JPS6321887A - 半導体レ−ザ光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は半導体レーザ光源装置に関し、特に詳細には半
導体レーザの温度を精密かつ安価に制御することのでき
る半導体レーザ光源装置に関するものである。

（従来の技術） 周知のように半導体レーザは、光ビームを光偏向器によ
り偏向して走査を行なう各種走査記録装置や走査読取装
置等の光ビーム走査装置等に１３いて、光ビームを発生
させる手段等として広く用いられている。

上記半導体レーザは、通常温度依存性が高く、温度が変
化するとその波長が変化するという性質を有している。

このため半導体レーザが上記走査記録装置等において用
いられ、波長依存性のある感材を走査する場合には、半
導体レーザの温度変化によりレーザビームの波長が変化
し、感材の感度が変化してしまうことを防止するため、
半導体レーザに対して高精度の温度制御を行なうことが
必要とされる。そこで従来は、半導体レーザを取り付け
るレーザマウントにベルチェ素子、ニクロム線などの温
度調節手段を取り付け、これらの温度調節手段の駆動を
制御して半導体レーザの温度を略一定に保つようになっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記温度調節手段としてニク′ロム線等
を用いた場合にはこれらを直接マウントに取り付けるこ
とはできないのでその取り付けが面倒なものになるとと
もに温度調節の精度も十分に高くすることができないと
いう問題がある。またニクロム線はその寿命が比較的短
く、かつ高価であるという不都合もある。

そこで本発明はニクロム線等に比ベマウントに簡単に取
り付けることが可能であり、高精度な温度制御を行なう
ことができ、しかも安価で寿命も長い温度調整手段を備
えた半導体レーザ光源装置を提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の半導体レーザ光源装置は、半導体レーザ、該半
導体レーザを加熱するパワートランジスタ、前記半導体
レーザの温度を検出する温度検出素子、および該温度検
出素子の出力に基づいて、前記半導体レーザの温度が略
一定となるように前記パワートランジスタの駆動を制御
する温調制御手段からなることを特徴とするものである
。

上記パワートランジスタおよび温度検出素子は半導体レ
ーザが固定されるレーザマウントに取り付けられてもよ
いし、半導体レーザの近傍に、レーザマウントとは別体
に設けられてろよい。

（作　　用） 上記のように従来のニクロム線等の代りに温度調節手段
としてパワートランジスタを用いれば、パワートランジ
スタはレーザマウントに直接取り付けることもできるの
で、その配設が容易になるとともに、温度制御の精度も
上げることができる。

またパワートランジスタはニクロム線に比べ安価であり
、また寿命が長いので、装置全体のコストを低下させる
こともできる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ光源装置
の概要を示す断面図である。

レーザビームを発する半導体レーザ１は、熱伝導性にす
ぐれた材質からなるブロック状のレーザマウント２の一
端面２ａに固着されており、この半導体レーザ１と対向
する位置には半導体レーザがら発せられたレーザビーム
を平行光にするためのコリメータレンズ３がレンズマウ
ント４に保持されて配されている。このレンズマウント
４は、前記レーザマウント２と一体的に固定されたレン
ズマウント保持部５に保持されることにより、コリメー
タレンズ３を所定の位置に位置決めしている。

前記レーザマウント２の他端面２ｂには温度検出素子で
あるサーミスタ６が設けられており、レーザマウント２
を介して半導体レーザの温度を検出するようになってい
る。またレーザマウント２の他端面２ｂにはパワートラ
ンジスタ７が設けられている。このパワートランジスタ
７は作動時に熱を発するものであり、半導体レーザ１の
温度が所定値以下に低下すると、半導体レーザ１はパワ
ートランジスタ７によりレーザマウント２を介して加熱
される。またこのパワートランジスタ７は前記サーミス
タ６の出力に基づいて作動する温調制御手段１０により
その作動を０Ｎ−ＯＦＦ制御される。

次に第２図のブロック図を参照して前記サーミスタおよ
びパワートランジスタの作動のしくみについて説明する
。

半導体レーザ駆動回路８の作動により半導体レーザ１に
電流が印加されると半導体レーザ１はレーザビームの発
振を開始する。サーミスタ６はこの半導体レーザ１の取
り付けられたレーザマウント２を介して半導体レーザ１
の作動中の温度を連続して検出し、検出された値は温調
制御手段１０中の温度検出回路１１に送られる。温度検
出回路１１からは検出値に基づいて検出信号が発せられ
、この検出信号は温度基準信号発生回路１２から発せら
れる、予め所定の値に設定された基準信号とともに、比
較器１３へ送られる。比較器１３において、前記検高信
号と基準信号の比較が行なわれ、検出信号の示す半導体
レーザ１の温度が、基準信号の示す、半導体レーザの望
ましい温度よりも低くなると、パワートランジスタ駆動
回路１４を作動させる信号が比較器から発せられる。従
ってこのパワートランジスタ駆動回路１４により、前記
パワートランジスタ７が駆動せしめられ、レーザマウン
ト２を介して半導体レーザ１の１１０熱が行なわれる。

このようにパワートランジスタ７により半導体レーザ１
の加熱が行なわれ、半導体レーザ１の温度が所定の温度
にまで上昇すると、前記比較器１３は信号の発生を止め
、パワートランジスタ７はその作動を停止せしめられる
。なお、第３図はサーミスタ６、パワートランジスタ７
および温調制御手段１０の回路図の一例である。図示の
回路において、サーミスタの抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３によ
り構成されているブリッジ回路は、半導体レーザ１が所
定温度の時平衡となるように構成され、半導体レーザ１
が所定温度より低くなりサーミスタの抵抗値が変化して
平衡がくずれると比較器１３から信号が出力されてパワ
ートランジスタ７のベースに入力され、パワートランジ
スタ２に電流が流れて半導体レーザ１を加熱する。なお
、トランジスタ１５はパワートランジスタの過電流保護
のために設けられている。

このようにパワートランジスタ７を半導体レーザ１を適
宜加熱する温度ｖ４を手段として用いれば、このパワー
トランジスタ７は本実施例のようにレーザマウントに直
接固定することもできるので、その取り付けが容易とな
る。またパワートランジスタはニクロム線等に比べ高精
度な温度１１１１ｉ　ｉｌｌが可能であり、例えばパワ
ートランジスタの駆動電力が７〜１４Ｗであり、基準温
度が４８℃である場合の半導体レーザの温調精度は±１
℃であり、その場合のレーザビームの波長の変化りは±
０．５ｎｍと極めて小さいものであった。またパワート
ランジスタは安価であり寿命も長いという利点も有する
ため極めて好都合である。

なお、パワートランジスタの数は複数であってもよく、
例えばパワートランジスタを２つ設け、半導体レーザの
作動開始時には半導体レーザの立上特性を上げるため、
急速に加熱することが望ましいので、所定の立上時間の
み２つのパワートランジスタを共に作動させ、その後一
方のバワート　ｚランジスタのみにより、上述したよう
な温度制御を行なってもよい。この場合には立上時間に
のみ用いられる一方のパワートランジスタはタイマーに
よりその作動時間を制御されてもよい。

また、パワートランジスタおよびサーミスタは必ずしも
レーザマウントに取り付けられる必要はなく、半導体レ
ーザの近傍の、その加熱および温度検出が可能な位置で
あれば任意の位置に配されてよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の半導体レーザ光源装置に
よれば、パワートランジスタの作動時の発熱に着目し、
パワートランジスタを温度調節手段として用いたことに
より、従来のニクロム線等に比べて温度調節手段の取り
付けが容易になり、また温調精度も高いものとなる。ま
たパワートランジスタは安価であり寿命も長いという利
点を有するものであり、このようなパワートランジスタ
を備えた装置の実用上の価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ光源装置
の概要を示す断面図、 第２図はサーミスタ、パワートランジスタ、および温調
制御手段の作動のしくみを示すブロック図、 第３図はその回路図である。 １・・・半導体レーザ　　２・・・レーザマウント６・
・・サーミスタ　　　７・・・パワートランジスタ１０
・・・温調制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザ、該半導体レーザを加熱するパワートラン
   ジスタ、前記半導体レーザの温度を検出する温度検出素
   子、および該温度検出素子の出力に基づいて、前記半導
   体レーザの温度が略一定となるように前記パワートラン
   ジスタの駆動を制御する温調制御手段からなる半導体レ
   ーザ光源装置。