面が第1接着剤からのアウトガスにより汚染されてしまうのを防止することができる。外周凸部に形成されている切り欠き部の少なくとも1つをアウトガスのガス抜き口として利用することもできる。 Further, the inner peripheral convex portion and the outer peripheral convex portion are formed on one end side of the first through hole formed in the holder, and the holder is fixed to the base with the upper surface of the inner peripheral convex portion being in close contact with the one end surface of the base. Therefore, even if outgas is generated from the first adhesive, the movement of the outgas toward the first through hole side or the second through hole side is suppressed by the inner circumferential convex portion. As a result, it is possible to prevent the light emitting end of the semiconductor laser and the surface of the optical element from being contaminated by the outgas from the first adhesive. At least one of the notches formed in the outer peripheral convex portion can also be used as an outgas vent.
さらには、内周凸部の高さおよび外周凸部での切り欠き部の広さを適宜選定することにより、固形の硬化促進剤を含んだ熱硬化性または熱硬化併用型光硬化性の接着剤を第1接着剤として用いても、ホルダとベースとを圧接させたときに固形の硬化促進剤が接合界面に入らずに外に取り残されてしまうのを容易に防止することができる。結果として、第1接着剤の未硬化物を短時間でかつ確実に硬化させることが容易になる。また、第1接着剤として熱硬化性接着剤または熱硬化併用型光硬化性接着剤を用いることにより、ホルダとベースとの接着強度を高め易くなる。 Furthermore, by appropriately selecting the height of the inner peripheral convex part and the width of the notch part on the outer peripheral convex part, a thermosetting or thermosetting combined photocurable adhesive containing a solid curing accelerator is provided. Even if it uses as a 1st adhesive agent, when a holder and a base are press-contacted, it can prevent easily that a solid hardening accelerator does not enter into a joining interface and is left outside. As a result, it becomes easy to reliably cure the uncured product of the first adhesive in a short time. Moreover, it becomes easy to raise the adhesive strength of a holder and a base by using a thermosetting adhesive or a thermosetting combined use type photocurable adhesive as a 1st adhesive agent.
これらの理由から、この発明によれば、製造コストを抑え易いと共に所望の性能のものを製造し易いレーザ光源装置を得ることが可能になる。 For these reasons, according to the present invention, it is possible to obtain a laser light source device that can easily reduce the manufacturing cost and easily manufacture a product having a desired performance.
以下、この発明のレーザ光源装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a laser light source device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
実施の形態1.
図1−1は、この発明のレーザ光源装置の一例を概略的に示す部分断面図であり、図1−2および図1−3は、それぞれ、図1−1に示したレーザ光源装置を図1−1での切断面とは異なる方位角の切断面で切断した部分断面図である。また、図2は、図1−1〜図1−3に示したレーザ光源装置におけるホルダを概略的に示す底面図であり、図3は、図1−1〜図1−3に示したレーザ光源装置でのホルダにおける第1接着剤と第2接着剤の分布を概略的に示す底面図である。
Embodiment 1 FIG.
1-1 is a partial cross-sectional view schematically showing an example of the laser light source device of the present invention. FIGS. 1-2 and 1-3 respectively show the laser light source device shown in FIG. 1-1. It is the fragmentary sectional view cut | disconnected by the cut surface of an azimuth angle different from the cut surface in 1-1. 2 is a bottom view schematically showing a holder in the laser light source device shown in FIGS. 1-1 to 1-3, and FIG. 3 is a laser shown in FIGS. 1-1 to 1-3. It is a bottom view which shows roughly distribution of the 1st adhesive agent and the 2nd adhesive agent in the holder in a light source device.
図1−1〜図1−3に示すレーザ光源装置50は、ホルダ10に保持された半導体レーザ20と、ベース30に保持された光学素子40a,40bとを備え、半導体レーザ20から発振されたレーザ光を各光学素子40a,40bで集光して出射させる。
A laser
上記のホルダ10は、例えば銅やアルミニウムのように熱伝導率が高く、加工性に優れた金属材料ないし合金材料により作製され、必要に応じ、湿気環境下での表面腐食を防止するためにニッケル等の金属めっき被膜が形成される。このホルダ10は柱状物であり、平面視上の中央部には当該ホルダ10をその高さ方向に貫通する第1貫通孔3が設けられている。
The
また、第1貫通孔3の一端側には、第1貫通孔3の一端側を取り囲む環状の内周凸部5が形成されており、内周凸部5の周囲には4つの切り欠き部CS1〜CS4により4つのセグメント7a〜7d(図2および図3参照)に分割された外周凸部7が形成されている。個々のセグメント7a〜7dは円弧状を呈し、これら4つのセグメント7a〜7dと内周凸部5との間には間隙Gが形成されている。すなわち、外周凸部7と内周凸部5との間には間隙Gが形成されている。
Further, an annular inner
内周凸部5の高さH(図1−3参照)は、熱硬化性接着剤に用いられる固形の硬化促進剤を間隙G内に収容できるように例えば0.02mm以上に設定されている。また、内周凸部5の上面は平坦面に成形されている。外周凸部7の上面(各セグメント7a〜7dの上面)も平坦面に成形されており、該外周凸部7の上面は内周凸部5の上面と同一平面上にある。これら内周凸部5および外周凸部7それぞれの平面視上の幅は例えば0.5mm以上に設定され、各切り欠き部CS1〜CS4の広さ(正面視したときの幅)も例えば0.5mmに設定される。
The height H (see FIGS. 1 to 3) of the inner
半導体レーザ20は半導体レーザ素子(図示せず)をパッケージングしたものであり、図示の半導体レーザ20は、半導体レーザ素子を収容した円筒部13と、円筒部13の一端側に形成されたフランジ部15と、フランジ部15を介して半導体レーザ素子に接続された3つの接続端子17,17,17とを有するメタルCANパッケージである。この半導体レーザ20は、光出射端をベース30の第2貫通孔23側に向け、各接続端子17を外側に向けた状態でホルダ10の第1貫通孔3に圧入されて、当該ホルダ10に保持されている。
The
ベース30は、例えばアルミニウム等の金属材料ないし合金材料により作製され、必要に応じ、耐食性を付与するための表面処理が施される。例えばアルミニウムを用いてベース30を作製する際には、必要に応じて表面に陽極酸化処理が施されて耐食性が付与される。ベース30の輪郭形状は例えば円板状であり、中央部には当該ベース30をその厚さ方向に貫通する第2貫通孔23が設けられている。第2貫通孔23の内形寸法は、ベース30でのホルダ10側の端面30a(以下、「上面30a」という)から該上面30aに対向する端面30b(以下、「下面30b」という)側にかけて段階的に増大している。ベース30の上面30aは平坦面に成形されており、該上面30aにホルダ10の内周凸部5および外周凸部7がそれぞれ密着している。
The
各光学素子40a,40bは、半導体レーザ20から発振されたレーザ光を集光する集光レンズであり、ベース30の第2貫通孔23に挿入され、固定されて、当該ベース30に保持されている。ベース30の上面30a側に光学素子40aが配置され、下面30b側に光学素子40bが配置されている。
Each of the
レーザ光源装置50においては、上述したホルダ10とベース30とが第1貫通孔3と第2貫通孔23とを互いに連通させ、内周凸部5の上面とベース30の上面30aとを互いに密着させて、第1接着剤43および第2接着剤45により互いに固着されている。図1−1および図3に示すように、第1接着剤43は、ホルダ10に形成された外周凸部7でのセグメント7a,7d間の切り欠き部CS1、およびセグメント7b,7c間の切り欠き部CS3の各々から内周凸部5と外周凸部7との間の間隙Gに注入されて硬化している。また、図1−2および図3に示すように、第2接着剤45は、各セグメント7a〜7dの外周面およびその上方からベース30の上面30aに亘って塗布されて硬化している。なお、図3においては、便宜上、第1接着剤43および第2接着剤45の各々に互いに異なる密度でスマッジングを付してある。
In the laser
上記第1接着剤43としては、例えば加熱によってのみ硬化する熱硬化性接着剤や、加熱と所定波長域の光の照射のどちらによっても硬化する熱硬化併用型光硬化性接着剤が用いられる。熱硬化型接着剤の具体例としては、アミン硬化性やフェノール硬化性のエポキシ系接着剤等が挙げられ、熱硬化併用型光硬化性接着剤の具体例としては、カチオン重合型の紫外線硬化性エポキシ系接着剤等が挙げられる。また、第2接着剤45としては、例えば所定波長域の光の照射により硬化する光硬化性または熱硬化併用型光硬化性の接着剤が用いられる。光硬化性接着剤の具体例としては、アクリレート系の紫外線硬化性接着剤や、カチオン重合型の紫外線硬化性エポキシ系接着剤等が挙げられる。
As the
なお、図1−1は、図3に示したA−A線を含む切断面でレーザ光源装置50を切断したときの断面図であり、図1−2は、図3に示したB−B線を含む切断面でレーザ光源装置50を切断したときの断面図であり、図1−3は、図3に示したC−C線を含む切断面でレーザ光源装置50を切断したときの断面図である。
FIG. 1-1 is a cross-sectional view of the laser
以上説明した構成を有するレーザ光源装置50では、半導体レーザ20を保持したホルダ10と各光学素子40a,40bを保持したベース30とを第1接着剤43および第2接着剤45で互いに固着させているので、例えば特許文献1に記されたレーザ光源装置に比べて部品点数を低減させることができると共に、当該レーザ光源装置50を組み立てる過程で半導体レーザ20の光軸と各光学素子40a,40bの光軸とがずれてしまうのを容易に防止することができる。
In the laser
また、ホルダ10に内周凸部5が形成され、該内周凸部5の上面がベース30の上面30aに密着しているので、第1接着剤43からアウトガスが生じても、当該アウトガスの第1貫通孔3側や第2貫通孔23側への移動が内周凸部5により抑えられる。結果として、半導体レーザ20の光出射端や各光学素子40a,40bの表面が上記のアウトガスにより汚染されてしまうのを防止することができる。外周凸部7に形成されている切り欠き部CS2,CS4は、上記のアウトガスのガス抜き口として機能する。
Further, since the inner peripheral
また、内周凸部5の高さが0.02mm以上に設定され、外周凸部7での各切り欠き部CS1〜CS4の広さが0.5mm以上に設定されているので、第1接着剤43として固形の硬化促進剤を含んだ熱硬化性または熱硬化併用型光硬化性の接着剤を用いても、固形の硬化促進剤の粒径が一般に0.02mm未満であることから、第1接着剤43の未硬化物を間隙Gに注入する際に、固形の硬化促進剤が間隙Gに入らずに外に取り残されてしまうのを容易に防止することができる。
Moreover, since the height of the inner peripheral
結果として、第1接着剤43の未硬化物を短時間でかつ確実に硬化させることが容易である。また、十分に広い接着面積を確保することも容易である。そして、第1接着剤43として熱硬化性接着剤または熱硬化併用型光硬化性接着剤を用いるので、光硬化性接着剤を用いた場合に比べてホルダ10とベース30との接着強度を高め易い。これらの理由から、レーザ光源装置50では、その製造コストを抑え易いと共に所望の性能のものを歩留りよく製造し易い。部品点数が低減されるので、原材料の減量化、省エネルギー化、廃棄段階での環境負荷の低減等も図ることができる。
As a result, it is easy to reliably cure the uncured product of the first adhesive 43 in a short time. It is also easy to ensure a sufficiently wide bonding area. And since the thermosetting adhesive or the thermosetting combined photocurable adhesive is used as the
上述した技術的効果を奏するレーザ光源装置50は、例えば次のようにして製造することができる。まず、半導体レーザ20をホルダ10の第1貫通孔3に所定の深さだけ圧入して、当該半導体レーザ20をホルダ10に保持させる。また、各光学素子40a,40bをベース30の第2貫通孔23に挿入し、固定して、当該光学素子40a,40bをベース30に保持させる。
The laser
次いで、半導体レーザ20を保持したホルダ10を所定の機器によりクランプしてベース30の上面30aに圧接し、当該上面30a上でスライドさせながらアクティブアライメントによりホルダ10を位置決めする。ホルダ10の位置決めが完了したら、その状態を保ったままホルダ10の外周面からベース30の上面30aにかけて第2接着剤45の未硬化物を塗布し、所定波長域の光の照射により当該未硬化物を硬化させて、第2接着剤45にする。なお、ベース30上に複数個のホルダ10(半導体レーザ20を保持したもの)を接着してもよく、その場合には、個々のホルダ10について位置決めおよび第2接着剤45による接着を順次行う。
Next, the
次に、上記の機器によるホルダ10のクランプを解き、ホルダ10の外周凸部7に形成されている切り欠き部CS1,CS3の各々から内周凸部5と外周凸部7との間の間隙Gに第1接着剤43の未硬化物を所定量注入する。このとき、第1接着剤43の未硬化物として熱硬化併用型光硬化性接着剤の未硬化物を用いてその一部を切り欠き部CS1,CS3の外側にまではみ出させ、当該はみ出した未硬化物を所定波長域の光の照射により硬化ないし半硬化させておくと、後工程に移行する過程で間隙G内の未硬化物が流出してしまうのを容易に防止することができる。
Next, the
この後、間隙Gへの上記未硬化物の注入まで行ったホルダ10およびベース30をオーブンに入れ、例えば80℃〜150℃程度に加熱することにより、間隙G内の上記未硬化物を硬化させて、第1接着剤43にする。間隙Gに第1接着剤43の未硬化物を注入する際に切り欠き部CS1,CS3の外側にまではみ出させて硬化ないし半硬化させた第1接着剤43があったときには、上記オーブンでの加熱により当該はみ出させた第1接着剤43の硬化が更に進行する。
Thereafter, the
このようにして第1接着剤43まで形成することにより、レーザ光源装置50を得ることができる。レーザ光源装置50の使用時には、例えば半導体レーザ20の各接続端子17が所定の駆動回路に接続されると共にホルダ10の上面にヒートシンク(図示せず)を介してペルチェクーラ等の冷却器(図示せず)が接続される。半導体レーザ20によるレーザ光の発振時に生じた熱は、当該半導体レーザ20の内部部材(図示せず)からフランジ部15を介してホルダ10に伝導し、該ホルダ10からヒートシンクを介してペルチェクーラ等の冷却器に伝導して吸熱される。半導体レーザ20で生じた熱を効率よく冷却器まで逃がすことにより、安定したレーザ発振光強度が得られる。
By forming the first adhesive 43 as described above, the laser
実施の形態2.
この発明のレーザ光源装置においては、半導体レーザを保持したホルダと光学素子を保持したベースとを第1接着剤のみにより互いに固着させてもよい。この場合の第1接着剤としては、熱硬化併用型光硬化性接着剤を用いることが好ましい。
In the laser light source device of the present invention, the holder holding the semiconductor laser and the base holding the optical element may be fixed to each other only by the first adhesive. In this case, as the first adhesive, it is preferable to use a thermosetting combined photocurable adhesive.
図4は、半導体レーザを保持したホルダと光学素子を保持したベースとが第1接着剤のみにより互いに固着されているレーザ光源装置でのホルダにおける第1接着剤の分布の一例を概略的に示す底面図である。同図に示した各構成要素については既に図3を参照して説明しているので、これらの構成要素については図3で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、レーザ光源装置の全体構成は、例えば実施の形態1で説明したレーザ光源装置と同様の構成とすることができるので、ここではその図示を省略する。 FIG. 4 schematically shows an example of the distribution of the first adhesive in the holder in the laser light source device in which the holder holding the semiconductor laser and the base holding the optical element are fixed to each other only by the first adhesive. It is a bottom view. Since the components shown in FIG. 3 have already been described with reference to FIG. 3, the same reference symbols as those used in FIG. Further, since the entire configuration of the laser light source device can be the same as that of the laser light source device described in the first embodiment, for example, illustration thereof is omitted here.
第1接着剤のみによるホルダ(半導体レーザを保持したもの)とベース(光学素子を保持したもの)との固着は、例えば次のようにして行うことができる。まず、実施の形態1で説明したアクティブアライメントと同様にして、ベース上でホルダ10(図4参照)の位置決めを行う。次いで、ホルダ10をベースに圧接したまま、ホルダ10の外周凸部7に形成されている少なくとも1つの切り欠き部を除いた残りの切り欠き部、例えば切り欠き部CS1,CS3(図4参照)から内周凸部5と外周凸部7との間の間隙Gに第1接着剤43(図4参照)の未硬化物を所定量注入し、その後、当該未硬化物を注入した注入口(切り欠き部)を狙って所定波長域の光を照射することで上記未硬化物の一部を硬化させて、ホルダ10をベースに仮固定する。
The fixing of the holder (holding the semiconductor laser) and the base (holding the optical element) with only the first adhesive can be performed as follows, for example. First, similarly to the active alignment described in the first embodiment, the holder 10 (see FIG. 4) is positioned on the base. Next, with the
この後、仮固定まで行ったホルダ10およびベースをオーブンに入れ、例えば80℃〜150℃程度に加熱することにより、上記の間隙G内に注入した第1接着剤43の未硬化物を硬化させて、第1接着剤43にする。このようにして第1接着剤43のみによりホルダ10とベースとを互いに固着させても、実施の形態1で説明したレーザ光源装置50(例えば図1−1参照)と同様の技術的効果を奏するレーザ光源装置を得ることができる。
After that, the
実施の形態3.
この発明のレーザ光源装置においては、半導体レーザを保持したホルダと光学素子を保持したベースとを第1接着剤と第2接着剤とにより互いに固着させるにあたって、第2接着剤として熱硬化性接着剤を用いることもできる。この場合の第1接着剤としては、熱硬化併用型光硬化性接着剤を用いることが好ましい。
In the laser light source device according to the present invention, when the holder holding the semiconductor laser and the base holding the optical element are fixed to each other by the first adhesive and the second adhesive, the thermosetting adhesive is used as the second adhesive. Can also be used. In this case, as the first adhesive, it is preferable to use a thermosetting combined photocurable adhesive.
図5は、半導体レーザを保持したホルダと光学素子を保持したベースとが第1接着剤と第2接着剤とにより互いに固着されているレーザ光源装置でのホルダにおける第1接着剤、第2接着剤の分布の他の例を概略的に示す底面図である。同図に示した各構成要素については第2接着剤45aを除いて既に図3を参照して説明しているので、第2接着剤45a以外の構成要素については図3で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、レーザ光源装置の全体構成は、例えば実施の形態1で説明したレーザ光源装置と同様の構成とすることができるので、ここではその図示を省略する。
FIG. 5 shows a first adhesive and a second adhesive in a holder in a laser light source device in which a holder holding a semiconductor laser and a base holding an optical element are fixed to each other by a first adhesive and a second adhesive. It is a bottom view which shows the other example of distribution of an agent roughly. Since the components shown in the figure have already been described with reference to FIG. 3 except for the
第2接着剤として熱硬化性接着材を用い、該第2接着剤と第1接着剤とによってホルダ(半導体レーザを保持したもの)とベース(光学素子を保持したもの)とを互いに固着させるにあたっては、まず、実施の形態2で説明した方法と同様にして、第1接着剤によりホルダ10(図5参照)をベースに仮固定する。次いで、ホルダ10に形成されている外周凸部7での各セグメント7a〜7dの外周面およびその上方からベースの上面に亘って、第2接着剤45a(図5参照)の未硬化物を塗布する。
When a thermosetting adhesive is used as the second adhesive and the holder (the one holding the semiconductor laser) and the base (the one holding the optical element) are fixed to each other by the second adhesive and the first adhesive. First, as in the method described in the second embodiment, the holder 10 (see FIG. 5) is temporarily fixed to the base with the first adhesive. Next, an uncured material of the
この後、第2接着剤45aの未硬化物の塗布まで行ったホルダ10およびベースをオーブンに入れ、例えば80℃〜150℃程度に加熱することにより、ホルダ10での内周凸部5と外周凸部7との間の間隙G内に注入した第1接着剤の未硬化物、および上記第2接着剤45aの未硬化物をそれぞれ硬化させて、第1接着剤43、第2接着剤45aにする。このようにして第1接着剤43と第2接着剤45aとによりホルダ10とベースとを互いに固着させても、実施の形態1で説明したレーザ光源装置50(例えば図1−1参照)と同様の技術的効果を奏するレーザ光源装置を得ることができる。
Thereafter, the
以上、この発明のレーザ光源装置について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、この発明は上述の形態に限定されるものではない。例えば、レーザ光源装置を構成する半導体レーザの数は1以上の所望数とすることができ、半導体レーザを保持した複数のホルダを1つのベースに固着させてもよい。この場合には、ベースに複数の第2貫通孔を設けることもできるし、長孔状の1つの第2貫通孔を設けることもできる。また、1つのホルダに複数の半導体レーザを保持させることも可能である。したがって、ホルダの形状およびベースの形状は、ホルダに内周凸部および外周凸部を設けるという点を除き、適宜選定可能である。ベースに保持させる光学素子の形状も平凸レンズ、両凸レンズ、シリンドリカルレンズ等、適宜選定可能である。 The laser light source device of the present invention has been described with reference to the embodiment. However, as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the number of semiconductor lasers constituting the laser light source device can be set to a desired number of 1 or more, and a plurality of holders holding the semiconductor lasers may be fixed to one base. In this case, a plurality of second through holes can be provided in the base, or one second through hole having a long hole shape can be provided. It is also possible to hold a plurality of semiconductor lasers in one holder. Therefore, the shape of the holder and the shape of the base can be selected as appropriate except that the holder is provided with an inner peripheral convex portion and an outer peripheral convex portion. The shape of the optical element held on the base can be appropriately selected from a planoconvex lens, a biconvex lens, a cylindrical lens, and the like.
ホルダに形成する内周凸部の平面形状は、環状に限定されるものではなく、第1貫通孔の一端側を取り囲む形状であればよい。同様に、外周凸部の平面形状は、複数のセグメントにより内周凸部を取り囲むものであればよい。ただし、外周凸部におけるセグメントの数、ひいては切り欠き部の数は、少なくとも1つの切り欠き部を接着剤からのアウトガスのガス抜き口として機能させることができ、かつ残りの切り欠き部から第1接着剤の未硬化物を注入してホルダとベースとを十分な接着面積の下に互いに固着させることができるように、2以上の所望数に選定する。特に、互いに対称の箇所に位置する2つの切り欠き部を接着剤注入のために1組以上配し、ガス抜き用の切り欠き部と合わせて計3つ以上の切り欠き部を設けることが望ましく、互いに対称の箇所に位置する2つの切り欠き部をガス抜きのために1組配し、接着剤注入のための1組の切り欠き部と合わせて計4つの切り欠き部を設ければ更によい。この発明のレーザ光源装置については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。 The planar shape of the inner peripheral convex portion formed on the holder is not limited to an annular shape, and may be any shape that surrounds one end side of the first through hole. Similarly, the planar shape of the outer peripheral convex portion only needs to surround the inner peripheral convex portion by a plurality of segments. However, the number of segments in the outer peripheral convex portion, and hence the number of cutout portions, can cause at least one cutout portion to function as a degassing port for outgas from the adhesive, and the first from the remaining cutout portions. A desired number of 2 or more is selected so that the uncured material of the adhesive can be injected to fix the holder and the base to each other under a sufficient bonding area. In particular, it is desirable to arrange one or more sets of two notches located at symmetrical positions for injection of the adhesive, and to provide a total of three or more notches together with the notch for venting. If one set of two notches located at symmetrical locations is arranged for degassing, and a total of four notches are provided together with one set of notches for injecting adhesive, Good. The laser light source device of the present invention can be variously modified, modified, combined, etc. in addition to those described above.
この発明のレーザ光源装置は、例えばレーザテレビ等の表示装置やレーザプリンタ等の印刷装置等、あるいは光通信装置での光源装置として用いることができる。 The laser light source device of the present invention can be used as a light source device in a display device such as a laser television, a printing device such as a laser printer, or an optical communication device.
3 第1貫通孔
5 内周凸部
7 外周凸部
7a〜7d セグメント
10 ホルダ
20 半導体レーザ
23 第2貫通孔
30 ベース
40a,40b 光学素子
43 第1接着剤
45,45a 第2接着剤
50 レーザ光源装置
CS1〜CS4 切り欠き部
3 1st through-
Claims (10)
前記ホルダは、
前記第1貫通孔の一端側に形成されて該第1貫通孔の一端側を取り囲む内周凸部と、
前記内周凸部の周囲に形成され、複数の切り欠き部により複数のセグメントに分割された外周凸部と、
を有し、
該ホルダと前記ベースとは、前記内周凸部の上面と前記ベースでの一端面とを互いに密着させて、前記内周凸部と前記外周凸部との間隙に注入された第1接着剤により互いに固着されている、
ことを特徴とするレーザ光源装置。 A holder having a first through hole, a semiconductor laser inserted into the first through hole and held by the holder, a base having a second through hole, and a holder inserted into the second through hole and held by the base An optical element,
The holder is
An inner peripheral convex portion formed on one end side of the first through hole and surrounding one end side of the first through hole;
An outer peripheral convex portion formed around the inner peripheral convex portion and divided into a plurality of segments by a plurality of notches,
Have
The holder and the base are fixed to each other by the first adhesive injected into the gap between the inner peripheral convex portion and the outer peripheral convex portion, with the upper surface of the inner peripheral convex portion and one end surface of the base being in close contact with each other. ing,
A laser light source device.
前記第1接着剤は、前記3つ以上の切り欠き部のうちの少なくとも1つを除いた残りの切り欠き部から前記内周凸部と前記外周凸部との間隙に注入されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のレーザ光源装置。 The outer peripheral convex portion is divided into three or more segments by three or more notches,
The first adhesive is injected into a gap between the inner peripheral convex portion and the outer peripheral convex portion from the remaining cutout portion except at least one of the three or more cutout portions. The laser light source device according to claim 1.
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