JPH0346614A - Ｌｄ光源装置 - Google Patents
Ｌｄ光源装置Info
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- JPH0346614A JPH0346614A JP1181845A JP18184589A JPH0346614A JP H0346614 A JPH0346614 A JP H0346614A JP 1181845 A JP1181845 A JP 1181845A JP 18184589 A JP18184589 A JP 18184589A JP H0346614 A JPH0346614 A JP H0346614A
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- semiconductor laser
- light
- optical system
- collimated
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はＬＤ光源装置に関する。
［従来の技術］
ＬＤ即ち半導体レーザーは、近来、種々の光学装置の光
源として利用されている。半導体レーザーから放射され
る光束は、周知の如く発散性であり、そのままでは使い
勝手が悪いので、近来、半導体レーザーを光源とし、こ
の光源からの光束をコリメートして取り出し得るように
ユニット化したＬＤ光源装置が提案されている（例えば
、特開昭６３−３１４５１６号公法）。
源として利用されている。半導体レーザーから放射され
る光束は、周知の如く発散性であり、そのままでは使い
勝手が悪いので、近来、半導体レーザーを光源とし、こ
の光源からの光束をコリメートして取り出し得るように
ユニット化したＬＤ光源装置が提案されている（例えば
、特開昭６３−３１４５１６号公法）。
第２図は、このようなＬＤ光源装置を単純化して示して
いる。
いる。
半導体レーザー１とコリメート光学系２とは、所定の位
置関係を保って外装部材３に内装されている。外装部材
３は開口部３Ａを有し、この開口部はカバーガラス４で
閉ざされている。
置関係を保って外装部材３に内装されている。外装部材
３は開口部３Ａを有し、この開口部はカバーガラス４で
閉ざされている。
コリメート光学系２はマイクロフレネルレンズであり、
半導体レーザー１は、その発光部がコリメート光学系２
の物体側焦点の位置近傍にあるように配備される。
半導体レーザー１は、その発光部がコリメート光学系２
の物体側焦点の位置近傍にあるように配備される。
半導体レーザー１から放射される発散性の光束はコリメ
ート光学系２に入射すると平行光束に変換され、カバー
ガラス４を介して開口部３Ａより外部へ取り出される。
ート光学系２に入射すると平行光束に変換され、カバー
ガラス４を介して開口部３Ａより外部へ取り出される。
［発明が解決しようとする課題］
マイクロフレネルレンズによるコリメート光学系には有
効に利用できるＮ、Ａがあり、現在開発されているＮ、
Ａ最大のものはＮ、 Ａ＝０．５程度であり、これより
も大きいＮ、Ａを持ったコリメート光学系は製造困難と
されている。
効に利用できるＮ、Ａがあり、現在開発されているＮ、
Ａ最大のものはＮ、 Ａ＝０．５程度であり、これより
も大きいＮ、Ａを持ったコリメート光学系は製造困難と
されている。
Ｎ、Ａが０．５程度のコリメート光学系を用いると、半
導体レーザー１からの発散性の光束の内、最大発散角対
応方向に於いては、第２図に示すように、光線ＡやＢは
、コリメート光学系のコリメート作用を持つ領域外に入
射し、コリメート光学系２を直進的に透過してしまう。
導体レーザー１からの発散性の光束の内、最大発散角対
応方向に於いては、第２図に示すように、光線ＡやＢは
、コリメート光学系のコリメート作用を持つ領域外に入
射し、コリメート光学系２を直進的に透過してしまう。
第２図に於いて、光線Ａ、Ｂは上述の通り、コリメート
作用を受けない光線であり、光線群Ｃは、コリメート光
学系２によりコリメートされた光線群を示している。
作用を受けない光線であり、光線群Ｃは、コリメート光
学系２によりコリメートされた光線群を示している。
光線ＡやＢが外装部材３外に射出した場合、これらはコ
リメートされていないので、これらがコリメートされた
光線群Ｃとともに光学系５に入射すると、光学系５の作
用に対して有害成分どして振舞うことになる。このため
、このような有害成分の光学系５への入射を防止するた
めに、コリメートされない光線をアパーチュア６ににり
遮光する必要があった。
リメートされていないので、これらがコリメートされた
光線群Ｃとともに光学系５に入射すると、光学系５の作
用に対して有害成分どして振舞うことになる。このため
、このような有害成分の光学系５への入射を防止するた
めに、コリメートされない光線をアパーチュア６ににり
遮光する必要があった。
光学系５を開口部３Ａから十分に離して配備ずれば、ア
パーチュアを用いなくても光学系５に光線Ａ、Ｂ等の有
害成分が入射しないようにできるが、このようにすると
光学系５とＬＤ光源装置との間隔が大きくなって、光学
系全体が大型化する問題がある。
パーチュアを用いなくても光学系５に光線Ａ、Ｂ等の有
害成分が入射しないようにできるが、このようにすると
光学系５とＬＤ光源装置との間隔が大きくなって、光学
系全体が大型化する問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とする所は半導体レーザーからの光の内、コリ
メートされた光のみを取り出し得るようにした新規なＬ
Ｄ光源装置の提供にある。
その目的とする所は半導体レーザーからの光の内、コリ
メートされた光のみを取り出し得るようにした新規なＬ
Ｄ光源装置の提供にある。
１課題を解決するための手段］
以下、本発明を説明する。
本発明のＬＤ光源装置は「コリメート機能を有する光源
装置」であって、半導体レーザーと、コリメート光学系
と、外装部材とを有する。
装置」であって、半導体レーザーと、コリメート光学系
と、外装部材とを有する。
「半導体レーザー」は、発散性のレーザー光束を放射す
る。
る。
「コリメート光学系」は、半導体レーザーからの発散性
の光束の一部をコリメートする。
の光束の一部をコリメートする。
「外装部材」は、遮光性であって、コリメートされた光
束の射出用の開口部を形成されている。
束の射出用の開口部を形成されている。
この開口部はカバーガラスで閉ざされる。外装部材の内
部空間には半導体レーザーとコリメート光学系とが保持
部材により所定の位置関係に保持される。
部空間には半導体レーザーとコリメート光学系とが保持
部材により所定の位置関係に保持される。
そして上記「開口部」の大きさは、半導体レーザーから
放射される光のうち、コリメート光学系によりコリメー
トされた光のみが外装部材外に射出するように定められ
る。
放射される光のうち、コリメート光学系によりコリメー
トされた光のみが外装部材外に射出するように定められ
る。
［作 用］
上記のように、本発明のＬＤ光源装置では、外装部材の
開口部は、コリメート光学系によるコリメート作用を受
けない光を外部に対して遮断するような大きさに定めら
れている。
開口部は、コリメート光学系によるコリメート作用を受
けない光を外部に対して遮断するような大きさに定めら
れている。
［実施例］
以下、具体的な実施例に即して説明する。
第１図（Ｉ）に於いて、符号１，２は第２図に於けると
同じく、半導体レーザーとコリメート光学系とを示して
いる。また、符号３０は外装部材、符号４０はカバーカ
ラス、符号５０は保持部材をそれぞれ示している。
同じく、半導体レーザーとコリメート光学系とを示して
いる。また、符号３０は外装部材、符号４０はカバーカ
ラス、符号５０は保持部材をそれぞれ示している。
外装部材３０は、箱形状であって開口部３０Ａを有し、
この開口部３０Ａはカバーガラス４０により閉ざされて
いる。かくして外装部材の内部は気密状態になっている
。
この開口部３０Ａはカバーガラス４０により閉ざされて
いる。かくして外装部材の内部は気密状態になっている
。
半導体レーザーｌとコリメート光学系２とは、保持部材
５０に保持され、保持部材５０により外装部材３０の内
部空間の所定の位置に固定されている。
５０に保持され、保持部材５０により外装部材３０の内
部空間の所定の位置に固定されている。
この実施例では、半導体レーザー１とコリメート光学系
２とが同一の保持部材５０により保持されているが、半
導体レーザーｌとコリメート光学系２とは、これらを別
個の保持部材で保持するようにしても良い。
２とが同一の保持部材５０により保持されているが、半
導体レーザーｌとコリメート光学系２とは、これらを別
個の保持部材で保持するようにしても良い。
コリメーＩ・光学系は、全体として透明な板状材料にフ
レネルレンズをマイクロレンズとして形成したものであ
る。半導体レーザーｌはコリメート光学系２の物体側焦
点の近傍に発光部が位置するように配備され、半導体レ
ーザー１から放射された光のうちで」二記マイクロフレ
ネルレンズに入射した光がコリメートされるようになっ
ている。コリメート光学系２に於いてコリメート機能を
持つマイクロフレネルレンズは、そのＮ、Ａが略０．５
であり、半導体１ノーザー１の発光部からマイクロフレ
ネルレンズの周辺を見込む角は５３度程度である。
レネルレンズをマイクロレンズとして形成したものであ
る。半導体レーザーｌはコリメート光学系２の物体側焦
点の近傍に発光部が位置するように配備され、半導体レ
ーザー１から放射された光のうちで」二記マイクロフレ
ネルレンズに入射した光がコリメートされるようになっ
ている。コリメート光学系２に於いてコリメート機能を
持つマイクロフレネルレンズは、そのＮ、Ａが略０．５
であり、半導体１ノーザー１の発光部からマイクロフレ
ネルレンズの周辺を見込む角は５３度程度である。
半導体レーザー１から放射される光束は、第１図（ＩＩ
）に示すように発散性であるが、この光束の発散の発散
角は均一ではなく、発散光束の光束断面形状は楕円形で
ある。図に示すように、光束の発散角の内で最大の角Ｏ
Ｍを最大発散角、最小の角ＯＮを最小発散角と称する。
）に示すように発散性であるが、この光束の発散の発散
角は均一ではなく、発散光束の光束断面形状は楕円形で
ある。図に示すように、光束の発散角の内で最大の角Ｏ
Ｍを最大発散角、最小の角ＯＮを最小発散角と称する。
第１図（Ｉ）では、図面に平行な面内に最大発散角があ
り、最小発散角は図面に直交する面内にある。最大発散
角はｅ ’−２全角で定義して６６度程度である。従っ
て、半導体レーザー１からの光束は、その一部がマイク
ロフレネルレンズからはみ出しコリメートされずにコリ
メーＩ・光学系２を透過する。このようにコリメートさ
れない光線を符号Ａｌ、Ｂｌで示す。光線Ｂ１はマイク
ロフレネルレンズの周辺すれすれに通る光線である。こ
の光線Ｂ１が外装部材３０の開口部近傍の内側側面（勿
論遮光性である）に入射する位置の間隔を図の如＜ＢＢ
とする。
り、最小発散角は図面に直交する面内にある。最大発散
角はｅ ’−２全角で定義して６６度程度である。従っ
て、半導体レーザー１からの光束は、その一部がマイク
ロフレネルレンズからはみ出しコリメートされずにコリ
メーＩ・光学系２を透過する。このようにコリメートさ
れない光線を符号Ａｌ、Ｂｌで示す。光線Ｂ１はマイク
ロフレネルレンズの周辺すれすれに通る光線である。こ
の光線Ｂ１が外装部材３０の開口部近傍の内側側面（勿
論遮光性である）に入射する位置の間隔を図の如＜ＢＢ
とする。
また符号Ｃは、第２図におけると同じくコリメート光学
系２によりコリメートされた光束を示している。この光
束の径（最大発散角対応方向の径）を図の如＜ＣＣとす
る。
系２によりコリメートされた光束を示している。この光
束の径（最大発散角対応方向の径）を図の如＜ＣＣとす
る。
なお、半導体レーザー１がらの放射光は、最小発散角に
対応する方向ではマイクロフレネルレンズからはみ出す
ことがない。
対応する方向ではマイクロフレネルレンズからはみ出す
ことがない。
第１図（Ｉ）に於いて、Ｄは外装部材３０に設けられた
開口部３０Ａの径を示している。勿論この径りは半導体
レーザー１の放射光束の最大発散角に対応する方向の径
である。
開口部３０Ａの径を示している。勿論この径りは半導体
レーザー１の放射光束の最大発散角に対応する方向の径
である。
本発明の特徴は、上記ＢＢ、 ＣＣ，Ｄの大小関係をＢ
Ｂ＞Ｄ＞ＣＣ と定めた点にある。このようにすると、コリメト光学系
２によりコリメートされた光束Ｃは全て開口部３０Ａを
介して取り出されるが、コリメート光学系２によりコリ
メートされなかった光束は全て外装部材により遮断され
てＬＤ光源装置外へ漏れだすことがない。
Ｂ＞Ｄ＞ＣＣ と定めた点にある。このようにすると、コリメト光学系
２によりコリメートされた光束Ｃは全て開口部３０Ａを
介して取り出されるが、コリメート光学系２によりコリ
メートされなかった光束は全て外装部材により遮断され
てＬＤ光源装置外へ漏れだすことがない。
開口部３０Ａの形状としては、直径りの円形状等が可能
である。
である。
半導体レーザー］−の最小発散角方向に関しては、コリ
メートされた光束を遮断しないという条件を保ちつつ、
開口部３０Ａの幅（第１図（Ｉ）で図面に直交する方向
の幅）をマイクロフレネルレンズの径より小さく設定す
ることもできる。従って、開口部３０Ａの形状は、第１
図（Ｉ）の上下方向を長軸方向とする長円形状とするこ
ともできる。
メートされた光束を遮断しないという条件を保ちつつ、
開口部３０Ａの幅（第１図（Ｉ）で図面に直交する方向
の幅）をマイクロフレネルレンズの径より小さく設定す
ることもできる。従って、開口部３０Ａの形状は、第１
図（Ｉ）の上下方向を長軸方向とする長円形状とするこ
ともできる。
「発明の効果］
以上、本発明によれば新規なＬＤ光源装置を提供できる
。この装置は、上記の如き構成と成っているから半導体
レーザーからの光束のうち、コリメートされた光束のみ
を有効光束として取り出すことができ、コリメートされ
ない有害成分の漏出を防止することができる。
。この装置は、上記の如き構成と成っているから半導体
レーザーからの光束のうち、コリメートされた光束のみ
を有効光束として取り出すことができ、コリメートされ
ない有害成分の漏出を防止することができる。
第１図は、本発明の詳細な説明するための図、第２図は
、従来技術とその問題点を説明するための図である。 １１６．半導体レーザー、２００．コリメート光学系、
３００
、従来技術とその問題点を説明するための図である。 １１６．半導体レーザー、２００．コリメート光学系、
３００
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 コリメート機能を有する光源装置であって、半導体レー
ザーと、 半導体レーザーからの発散性の光束の一部をコリメート
するコリメート光学系と、 コリメートされた光束の射出用の開口部を形成され、こ
の開口部をカバーガラスで閉ざされ、内部空間に上記半
導体レーザーとコリメート光学系とを保持部材により所
定の位置関係に保持する、遮光性の外装部材とを有し、 上記半導体レーザーから放射される光のうち、上記コリ
メート光学系によりコリメートされた光のみが上記外装
部材外に射出するように、上記開口部の大きさを定めた
ことを特徴とするＬＤ光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181845A JP2889596B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Ｌｄ光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181845A JP2889596B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Ｌｄ光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346614A true JPH0346614A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2889596B2 JP2889596B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=16107824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181845A Expired - Fee Related JP2889596B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Ｌｄ光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2889596B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114956U (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-14 |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1181845A patent/JP2889596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114956U (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2889596B2 (ja) | 1999-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |