CN111264007A - 激光光源装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
目的在于提供如下技术:实现激光光源元件的较高的面内安装密度,并且,能够高精度地调整透镜相对于各激光光源元件的位置。激光光源装置(1)具有:基座(30);多个半导体激光元件(101~104),它们排列于基座(30)的上表面上,并且排列于由分别排列有x轴和与x轴交叉的方向即y轴的x轴组和y轴组的交点构成的网格点上;多个透镜(41~44),它们使多个半导体激光元件(101~104)射出的激光成为平行光;间隔件(20),其配置于基座(30)的上表面;以及粘接剂(50),其将多个透镜(41~44)固定于间隔件(20)。间隔件(20)按照各透镜(41~44)具有圆环状的支承面(20b)和壁部(20c),壁部(20c)具有沿着连接网格点的对角点的方向形成的退避槽(20d)。
Description
技术领域
本发明涉及用于在具有半导体激光元件等激光振荡元件的激光光源装置中将多个激光振荡元件嵌入共同的壳体中的结构、保持构造及其制造方法。
背景技术
近年来,作为投影仪等投射型显示装置的光源,半导体激光元件(以下还称作“激光光源元件”)备受关注。半导体激光元件具有振荡出的光的单色性、高指向性和低耗电等优异的特长,期待作为当前正在普及的灯的置换光源。但是,现状的半导体激光元件很难利用一个元件实现投射型显示装置要求的输出,一般搭载多个激光振荡元件而构成投射型显示装置的光源。
在搭载多个半导体激光元件而构成投影仪的光源的情况下,从光学设计的观点来看,优选半导体激光元件彼此尽可能接近地配置。这是因为,通过减小发光面积,能够实现对波束进行空间合成时所需要的光学元件、数字镜器件(DMD)和液晶显示器(LCD)这样的显示器件等的小型化,实现***的成本降低。
进而,在实现高亮度的投影仪后,要求出射光的传播方向的高精度控制。这是通过对激光光源***赋予调整透镜与半导体激光元件的位置关系的机构来实现的。
针对上述课题,例如在专利文献1中公开有如下机构:在通过焊接将透镜的保持部件固定于其他的支承部件时,调整透镜的位置。
在专利文献2中公开有如下技术:针对多个半导体激光元件使用透镜阵列,由此提高面内安装密度。此外,在专利文献2中公开有通过透镜保持架调整透镜阵列的位置的机构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5453927号
专利文献2:日本特许第5835606号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中,透镜保持用的镜筒成为配置多个半导体激光元件时的机构制约条件,在提高半导体激光元件的面内安装密度这方面是不利的。此外,在以提高面内安装密度为目的而使镜筒小型化时,必须与其对应地使透镜小型化,光学设计的自由度降低。
此外,在专利文献2中使用透镜阵列,因此,很难针对各半导体激光元件优化透镜的位置。
因此,本发明的目的在于,提供如下技术:能够实现激光光源元件的较高的面内安装密度,并且高精度地调整透镜相对于各激光光源元件的位置。
用于解决课题的手段
本发明的激光光源装置具有:基座,其上表面为平面;多个激光光源元件,它们排列于所述基座的上表面上,并且排列于由分别排列有x轴和y轴的x轴组和y轴组的交点构成的网格点上,该x轴是与所述基座的上表面平行的方向,该y轴是与所述基座的上表面平行的方向且是与所述x轴交叉的方向;多个透镜,它们使多个所述激光光源元件射出的激光成为平行光;间隔件,其配置于所述基座的上表面,支承多个所述透镜;以及粘接剂,其将多个所述透镜固定于所述间隔件,所述间隔件按照各所述透镜,具有支承所述透镜的下表面的圆环状的支承面、以及利用所述粘接剂固定所述透镜的侧面的壁部,所述壁部具有沿着连接所述网格点的对角点的方向形成的退避槽。
发明效果
根据本发明,激光光源装置具有:基座,其上表面为平面;多个激光光源元件,它们排列于基座的上表面上,并且排列于由分别排列有x轴和y轴的x轴组和y轴组的交点构成的网格点上,该x轴是与基座的上表面平行的方向,该y轴是与所述基座的上表面平行的方向且是与所述x轴交叉的方向;多个透镜,它们使多个激光光源元件射出的激光成为平行光;间隔件,其配置于基座的上表面,支承多个透镜;以及粘接剂,其将多个透镜固定于间隔件,间隔件按照各透镜,具有支承透镜的下表面的圆环状的支承面、以及利用粘接剂固定透镜的侧面的壁部,壁部具有沿着连接网格点的对角点的方向形成的退避槽。
因此,激光光源装置不具有透镜保持用的镜筒,多个透镜固定在间隔件,因此,能够实现激光光源元件的较高的面内安装密度。此外,能够沿着设置于间隔件的退避槽把持透镜,因此,能够进行透镜的高精度的位置调整。
本发明的目的、特征、方面和优点通过以下的详细说明和附图而更加明白。
附图说明
图1是实施方式1的激光光源装置的立体图。
图2是示出取下了间隔件和透镜的状态的激光光源装置的立体图。
图3是图2的A-A线剖视图。
图4是半导体激光元件的立体图。
图5是用于说明半导体激光元件的排列的图。
图6是间隔件的立体图。
图7是间隔件的壁部及其周边部的放大俯视图。
图8是配置透镜之前的间隔件的壁部及其周边部的俯视图和剖视图。
图9是配置透镜之后的间隔件的壁部及其周边部的俯视图和剖视图。
图10是示出正在通过透镜把持机构进行透镜的调整工序的状态的激光光源装置的立体图。
图11是图10的D-D线剖视图,是示出通过透镜把持机构把持透镜之前的状态的剖视图。
图12是图10的D-D线剖视图。
图13是示出激光光源装置的制造方法的一例的流程图。
图14是示出驱动了激光光源装置时出射光通过透镜的出射面的区域的图。
图15是用于说明图14的情况下的引线销的朝向的图。
图16是示出驱动了激光光源装置时出射光通过透镜的出射面的区域的图。
图17是用于说明图16的情况下的引线销的朝向的图。
图18是示出驱动了实施方式1的变形例1的激光光源装置时出射光通过透镜的出射面的区域的图。
图19是用于说明图18的情况下的引线销的朝向的图。
图20是用于说明实施方式1的变形例2中的半导体激光元件的排列的图。
图21是用于说明实施方式1的变形例3中的半导体激光元件的排列的图。
图22是实施方式2的激光光源装置的立体图。
图23是实施方式2的激光光源装置的俯视图。
图24是示出实施方式2的激光光源装置的制造方法的一例的流程图。
具体实施方式
<实施方式1>
下面,使用附图对本发明的实施方式1进行说明。最初,使用图1~图3对实施方式1的激光光源装置1的整体结构进行说明。图1是实施方式1的激光光源装置1的立体图。图2是示出取下了间隔件20和透镜41~44的状态的激光光源装置1的立体图。图3是图2的A-A线剖视图。
如图1~图3所示,激光光源装置1具有作为激光光源元件的半导体激光元件101~104、透镜41~44、间隔件20、基座30和粘接剂50。激光光源装置1还具有驱动电路(图示省略),通过驱动电路向半导体激光元件101~104注入电流,利用透镜41~44得到成为平行光的光输出。
接着,使用图4对半导体激光元件101~104进行说明。图4是半导体激光元件101的立体图。半导体激光元件101~104为相同构造,因此,这里对半导体激光元件101进行说明。
如图4所示,半导体激光元件101例如是TO-Can型封装的半导体激光元件。
TO-Can型的半导体激光元件具有帽11、玻璃窗12、杆13、引线销14和设置于帽11的内部的半导体激光芯片(图示省略)。作为半导体激光芯片的主材料,是GaAs和InGaN等化合物半导体,半导体激光芯片向与杆13大致垂直的方向射出光。一般而言,半导体激光芯片的端面在驱动中附着空气中的水分和粉尘,由此容易导致损坏。但是,在TO-Can封装元件中,通过帽11确保气密密封,因此,驱动环境要求的条件有所缓和。此外,TO-Can型封装的半导体激光元件为小型的,因此,使用个数的调整即与要求规格对应的光输出的增减容易。
端面发光型的半导体激光元件具有如下特征:朝向与活性层垂直的方向即沿着快轴的方向的出射光的扩展,比朝向与活性层平行的方向即沿着慢轴的方向的扩展大约大10倍。因此,如图4所示,相对于出射光70的传播方向的截面即远视野像成为椭圆的。图4是半导体激光元件101的立体图。此外,一般而言,在TO-Can封装型的半导体激光元件中,半导体激光元件的活性层与2根引线销14的方向平行,因此,如图4所示,引线销14的排列方向的出射光的扩展较小,相对于90度倾斜的轴的出射光70的扩展较大。
如图1和图2所示,基座30是以Cu和Al等金属或SiC和AlN等陶瓷这样的高导热材料为主材料的、用于支承半导体激光元件101~104的台基。此外,基座30的上表面为平面。另外,在附图中为了进行说明而设置的x、y、z轴是直角坐标系,x轴是指与基座30的上表面平行的方向。y轴是指与基座30的上表面平行的方向且是与x轴交叉的方向。更具体而言,y轴是指与基座30的上表面平行的方向且是与x轴正交的方向。z轴是指与基座30的上表面垂直的方向。
半导体激光元件101~104的底面以隔着导热膏或片状的散热材料而与基座30的上表面紧密贴合的状态被固定。进而,为了提高散热性,优选使用以SuAgCu或AuSn等为主成分的焊接材料对半导体激光元件101~104和基座30进行接合。另外,半导体激光元件101~104具有用于从外部驱动***注入电流的引线销14,因此,基座30具有用于躲避该引线销14的贯通孔或槽。
如图2所示,直线81、82和直线91、92是用于说明半导体激光元件101~104在基座30上的配置的假想线。直线81、82和直线91、92分别是与x轴和y轴平行的直线,并且存在于基座30的上表面上。这里,直线81、82和直线91、92相互交叉。更具体而言,直线81、82和直线91、92相互正交。此外,直线81与直线82的间隔、直线91与直线92的间隔分别相等。即,当设直线81与直线82的间隔、直线91与直线92的间隔分别为a、b时,满足以下的(1)式的关系。
【数式1】
a=b (1)
半导体激光元件101~104排列成其发光点位于直线81、82和直线91、92的交点即正方网格点上,形成面光源。图5是用于说明半导体激光元件101~104的排列的图。如图5所示,当设直线81与直线91的交点为(x,y)=(0,0)时,发光点位于(x,y)=(0,0)、(a,0)、(0,b)、(a,b)这4点。
此时的半导体激光元件101~104的排列间隔即网格点的排列间隔还依赖于最终嵌入激光光源装置1的投射型显示装置等的***的要求,但是,一般而言优选较密。这是因为,半导体激光元件101~104的间隔越密,即光源的发光面积越小,则越能够减小投射型显示装置中使用的光学部件,因此,能够削减***的制造成本。另外,直线81、82相当于x轴组,直线91、92相当于y轴组。
如图1所示,透镜41~44是用于使半导体激光元件101~104射出的激光(以下也称作“出射光”)成为平行光的透镜,上表面为轴对称的球面或非球面。在半导体激光元件特别是端面发光型的半导体激光元件中,相对于振荡波长,出射口非常小,因此,产生衍射效应导致的波束扩展。特别地,沿着半导体激光芯片的外延生长方向的方向即快轴方向的扩展全角为60度左右。因此,在离半导体激光元件101~104较近的位置配置具有准直作用的透镜41~44,使波束尺寸相对于出射距离维持大致恒定。透镜41~44的供来自半导体激光元件101~104的激光入射的入射面为平面,激光出射的出射面为曲面,透镜41~44俯视观察时为一般的圆状。另外,透镜41~44的入射面为下表面,出射面为上表面。
此时,需要相对于半导体激光元件101~104隔开规定的间隔来支承透镜41~44,间隔件20是为了实现该目的而设置的。间隔件20是以金属或树脂为主材料的长方体状的壳体。另外,规定的间隔是由要搭载的透镜的曲面形状等决定的值。间隔件20通过基于使用螺钉的紧固的固定、基于使用粘接剂的粘接的固定或其双方固定于接合有半导体激光元件101~104的基座30。
图6是间隔件20的立体图。如图6所示,间隔件20按照各透镜41~44,具有用于在内部收纳半导体激光元件101~104的空间20a、设置于空间20a中的向间隔件20的上表面侧的开口的周缘部的支承面20b、以及以沿着支承面20b的方式从间隔件20的上表面突出的壁部20c。支承面20b为圆环状,支承透镜41~44的下表面。壁部20c覆盖透镜41~44的侧面的绝大部分,透镜41~44的侧面通过粘接剂50固定于壁部20c。下面,将“空间20a中的向间隔件20的上表面侧的开口”简称作“空间20a的开口”。
空间20a不仅在间隔件20的内部收纳半导体激光元件101~104,还具有用于使从半导体激光元件101~104射出的激光与透镜41~44耦合的作用。因此,空间20a的开口形成为圆形即透镜41~44的同心圆。另外,空间20a的开口的直径比透镜41~44的直径小,使得间隔件20能够在其上表面支承透镜41~44。此外,壁部20c也与透镜41~44形成为同心圆,在由壁部20c形成的同心圆内收纳透镜41~44,因此,壁部20c的内径比透镜41~44的直径大。
图7是间隔件20的壁部20c及其周边部的放大俯视图。如图7所示,当设空间20a的开口的直径为d1,透镜41的直径为d2,壁部20c的内径为d3时,上述大小关系由以下的(2)式表示。
【数式2】
d1<d2<d3 (2)
另外,由于需要高效地使来自半导体激光元件101~104的出射光与透镜41~44耦合,因此,开口的直径d1相对于透镜41的直径d2不会过小更好。具体而言,优选d1在d2的80%以上且98%以下的范围内。此外,壁部20c沿着要搭载的透镜41~44的侧面设置,但是,不是沿着透镜41~44的侧面整个区域设置。
如图5~图7所示,在壁部20c中设置有退避槽20d,该退避槽20d相对于连接半导体激光元件101~104所处的正方网格点的对角点彼此的方向即与连接网格点(0,b)和网格点(a,0)的直线平行的方向具有宽度l1。当在间隔件20上将透镜41~44调整到最佳位置时,需要退避槽20d以把持透镜41~44的侧面。
透镜41~44和间隔件20借助粘接剂50被固定。作为粘接剂50,从制造激光光源装置1的观点来看,使用作为紫外线固化型的粘接剂的环氧树脂或丙烯酸树脂的粘接剂。壁部20c具有用于容易且牢固地实现透镜41~44与间隔件20的粘接固定的作用。
接着,使用图8~图13对激光光源装置1的制造方法进行说明。图8的(a)是配置透镜41之前的间隔件20的壁部20c及其周边部的俯视图,图8的(b)是图8的(a)的B-B线剖视图。图9的(a)是配置透镜41之后的间隔件20的壁部20c及其周边部的俯视图,图9的(b)是图9的(a)的C-C线剖视图。图10是示出正在通过透镜把持机构60进行透镜41的调整工序的状态的激光光源装置1的立体图。图11是图10的D-D线剖视图,是示出通过透镜把持机构60把持透镜41之前的状态的剖视图。图12是图10的D-D线剖视图。图13是示出激光光源装置1的制造方法的一例的流程图。另外,在剖视图中,为了简化附图而省略基座30的记载。
首先,将半导体激光元件101~104固定于基座30(步骤S1)。接着,将间隔件20固定于基座30(步骤S2)。如图8的(a)、(b)所示,在粘接透镜41时,首先在未配置透镜41的状态下在间隔件20的支承面20b上涂布粘接剂50(步骤S3)。此时,粘接剂50沿着壁部20c在与连接半导体激光元件101所处的正方网格点的对角点彼此的方向、即连接网格点(0、0)和网格点(a、b)的直线平行的方向上,隔着透镜41对置地各涂布于2个部位。接着,将透镜41配置于间隔件20(步骤S4)。
此时,粘接剂50被夹在透镜41与壁部20c之间而向周围扩展,其结果是,如图9的(a)、(b)所示,进入透镜41的侧面和入射面。由此,与不存在壁部20c时相比,能够确保较宽的粘接面积,能够得到更高的粘接强度。另外,关于壁部20c的高度,在维持粘接强度的方面,需要透镜41的侧面宽度的20%以上的高度,为了实现更加牢固的固定,优选为透镜41的侧面宽度的50%以上的高度。
接着,如图11所示,透镜把持机构60下降到壁部20c的退避槽20d,在箭头的方向上进行动作。如图10和图12所示,透镜把持机构60把持透镜41的侧面,进行透镜41的位置调整。在透镜把持机构60把持着透镜41的状态下,一边在面内移动间隔件20的上表面,一边进行透镜41的位置调整。进而,一边对半导体激光元件101进行电流驱动并监视来自透镜41的出射光70,一边进行位置调整。即,使出射光70的光源像对准分开某个一定距离的屏幕上预定的目标位置,由此实施位置调整(步骤S5)。
另外,透镜41能够沿着壁部20c的内径移动,但是,可能由于透镜把持机构60和壁部20c的退避槽20d的宽度l1而产生移动范围的限制。因此,优选根据必要的透镜移动范围和透镜把持机构60的外形尺寸来设定壁部20c的退避槽20d的宽度l1。
在透镜41的位置调整完成后,对粘接剂50照射紫外线而使粘接剂50固化(步骤S6)。接着,按照不同的透镜例如各透镜42~44,反复进行粘接剂的涂布、透镜的配置、透镜的位置调整、基于紫外线照射的粘接剂固化的工序(步骤S7)。此时,透镜41已经通过紫外线照射而固化,因此,在调整其他透镜时,不会从一次性调整后的位置再次移动。然后,当针对全部透镜41~44完成调整和基于紫外线照射的固化后,根据需要实施加热炉中的热固化工序(步骤S8)。考虑未充分进行基于紫外线照射的粘接的情况来实施该工序。
接着,对出射光70通过透镜41~44的出射面的区域与引线销14的朝向的关系进行说明。图14是示出驱动了激光光源装置1时出射光70通过透镜41~44的出射面的区域的图。图15是用于说明图14的情况下的引线销14的朝向的图。图16是示出驱动了激光光源装置1时出射光70通过透镜41~44的出射面的区域的图。图17是用于说明图16的情况下的引线销14的朝向的图。
从外部驱动***到引线销14的电布线容易,因此,优选半导体激光元件101~104的朝向为图14~图17所示的配置,此时,来自半导体激光元件101~104的出射光70通过透镜41~44的出射面的区域成为沿着x轴和y轴的扁平形状。
具体而言,如图14和图15所示,在以各半导体激光元件101~104的2根引线销14与y轴方向平行的方式排列半导体激光元件101~104的情况下,来自半导体激光元件101~104的出射光70通过透镜41~44的出射面的区域成为沿着x轴的扁平形状。如图16和图17所示,在以各半导体激光元件101~104的2根引线销14与x轴方向平行的方式排列半导体激光元件101~104的情况下,来自半导体激光元件101~104的出射光70通过透镜41~44的出射面的区域成为沿着y轴的扁平形状。
如上所述,实施方式1的激光光源装置1具有:基座30,其上表面为平面;多个半导体激光元件101~104,它们排列于基座30的上表面上,并且排列于由分别排列有x轴和y轴的x轴组和y轴组的交点构成的网格点上,该x轴是与基座30的上表面平行的方向,该y轴是与基座30的上表面平行的方向且是与x轴交叉的方向;多个透镜41~44,它们使多个半导体激光元件101~104射出的激光成为平行光;间隔件20,其配置于基座30的上表面,支承多个透镜41~44;以及粘接剂50,其将多个透镜41~44固定于间隔件20,间隔件20按照各透镜41~44,具有支承透镜41~44的下表面的圆环状的支承面20b、以及利用粘接剂50固定透镜41~44的侧面的壁部20c,壁部20c具有沿着连接网格点的对角点的方向形成的退避槽20d。
此外,实施方式1的激光光源装置1的制造方法具有以下工序:工序(a),将多个半导体激光元件101~104固定于所述基座30;工序(b),将间隔件20固定于基座30的上表面;工序(c),在间隔件20涂布粘接剂50;工序(d),将透镜41~44配置于间隔件20;工序(e),沿着退避槽20d把持透镜41~44并对透镜41~44的位置进行调整;以及工序(f),使粘接剂50固化而固定透镜41~44,按照各透镜41~44,反复进行工序(d)~工序(f)。
因此,激光光源装置1不具有透镜保持用的镜筒,多个透镜41~44固定在间隔件20,因此,能够实现半导体激光元件101~104的较高的面内安装密度。此外,能够沿着设置于间隔件20的退避槽20d把持透镜41~44,因此,能够进行透镜41~44的高精度的位置调整。
进而,利用壁部20c扩大透镜41~44与间隔件20之间的粘接面积,由此,能够容易地提高基于粘接的固定强度。如上所述,能够实现激光光源装置1的小型化和耐久性的提高。
粘接剂50配置于透镜41~44的侧面与壁部20c之间的隔着透镜41~44对置的2个部位,粘接剂50配置于来自半导体激光元件101~104的出射光70通过透镜41~44的出射面的区域的外侧。
因此,能够避免出射光70与进入透镜41~44的出射面和入射面的粘接剂50发生干涉。因此,能够使用透镜41~44的外径的最大限度作为有效的出射面,因此,光学设计的自由度提高。此外,不存在粘接剂50中的出射光的渐晕,因此,能够确保较高的透镜耦合效率。此外,出射光70针对粘接剂50的直接照射量较少,因此,能够抑制粘接剂50的温度上升,能够抑制激光光源装置1的内部劣化。
粘接剂50配置于连接网格点的对角点的2个方向中的、与形成退避槽20d的方向不同的方向的延长线上。因此,从与连接配置粘接剂50的2个部位的方向正交的方向把持透镜41~44,接着,在进行透镜41~44的位置调整时,能够抑制露出的粘接剂50到达透镜把持机构60。因此,粘接剂50到达透镜把持机构60与透镜41~44的侧面之间,由此,能够在透镜把持解除后抑制透镜41~44的位置偏移。
此外,通过使用容易处理的TO-Can封装元件的半导体激光元件101~104,能够提供高输出且高精度地调整透镜41~44的位置后的激光光源装置1。
x轴组的排列间隔和y轴组的排列间隔相等,因此,能够配置成半导体激光元件101~104的间隔较密。由此,能够实现激光光源装置1的小型化。
x轴组和y轴组相互正交,因此,能够配置成半导体激光元件101~104的间隔较密。由此,能够实现激光光源装置1的小型化。
<实施方式1的变形例>
接着,对实施方式1的变形例进行说明。图18是示出驱动了实施方式1的变形例1的激光光源装置1时出射光70通过透镜41~44的出射面的区域的图。图19是用于说明图18的情况下的引线销14的朝向的图。
如图18和图19所示,也可以使各半导体激光元件101~104的2根引线销14与x轴方向平行的情况和与y轴方向平行的情况混合存在。该情况下,引线销14的朝向与x轴方向平行的情况和与y轴方向平行的情况混合存在,由此,电布线复杂化,但是,能够使半导体激光元件101~104的出射光70的光轴在同一激光光源装置1内相互旋转90度。因此,能够得到基于出射光70的偏振复用的斑点抑制效果。另外,斑点是将激光的出射光投影到屏幕上时看到的随机粒子状的图案,是使用激光作为投射型显示装置的光源时成为问题的现象。
图20是用于说明实施方式1的变形例2中的半导体激光元件101~104的排列的图。图21是用于说明实施方式1的变形例3中的半导体激光元件101~104的排列的图。
半导体激光元件101~104的个数和排列间隔是能够根据必要的总光输出和投影仪侧的光学设计而增减的参数。
如图5所示,a=b且直线81、82和直线91、92相互正交的正方格子的组合是半导体激光元件101~104的最密配置,是最优选的结构,但是,除此以外的排列也能够发挥与实施方式1的情况相同的效果。例如,如图20所示,也可以是a<b且直线81、82和直线91、92相互正交。此外,如图21所示,也可以是a=b且直线81、82和直线91、92不相互正交。
透镜41~44的入射面不需要必须是平面,也可以在凹凸的任意方向上具有曲面形状。但是,在与x轴和y轴平行的面内对透镜41~44进行调芯的工序中有可能与间隔件20的上表面相接的范围内,优选为平面。
透镜41~44的出射面和入射面也可以不是轴对称的曲面,例如也可以是出射面或入射面侧的形状使来自半导体激光元件101~104的出射光70仅在快轴方向上成为平行光的圆柱透镜。
关于粘接剂50的涂布位置,只要是半导体激光元件101~104的出射光70通过透镜41~44的出射面的区域的外部即可,不需要必须位于连接半导体激光元件101~104所处的网格点的对角点彼此的方向的延长线上。
<实施方式2>
接着,对实施方式2的激光光源装置1进行说明。图22是实施方式2的激光光源装置1的立体图。图23是实施方式2的激光光源装置1的俯视图。图24是示出实施方式2的激光光源装置1的制造方法的一例的流程图。另外,在实施方式2中,对与实施方式1中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图22和图23所示,在实施方式2中,在实施方式1中涂布的2个部位的基础上,粘接剂50还涂布于透镜41~44的侧面与退避槽20d之间的隔着透镜41~44对置的2个位置。即,沿着各透镜41~44的侧面等间隔地在4个部位涂布粘接剂50。
接着,对实施方式2的激光光源装置1的制造方法进行简单说明。如图24所示,在进行步骤S1~步骤S7的工序后即全部透镜41~44的位置调整结束后,进行追加的粘接工序(步骤S11),由此,如上所述,能够在与实施方式1中的粘接剂50的涂布位置相反一侧的对角方向上涂布粘接剂50。另外,透镜41~44已经通过粘接固定于间隔件20,因此,不需要进行基于紫外线照射的固化处理。
如上所述,在实施方式2的激光光源装置1中,在2个部位的基础上,粘接剂50还涂布于透镜41~44的侧面与退避槽20d之间的隔着透镜41~44对置的2个位置。
因此,透镜41~44与间隔件20之间的粘接面积扩大,因此,可得到更高的接合强度。此外,各透镜41~44和间隔件20在4点等间隔地通过粘接而固定,因此,接合强度针对被施加外部荷重的方向和被施加的冲击的方向的依赖性减小。此外,在粘接剂50固化时和激光光源装置1动作时,能够抑制粘接剂50的热收缩引起的透镜41~44的位置偏移。
另外,在实施方式2的激光光源装置1中,也能够采用上述说明的实施方式1的变形例。
详细说明了本发明,但是,上述说明在全部方面只是例示,本发明不限于此。可理解成能够在不脱离本发明范围的情况下假设未例示的无数的变形例。
另外,本发明能够在其发明范围内自由组合各实施方式,或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
1:激光光源装置;20:间隔件;20b:支承面;20c:壁部;20d:退避槽;30:基座;41~44:透镜;50:粘接剂;101~104:半导体激光元件。
Claims (7)
1.一种激光光源装置,该激光光源装置具有:
基座(30),其上表面为平面;
多个激光光源元件(101~104),它们排列于所述基座(30)的上表面上,并且排列于由分别排列有x轴和y轴的x轴组和y轴组的交点构成的网格点上,该x轴是与所述基座(30)的上表面平行的方向,该y轴是与所述基座(30)的上表面平行的方向且是与所述x轴交叉的方向;
多个透镜(41~44),它们使多个所述激光光源元件(101~104)射出的激光成为平行光;
间隔件(20),其配置于所述基座(30)的上表面,支承多个所述透镜(41~44);以及
粘接剂(50),其将多个所述透镜(41~44)固定于所述间隔件(20),
所述间隔件(20)按照各所述透镜(41~44),具有支承所述透镜(41~44)的下表面的圆环状的支承面(20b)、以及利用所述粘接剂(50)固定所述透镜(41~44)的侧面的壁部(20c),
所述壁部(20c)具有沿着连接所述网格点的对角点的方向形成的退避槽(20d)。
2.根据权利要求1所述的激光光源装置,其中,
所述粘接剂(50)配置于所述透镜(41~44)的侧面与所述壁部(20c)之间的隔着所述透镜(41~44)对置的2个部位,
所述粘接剂(50)配置于来自所述激光光源元件(101~104)的激光通过所述透镜(41~44)的出射面的区域的外侧。
3.根据权利要求2所述的激光光源装置,其中,
所述粘接剂(50)配置于连接所述网格点的对角点的2个方向中的、与形成所述退避槽(20d)的方向不同的方向的延长线上。
4.根据权利要求2或3所述的激光光源装置,其中,
所述粘接剂(50)除了配置于所述2个部位以外,还配置于所述透镜(41~44)的侧面与所述退避槽(20d)之间的隔着所述透镜(41~44)对置的2个位置。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的激光光源装置,其中,
所述x轴组的排列间隔和所述y轴组的排列间隔相等。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的激光光源装置,其中,
所述x轴组和所述y轴组相互正交。
7.一种激光光源装置(1)的制造方法,制造权利要求1~6中的任意一项所述的激光光源装置(1),其中,所述激光光源装置(1)的制造方法具有以下工序:
工序(a),将多个所述激光光源元件(101~104)固定于所述基座(30);
工序(b),将所述间隔件(20)固定于所述基座(30)的上表面;
工序(c),在所述间隔件(20)涂布所述粘接剂(50);
工序(d),将所述透镜(41~44)配置于所述间隔件(20);
工序(e),沿着所述退避槽(20d)把持所述透镜(41~44)并调整所述透镜(41~44)的位置;以及
工序(f),使所述粘接剂(50)固化而固定所述透镜(41~44),
按照各所述透镜(41~44),反复进行所述工序(d)~所述工序(f)。
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