JP4827983B1 - Laser light source device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify adjustment of the angle of a wavelength conversion element by attaching the wavelength conversion element with high accuracy. <P>SOLUTION: A wavelength conversion element holder 58 is provided with an attachment reference surface 84 against which an emission surface 35b of a substantially rectangular parallelepiped wavelength conversion element 35 abuts to position the wavelength conversion element. The wavelength conversion element is fixed to the wavelength conversion element holder by an adhesive 106 in a state abutting against the attachment reference surface. The adhesive is applied to a top face 35e and a bottom face 35f adjoining the emission surface, and a bottom face 107 of a recess 89 formed contiguously to the attachment reference surface of the wavelength conversion element holder substantially in parallel therewith. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体レーザを用いたレーザ光源装置に関し、特に画像表示装置の光源に用いられるレーザ光源装置に関するものである。   The present invention relates to a laser light source device using a semiconductor laser, and more particularly to a laser light source device used for a light source of an image display device.

近年、画像表示装置の光源に半導体レーザを用いる技術が注目されている。この半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されてきた水銀ランプに比較して、色再現性がよい点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、ならびに小型化が容易である点など、種々の利点を有している。   In recent years, a technique using a semiconductor laser as a light source of an image display device has attracted attention. This semiconductor laser has better color reproducibility, instantaneous lighting, longer life, and higher power consumption compared to mercury lamps that have been widely used in image display devices. It has various advantages, such as being able to be made and being easy to miniaturize.

このような画像表示装置に用いられるレーザ光源装置においては、緑色レーザ光を直接出力する半導体レーザに高出力のものがないため、半導体レーザから励起用レーザ光を出力させ、この励起用レーザ光で固体レーザ素子を励起させて赤外レーザ光を出力させ、この赤外レーザ光の波長を波長変換素子で変換して緑色レーザ光を出力するようにした技術が知られている（例えば特許文献１参照）。   In the laser light source device used for such an image display device, since there is no high-power semiconductor laser that directly outputs green laser light, the pumping laser light is output from the semiconductor laser, and this pumping laser light is used. A technique is known in which a solid-state laser element is excited to output infrared laser light, and the wavelength of the infrared laser light is converted by a wavelength conversion element to output green laser light (for example, Patent Document 1). reference).

特開２００８−１６８３３号公報JP 2008-16833 A

前記のような構成の緑色レーザ光源装置においては、レーザ光の光軸に対する波長変換素子の位置および角度に応じてレーザ光の出力が変化するため、出力が最大となる位置および角度に波長変換素子を配置することが望ましい。そこで、組み付け後に、出力を監視しながら波長変換素子の位置および角度を調整することができる構成が考えられるが、必要な位置および角度の調整を全ての方向で実施することができるように構成すると、調整機構の構造が複雑化して製造コストが嵩む難点がある。一方、波長変換素子を精度よく組み付けることができると、角度の調整を一部の方向で実施するだけで済み、調整機構の構造を簡略化して製造コストを削減することができる。   In the green laser light source device configured as described above, since the output of the laser light changes according to the position and angle of the wavelength conversion element with respect to the optical axis of the laser light, the wavelength conversion element is at the position and angle at which the output is maximized. It is desirable to arrange. Therefore, a configuration is possible in which the position and angle of the wavelength conversion element can be adjusted while monitoring the output after assembly, but if the configuration is made so that the necessary position and angle can be adjusted in all directions. The structure of the adjusting mechanism is complicated, and there is a problem that the manufacturing cost increases. On the other hand, if the wavelength conversion element can be assembled with high accuracy, it is only necessary to adjust the angle in some directions, and the structure of the adjustment mechanism can be simplified to reduce the manufacturing cost.

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、波長変換素子を精度よく組み付けて、波長変換素子の角度調整を簡略化することができるように構成されたレーザ光源装置を提供することにある。   The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to assemble the wavelength conversion element with high accuracy and simplify the angle adjustment of the wavelength conversion element. It is an object of the present invention to provide a laser light source device configured to be capable of performing

本発明のレーザ光源装置は、基本波長レーザ光から半波長レーザ光の出力光を生成するレーザ光源装置において、互いに平行な所定の２面が入射面および出射面として規定された略直方体状の素子であって、前記入射面および前記出射面の両面に前記基本波長レーザ光の反射防止機能を有すると共に入射面側に前記半波長レーザ光の高反射機能を有し、前記入射面と前記出射面との間には、分極反転領域と非分極反転領域とが交互に周期的に形成され、前記分極反転領域が光軸方向に対して略直交した一方向である該領域の深さ方向に次第に狭くなる楔形状を成した前記基本波長レーザ光の少なくとも一部を前記半波長レーザ光に波長変換する波長変換素子と、この波長変換素子を保持する前記光軸方向および前記深さ方向に対して略直交する回動軸を有した素子保持部と、この素子保持部を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記波長変換素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその波長変換素子を位置決めする前記回動軸と平行な取付基準面を備え、前記波長変換素子は、前記取付基準面に当接した状態で接着剤により前記素子保持部に対して固定され、前記接着剤は、前記波長変換素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接し前記素子保持部の回動軸方向に相対する頂面および底面と、前記素子保持部において前記取付基準面の回動軸方向に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着され、前記素子保持部を、前記基台に対して、前記深さ方向に移動させると共に前記回動軸周りに回動させて固定することにより、前記波長変換素子は、前記入射面および前記出射面の向きが前記光軸方向に対して傾斜して配置される構成とする。 The laser light source device of the present invention is a laser light source device that generates output light of half-wavelength laser light from fundamental wavelength laser light, and is a substantially rectangular parallelepiped element in which predetermined two parallel surfaces are defined as an entrance surface and an exit surface In addition, both the incident surface and the exit surface have an antireflection function for the fundamental wavelength laser beam and a high reflection function for the half-wavelength laser beam on the entrance surface side, and the entrance surface and the exit surface Are periodically formed alternately with the domain-inverted regions and the non-domain-inverted regions, and the domain-inverted regions gradually increase in the depth direction of the region, which is one direction substantially orthogonal to the optical axis direction. A wavelength conversion element that converts the wavelength of at least a part of the fundamental wavelength laser light having a narrow wedge shape into the half-wavelength laser light, and the optical axis direction and the depth direction that hold the wavelength conversion element Almost orthogonal An element holding unit having a rotation axis; and a base supporting the element holding unit, wherein the element holding unit is in contact with either the incident surface or the output surface of the wavelength conversion element. A mounting reference plane parallel to the rotation axis for positioning the wavelength conversion element; and the wavelength conversion element is fixed to the element holding portion by an adhesive in contact with the mounting reference plane; The agent includes a top surface and a bottom surface adjacent to a contact surface with respect to the mounting reference surface in the wavelength conversion element and opposed to a rotation axis direction of the element holding portion, and a rotation axis of the mounting reference surface in the element holding portion. The element holding portion is attached to a surface adjacent to the direction and formed substantially parallel thereto, and the element holding portion is moved in the depth direction with respect to the base and rotated around the rotation axis. By fixing, the wavelength conversion element is Morphism surface and the orientation of the exit surface is configured to be slanted with respect to the optical axis direction.

本発明によれば、接着剤の硬化に伴う収縮力が、波長変換素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、波長変換素子の当接面が取付基準面に緊密に当接した状態に保持されるため、素子保持部に対する波長変換素子の取付精度を高めることができ、これにより波長変換素子の角度調整を簡略化することができる。また、波長変換素子の光軸方向に対する傾斜角度を最適化することができ、これによりレーザ光の出力を高めることができる。さらに、接着剤の硬化に伴う収縮力が、波長変換素子の互いに相反する面に沿ってバランスよく作用するため、素子保持部に対する波長変換素子の取付精度をより一層高めることができる。 According to the present invention, the shrinkage force accompanying the curing of the adhesive acts in a direction in which the abutting surface of the wavelength conversion element is pressed against the mounting reference surface, and the abutting surface of the wavelength conversion element is in close contact with the mounting reference surface. Therefore, the mounting accuracy of the wavelength conversion element with respect to the element holding portion can be increased, and thereby the angle adjustment of the wavelength conversion element can be simplified. In addition, the inclination angle of the wavelength conversion element with respect to the optical axis direction can be optimized, and thereby the output of the laser beam can be increased. Furthermore, since the shrinkage force accompanying the curing of the adhesive acts in a balanced manner along the mutually opposite surfaces of the wavelength conversion element, it is possible to further increase the accuracy of attaching the wavelength conversion element to the element holding portion.

本発明による画像表示装置１の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an image display device 1 according to the present invention. 緑色レーザ光源装置２におけるレーザ光の状況を示す模式図The schematic diagram which shows the condition of the laser beam in the green laser light source apparatus 2 緑色レーザ光源装置２の斜視図Perspective view of green laser light source device 2 緑色レーザ光源装置２の断面図Sectional view of green laser light source device 2 波長変換素子３５の斜視図A perspective view of the wavelength conversion element 35 波長変換素子３５の製造工程を示す模式図Schematic diagram showing the manufacturing process of the wavelength conversion element 35 波長変換素子ホルダ５８の分解斜視図Disassembled perspective view of wavelength conversion element holder 58 緑色レーザ光源装置２を一部分解して示す斜視図The perspective view which shows the green laser light source device 2 partially disassembled 波長変換素子ホルダ５８における波長変換素子３５の固定構造を示す斜視図The perspective view which shows the fixation structure of the wavelength conversion element 35 in the wavelength conversion element holder 58 接着剤１０６による波長変換素子３５の付勢状況を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the urging | biasing condition of the wavelength conversion element 35 by the adhesive agent 106 光軸方向に対する波長変換素子３５の傾斜角度θに応じた波長変換効率ηの変化状況を示す図The figure which shows the change condition of wavelength conversion efficiency (eta) according to inclination-angle (theta) of the wavelength conversion element 35 with respect to an optical axis direction. 調整治具１１１〜１１４を用いた波長変換素子ホルダ５８の位置角度調整作業の状況を示す斜視図The perspective view which shows the condition of the position angle adjustment work of the wavelength conversion element holder 58 using the adjustment jigs 111-114. 調整治具１１１〜１１４を用いた波長変換素子ホルダ５８の位置角度調整作業の状況を示す上面図The top view which shows the condition of the position angle adjustment work of the wavelength conversion element holder 58 using the adjustment jigs 111-114 レーザ光の光軸に対する波長変換素子３５の位置角度調整の状況を示す斜視図The perspective view which shows the condition of the position angle adjustment of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis of a laser beam 本画像表示装置１をノート型の情報処理装置１５１に内蔵した例を示す斜視図The perspective view which shows the example which incorporated this image display apparatus 1 in the notebook type information processing apparatus 151

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、基本波長レーザ光から半波長レーザ光の出力光を生成するレーザ光源装置において、互いに平行な所定の２面が入射面および出射面として規定された略直方体状の素子であって、前記入射面および前記出射面の両面に前記基本波長レーザ光の反射防止機能を有すると共に入射面側に前記半波長レーザ光の高反射機能を有し、前記入射面と前記出射面との間には、分極反転領域と非分極反転領域とが交互に周期的に形成され、前記分極反転領域が光軸方向に対して略直交した一方向である該領域の深さ方向に次第に狭くなる楔形状を成した前記基本波長レーザ光の少なくとも一部を前記半波長レーザ光に波長変換する波長変換素子と、この波長変換素子を保持する前記光軸方向および前記深さ方向に対して略直交する回動軸を有した素子保持部と、この素子保持部を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記波長変換素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその波長変換素子を位置決めする前記回動軸と平行な取付基準面を備え、前記波長変換素子は、前記取付基準面に当接した状態で接着剤により前記素子保持部に対して固定され、前記接着剤は、前記波長変換素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接し前記素子保持部の回動軸方向に相対する頂面および底面と、前記素子保持部において前記取付基準面の回動軸方向に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着され、前記素子保持部を、前記基台に対して、前記深さ方向に移動させると共に前記回動軸周りに回動させて固定することにより、前記波長変換素子は、前記入射面および前記出射面の向きが前記光軸方向に対して傾斜して配置される構成とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser light source device that generates output light of half-wavelength laser light from fundamental wavelength laser light, and that two predetermined surfaces parallel to each other are defined as an entrance surface and an exit surface. A substantially rectangular parallelepiped element having an antireflection function of the fundamental wavelength laser light on both the incident surface and the exit surface, and a high reflection function of the half wavelength laser light on the incident surface side, Between the incident surface and the exit surface, polarization inversion regions and non-polarization inversion regions are alternately and periodically formed, and the polarization inversion regions are in a direction substantially orthogonal to the optical axis direction. A wavelength conversion element for wavelength-converting at least a part of the fundamental wavelength laser light having a wedge shape gradually narrowing in the depth direction of the region into the half-wavelength laser light, the optical axis direction holding the wavelength conversion element, and The depth An element holding portion having a rotation axis that is substantially orthogonal to the direction, and a base that supports the element holding portion, the element holding portion of the incident surface and the emission surface of the wavelength conversion element The wavelength conversion element includes an attachment reference surface parallel to the rotation shaft for positioning one of the wavelength conversion elements by contact with the wavelength conversion element, and the wavelength conversion element is attached to the element holding portion by an adhesive in a state of contact with the attachment reference surface. The adhesive is fixed to the top surface and the bottom surface of the wavelength conversion element adjacent to the contact surface with respect to the attachment reference surface and facing the rotation axis direction of the element holding portion, and the element holding portion. It is attached to a surface formed adjacent to and substantially parallel to the rotation axis direction of the reference mounting surface, and the element holding portion is moved in the depth direction with respect to the base and is rotated. By rotating and fixing around the axis, Length conversion element has a structure in which the direction of the incident surface and the exit surface is arranged inclined with respect to the optical axis direction.

これによると、接着剤の硬化に伴う収縮力が、波長変換素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、波長変換素子の当接面が取付基準面に緊密に当接した状態に保持されるため、素子保持部に対する波長変換素子の取付精度を高めることができ、これにより波長変換素子の角度調整を簡略化することができる。また、波長変換素子の光軸方向に対する傾斜角度を最適化することができ、これによりレーザ光の出力を高めることができる。さらに、接着剤の硬化に伴う収縮力が、波長変換素子の互いに相反する面に沿ってバランスよく作用するため、素子保持部に対する波長変換素子の取付精度をより一層高めることができる。 According to this, the shrinkage force accompanying the curing of the adhesive acts in a direction in which the contact surface of the wavelength conversion element is pressed against the mounting reference surface, and the contact surface of the wavelength conversion element is in close contact with the mounting reference surface. Therefore, the mounting accuracy of the wavelength conversion element with respect to the element holding portion can be increased, and thereby the angle adjustment of the wavelength conversion element can be simplified. In addition, the inclination angle of the wavelength conversion element with respect to the optical axis direction can be optimized, and thereby the output of the laser beam can be increased. Furthermore, since the shrinkage force accompanying the curing of the adhesive acts in a balanced manner along the mutually opposite surfaces of the wavelength conversion element, it is possible to further increase the accuracy of attaching the wavelength conversion element to the element holding portion.

なお、波長変換素子を光軸に対して傾斜させることで、波長変換素子の入射面および出射面でのレーザ光の屈折によりレーザ光の進路をずらして、レーザ光の干渉による出力の低下を避けることができ、レーザ光の出力が最大となるように光軸方向に対する波長変換素子の傾斜角度が調整される。   In addition, by tilting the wavelength conversion element with respect to the optical axis, the path of the laser light is shifted by the refraction of the laser light on the incident surface and the emission surface of the wavelength conversion element, thereby avoiding a decrease in output due to interference of the laser light. The inclination angle of the wavelength conversion element with respect to the optical axis direction is adjusted so that the output of the laser beam is maximized.

ここで、光軸方向に直交する平面に対する入射面および出射面の傾斜角度が重要となり、波長変換素子を、光軸方向に対して略直交するとともに互いに直交する２軸周りに回動可能に設けると、製作誤差および取付誤差を解消して、光軸方向に対する入射面および出射面の傾斜角度を最適化することができるが、一方の軸周りの波長変換素子の傾斜角度が０に近似するように波長変換素子を精度よく組み付けることで、この方向での波長変換素子の傾斜角度の調整を不要とすることができる。   Here, the inclination angles of the incident surface and the exit surface with respect to a plane orthogonal to the optical axis direction are important, and the wavelength conversion element is provided so as to be rotatable about two axes that are substantially orthogonal to the optical axis direction and orthogonal to each other. In addition, it is possible to eliminate the manufacturing error and the mounting error and optimize the inclination angle of the incident surface and the output surface with respect to the optical axis direction, but the inclination angle of the wavelength conversion element around one axis is approximated to zero. By assembling the wavelength conversion element with high accuracy, it is possible to eliminate the need to adjust the inclination angle of the wavelength conversion element in this direction.

特に、接着剤が、波長変換素子における回動軸方向に相対する２つの面に付着するようにすると、硬化した接着剤により波長変換素子が回動軸方向から支持されるため、回動軸方向に対して直交する軸周りの波長変換素子の取付角度を高精度に確保することができ、この方向での波長変換素子の傾斜角度の調整が不要となる。 In particular, if the adhesive is attached to two surfaces of the wavelength conversion element that are opposed to the rotation axis direction, the wavelength conversion element is supported from the rotation axis direction by the cured adhesive, and therefore the rotation axis direction. It is possible to secure the mounting angle of the wavelength conversion element around an axis orthogonal to the above with high accuracy, and it is not necessary to adjust the inclination angle of the wavelength conversion element in this direction.

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記波長変換素子は、前記取付基準面に対する当接面を略長方形状に形成され、その長辺方向が回動軸方向に対して平行となるように配置された構成とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the wavelength conversion element has a contact surface with respect to the attachment reference surface formed in a substantially rectangular shape, and a long side direction thereof is parallel to the rotation axis direction. It is set as the structure arrange | positioned so that it may become.

これによると、当接面の短辺を中心にして傾く方向に波長変換素子が倒れにくくなる。このため、回動軸方向に対して直交する軸周りの波長変換素子の取付角度を高精度に確保することができ、この方向での波長変換素子の傾斜角度の調整が不要となる。   According to this, the wavelength conversion element is unlikely to fall down in a direction inclined about the short side of the contact surface. For this reason, the mounting angle of the wavelength conversion element around the axis orthogonal to the rotation axis direction can be ensured with high accuracy, and adjustment of the inclination angle of the wavelength conversion element in this direction becomes unnecessary.

また、第３の発明は、前記第１若しくは第２の発明において、励起用レーザ光を出力する半導体レーザと、この半導体レーザから出力される励起用レーザ光により励起されて赤外レーザ光を出力する固体レーザ素子と、を備え、前記波長変換素子は、前記固体レーザ素子から出力される赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する波長変換素子であり、前記半導体レーザと、前記固体レーザ素子と、前記波長変換素子とが、前記基台に一体的に支持された構成とする。
According to a third invention, in the first or second invention, the semiconductor laser that outputs the excitation laser beam and the infrared laser beam that is excited by the excitation laser beam output from the semiconductor laser is output. A solid-state laser element, wherein the wavelength conversion element is a wavelength conversion element that converts the wavelength of infrared laser light output from the solid-state laser element and outputs green laser light, and the semiconductor laser; The solid-state laser element and the wavelength conversion element are configured to be integrally supported by the base.

これによると、高出力の緑色レーザ光を出力することができる。この場合、基台に半導体レーザを固定した後、レーザチップから出力されるレーザ光の光軸に対して、集光レンズ、固体レーザ素子および波長変換素子の位置調整が行われる。   According to this, a high output green laser beam can be output. In this case, after the semiconductor laser is fixed to the base, the position adjustment of the condensing lens, the solid-state laser element, and the wavelength conversion element is performed with respect to the optical axis of the laser light output from the laser chip.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明による画像表示装置１の概略構成図である。この画像表示装置１は、所要の画像をスクリーンに投影表示するものであり、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置２と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置３と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置４と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光の変調を行う液晶反射型の空間光変調器５と、各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を反射させて空間光変調器５に照射させるとともに空間光変調器５から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ６と、各レーザ光源装置２〜４から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ６に導くリレー光学系７と、偏光ビームスプリッタ６を透過した変調レーザ光をスクリーンに投射する投射光学系８と、を備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image display device 1 according to the present invention. The image display device 1 projects and displays a required image on a screen, and outputs a green laser light source device 2 that outputs green laser light, a red laser light source device 3 that outputs red laser light, and a blue laser light. The blue laser light source device 4 to output, the liquid crystal reflection type spatial light modulator 5 that modulates the laser light from each laser light source device 2 to 4 according to the video signal, and the laser from each laser light source device 2 to 4 A polarization beam splitter 6 that reflects light to irradiate the spatial light modulator 5 and transmits the modulated laser light emitted from the spatial light modulator 5, and polarizes the laser light emitted from each of the laser light source devices 2 to 4. A relay optical system 7 that leads to the beam splitter 6 and a projection optical system 8 that projects the modulated laser light transmitted through the polarization beam splitter 6 onto a screen are provided.

この画像表示装置１は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置２〜４から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が視覚の残像効果によってカラー画像として認識される。   The image display device 1 displays a color image by a so-called field sequential method. Laser beams of each color are sequentially output from the laser light source devices 2 to 4 in a time-sharing manner, and an image by the laser beam of each color is visually displayed. It is recognized as a color image by the afterimage effect.

リレー光学系７は、各レーザ光源装置２〜４から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ１１〜１３と、コリメータレンズ１１〜１３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５と、ダイクロイックミラー１４，１５により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板１６と、拡散板１６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ１７と、を備えている。   The relay optical system 7 includes collimator lenses 11 to 13 that convert the laser beams of the respective colors emitted from the laser light source devices 2 to 4 into parallel beams, and the laser beams of the respective colors that have passed through the collimator lenses 11 to 13 in a predetermined direction. First and second dichroic mirrors 14 and 15, a diffusion plate 16 for diffusing the laser light guided by the dichroic mirrors 14 and 15, and a field lens for converting the laser light that has passed through the diffusion plate 16 into a convergent laser 17.

投射光学系８からスクリーンＳに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、青色レーザ光源装置４から青色レーザ光が後方に向けて出射され、この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置２および赤色レーザ光源装置３から緑色レーザ光および赤色レーザ光が出射され、この青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、２つのダイクロイックミラー１４，１５で同一の光路に導かれる。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第１のダイクロイックミラー１４で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第２のダイクロイックミラー１５で同一の光路に導かれる。   Assuming that the side from which the laser light is emitted from the projection optical system 8 toward the screen S is the front side, the blue laser light is emitted backward from the blue laser light source device 4 and is green with respect to the optical axis of the blue laser light. The green laser beam and the red laser beam are emitted from the green laser light source device 2 and the red laser light source device 3 so that the optical axis of the laser beam and the optical axis of the red laser beam are orthogonal to each other. , And green laser light are guided to the same optical path by the two dichroic mirrors 14 and 15. That is, the blue laser light and the green laser light are guided to the same optical path by the first dichroic mirror 14, and the blue laser light, the green laser light, and the red laser light are guided to the same optical path by the second dichroic mirror 15.

第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第１のダイクロイックミラー１４は、青色レーザ光を透過するとともに緑色レーザ光を反射させる。第２のダイクロイックミラー１５は、赤色レーザ光を透過するとともに青色レーザ光および緑色レーザ光を反射させる。   The first and second dichroic mirrors 14 and 15 are formed with a film for transmitting and reflecting laser light having a predetermined wavelength on the surface, and the first dichroic mirror 14 transmits blue laser light. And reflects the green laser light. The second dichroic mirror 15 transmits red laser light and reflects blue laser light and green laser light.

これらの各光学部材は、筐体２１に支持されている。この筐体２１は、各レーザ光源装置２〜４で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。   Each of these optical members is supported by the casing 21. The housing 21 functions as a radiator that dissipates heat generated by the laser light source devices 2 to 4 and is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.

緑色レーザ光源装置２は、側方に向けて突出した状態で筐体２１に形成された取付部２２に取り付けられている。この取付部２２は、リレー光学系７の収容スペースの前方と側方にそれぞれ位置する前壁部２３と側壁部２４とが交わる角部から側壁部２４に直交する向きに突出した状態で設けられている。赤色レーザ光源装置３は、ホルダ２５に保持された状態で側壁部２４の外面側に取り付けられている。青色レーザ光源装置４は、ホルダ２６に保持された状態で前壁部２３の外面側に取り付けられている。   The green laser light source device 2 is attached to an attachment portion 22 formed in the housing 21 in a state of protruding toward the side. The mounting portion 22 is provided in a state of projecting in a direction perpendicular to the side wall portion 24 from a corner portion where the front wall portion 23 and the side wall portion 24 located respectively in front and side of the accommodation space of the relay optical system 7 intersect. ing. The red laser light source device 3 is attached to the outer surface side of the side wall portion 24 while being held by the holder 25. The blue laser light source device 4 is attached to the outer surface side of the front wall portion 23 while being held by the holder 26.

赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、いわゆるＣＡＮパッケージで構成され、レーザ光を出力するレーザチップが、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、ホルダ２５，２６に開設された取付孔２７，２８に圧入するなどしてホルダ２５，２６に対して固定される。青色レーザ光源装置４および赤色レーザ光源装置３のレーザチップの発熱は、ホルダ２５，２６を介して筐体２１に伝達されて放熱され、各ホルダ２５，２６は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。   The red laser light source device 3 and the blue laser light source device 4 are configured by a so-called CAN package, and the optical axis is positioned on the central axis of the can-shaped exterior portion with the laser chip that outputs the laser light supported by the stem. The laser beam is emitted from a glass window provided in the opening of the exterior part. The red laser light source device 3 and the blue laser light source device 4 are fixed to the holders 25 and 26 by, for example, press-fitting into mounting holes 27 and 28 provided in the holders 25 and 26. The heat generated by the laser chips of the blue laser light source device 4 and the red laser light source device 3 is transmitted to the housing 21 through the holders 25 and 26 to be dissipated, and each of the holders 25 and 26 has a thermal conductivity such as aluminum or copper. It is made of a high material.

緑色レーザ光源装置２は、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ３１と、半導体レーザ３１から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズであるＦＡＣ（Fast-Axis Collimator）レンズ３２およびロッドレンズ３３と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光（赤外レーザ光）を出力する固体レーザ素子３４と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力する波長変換素子（光学素子）３５と、固体レーザ素子３４とともに共振器を構成する凹面ミラー３６と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー３７と、各部を支持する基台３８と、各部を覆うカバー体３９と、を備えている。   The green laser light source device 2 includes a semiconductor laser 31 that outputs excitation laser light, a FAC (Fast-Axis Collimator) lens 32 that is a condensing lens that condenses the excitation laser light output from the semiconductor laser 31, and a rod. A lens 33, a solid-state laser element 34 that outputs a basic laser beam (infrared laser beam) when excited by an excitation laser beam, and outputs a half-wavelength laser beam (green laser beam) by converting the wavelength of the basic laser beam Wavelength conversion element (optical element) 35, concave mirror 36 that forms a resonator together with solid-state laser element 34, glass cover 37 that prevents leakage of excitation laser light and fundamental wavelength laser light, and a base that supports each part The base 38 and the cover body 39 which covers each part are provided.

この緑色レーザ光源装置２は、基台３８を筐体２１の取付部２２に取り付けて固定され、緑色レーザ光源装置２と筐体２１の側壁部２４との間に所要の幅（例えば０．５ｍｍ以下）の間隙が形成される。これにより、緑色レーザ光源装置２の熱が赤色レーザ光源装置３に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置３の昇温を抑制して、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置３を安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置３の所要の光軸調整代（例えば０．３ｍｍ程度）を確保するため、緑色レーザ光源装置２と赤色レーザ光源装置３との間に所要の幅（例えば０．３ｍｍ以上）の間隙が設けられている。   The green laser light source device 2 is fixed by attaching a base 38 to the mounting portion 22 of the housing 21, and a required width (for example, 0.5 mm) between the green laser light source device 2 and the side wall portion 24 of the housing 21. The following gaps are formed. This makes it difficult for the heat of the green laser light source device 2 to be transmitted to the red laser light source device 3, suppresses the temperature rise of the red laser light source device 3, and allows the red laser light source device 3 with poor temperature characteristics to operate stably. Can do. Further, in order to secure a required optical axis adjustment allowance (for example, about 0.3 mm) of the red laser light source device 3, a required width (for example, 0.3 mm or more) is provided between the green laser light source device 2 and the red laser light source device 3. ) Is provided.

図２は、緑色レーザ光源装置２におけるレーザ光の状況を示す模式図である。半導体レーザ３１のレーザチップ４１は、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光を出力する。ＦＡＣレンズ３２は、レーザ光のファースト軸（光軸方向に対して直交し且つ図の紙面に沿う方向）の拡がりを低減する。ロッドレンズ３３は、レーザ光のスロー軸（図の紙面に対して直交する方向）の拡がりを低減する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of laser light in the green laser light source device 2. The laser chip 41 of the semiconductor laser 31 outputs excitation laser light having a wavelength of 808 nm. The FAC lens 32 reduces the spread of the first axis of the laser light (the direction orthogonal to the optical axis direction and along the drawing sheet). The rod lens 33 reduces the spread of the slow axis of laser light (in the direction orthogonal to the drawing sheet).

固体レーザ素子３４は、いわゆる固体レーザ結晶であり、ロッドレンズ３３を通過した波長８０８ｎｍの励起用レーザ光により励起されて波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）を出力する。この固体レーザ素子３４は、Ｙ（イットリウム）ＶＯ４（バナデート）からなる無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）をドーピングしたものであり、より具体的には、母材であるＹＶＯ４のＹに蛍光を発する元素であるＮｄ＋３に置換してドーピングしたものである。 The solid-state laser element 34 is a so-called solid-state laser crystal, and is excited by excitation laser light having a wavelength of 808 nm that has passed through the rod lens 33 to output a fundamental wavelength laser light (infrared laser light) having a wavelength of 1064 nm. This solid-state laser element 34 is obtained by doping an inorganic optically active substance (crystal) made of Y (yttrium) VO 4 (vanadate) with Nd (neodymium), and more specifically, YVO 4 as a base material. The Y is doped by substitution with Nd +3 which is an element that emits fluorescence.

固体レーザ素子３４におけるロッドレンズ３３に対向する側には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光に対する反射防止と、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４２が形成されている。固体レーザ素子３４における波長変換素子３５に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４３が形成されている。   On the side of the solid-state laser element 34 facing the rod lens 33, a film having a function of preventing reflection of excitation laser light having a wavelength of 808 nm and high reflection of half-wavelength laser light having a wavelength of 1064 nm and a wavelength of 532 nm. 42 is formed. On the side of the solid-state laser element 34 facing the wavelength conversion element 35, a film 43 having an antireflection function for the fundamental wavelength laser light having a wavelength of 1064 nm and the half wavelength laser light having a wavelength of 532 nm is formed.

波長変換素子３５は、いわゆるＳＨＧ（Second Harmonics Generation）素子であり、固体レーザ素子３４から出力される波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）の波長を変換して波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を生成する。   The wavelength conversion element 35 is a so-called SHG (Second Harmonics Generation) element, which converts the wavelength of a fundamental wavelength laser beam (infrared laser beam) having a wavelength of 1064 nm output from the solid-state laser element 34 to a half-wavelength laser having a wavelength of 532 nm. Light (green laser light) is generated.

波長変換素子３５における固体レーザ素子３４に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する反射防止と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４４が形成されている。波長変換素子３５における凹面ミラー３６に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４５が形成されている。   On the side of the wavelength conversion element 35 facing the solid-state laser element 34, a film 44 having functions of preventing reflection with respect to the fundamental wavelength laser beam with a wavelength of 1064 nm and highly reflecting with respect to the half wavelength laser beam with a wavelength of 532 nm is formed. On the side facing the concave mirror 36 in the wavelength conversion element 35, a film 45 having an antireflection function for the fundamental wavelength laser beam having a wavelength of 1064 nm and the half wavelength laser beam having a wavelength of 532 nm is formed.

凹面ミラー３６は、波長変換素子３５に対向する側に凹面を有し、この凹面には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する高反射と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４６が形成されている。これにより、固体レーザ素子３４の膜４２と凹面ミラー３６の膜４６との間で、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が共振して増幅される。   The concave mirror 36 has a concave surface on the side facing the wavelength conversion element 35, and this concave surface has a function of high reflection with respect to a fundamental wavelength laser beam with a wavelength of 1064 nm and antireflection with respect to a half wavelength laser beam with a wavelength of 532 nm. A film 46 is formed. As a result, the fundamental wavelength laser beam having a wavelength of 1064 nm resonates and is amplified between the film 42 of the solid-state laser element 34 and the film 46 of the concave mirror 36.

波長変換素子３５では、固体レーザ素子３４から入射した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光の一部が波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換され、変換されずに波長変換素子３５を通過した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光は、凹面ミラー３６で反射されて波長変換素子３５に再度入射し、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換される。この波長５３２ｎｍの半波長レーザ光は、波長変換素子３５の膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射される。   In the wavelength conversion element 35, a part of the fundamental wavelength laser light having a wavelength of 1064 nm incident from the solid-state laser element 34 is converted into a half-wavelength laser light having a wavelength of 532 nm, and the fundamental wavelength of 1064 nm that has passed through the wavelength conversion element 35 without being converted is converted. The wavelength laser light is reflected by the concave mirror 36 and is incident on the wavelength conversion element 35 again, and is converted into a half-wavelength laser light having a wavelength of 532 nm. The half-wavelength laser light having a wavelength of 532 nm is reflected by the film 44 of the wavelength conversion element 35 and is emitted from the wavelength conversion element 35.

ここで、固体レーザ素子３４から波長変換素子３５に入射して波長変換素子３５で波長変換されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ１と、凹面ミラー３６で一旦反射されて波長変換素子３５に入射して膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ２とが互いに重なり合う状態では、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光と波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光とが干渉を起こして出力が低下する。   Here, the laser beam B1 incident on the wavelength conversion element 35 from the solid-state laser element 34, wavelength-converted by the wavelength conversion element 35, and emitted from the wavelength conversion element 35, and once reflected by the concave mirror 36 are wavelength-converted. In a state where the laser beam B2 incident on the element 35, reflected by the film 44 and emitted from the wavelength conversion element 35 overlaps with each other, the half-wavelength laser light having a wavelength of 532 nm and the fundamental wavelength laser light having a wavelength of 1064 nm interfere with each other. Cause output to drop.

そこでここでは、波長変換素子３５を光軸方向に対して傾斜させて、入射面３５ａおよび出射面３５ｂでの屈折作用により、レーザ光のビームＢ１、Ｂ２が互いに重なり合わないようにして、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光と波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光との干渉を防ぐようにしており、これにより出力低下を避けることができる。   Therefore, here, the wavelength conversion element 35 is inclined with respect to the optical axis direction so that the laser light beams B1 and B2 do not overlap each other by the refracting action on the incident surface 35a and the exit surface 35b, and the wavelength is 532 nm. Thus, interference between the half-wavelength laser beam and the fundamental wavelength laser beam having a wavelength of 1064 nm is prevented, so that a reduction in output can be avoided.

なお、図１に示したガラスカバー３７には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光および波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が外部に漏洩することを防止するため、これらのレーザ光を透過しない膜が形成されている。   The glass cover 37 shown in FIG. 1 is formed with a film that does not transmit these laser beams in order to prevent the excitation laser beam having a wavelength of 808 nm and the fundamental wavelength laser beam having a wavelength of 1064 nm from leaking to the outside. ing.

図３は、緑色レーザ光源装置２の斜視図である。図４は、緑色レーザ光源装置２の断面図である。   FIG. 3 is a perspective view of the green laser light source device 2. FIG. 4 is a cross-sectional view of the green laser light source device 2.

図３に示すように、半導体レーザ３１、ＦＡＣレンズ３２、ロッドレンズ３３、固体レーザ素子３４、波長変換素子３５、および凹面ミラー３６は、基台３８に一体的に支持されている。基台３８の底面５１は光軸方向に対して平行となる。なおここでは、基台３８の底面５１に対して直交する方向を高さ方向とし、この高さ方向および光軸方向に対して直交する方向を幅方向とする。また、基台３８の底面５１に近接する側を下、底面５１と相反する側を上として説明するが、これは実際の装置の上下方向と必ずしも一致するものではない。   As shown in FIG. 3, the semiconductor laser 31, the FAC lens 32, the rod lens 33, the solid state laser element 34, the wavelength conversion element 35, and the concave mirror 36 are integrally supported by a base 38. The bottom surface 51 of the base 38 is parallel to the optical axis direction. Here, the direction orthogonal to the bottom surface 51 of the base 38 is defined as the height direction, and the direction orthogonal to the height direction and the optical axis direction is defined as the width direction. In addition, the side close to the bottom surface 51 of the base 38 will be described below, and the side opposite to the bottom surface 51 will be described above, but this does not necessarily coincide with the vertical direction of the actual apparatus.

半導体レーザ３１は、レーザ光を出力するレーザチップ４１をマウント部材５２に実装したものである。レーザチップ４１は、光軸方向に長い帯板状をなし、光出射面をＦＡＣレンズ３２側に向けた状態で、板状をなすマウント部材５２の一面の幅方向の略中心位置に固着されている。この半導体レーザ３１は、取付部材５３を介して基台３８に固定される。この取付部材５３は、銅あるいはアルミ等の熱伝導性の高い金属で形成されており、これによりレーザチップ４１の発熱が基台３８に伝達されて放熱することができる。   The semiconductor laser 31 is obtained by mounting a laser chip 41 that outputs laser light on a mount member 52. The laser chip 41 has a long strip shape in the optical axis direction, and is fixed to a substantially central position in the width direction of one surface of the plate-shaped mount member 52 in a state where the light emission surface faces the FAC lens 32 side. Yes. The semiconductor laser 31 is fixed to the base 38 via an attachment member 53. The mounting member 53 is formed of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum, and thereby heat generated by the laser chip 41 is transmitted to the base 38 and can be dissipated.

ＦＡＣレンズ３２およびロッドレンズ３３は、集光レンズホルダ５４に保持される。この集光レンズホルダ５４は、基台３８に一体的に形成された支持部５５に支持される。集光レンズホルダ５４は、光軸方向に移動可能に支持部５５に連結されており、これにより集光レンズホルダ５４、すなわちＦＡＣレンズ３２およびロッドレンズ３３の位置が、光軸方向に調整される。ＦＡＣレンズ３２およびロッドレンズ３３は位置調整作業の前に集光レンズホルダ５４に接着剤で固定され、位置調整作業の後に、集光レンズホルダ５４と支持部５５とが接着剤で互いに固定される。   The FAC lens 32 and the rod lens 33 are held by a condenser lens holder 54. The condenser lens holder 54 is supported by a support portion 55 formed integrally with the base 38. The condensing lens holder 54 is coupled to the support portion 55 so as to be movable in the optical axis direction, whereby the positions of the condensing lens holder 54, that is, the FAC lens 32 and the rod lens 33 are adjusted in the optical axis direction. . The FAC lens 32 and the rod lens 33 are fixed to the condenser lens holder 54 with an adhesive before the position adjustment work, and after the position adjustment work, the condenser lens holder 54 and the support portion 55 are fixed to each other with an adhesive. .

固体レーザ素子３４は、基台３８に一体的に形成された固体レーザ素子支持部５６に支持される。固体レーザ素子支持部５６は、図４に示すように、基台３８に隔壁状に立設され、固体レーザ素子３４を保持する固体レーザ素子保持部５７が側方に突出するように設けられている。固体レーザ素子支持部５６には、ロッドレンズ３３から出射されたレーザ光を固体レーザ素子３４に導く光路孔６３が形成されている。固体レーザ素子３４と固体レーザ素子保持部５７とは接着剤で互いに固定される。   The solid-state laser element 34 is supported by a solid-state laser element support portion 56 formed integrally with the base 38. As shown in FIG. 4, the solid laser element support portion 56 is erected in a partition shape on the base 38, and is provided so that a solid laser element holding portion 57 that holds the solid laser element 34 projects sideways. Yes. An optical path hole 63 that guides the laser light emitted from the rod lens 33 to the solid laser element 34 is formed in the solid laser element support portion 56. The solid laser element 34 and the solid laser element holding part 57 are fixed to each other with an adhesive.

再び図３に戻って、波長変換素子３５は、波長変換素子ホルダ５８に保持される。この波長変換素子ホルダ５８は、波長変換素子３５の幅方向の位置および光軸方向に対する傾斜角度を調整することができるように、基台３８に対して、幅方向に移動可能に、且つ光軸方向に対して略直交する軸周りに回動可能に設けられている。この波長変換素子ホルダ５８については後に詳しく説明する。波長変換素子３５は位置調整作業の前に波長変換素子ホルダ５８に接着剤で固定され、位置調整作業の後に、波長変換素子ホルダ５８と基台３８とが接着剤で互いに固定される。   Returning to FIG. 3 again, the wavelength conversion element 35 is held by the wavelength conversion element holder 58. The wavelength conversion element holder 58 is movable in the width direction with respect to the base 38 so that the position of the wavelength conversion element 35 in the width direction and the inclination angle with respect to the optical axis direction can be adjusted. It is provided so as to be rotatable around an axis substantially orthogonal to the direction. The wavelength conversion element holder 58 will be described in detail later. The wavelength conversion element 35 is fixed to the wavelength conversion element holder 58 with an adhesive before the position adjustment work, and after the position adjustment work, the wavelength conversion element holder 58 and the base 38 are fixed to each other with an adhesive.

凹面ミラー３６は、基台３８に一体的に形成された凹面ミラー支持部６１に支持される。   The concave mirror 36 is supported by a concave mirror support portion 61 formed integrally with the base 38.

図４に示すように、基台３８には、凹面ミラー支持部６１の上端と固体レーザ素子支持部５６の上端とを相互に連結するように架設部６４が設けられており、この架設部６４には、後に詳述する調整治具が挿入される開放部６５が形成されている。また、凹面ミラー３６の下側にも調整治具が挿入される開放部６６が形成されている（開放部６５，６６の構造については、図７も併せて参照されたい）。   As shown in FIG. 4, the base 38 is provided with a erection part 64 so as to connect the upper end of the concave mirror support part 61 and the upper end of the solid laser element support part 56 to each other. Is formed with an opening 65 into which an adjustment jig, which will be described in detail later, is inserted. Also, an open portion 66 into which the adjustment jig is inserted is formed below the concave mirror 36 (see also FIG. 7 for the structure of the open portions 65 and 66).

なお、前記の各部材、例えば波長変換素子ホルダ５８と基台３８との固定に用いる接着剤は、例えばＵＶ硬化型接着剤が好適である。   The adhesive used for fixing each member, for example, the wavelength conversion element holder 58 and the base 38, is preferably a UV curable adhesive, for example.

図５は、波長変換素子３５の斜視図である。図６は、波長変換素子３５の製造工程を示す模式図である。   FIG. 5 is a perspective view of the wavelength conversion element 35. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the wavelength conversion element 35.

図５に示すように、波長変換素子３５は、略直方体状をなし、強誘電体結晶に分極反転領域７１と非分極反転領域７２とが交互に形成された、周期的な分極反転構造を備えたものであり、分極反転周期方向（分極反転領域７１の配列方向）に基本波長レーザ光を入射させる。これにより、擬似位相整合による入射光の第２次高調波発生で２倍の周波数、すなわち１／２の波長のレーザ光を得ることができる。強誘電体結晶には、例えばＬＮ（ニオブ酸リチウム）にＭｇＯを添加したものが用いられる。   As shown in FIG. 5, the wavelength conversion element 35 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a periodic polarization inversion structure in which polarization inversion regions 71 and non-polarization inversion regions 72 are alternately formed in a ferroelectric crystal. The fundamental wavelength laser light is incident in the polarization inversion period direction (the arrangement direction of the polarization inversion regions 71). As a result, it is possible to obtain a laser beam having a double frequency, that is, a half wavelength, by the second harmonic generation of incident light by quasi phase matching. As the ferroelectric crystal, for example, LN (lithium niobate) added with MgO is used.

周期的な分極反転構造を形成するには、周期電極７３と対向電極７４を用いて、単分極した強誘電体結晶に分極方向と逆方向の電界を印加する。これにより周期電極７３に対応する部分の分極方向が反転し、分極反転領域７１が周期電極７３から対向電極７４に向けて楔形状に形成される。   In order to form a periodic domain-inverted structure, an electric field in the direction opposite to the polarization direction is applied to the unipolar ferroelectric crystal using the periodic electrode 73 and the counter electrode 74. As a result, the polarization direction of the portion corresponding to the periodic electrode 73 is reversed, and the polarization inversion region 71 is formed in a wedge shape from the periodic electrode 73 toward the counter electrode 74.

実際には、図６に示すプロセスで波長変換素子３５が製作される。まず、強誘電体結晶からなるウエハー７５に電極薄膜を積層し、ついでフォトリソグラフィおよびエッチングにより周期電極と対向電極の電極パターンを形成する。次に、電極パターンが形成されたウエハー７５から基板７６を切り出し、さらに適当な大きさに切断する。これにより得られた短冊状のスタック７７に対して、電極を用いて電圧を印加する分極反転処理を実施して、スタック７７に分極反転構造を形成する。また、波長変換素子３５の入射面３５ａおよび出射面３５ｂとなるスタック７７の端面７８，７９を光学研磨する。そして、スタック７７から１つの波長変換素子３５となるチップを切り出す。   Actually, the wavelength conversion element 35 is manufactured by the process shown in FIG. First, an electrode thin film is laminated on a wafer 75 made of a ferroelectric crystal, and then electrode patterns of a periodic electrode and a counter electrode are formed by photolithography and etching. Next, the substrate 76 is cut out from the wafer 75 on which the electrode pattern is formed, and further cut into an appropriate size. A polarization inversion process is performed on the strip-shaped stack 77 obtained in this manner by applying a voltage using an electrode to form a polarization inversion structure in the stack 77. Further, the end faces 78 and 79 of the stack 77 which become the incident surface 35a and the emission surface 35b of the wavelength conversion element 35 are optically polished. Then, a chip to be one wavelength conversion element 35 is cut out from the stack 77.

このように比較的大きな寸法であるスタック７７の段階で光学研磨を行うため、スタック７７を確実に位置決めして光学研磨を行うことができ、これにより入射面３５ａおよび出射面３５ｂの平面度および平行度を高精度に確保することができる。   Since the optical polishing is performed at the stage of the stack 77 having a relatively large size in this way, the stack 77 can be surely positioned and optical polishing can be performed, whereby the flatness and parallelism of the incident surface 35a and the output surface 35b can be achieved. The degree can be ensured with high accuracy.

また、このようにして製作された波長変換素子３５では、入射面３５ａおよび出射面３５ｂのみ、精密な研磨により高い精度で平面度および平行度が確保されているが、頂面３５ｅおよび底面３５ｆはスタック７７から切り出す際の切断面であり、また、側面３５ｃ，３５ｄはウエハー７５の表裏両面となり、製造誤差が残ったままである。このため、側面３５ｃ，３５ｄと頂面３５ｅおよび底面３５ｆに関しては、入射面３５ａおよび出射面３５ｂに対する直角度や、互いに相対するもの同士の平行度は確保されていない。   Further, in the wavelength conversion element 35 manufactured in this way, only the incident surface 35a and the emission surface 35b are ensured to have flatness and parallelism with high precision by precise polishing, but the top surface 35e and the bottom surface 35f are It is a cut surface at the time of cutting out from the stack 77, and the side surfaces 35c and 35d are both front and back surfaces of the wafer 75, and manufacturing errors remain. For this reason, with respect to the side surfaces 35c and 35d, the top surface 35e, and the bottom surface 35f, the perpendicularity with respect to the incident surface 35a and the exit surface 35b and the parallelism between the opposing surfaces are not ensured.

図５に示したように、分極反転領域７１は、深さ方向に沿って厚さが次第に小さくなる楔形状をなし、入射するレーザ光に対して、分極反転領域７１の深さ方向に波長変換素子３５を移動させることで、レーザ光の光路上に位置する分極反転領域７１と非分極反転領域７２との割合が変化し、これに応じて波長変換効率が変化する。そこで、波長変換効率が最大となる、すなわちレーザ光の出力が最大となるように、レーザ光の光軸に対する波長変換素子３５の位置が調整される。この波長変換素子３５の位置調整については後に詳しく説明する。   As shown in FIG. 5, the domain-inverted region 71 has a wedge shape whose thickness gradually decreases along the depth direction, and wavelength conversion is performed in the depth direction of the domain-inverted region 71 with respect to incident laser light. By moving the element 35, the ratio between the domain-inverted region 71 and the non-domain-inverted region 72 located on the optical path of the laser light changes, and the wavelength conversion efficiency changes accordingly. Therefore, the position of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis of the laser beam is adjusted so that the wavelength conversion efficiency is maximized, that is, the output of the laser beam is maximized. The position adjustment of the wavelength conversion element 35 will be described in detail later.

なお、図５では、説明の便宜上、波長変換素子３５の側面３５ｃ，３５ｄに周期電極７３および対向電極７４を図示したが、この周期電極７３および対向電極７４は、スタックの段階で研磨により削除される。   In FIG. 5, for convenience of explanation, the periodic electrode 73 and the counter electrode 74 are illustrated on the side surfaces 35c and 35d of the wavelength conversion element 35. However, the periodic electrode 73 and the counter electrode 74 are removed by polishing at the stacking stage. The

図７は、波長変換素子ホルダ５８の分解斜視図である。図８は、緑色レーザ光源装置２を一部分解して示す斜視図である。   FIG. 7 is an exploded perspective view of the wavelength conversion element holder 58. FIG. 8 is a partially exploded perspective view of the green laser light source device 2.

図７に示すように、波長変換素子ホルダ５８は、ホルダ本体８１と、これとは別体に形成された１対の狭持部材８２とで構成される。ホルダ本体８１には、波長変換素子３５から出射されたレーザ光を凹面ミラー３６に導く光路孔８３が形成されている。この光路孔８３の出射側は漏斗状に広がっている（図４を併せて参照されたい）。   As shown in FIG. 7, the wavelength conversion element holder 58 includes a holder main body 81 and a pair of holding members 82 formed separately from the holder main body 81. The holder main body 81 is formed with an optical path hole 83 that guides the laser light emitted from the wavelength conversion element 35 to the concave mirror 36. The exit side of the optical path hole 83 spreads in a funnel shape (see also FIG. 4).

前記のように、波長変換素子３５では、入射面３５ａおよび出射面３５ｂのみ、精密な研磨により高い精度で平面度および平行度が確保されている。このため、精度が確保されている出射面３５ｂを、光路孔８３が開口する取付基準面８４に当接させて、波長変換素子３５の位置決めが行われる。   As described above, in the wavelength conversion element 35, only the incident surface 35a and the emission surface 35b are ensured to have flatness and parallelism with high accuracy by precise polishing. For this reason, the wavelength conversion element 35 is positioned by bringing the emitting surface 35b, which is secured with accuracy, into contact with the mounting reference surface 84 where the optical path hole 83 is opened.

狭持部材８２は、波長変換素子３５における分極反転領域７１の深さ方向に相対する２つの側面３５ｃ，３５ｄに当接し、波長変換素子３５を左右から挟み込むように取り付けられる。ホルダ本体８１には、狭持部材８２が嵌合するガイド溝８５が形成されており、このガイド溝８５により狭持部材８２の高さ方向の位置が規定される。ホルダ本体８１と狭持部材８２とは接着剤で固定され、狭持部材８２には接着剤が装填される孔８６が形成されている。   The sandwiching member 82 is attached so as to abut against the two side surfaces 35c and 35d facing the depth direction of the polarization inversion region 71 in the wavelength conversion element 35 and sandwich the wavelength conversion element 35 from the left and right. A guide groove 85 into which the holding member 82 is fitted is formed in the holder body 81, and the position of the holding member 82 in the height direction is defined by the guide groove 85. The holder main body 81 and the holding member 82 are fixed with an adhesive, and the holding member 82 has a hole 86 into which the adhesive is loaded.

狭持部材８２において、波長変換素子３５の側面３５ｃ，３５ｄに当接する当接面８７には導電性接着剤が塗布される。また、ホルダ本体８１および狭持部材８２は金属材料などの導電性材料からなる。これにより、波長変換素子３５の側面３５ｃ，３５ｄ同士が電気的に接続され、側面３５ｃ，３５ｄを同一の電位に維持して、チャージアップによる屈折率の変化を抑えることができる。   In the holding member 82, a conductive adhesive is applied to the contact surface 87 that contacts the side surfaces 35 c and 35 d of the wavelength conversion element 35. The holder body 81 and the holding member 82 are made of a conductive material such as a metal material. Thereby, the side surfaces 35c and 35d of the wavelength conversion element 35 are electrically connected to each other, and the side surfaces 35c and 35d can be maintained at the same potential, thereby suppressing a change in refractive index due to charge-up.

ホルダ本体８１には、取付基準面８４の上下に突出部８８が形成され、その中心には、接着剤が装填される凹部８９が形成されている。これにより、波長変換素子３５の頂面３５ｅおよび底面３５ｆに接着剤が付着し、この接着剤を介して波長変換素子３５とホルダ本体８１とが互いに固定される。   The holder main body 81 is formed with a protrusion 88 on the upper and lower sides of the attachment reference surface 84, and a recess 89 into which an adhesive is loaded is formed at the center thereof. Thereby, an adhesive agent adheres to the top surface 35e and the bottom surface 35f of the wavelength conversion element 35, and the wavelength conversion element 35 and the holder main body 81 are fixed to each other through the adhesive agent.

なお、ここでは、ホルダ本体８１と別体に形成された１対の狭持部材８２で波長変換素子３５を左右から挟み込むものとしたが、波長変換素子３５を左右から挟み込む狭持部を波長変換素子ホルダに予め一体的に形成した構成も可能である。この場合、狭持部において波長変換素子３５の側面３５ｃ，３５ｄに当接する面に、導電性接着剤が装填される凹部を形成するとよい。   Here, the wavelength conversion element 35 is sandwiched from the left and right by a pair of sandwiching members 82 formed separately from the holder main body 81, but the sandwiching part that sandwiches the wavelength conversion element 35 from the left and right is wavelength-converted. A configuration in which the element holder is integrally formed in advance is also possible. In this case, it is preferable to form a recess in which a conductive adhesive is loaded on the surface of the holding portion that contacts the side surfaces 35c and 35d of the wavelength conversion element 35.

図４に示したように、基台３８には、光軸方向に対して直交する平面をなす第１の基準面９１，９２が設けられている。この第１の基準面９１，９２は、基台３８に一体的に形成された上下のホルダ支持部５９，６０の凹面ミラー３６側に形成されている。上側のホルダ支持部５９は、固体レーザ素子支持部５６と凹面ミラー支持部６１とを相互に連結する架設部６４に設けられている。   As shown in FIG. 4, the base 38 is provided with first reference surfaces 91 and 92 that form a plane orthogonal to the optical axis direction. The first reference surfaces 91 and 92 are formed on the side of the concave mirror 36 of the upper and lower holder support portions 59 and 60 formed integrally with the base 38. The upper holder support portion 59 is provided on the installation portion 64 that connects the solid-state laser element support portion 56 and the concave mirror support portion 61 to each other.

一方、波長変換素子ホルダ５８には、第１の基準面９１，９２に当接する１対の軸部９３，９４が設けられている。この１対の軸部９３，９４は、同一径の円柱状をなし、互いに同軸的に配置され、ホルダ本体８１に互いに相反する向きに突出した状態で設けられている（図７を併せて参照されたい）。第１の基準面９１，９２は、光軸方向に対して直交する同一の平面上に配置されており、軸部９３，９４が第１の基準面９１，９２で規制されることで、波長変換素子ホルダ５８の光軸方向の位置が規定される。   On the other hand, the wavelength conversion element holder 58 is provided with a pair of shaft portions 93 and 94 that abut against the first reference surfaces 91 and 92. The pair of shaft portions 93 and 94 have a columnar shape with the same diameter, are arranged coaxially with each other, and are provided on the holder main body 81 so as to protrude in directions opposite to each other (see also FIG. 7). I want to be) The first reference surfaces 91 and 92 are arranged on the same plane orthogonal to the optical axis direction, and the shaft portions 93 and 94 are restricted by the first reference surfaces 91 and 92, so that the wavelength The position of the conversion element holder 58 in the optical axis direction is defined.

軸部９３，９４は、第１の基準面９１，９２に沿って幅方向に摺動させることができ、これにより波長変換素子ホルダ５８の光軸方向の位置を変化させない状態で、波長変換素子ホルダ５８を基台３８に対して幅方向に（分極反転領域の深さ方向）に移動させることができる。また、第１の基準面９１，９２に当接した状態で軸部９３，９４を回動させることができ、これにより波長変換素子ホルダ５８を光軸方向に対して略直交する軸周りに回動させることができる。   The shaft portions 93 and 94 can be slid in the width direction along the first reference surfaces 91 and 92, and thereby the wavelength conversion element without changing the position of the wavelength conversion element holder 58 in the optical axis direction. The holder 58 can be moved in the width direction (depth direction of the domain-inverted region) with respect to the base 38. Further, the shaft portions 93 and 94 can be rotated while being in contact with the first reference surfaces 91 and 92, whereby the wavelength conversion element holder 58 is rotated around an axis substantially orthogonal to the optical axis direction. Can be moved.

波長変換素子３５は、波長変換素子ホルダ５８において光路孔８３が開口する取付基準面８４で位置決めされ、この取付基準面８４は軸部９３，９４の円筒面を形成する母線と平行に配置されている。固体レーザ素子３４は、光路孔６３が開口する取付基準面９５に入射面３４ａを当接させて位置決めされる。したがって、波長変換素子ホルダ５８において波長変換素子３５の取付基準面８４と軸部９３，９４の中心線との平行度を管理するとともに、基台３８において固体レーザ素子３４の取付基準面９５と第１の基準面９１，９２との平行度を管理することで、波長変換素子３５の入射面３５ａおよび出射面３５ｂと、固体レーザ素子３４の入射面３４ａおよび出射面３４ｂとの平行度を確保することができる。   The wavelength conversion element 35 is positioned in the wavelength conversion element holder 58 by an attachment reference surface 84 in which the optical path hole 83 is opened, and this attachment reference surface 84 is arranged in parallel to the generatrix forming the cylindrical surfaces of the shaft portions 93 and 94. Yes. The solid-state laser element 34 is positioned by bringing the incident surface 34a into contact with the mounting reference surface 95 where the optical path hole 63 opens. Therefore, the wavelength conversion element holder 58 manages the parallelism between the mounting reference surface 84 of the wavelength conversion element 35 and the center line of the shaft portions 93 and 94, and the mounting reference surface 95 of the solid-state laser element 34 and the By managing the parallelism with one reference surface 91, 92, the parallelism between the entrance surface 35a and the exit surface 35b of the wavelength conversion element 35 and the entrance surface 34a and the exit surface 34b of the solid-state laser element 34 is ensured. be able to.

下側のホルダ支持部６０には、第１の基準面９１，９２に対して直交する平面をなす第２の基準面９６が形成されている。この第２の基準面９２は、光軸方向および波長変換素子３５の分極反転領域の深さ方向に対して平行に配置されている。   A second reference surface 96 that forms a plane orthogonal to the first reference surfaces 91 and 92 is formed in the lower holder support portion 60. The second reference plane 92 is disposed in parallel to the optical axis direction and the depth direction of the polarization inversion region of the wavelength conversion element 35.

一方、波長変換素子ホルダ５８には、第２の基準面９６に当接する脚部９７が設けられている。この脚部９７は、板状部９８と、その下面に形成された２つのボス９９および段部１００で構成されている（図７参照）。板状部９８は、波長変換素子３５の取付基準面８４が形成された基部１０１からＬ字形の断面形状をなすように延出され、波長変換素子３５および固体レーザ素子３４の下側に配置される。これにより、波長変換素子３５および固体レーザ素子３４の下側のスペースを有効利用して、装置の小型化を図ることができる。下側の軸部９４は、段部１００から突出した状態で設けられている。   On the other hand, the wavelength conversion element holder 58 is provided with a leg portion 97 that contacts the second reference surface 96. The leg portion 97 is composed of a plate-like portion 98, two bosses 99 formed on the lower surface thereof, and a step portion 100 (see FIG. 7). The plate-like portion 98 is extended from the base portion 101 where the mounting reference surface 84 of the wavelength conversion element 35 is formed so as to have an L-shaped cross-sectional shape, and is disposed below the wavelength conversion element 35 and the solid-state laser element 34. The Thereby, the space below the wavelength conversion element 35 and the solid-state laser element 34 can be effectively used to reduce the size of the apparatus. The lower shaft portion 94 is provided in a state of protruding from the step portion 100.

２つのボス９９は、分極反転領域の深さ方向に離間し、段部１００は、２つのボス９９に対して、分極反転領域の深さ方向の中間に位置するとともに光軸方向にずれた位置に配置され、２つのボス９９および段部１００の端面は、同一の高さに設定されている。これにより、波長変換素子ホルダ５８の軸部９３，９４が、高さ方向、すなわち光軸方向および分極反転領域の深さ方向に対して直交する正規の方向から傾くことを避けることができる。   The two bosses 99 are separated from each other in the depth direction of the domain-inverted region, and the stepped portion 100 is located in the middle of the depth direction of the domain-inverted regions with respect to the two bosses 99 and shifted in the optical axis direction. The end faces of the two bosses 99 and the stepped portion 100 are set to the same height. Thereby, it can avoid that the axial parts 93 and 94 of the wavelength conversion element holder 58 incline from the normal direction orthogonal to a height direction, ie, an optical axis direction, and the depth direction of a polarization inversion area | region.

波長変換素子ホルダ５８の脚部９７を第２の基準面９６に当接した状態に保持するばね１０２が設けられている。このばね１０２は、コ字形状の断面をなす板ばねで構成され、波長変換素子ホルダ５８の脚部９７と第２の基準面９６を備えたホルダ支持部６０とを挟み込む態様で取り付けられている。これにより、波長変換素子ホルダ５８を傾かせることなく幅方向に移動させることができ、位置角度調整作業が容易になる。ばね１０２の付勢力は、位置角度調整時の仮止めに用いられ、位置角度調整作業後に接着剤で波長変換素子ホルダ５８とホルダ支持部６０とが固定される。   A spring 102 is provided to hold the leg 97 of the wavelength conversion element holder 58 in contact with the second reference surface 96. The spring 102 is configured by a plate spring having a U-shaped cross section, and is attached in such a manner as to sandwich the leg portion 97 of the wavelength conversion element holder 58 and the holder support portion 60 having the second reference surface 96. . Thereby, the wavelength conversion element holder 58 can be moved in the width direction without being inclined, and the position angle adjustment work is facilitated. The biasing force of the spring 102 is used for temporary fixing at the time of position angle adjustment, and the wavelength conversion element holder 58 and the holder support portion 60 are fixed with an adhesive after the position angle adjustment work.

図８に示すように、ばね１０２においてホルダ支持部６０の下面側に当接する部分には、ホルダ支持部６０の下面に形成された突起１０３に嵌り合う切り欠き１０４が形成されており、これによりばね１０２がホルダ支持部６０に対して光軸方向および幅方向に移動することが規制される。ばね１０２において波長変換素子ホルダ５８の脚部９７の上面側に当接する部分には、球面状の当接部１０５が形成されており、これによりホルダ支持部６０に固定されたばね１０２に対して、波長変換素子ホルダ５８の脚部９７を円滑に摺動させることができる。   As shown in FIG. 8, a notch 104 that fits into the protrusion 103 formed on the lower surface of the holder support portion 60 is formed in a portion of the spring 102 that contacts the lower surface side of the holder support portion 60. The spring 102 is restricted from moving in the optical axis direction and the width direction with respect to the holder support portion 60. A spherical abutting portion 105 is formed on a portion of the spring 102 that abuts on the upper surface side of the leg portion 97 of the wavelength conversion element holder 58, whereby the spring 102 fixed to the holder support portion 60 is The leg portion 97 of the wavelength conversion element holder 58 can be smoothly slid.

図９は、波長変換素子ホルダ５８における波長変換素子３５の固定構造を示す斜視図である。図１０は、接着剤１０６による波長変換素子３５の付勢状況を模式的に示す断面図である。   FIG. 9 is a perspective view showing a fixing structure of the wavelength conversion element 35 in the wavelength conversion element holder 58. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an urging state of the wavelength conversion element 35 by the adhesive 106.

図９に示すように、波長変換素子３５は、凹部８９内に装填される接着剤１０６で波長変換素子ホルダ５８に固定される。凹部８９は、波長変換素子３５側と、手前側、すなわち入射面３５ａ側とが開放されており、波長変換素子３５を入射面３５ａ側から押圧して出射面３５ｂを取付基準面８４に密着させた状態で、凹部８９内に接着剤１０６を装填して、その接着剤１０６を硬化させると、接着剤１０６を介して波長変換素子３５とホルダ本体８１とが互いに固定される。接着剤１０６を凹部８９内に装填するにはディスペンサを用いるとよく、また接着剤１０６にはＵＶ硬化型のものを用いるとよい。   As shown in FIG. 9, the wavelength conversion element 35 is fixed to the wavelength conversion element holder 58 with an adhesive 106 loaded in the recess 89. The concave portion 89 is open on the wavelength conversion element 35 side and on the near side, that is, on the incident surface 35a side, and presses the wavelength conversion element 35 from the incident surface 35a side so that the emission surface 35b is in close contact with the attachment reference surface 84. In this state, when the adhesive 106 is loaded into the recess 89 and the adhesive 106 is cured, the wavelength conversion element 35 and the holder body 81 are fixed to each other via the adhesive 106. A dispenser may be used to load the adhesive 106 into the recess 89, and a UV curable type may be used as the adhesive 106.

図１０に示すように、接着剤１０６は、波長変換素子３５において出射面３５ｂに隣接する頂面３５ｅおよび底面３５ｆに付着する。また接着剤１０６は、波長変換素子ホルダ５８において取付基準面８４に隣接してこれに略平行に形成された凹部８９の底面１０７とこれに略直交する側面１０８とに付着する。   As shown in FIG. 10, the adhesive 106 adheres to the top surface 35 e and the bottom surface 35 f adjacent to the emission surface 35 b in the wavelength conversion element 35. The adhesive 106 adheres to the bottom surface 107 of the recess 89 formed in the wavelength conversion element holder 58 adjacent to the mounting reference surface 84 and substantially parallel thereto, and the side surface 108 substantially orthogonal thereto.

このように波長変換素子３５の頂面３５ｅおよび底面３５ｆと、取付基準面８４に略平行となる底面１０７とで形成される角隅部に接着剤１０６が付着すると、波長変換素子３５の頂面３５ｅおよび底面３５ｆにおいて接着剤１０６が接触する接着面では、接着剤１０６の硬化に伴う収縮力により、波長変換素子３５の出射面３５ｂを取付基準面８４に押し付ける向きの付勢力Ｆが発生し、波長変換素子３５の出射面３５ｂが取付基準面８４に緊密に当接した状態に保持される。これにより波長変換素子３５の取付精度を高めることができる。   As described above, when the adhesive 106 adheres to the corner portion formed by the top surface 35e and the bottom surface 35f of the wavelength conversion element 35 and the bottom surface 107 substantially parallel to the attachment reference surface 84, the top surface of the wavelength conversion element 35 is obtained. On the adhesive surface where the adhesive 106 comes into contact with 35e and the bottom surface 35f, an urging force F in a direction to press the emission surface 35b of the wavelength conversion element 35 against the attachment reference surface 84 is generated by the contraction force accompanying the curing of the adhesive 106. The emission surface 35 b of the wavelength conversion element 35 is held in a state of being in close contact with the attachment reference surface 84. Thereby, the mounting accuracy of the wavelength conversion element 35 can be increased.

特にここでは、接着剤１０６が、波長変換素子３５における互いに相反する頂面３５ｅおよび底面３５ｆに付着するようにしたため、接着剤１０６の硬化に伴う収縮力が、波長変換素子３５の互いに相反する頂面３５ｅおよび底面３５ｆに沿ってバランスよく作用するため、波長変換素子ホルダ５８に対する波長変換素子３５の取付精度をより一層高めることができる。   In particular, since the adhesive 106 is attached to the top surface 35e and the bottom surface 35f of the wavelength conversion element 35 which are opposite to each other, the shrinkage force accompanying the curing of the adhesive 106 is opposite to the wavelength conversion element 35. Since it acts in a well-balanced manner along the surface 35e and the bottom surface 35f, the mounting accuracy of the wavelength conversion element 35 with respect to the wavelength conversion element holder 58 can be further enhanced.

さらに、接着剤１０６が、波長変換素子３５における回動軸方向に相対する頂面３５ｅおよび底面３５ｆに付着するようにしたため、硬化した接着剤１０６により波長変換素子３５が回動軸方向から支持される。これにより、図９の矢印Ｃで示す方向での波長変換素子３５の取付角度を高精度に確保することができる。   Furthermore, since the adhesive 106 is attached to the top surface 35e and the bottom surface 35f facing the rotation axis direction of the wavelength conversion element 35, the wavelength conversion element 35 is supported from the rotation axis direction by the cured adhesive 106. The Thereby, the mounting angle of the wavelength conversion element 35 in the direction shown by the arrow C in FIG. 9 can be ensured with high accuracy.

さらに、図９に示したように、取付基準面８４に当接する出射面３５ｂは略長方形状をなし、その長辺方向が、軸部９３，９４の中心線（回動軸）に平行となるように波長変換素子３５が配置されている。このため、出射面３５ｂの短辺を中心にして傾く方向には波長変換素子３５が倒れにくくなる。これにより、図９の矢印Ｃで示す方向での波長変換素子３５の取付角度を高精度に確保することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, the emission surface 35 b that abuts the attachment reference surface 84 has a substantially rectangular shape, and the long side direction is parallel to the center lines (rotation axes) of the shaft portions 93 and 94. Thus, the wavelength conversion element 35 is arranged. For this reason, the wavelength conversion element 35 is unlikely to fall down in a direction inclined about the short side of the emission surface 35b. Thereby, the mounting angle of the wavelength conversion element 35 in the direction shown by the arrow C in FIG. 9 can be ensured with high accuracy.

このように図９の矢印Ｃで示す方向、すなわち取付基準面８４に平行で且つ回動軸方向に対して直交する方向の軸周りに傾く方向での波長変換素子３５の取付角度を高精度に確保することができるため、この方向での波長変換素子３５の傾斜角度の調整が不要となる。   As described above, the mounting angle of the wavelength conversion element 35 in the direction indicated by the arrow C in FIG. 9, that is, the direction that is parallel to the mounting reference plane 84 and that is inclined about the axis in the direction orthogonal to the rotational axis direction is highly accurate. Therefore, it is not necessary to adjust the inclination angle of the wavelength conversion element 35 in this direction.

一方、図９の矢印Ｂで示す方向、すなわち出射面３５ｂの長辺を中心にして傾く方向には波長変換素子３５が倒れやすくなるが、この矢印Ｂで示す方向は、波長変換素子ホルダ５８の角度調整が行われるため、波長変換素子ホルダ５８に対する波長変換素子３５の取付角度が多少変化しても、その取付角度のずれは波長変換素子ホルダ５８の角度調整で解消されるため、特に支障はない。   On the other hand, the wavelength conversion element 35 is easily tilted in the direction indicated by the arrow B in FIG. 9, that is, the direction inclined with respect to the long side of the emission surface 35 b, but the direction indicated by the arrow B indicates the direction of the wavelength conversion element holder 58. Since the angle adjustment is performed, even if the mounting angle of the wavelength conversion element 35 with respect to the wavelength conversion element holder 58 is slightly changed, the shift in the mounting angle is eliminated by the angle adjustment of the wavelength conversion element holder 58. Absent.

なおここでは、図１０に示したように、凹部８９において接着剤１０６が付着する底面１０７を、波長変換素子３５の頂面３５ｅおよび底面３５ｆに対して略直交する角度に配置する、すなわち接着剤１０６が付着する底面１０７と取付基準面８４とを略平行に配置することで、接着剤１０６の硬化に伴う収縮力による付勢力Ｆを大きくことができるが、図示する例のように、接着剤１０６が付着する底面１０７と取付基準面８４とが同一の平面上に位置する構成に限定されるものではなく、接着剤が付着する面と取付基準面との間に段差を有する構成も可能である。   Here, as shown in FIG. 10, the bottom surface 107 to which the adhesive 106 adheres in the recess 89 is disposed at an angle substantially orthogonal to the top surface 35e and the bottom surface 35f of the wavelength conversion element 35, that is, the adhesive. By arranging the bottom surface 107 to which the adhesive 106 adheres and the attachment reference surface 84 substantially in parallel, the urging force F due to the contraction force accompanying the curing of the adhesive 106 can be increased. However, as shown in the example shown in FIG. The configuration is not limited to the configuration in which the bottom surface 107 to which the 106 adheres and the attachment reference surface 84 are positioned on the same plane, and a configuration having a step between the surface to which the adhesive adheres and the attachment reference surface is also possible. is there.

図１１は、光軸方向に対する波長変換素子３５の傾斜角度θに応じた波長変換効率ηの変化状況を示す図である。波長変換素子３５の波長変換効率ηは、光軸方向に対する波長変換素子３５の傾斜角度θに応じて変化し、光軸方向に対して傾斜していない状態（θ＝０）では波長変換効率ηが低く、光軸方向に対して傾斜させることで波長変換効率ηを高めることができる。   FIG. 11 is a diagram illustrating a change state of the wavelength conversion efficiency η according to the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis direction. The wavelength conversion efficiency η of the wavelength conversion element 35 changes according to the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis direction, and in a state where the wavelength conversion element 35 is not inclined with respect to the optical axis direction (θ = 0), the wavelength conversion efficiency η The wavelength conversion efficiency η can be increased by tilting with respect to the optical axis direction.

これは、傾斜角度θが０の場合、図２に示したように、レーザ光のビームＢ１，Ｂ２が互いに重なり合うことで、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光と波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光とが干渉を起こすことによるためであり、波長変換素子３５を光軸方向に対して傾斜させることで、入射面３５ａおよび出射面３５ｂでの屈折作用により、レーザ光のビームＢ１，Ｂ２がずれるため、干渉による出力低下を傾けることができる。   As shown in FIG. 2, when the tilt angle θ is 0, the laser beam beams B1 and B2 overlap each other, so that the half-wavelength laser beam having a wavelength of 532 nm and the fundamental wavelength laser beam having a wavelength of 1064 nm interfere with each other. By tilting the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis direction, the laser beams B1 and B2 are shifted due to refraction at the entrance surface 35a and the exit surface 35b. Can tilt output drop.

特にここでは、波長変換効率のピーク点（ここではθ＝±０．６度）を中心にした所要の範囲（例えば±０．４度）の高効率領域に入るように波長変換素子３５の傾斜角度θを調整し、この調整代に相当する角度範囲で波長変換素子ホルダ５８を基台３８に対して傾動させることができるように各部の寸法が設定される。   In particular, here, the wavelength conversion element 35 is inclined so as to enter a high-efficiency region within a required range (for example, ± 0.4 degrees) centered on a peak point of wavelength conversion efficiency (here, θ = ± 0.6 degrees). The angle θ is adjusted, and the dimensions of each part are set so that the wavelength conversion element holder 58 can be tilted with respect to the base 38 within an angle range corresponding to the adjustment allowance.

図１２は、調整治具１１１〜１１４を用いた波長変換素子ホルダ５８の位置角度調整作業の状況を示す斜視図である。図１３は、調整治具１１１〜１１４を用いた波長変換素子ホルダ５８の位置角度調整作業の状況を示す上面図である。図１４は、レーザ光の光軸に対する波長変換素子３５の位置角度調整の状況を示す斜視図である。   FIG. 12 is a perspective view showing the situation of the position angle adjustment work of the wavelength conversion element holder 58 using the adjustment jigs 111 to 114. FIG. 13 is a top view showing the situation of the position angle adjustment work of the wavelength conversion element holder 58 using the adjustment jigs 111 to 114. FIG. 14 is a perspective view illustrating a state of adjusting the position angle of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis of the laser light.

図１２および図１３に示すように、波長変換素子ホルダ５８の位置角度調整作業では、波長変換素子ホルダ５８の１対の軸部９３，９４に当接する第１の調整治具１１１，１１２と、波長変換素子ホルダ５８の脚部９７に当接する第２の調整治具１１３，１１４とが用いられる。   As shown in FIGS. 12 and 13, in the position angle adjustment work of the wavelength conversion element holder 58, the first adjustment jigs 111 and 112 that are in contact with the pair of shaft portions 93 and 94 of the wavelength conversion element holder 58, Second adjustment jigs 113 and 114 that are in contact with the legs 97 of the wavelength conversion element holder 58 are used.

第１の調整治具１１１，１１２は、光軸方向に延在する腕部１１５，１１６を備えており、上側の第１の調整治具１１１は、凹面ミラー３６の上側の開放部６５から挿入され、下側の第１の調整治具１１２は、凹面ミラー３６の下側の開放部６６から挿入され（図４および図８参照）、凹面ミラー３６側から反光軸方向に軸部９３，９４を押圧して、軸部９３，９４を第１の基準面９１，９２に当接した状態に保持する。軸部９３，９４に対する当接部１１７，１１８は、Ｖ字形状の断面をなしており、軸部９３，９４を第１の基準面９１，９２に当接させた状態で軸部９３，９４の回動を許容し、かつ幅方向の移動に追随して軸部９３，９４が幅方向に移動するようになっている。   The first adjustment jigs 111 and 112 include arm portions 115 and 116 extending in the optical axis direction, and the upper first adjustment jig 111 is inserted from the upper opening 65 of the concave mirror 36. The lower first adjustment jig 112 is inserted from the lower opening 66 of the concave mirror 36 (see FIGS. 4 and 8), and the shaft portions 93 and 94 are arranged in the direction opposite to the optical axis from the concave mirror 36 side. To hold the shaft portions 93 and 94 in contact with the first reference surfaces 91 and 92. The contact portions 117 and 118 with respect to the shaft portions 93 and 94 have a V-shaped cross section, and the shaft portions 93 and 94 are in a state where the shaft portions 93 and 94 are in contact with the first reference surfaces 91 and 92. The shaft portions 93 and 94 are moved in the width direction following the movement in the width direction.

第２の調整治具１１３，１１４は、幅方向に延在する腕部１２１，１２２を備えており、幅方向の両側から波長変換素子ホルダ５８の脚部９７を押圧する。脚部９７に対する当接部は、半球状に形成され、脚部９７における軸部９３，９４からオフセットされた部分に当接する。   The second adjustment jigs 113 and 114 include arm portions 121 and 122 extending in the width direction, and press the leg portions 97 of the wavelength conversion element holder 58 from both sides in the width direction. The abutting portion with respect to the leg portion 97 is formed in a hemispherical shape and abuts on a portion of the leg portion 97 that is offset from the shaft portions 93 and 94.

図１２（Ａ）に示すように、第１の調整治具１１１，１１２および第２の調整治具１１３，１１４をともに幅方向に移動させると、図１３の矢印Ａで示すように、波長変換素子ホルダ５８が幅方向に移動する。これにより、図１４の矢印Ａで示すように、レーザ光の光軸に対して分極反転領域７１の深さ方向に波長変換素子３５を移動させることができる。   As shown in FIG. 12A, when both the first adjustment jigs 111 and 112 and the second adjustment jigs 113 and 114 are moved in the width direction, wavelength conversion is performed as shown by an arrow A in FIG. The element holder 58 moves in the width direction. Thereby, as indicated by an arrow A in FIG. 14, the wavelength conversion element 35 can be moved in the depth direction of the polarization inversion region 71 with respect to the optical axis of the laser light.

また、図１２（Ｂ）に示すように、第１の調整治具１１１，１１２を静止させた状態で第２の調整治具１１３，１１４を幅方向に移動させると、図１３の矢印Ｂで示すように、波長変換素子ホルダ５８が軸部９３，９４を中心にして幅方向に傾動する。これにより、図１４の矢印Ｂで示すように、レーザ光の光軸に対して幅方向に波長変換素子３５を傾動させることができる。   Further, as shown in FIG. 12B, when the second adjustment jigs 113 and 114 are moved in the width direction with the first adjustment jigs 111 and 112 being stationary, an arrow B in FIG. As shown, the wavelength conversion element holder 58 tilts in the width direction about the shaft portions 93 and 94. Thereby, as shown by the arrow B in FIG. 14, the wavelength conversion element 35 can be tilted in the width direction with respect to the optical axis of the laser beam.

次に、波長変換素子３５の位置角度調整の手順について説明する。まず、最初に、幅方向（分極反転領域７１の深さ方向）に関する波長変換素子３５の位置調整を行う。この位置調整は、パワーメータで出力を監視しながら行われ、図１３の矢印Ａで示すように、波長変換素子ホルダ５８を幅方向に移動させて出力が最大となるように調整する。   Next, the procedure for adjusting the position angle of the wavelength conversion element 35 will be described. First, position adjustment of the wavelength conversion element 35 in the width direction (depth direction of the polarization inversion region 71) is performed. This position adjustment is performed while monitoring the output with a power meter. As indicated by an arrow A in FIG. 13, the wavelength conversion element holder 58 is moved in the width direction so that the output is maximized.

ついで、光軸方向に対する波長変換素子３５の傾斜角度θが０度となるように波長変換素子ホルダ５８の角度を調整する（図１１参照）。この角度調整は、レーザ光のビームの形状を監視しながら行われ、図１３の矢印Ｂで示すように、波長変換素子ホルダ５８を幅方向に傾動させて、レーザ光のビームが１本となるように調整する。これにより、波長変換素子３５の傾斜角度θが０度となる。   Next, the angle of the wavelength conversion element holder 58 is adjusted so that the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 with respect to the optical axis direction becomes 0 degree (see FIG. 11). This angle adjustment is performed while monitoring the shape of the laser beam, and as shown by an arrow B in FIG. 13, the wavelength conversion element holder 58 is tilted in the width direction so that the laser beam becomes one beam. Adjust as follows. As a result, the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 becomes 0 degrees.

最後に、波長変換素子３５の傾斜角度θが所定の高効率領域に入るように波長変換素子ホルダ５８の角度を調整する（図１１参照）。この角度調整は、パワーメータで出力を監視しながら行われ、図１３の矢印Ｂで示すように、波長変換素子ホルダ５８を幅方向に傾動させて、出力が最大となる角度に調整する。これにより、波長変換素子３５の傾斜角度θが所定の高効率領域に入り、図２に示したように、レーザ光の２本のビームＢ１，Ｂ２の重なり合いによる干渉を防ぐことができる。   Finally, the angle of the wavelength conversion element holder 58 is adjusted so that the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 falls within a predetermined high efficiency region (see FIG. 11). This angle adjustment is performed while monitoring the output with a power meter. As shown by an arrow B in FIG. 13, the wavelength conversion element holder 58 is tilted in the width direction to adjust the angle so that the output becomes maximum. Thereby, the inclination angle θ of the wavelength conversion element 35 enters a predetermined high efficiency region, and as shown in FIG. 2, it is possible to prevent interference due to the overlap of the two beams B1 and B2 of the laser light.

なお、前記の例では、図４に示したように、波長変換素子ホルダ５８に対して第２の基準面９６を下側に配置したが、これとは逆に、波長変換素子ホルダに対して第２の基準面を上側に配置するようにしてもよい。この場合、波長変換素子ホルダは、上下を逆にした形態となり、脚部が上側に配置される。   In the above example, as shown in FIG. 4, the second reference surface 96 is disposed on the lower side with respect to the wavelength conversion element holder 58, but on the contrary, with respect to the wavelength conversion element holder The second reference plane may be arranged on the upper side. In this case, the wavelength conversion element holder has an upside down shape, and the legs are arranged on the upper side.

図１５は、本画像表示装置１をノート型の情報処理装置１５１に内蔵した例を示す斜視図である。情報処理装置１５１の筐体１５２には、画像表示装置１が出没自在に格納される収容スペースが、キーボードの裏面側に形成されており、不使用時には画像表示装置１が筐体１５２内に収容され、使用時には画像表示装置１が筐体１５２から引き出されて、画像表示装置１を回動自在に支持するベース部１５３に対して画像表示装置１を所要の角度に回動させることで、画像表示装置１からのレーザ光をスクリーンに投射させることができる。   FIG. 15 is a perspective view showing an example in which the image display device 1 is built in a notebook information processing device 151. In the housing 152 of the information processing apparatus 151, a housing space in which the image display device 1 is retractably stored is formed on the back side of the keyboard, and the image display device 1 is housed in the housing 152 when not in use. In use, the image display device 1 is pulled out from the housing 152, and the image display device 1 is rotated at a required angle with respect to the base portion 153 that supports the image display device 1 so as to be rotatable. Laser light from the display device 1 can be projected onto the screen.

なお、前記の例では、緑色レーザ光源装置２のレーザチップ４１、固体レーザ素子３４、および波長変換素子３５がそれぞれ、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）、および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。最終的に緑色レーザ光源装置２から出力されるレーザ光が緑色と認識できるものであればよく、例えばピーク波長が５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲となる波長領域のレーザ光を出力するようにするとよい。   In the above-described example, the laser chip 41, the solid-state laser element 34, and the wavelength conversion element 35 of the green laser light source device 2 are respectively excited laser light having a wavelength of 808 nm and fundamental wavelength laser light having a wavelength of 1064 nm (infrared laser light). ) And half-wavelength laser light (green laser light) having a wavelength of 532 nm are output, but the present invention is not limited to this. The laser light finally outputted from the green laser light source device 2 may be anything that can be recognized as green. For example, it is preferable to output laser light in a wavelength region in which the peak wavelength is in the range of 500 nm to 560 nm.

また、前記の例では、図９に示したように、波長変換素子３５の出射面３５ｂを波長変換素子ホルダ５８の取付基準面８４に当接させる構成としたが、これとは逆に、入射面３５ａを取付基準面に当接させる構成としてもよい。   In the above example, as shown in FIG. 9, the emission surface 35 b of the wavelength conversion element 35 is brought into contact with the mounting reference surface 84 of the wavelength conversion element holder 58. The surface 35a may be in contact with the attachment reference surface.

また、前記の例では、図７に示したように、波長変換素子３５を位置決めする取付基準面８４を１つの平面として、これに波長変換素子３５の出射面３５ｂが全面に渡って当接する構成としたが、この取付基準面８４が設けられている位置に、同一の高さを有する３つの凸部を、光路孔８３を囲むように設けて、この凸部の頂面を、波長変換素子３５を位置決めする取付基準面としてもよい。この構成では、波長変換素子３５を３点で支持する状態となる。   In the above example, as shown in FIG. 7, the mounting reference surface 84 for positioning the wavelength conversion element 35 is a single plane, and the emission surface 35b of the wavelength conversion element 35 is in contact with the entire surface. However, at the position where the mounting reference surface 84 is provided, three convex portions having the same height are provided so as to surround the optical path hole 83, and the top surface of the convex portion is used as the wavelength conversion element. It is good also as an attachment reference plane which positions 35. In this configuration, the wavelength conversion element 35 is supported at three points.

図７に示した例のように、取付基準面８４を１つの平面とした場合、取付基準面８４の平面度の精度を上げるのに限界があるため、波長変換素子３５に僅かなガタツキが発生することが避けられず、この場合、波長変換素子３５の取付角度が１つに定まらない。この波長変換素子３５のガタツキによる角度変化は予測が難しく、波長変換素子３５の取付角度にバラツキが発生する。さらに、接着剤の硬化時の収縮にもバラツキがあり、これが波長変換素子３５の取付角度のバラツキを拡大させる。   When the mounting reference surface 84 is a single flat surface as in the example shown in FIG. 7, there is a limit to increasing the flatness accuracy of the mounting reference surface 84, and thus the wavelength conversion element 35 slightly fluctuates. In this case, the mounting angle of the wavelength conversion element 35 is not fixed to one. The angle change due to the backlash of the wavelength conversion element 35 is difficult to predict, and the mounting angle of the wavelength conversion element 35 varies. Furthermore, there is also a variation in the shrinkage when the adhesive is cured, and this increases the variation in the mounting angle of the wavelength conversion element 35.

これに対して、３つの凸部により波長変換素子３５を３点で支持する構成では、波長変換素子３５にガタツキが発生しなくなり、波長変換素子３５が安定して支持される。さらに、打痕や異物の噛み込み、部品変形といったバラツキ要因の影響を受けにくくなるため、波長変換素子３５の取付角度のバラツキが低減される。このため、波長変換素子３５の角度調整の範囲を狭く設定することができ、また歩留まりを向上させることができ、さらに波長変換素子３５の角度調整の作業を簡略化することが可能になる。   On the other hand, in the configuration in which the wavelength conversion element 35 is supported at three points by the three convex portions, the wavelength conversion element 35 is not rattled and the wavelength conversion element 35 is stably supported. Furthermore, since it becomes difficult to be affected by variation factors such as dents, foreign object biting, and component deformation, variation in the mounting angle of the wavelength conversion element 35 is reduced. Therefore, the range of angle adjustment of the wavelength conversion element 35 can be set narrow, the yield can be improved, and the angle adjustment work of the wavelength conversion element 35 can be simplified.

また、前記の例では、図３に示したように、波長変換素子３５を保持する素子保持部である波長変換素子ホルダ５８を基台３８に対して回動可能に設けたが、本発明における素子保持部は、基台に対して回動不能に固定された構成も可能である。この場合、波長変換素子３５の角度調整ができないため、波長変換素子３５の製作精度および取付精度を高める必要があるが、この波長変換素子３５の取付精度を高める上で本発明が有効である。   In the above example, as shown in FIG. 3, the wavelength conversion element holder 58 which is an element holding part for holding the wavelength conversion element 35 is provided so as to be rotatable with respect to the base 38. The element holding part may be configured to be fixed so as not to rotate with respect to the base. In this case, since the angle of the wavelength conversion element 35 cannot be adjusted, it is necessary to increase the manufacturing accuracy and the mounting accuracy of the wavelength conversion element 35. However, the present invention is effective in increasing the mounting accuracy of the wavelength conversion element 35.

またここでは、本発明における光学素子として波長変換素子の例について説明したが、本発明が適用される光学素子は波長変換素子に限定されるものではなく、例えば固体レーザ素子に適用することもできる。   Here, an example of a wavelength conversion element as an optical element in the present invention has been described. However, the optical element to which the present invention is applied is not limited to a wavelength conversion element, and can be applied to, for example, a solid-state laser element. .

本発明にかかるレーザ光源装置は、波長変換素子を精度よく組み付けて、波長変換素子の角度の調整を簡略化することができる効果を有し、画像表示装置の光源に用いられるレーザ光源装置などとして有用である。   The laser light source device according to the present invention has an effect of simplifying the adjustment of the angle of the wavelength conversion element by assembling the wavelength conversion element with high accuracy, such as a laser light source apparatus used as a light source of an image display device. Useful.

１ 画像表示装置
２ 緑色レーザ光源装置
３ 赤色レーザ光源装置
４ 青色レーザ光源装置
３１ 半導体レーザ
３４ 固体レーザ素子
３５ 波長変換素子（光学素子）、３５ａ 入射面、３５ｂ 出射面、３５ｃ，３５ｄ 側面、３５ｆ 底面、３５ｅ 頂面
３８ 基台
５８ 波長変換素子ホルダ（素子保持部）
７１ 分極反転領域
７２ 非分極反転領域
８４ 取付基準面
８８ 突出部
８９ 凹部
１０６ 接着剤
１０７ 底面
１０８ 側面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus 2 Green laser light source apparatus 3 Red laser light source apparatus 4 Blue laser light source apparatus 31 Semiconductor laser 34 Solid-state laser element 35 Wavelength conversion element (optical element), 35a Incident surface, 35b Output surface, 35c, 35d Side surface, 35f Bottom , 35e Top surface 38 Base 58 Wavelength conversion element holder (element holding part)
71 Polarization reversal region 72 Non-polarization reversal region 84 Reference mounting surface 88 Projection 89 Recess 106 Adhesive 107 Bottom 108 Side

Claims (3)

基本波長レーザ光から半波長レーザ光の出力光を生成するレーザ光源装置において、
互いに平行な所定の２面が入射面および出射面として規定された略直方体状の素子であって、前記入射面および前記出射面の両面に前記基本波長レーザ光の反射防止機能を有すると共に入射面側に前記半波長レーザ光の高反射機能を有し、前記入射面と前記出射面との間には、分極反転領域と非分極反転領域とが交互に周期的に形成され、前記分極反転領域が光軸方向に対して略直交した一方向である該領域の深さ方向に次第に狭くなる楔形状を成した前記基本波長レーザ光の少なくとも一部を前記半波長レーザ光に波長変換する波長変換素子と、
この波長変換素子を保持する前記光軸方向および前記深さ方向に対して略直交する回動軸を有した素子保持部と、
この素子保持部を支持する基台と、を有し、
前記素子保持部は、前記波長変換素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその波長変換素子を位置決めする前記回動軸と平行な取付基準面を備え、
前記波長変換素子は、前記取付基準面に当接した状態で接着剤により前記素子保持部に対して固定され、
前記接着剤は、前記波長変換素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接し前記素子保持部の回動軸方向に相対する頂面および底面と、前記素子保持部において前記取付基準面の回動軸方向に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着され、
前記素子保持部を、前記基台に対して、前記深さ方向に移動させると共に前記回動軸周りに回動させて固定することにより、前記波長変換素子は、前記入射面および前記出射面の向きが前記光軸方向に対して傾斜して配置されることを特徴とするレーザ光源装置。 In a laser light source device that generates output light of half-wavelength laser light from fundamental wavelength laser light,
A substantially rectangular parallelepiped element in which two predetermined planes parallel to each other are defined as an entrance plane and an exit plane, and has an antireflection function for the fundamental wavelength laser light on both sides of the entrance plane and the exit plane. The half-wavelength laser light has a high reflection function on the side, and a domain-inverted region and a non-domain-inverted region are alternately and periodically formed between the incident surface and the exit surface. Wavelength conversion for wavelength-converting at least a part of the fundamental wavelength laser beam having a wedge shape gradually narrowing in the depth direction of the region which is one direction substantially orthogonal to the optical axis direction into the half wavelength laser beam Elements,
An element holding unit having a rotation axis substantially orthogonal to the optical axis direction and the depth direction for holding the wavelength conversion element;
A base that supports the element holding portion;
The element holding portion includes an attachment reference plane parallel to the rotation shaft that positions either the incident surface or the emission surface of the wavelength conversion element and contacts the wavelength conversion element,
The wavelength conversion element is fixed to the element holding portion with an adhesive in contact with the mounting reference surface,
The adhesive includes a top surface and a bottom surface that are adjacent to a contact surface with respect to the mounting reference surface in the wavelength conversion element and face the rotation axis direction of the element holding portion, and a rotation of the mounting reference surface in the element holding portion. Adhered to the surface formed adjacent to and parallel to the direction of the dynamic axis ,
By moving the element holding portion with respect to the base in the depth direction and rotating around the rotation axis, the wavelength conversion element is formed on the incident surface and the emission surface. A laser light source device characterized in that a direction is inclined with respect to the optical axis direction. 前記波長変換素子は、前記取付基準面に対する当接面が略長方形状に形成され、その長辺方向が回動軸方向に対して平行となるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。   2. The wavelength conversion element according to claim 1, wherein a contact surface with respect to the mounting reference surface is formed in a substantially rectangular shape, and a long side direction thereof is parallel to a rotation axis direction. The laser light source device according to 1. 励起用レーザ光を出力する半導体レーザと、この半導体レーザから出力される励起用レーザ光により励起されて赤外レーザ光を出力する固体レーザ素子と、を備え、
前記波長変換素子は、前記固体レーザ素子から出力される赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する波長変換素子であり、
前記半導体レーザと、前記固体レーザ素子と、前記波長変換素子とが、前記基台に一体的に支持されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ光源装置。 A semiconductor laser that outputs excitation laser light, and a solid-state laser element that is excited by the excitation laser light output from the semiconductor laser and outputs infrared laser light,
The wavelength conversion element is a wavelength conversion element that converts the wavelength of infrared laser light output from the solid-state laser element and outputs green laser light,
3. The laser light source device according to claim 1, wherein the semiconductor laser, the solid-state laser element, and the wavelength conversion element are integrally supported by the base.
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