JP4806248B2 - Semiconductor laser unit device and laser device - Google Patents
Semiconductor laser unit device and laser device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4806248B2 JP4806248B2 JP2005324733A JP2005324733A JP4806248B2 JP 4806248 B2 JP4806248 B2 JP 4806248B2 JP 2005324733 A JP2005324733 A JP 2005324733A JP 2005324733 A JP2005324733 A JP 2005324733A JP 4806248 B2 JP4806248 B2 JP 4806248B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- laser unit
- unit device
- fluid
- fluid injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。 The present invention relates to a semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed with respect to a semiconductor laser, and a laser device using the semiconductor laser unit device, and in particular, a semiconductor laser unit device with a collimator lens optical axis adjustment function, and its Uses a semiconductor laser unit device and is applied to a solid-state laser device excited by a semiconductor laser, a light source for optical writing of an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, a printing device, a light source of a laser scan display, a projector, etc. The present invention relates to a laser device.
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。 In recent years, solid-state lasers are required to be miniaturized for the purpose of use in laser printers, laser scan displays, projectors, etc., and high-power solid-state lasers pumped with semiconductor lasers (hereinafter referred to as LDs) have been developed. ing. As an example, as seen in the solid-state laser oscillation device shown in FIG. 12 (see Patent Document 1 (Patent No. 3503588)), the laser crystal is thinned, and the laser crystal side direction (perpendicular to the optical axis of light emitted by the resonator) Since the laser beam is emitted from a resonator near or close to the laser crystal by exciting the LD light incident on the laser crystal from an angle direction (perpendicular to the vertical), it has begun to be adopted. Yes. Thus, a laser having a desired wavelength can be obtained by further passing the laser output obtained from the laser crystal through the wavelength conversion element.
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)。
In an LD used for such applications, a collimator lens and a condensing lens are used in order to efficiently condense the LD light on the laser crystal. In particular, the collimator lens has a narrow adjustment allowable range and is highly accurate to the LD. Positioning is required. Normally, the
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。
However, in the example of FIG. 10, when the
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。
In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-368320 discloses a method of performing fine adjustment after placement once and performing high-accuracy positioning. As shown in FIG. 13, this is an example in which the
However, since this method heats the arm so as to be plastically deformed, it damages the lens and the portion where the lens is fixed, or generates residual stress due to heating / cooling, which is not reliable. In addition, since the distance between the collimator lens and the LD unit must be set to some extent, it is difficult to efficiently put light emitted from the LD into the collimator lens.
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。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The collimator lens optical axis adjustment has a configuration in which the above-described inconvenience at the time of fixing the collimator lens can be eliminated and the position of the collimator lens can be easily adjusted with high accuracy. It is an object to provide a semiconductor laser unit device with a function and a laser device using the same.
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り、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)。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following means.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed with respect to a semiconductor laser, wherein the collimator lens has a fluid injection chamber into and out of which a fluid can enter and exit. injection chamber Ri is expanded and collapsible structure der, said fluid, and wherein the cured to a material that becomes solid (claim 1).
According to a second means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of the first means, the fluid injection chamber is divided into at least two (claim 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)。
According to a third means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of the second means, the semiconductor laser is in an array shape, and the fluid injection chamber is divided into at least two in the array direction ( Claim 3).
According to a fourth means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of the second means, the fluid injection chamber is divided into at least two in a vertical direction which is not the optical axis direction with respect to the array direction. (Claim 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)。
According to a fifth means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of any one of the second to fourth means, an auxiliary fluid injection chamber for correction is further provided (Claim 5). .
According to a sixth means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of any one of the second to fifth means, the height of the partition wall separating the fluid injection chamber is lower than that of the fluid injection chamber. (Claim 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7)。
さらに、本発明の第8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8)。
さらにまた、本発明の第9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9)。
Seventh means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of the first to sixth any one means, before Symbol fluid injection chamber ultraviolet (hereinafter, referred to as UV) to be made of a transparent material The fluid is a resin that is cured by UV irradiation (Claim 7 ).
Further, according to an eighth means of the present invention, in the semiconductor laser unit device of any one of the first to sixth means, the fluid is a resin that is cured by heating. 8 ).
Furthermore, the ninth means of the present invention is the semiconductor laser unit device according to any one of the first to sixth means, wherein the fluid is a resin that is cured by a two-component chemical reaction. (Claim 9 ).
本発明の第10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9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10)。 A tenth means of the present invention is a laser device including a semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed for a semiconductor laser, and the semiconductor laser unit device has any one of the first to ninth means. The semiconductor laser unit device of ( 10 ) is used.
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、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。
The semiconductor laser unit device according to the first means of the present invention has a fluid injection chamber capable of entering and exiting the fluid, and the fluid injection chamber has a structure that can be expanded and contracted, so that highly accurate positioning can be performed. . In addition, since the fluid is cured and becomes a solid material, the position after curing can be stably maintained.
Further, in the semiconductor laser unit device of the second means, in addition to the configuration of the first means, the fluid injection chamber is separated, so that it is possible to perform highly accurate tilt adjustment in addition to highly accurate positioning. .
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。
In the semiconductor laser unit device of the third means, in addition to the configuration of the second means, the fluid injection chamber is divided into at least two in the array direction of the semiconductor laser array, so that the tilt adjustment with high accuracy in the array direction is performed. It can be performed.
Further, in the semiconductor laser unit device of the fourth means, in addition to the configuration of the second means, the fluid injection chamber is divided into at least two in the vertical direction which is not the optical axis direction with respect to the array direction. Tilt adjustment with high accuracy can be performed in a direction perpendicular to the direction.
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。
In the semiconductor laser unit device of the fifth means, in addition to the configuration of any one of the second to fourth means, a correction auxiliary fluid injection chamber is installed, so that highly accurate positioning and inclination adjustment are performed. It can be carried out.
Further, in the semiconductor laser unit device of the sixth means, in addition to the configuration of any one of the second to fifth means, the height of the partition wall separating the fluid injection chamber is higher than that of the fluid injection chamber. Since it is low, positioning control can be performed only in the direction in which the fluid is gradually increased with reference to the partition wall.
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8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9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。
The semiconductor laser unit device of the seventh means, in addition to the configuration of the first to sixth any one means, is made of a transparent material prior Symbol fluid injection chamber to ultraviolet (UV), fluid Is a resin that cures when irradiated with UV, so that curing is easy.
Further, in the semiconductor laser unit device of the eighth means, in addition to the configuration of any one of the first to sixth means, the fluid is a resin that is cured by heating, so that uniform curing is possible. It becomes.
Furthermore, in the semiconductor laser unit device of the ninth means, in addition to the structure of any one of the first to sixth means, the fluid is a resin that is cured by a two-component chemical reaction, so that it is easy. Can be uniformly cured.
第10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9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。 The laser device of the tenth means has a configuration in which the semiconductor laser unit device of any one of the first to ninth means is used for the semiconductor laser unit device, so that highly efficient and stable laser light can be obtained.
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。 The present invention is a semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed with respect to a semiconductor laser (LD), and the installation portion has a fluid injection chamber capable of entering and exiting a fluid, and the fluid injection chamber can be expanded and contracted. This is a semiconductor laser unit device characterized in that it is a resin that has a fluid injection chamber divided and a fluid that cures under certain conditions, and is a semiconductor laser unit device with a collimator lens optical axis adjustment function. And this invention is a laser apparatus using the semiconductor laser unit apparatus with this collimator lens optical-axis adjustment function.
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。
Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings used hereinafter are exaggerated or partially omitted for easy understanding.
Further, the semiconductor laser unit apparatus described below is equipped with at least a collimator lens for collimating LD light.
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θX方向、θY方向、θZ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θY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、θY方向は0.0数度(小数点第2位レベル)以下、θX方向θZ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。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of coordinates of the semiconductor laser unit. The optical axis direction (emission direction) of the LD light is the Z direction, the array direction of the
The position accuracy of the collimator lens is required to have the highest positioning accuracy in the direction related to the Z direction, which is the optical axis direction. That is, the Z direction and the θ Y direction. By accurately positioning and fixing these directions, the collimator lens can be positioned with high accuracy.
Incidentally, the Z direction is several microns or less, the X direction and the Y direction are several tens of microns or less, the θ Y direction is 0.0 degrees or less (second decimal place level), the θ X direction θ Z direction is 0. Adjustment accuracy of several degrees (first decimal point level) or less is required.
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θY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。
The prior art examples shown in FIGS. 10 and 11 will be described in a little more detail.
FIG. 10 shows the
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θY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。
FIG. 11 shows that the fixing
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。 The present invention is intended to solve the above-described problems when the collimator lens is fixed. Specific examples of the present invention are shown below.
[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)。
[Example 1]
FIG. 1 is an explanatory view of the configuration of a semiconductor laser unit device showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a schematic plan view of the main part of the semiconductor laser unit device (however, the
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。
In FIG. 1, an
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。
The LD light emitted from the
In order to obtain highly accurate collimated light, the adjustment accuracy in the Z direction must be increased mainly. However, the fluid 105 is poured into the
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。 In this embodiment, a UV curable resin is used as the fluid 105, UV light is irradiated little by little, and the UV resin is increased and decreased to correct the position, and the position is corrected in order to correct misalignment. Finally, complete curing.
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。
In this way, the fluid 105 is poured into the
[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)。
[Example 2]
FIG. 2 is an explanatory view of the structure of a semiconductor laser unit device showing a second embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a schematic plan view of the main part of the semiconductor laser unit device (however, the
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。
In FIG. 2, an
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θY方向の微調整も容易に行うことができる。
The LD light emitted from the
In order to obtain highly accurate collimated light, the adjustment accuracy in the Z direction must be increased mainly. However, the fluid 105 is poured into the
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。 In this embodiment, a UV curable resin is used as a fluid, and UV light is irradiated little by little. In order to correct misalignment due to curing shrinkage, the UV resin is increased and decreased and cured while gradually correcting the position. Let completely cure.
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θY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。
As described above, the fluid 105 is poured into the
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。
FIG. 2C is a modification of the semiconductor laser unit device shown in FIG. 2A, and the two
Since the height of the partition wall 107 (the length in the Z direction) is set lower than that of the
Further, the same effect can be obtained by arranging the
[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)。
[Example 3]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of a semiconductor laser unit device according to a third embodiment of the present invention. 4A is a schematic plan view of the main part of the semiconductor laser unit device (however, the
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。
In FIG. 4, the
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、θX方向の微調整も容易に行うことができる。
The LD light emitted from the
In order to obtain collimated light with high accuracy, the adjustment accuracy in the Z direction must be mainly increased. However, the fluid 105 is poured into the
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。 In this embodiment, a UV curable resin is used as the fluid 105, UV light is irradiated little by little, and the UV resin is increased and decreased to correct the position, and the position is corrected in order to correct misalignment. Finally, complete curing.
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θX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。
As described above, the fluid 105 is poured into the
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。
FIG. 5A is a modification of the semiconductor laser unit device shown in FIG. 4A, and the two
Since the height of the partition wall 107 (the length in the Z direction) is set lower than that of the
Further, the same effect can be obtained by arranging the
[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)。
[Example 4]
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of a semiconductor laser unit device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a schematic plan view of the main part of the semiconductor laser unit device (however, the
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。
In this embodiment, the
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、θX方向、θY方向の微調整も容易に行うことができる。
The LD light emitted from the
In order to obtain collimated light with high accuracy, the adjustment accuracy in the Z direction must be mainly increased. However, the fluid 105 is poured into the
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。 In this embodiment, UV curable resin is used as a fluid, and UV light is irradiated little by little to correct a positional shift due to curing shrinkage. Harden completely.
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θX方向、θY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。
As described above, the fluid 105 is poured into the
[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)。
[Example 5]
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of a semiconductor laser unit device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7A shows a schematic plan view of the main part of the semiconductor laser unit device (however, the
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。
In the present embodiment, an auxiliary fluid injection chamber 109 is combined with the
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、θX方向、θY方向の微調整も容易に行うことができる。
The LD light emitted from the
In order to obtain collimated light with high accuracy, the adjustment accuracy in the Z direction must be mainly increased. However, the fluid 105 is poured into the
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。 In this embodiment, a UV curable resin is used as a fluid, and UV light is irradiated little by little. In order to correct misalignment due to curing shrinkage, the UV resin is increased and decreased and cured while gradually correcting the position. Let completely cure.
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θX方向、θY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。
As described above, the fluid 105 is poured into the
[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。
[Example 6]
FIG. 8 shows an embodiment of a laser apparatus using the semiconductor laser unit apparatus with the collimator lens optical axis adjustment function of the present invention described in Embodiments 1 to 5, and FIG. FIG. 8B is a schematic side view of the laser device.
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。
In FIG. 8, the
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。
The LD light emitted from the
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θY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。
In the laser apparatus according to the present embodiment, as described in the first to fifth embodiments, the fluid 105 is poured into the
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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the
Moreover, although UV curable resin was used as the fluid 105 in Examples 1-5, the thermosetting resin which hardens | cures when the fluid 105 heats may be sufficient, and the fluid 105 is a two-component chemical reaction. It may be a chemically curable resin that cures. In this case, it goes without saying that the
Needless to say, what has been described in each embodiment may not be independent of each other and may be combined with each other.
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θY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。
As described above, by using the semiconductor laser unit device of the present invention, the fluid 105 can be poured into the
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
101: Semiconductor laser array (LD array)
102: LD array base 103: Collimator lens 104: Collimator lens base 105: Fluid 106: Fluid injection chamber 107: Partition wall 108: Reference plate 109: Fluid injection chamber for auxiliary 110: Fixing agent (adhesive)
111: Fixing arm 112: Focus lens 113: Focus lens base 114: Laser crystal 115: Laser crystal base 116: Wavelength conversion element 117: Whole base
Claims (10)
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り、
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。 A semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed for a semiconductor laser,
The mounting portion of the collimator lens, having a fluid inlet chamber capable entering or leaving the fluid, and Ri the fluid injection chamber expansion and contraction possible structures der,
A semiconductor laser unit device , wherein the fluid is a material that is cured to become a solid .
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。 The semiconductor laser unit device according to claim 1,
2. A semiconductor laser unit device, wherein the fluid injection chamber is divided into at least two.
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。 In the semiconductor laser unit device according to claim 2,
2. The semiconductor laser unit apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor laser is in an array shape, and the fluid injection chamber is divided into at least two in the array direction.
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。 In the semiconductor laser unit device according to claim 2,
2. The semiconductor laser unit device according to claim 1, wherein the fluid injection chamber is divided into at least two in a vertical direction that is not an optical axis direction with respect to the array direction.
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。 In the semiconductor laser unit device according to any one of claims 2 to 4,
Further, an auxiliary fluid injection chamber for correction is installed.
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。 In the semiconductor laser unit device according to any one of claims 2 to 5,
A semiconductor laser unit device characterized in that the partition wall separating the fluid injection chambers is lower than the fluid injection chamber.
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。 In the semiconductor laser unit device according to any one of claims 1 to 6,
A semiconductor laser unit device, wherein the fluid injection chamber is made of a material transparent to ultraviolet rays (hereinafter referred to as UV), and the fluid is a resin that is cured by UV irradiation .
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。 In the semiconductor laser unit device according to any one of claims 1 to 6 ,
A semiconductor laser unit device, wherein the fluid is a resin that is cured by heating .
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。 In the semiconductor laser unit device according to any one of claims 1 to 6 ,
A semiconductor laser unit device, wherein the fluid is a resin that is cured by a two-component chemical reaction .
前記半導体レーザユニット装置に請求項1〜9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。 A laser device comprising a semiconductor laser unit device in which a collimator lens is installed for a semiconductor laser,
The laser apparatus characterized by using a semiconductor laser unit according to any one of claims 1 to 9 to the semiconductor laser unit device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005324733A JP4806248B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Semiconductor laser unit device and laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005324733A JP4806248B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Semiconductor laser unit device and laser device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007134437A JP2007134437A (en) | 2007-05-31 |
JP4806248B2 true JP4806248B2 (en) | 2011-11-02 |
Family
ID=38155866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005324733A Expired - Fee Related JP4806248B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Semiconductor laser unit device and laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4806248B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5995505A (en) * | 1982-11-25 | 1984-06-01 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical axis adjusting device of reflection mirror |
JPH05302066A (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for bonding two members |
JP4567213B2 (en) * | 2001-01-31 | 2010-10-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | Semiconductor laser device and lens position fixing method of semiconductor laser device |
JP2002314188A (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor laser device |
-
2005
- 2005-11-09 JP JP2005324733A patent/JP4806248B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007134437A (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100299649B1 (en) | Light source device including semiconductor lasers | |
JP2005222049A (en) | Method and apparatus for adjusting path of optical beam in waveguide | |
JP2010103323A (en) | Semiconductor laser module and method for manufacturing the same | |
JP3679603B2 (en) | Light source device for multi-beam scanning device | |
US11482832B2 (en) | Multi-wavelength laser system | |
JP7117138B2 (en) | laser module | |
US6853505B2 (en) | Optical module apparatus, projection television and method of fabricating optical module apparatus | |
JP4806248B2 (en) | Semiconductor laser unit device and laser device | |
JP2003098413A (en) | Light source device and its adjustment method | |
JP2004115545A (en) | Method for position control-type bonding and joining and apparatus therefor | |
JP2009198679A (en) | Fixing structure and fixing method for optical element, laser beam scanner, and image forming apparatus | |
JP2008268838A (en) | Optical scanning device, image forming apparatus, mirror, housing, mirror attaching method, mirror arrangement adjusting device, and mirror arrangement adjusting method | |
JP5084423B2 (en) | Light source device | |
JP2004047573A (en) | Laser light source equipment | |
JP4693438B2 (en) | Scanning optical apparatus and image forming apparatus | |
JP2008145956A (en) | Image forming apparatus and scanning optical apparatus | |
JP2009137175A (en) | Light source device for image forming apparatus | |
JP2009139464A (en) | Light source device for image forming apparatus | |
JP2006194973A (en) | Optical scanner | |
JP2006113382A (en) | Optical element and optical scanner | |
JPH10250150A (en) | Optical scan apparatus | |
JP4420272B2 (en) | Multi-beam light source device, adjustment method thereof, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP2004095994A (en) | Light source equipment | |
JP2006059934A (en) | Light source device and image forming device | |
JP2011059443A (en) | Adhesion fixing structure of optical element, method of adhesion fixing of optical element, optical scanner and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110308 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110502 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110812 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |