[发明专利]激光光源装置

说明书

目的在于提供如下技术：实现激光光源元件的较高的面内安装密度，并且抑制制造成本的增加，同时能够高精度地调整透镜相对于各激光光源元件的位置。激光光源装置(1)具备：基座(30)；多个半导体激光元件(101～104)，它们排列在基座(30)的上表面上，并且排列在由x轴组和y轴组的交点构成的网格点上；多个透镜(41～44)，它们使多个半导体激光元件(101～104)射出的激光成为平行光；间隔件(20)，其配置在基座(30)的上表面；以及粘接剂(50)。间隔件(20)按照各透镜(41～44)，具有圆环状的支承面(20b)和壁部(20c)，壁部(20c)具有沿着连接网格点的对角点的方向形成的退避槽(20d)。从透镜(41～44)的侧面到壁部(20c)的与透镜(41～44)的侧面对置的面的距离和退避槽(20d)的宽度之和是恒定的。

技术领域

本发明涉及用于在具有半导体激光元件等激光振荡元件的激光光源装置中将多个激光振荡元件嵌入共同的壳体中的结构和保持结构。

背景技术

近年来，作为投影仪等投射型显示装置的光源，半导体激光元件备受关注。半导体激光元件具有振荡出的光的单色性、高指向性和低耗电等优异的特长，期待作为当前正在普及的灯的置换光源。但是，现状的半导体激光元件很难利用一个元件实现投射型显示装置要求的输出，一般搭载多个激光振荡元件而构成投射型显示装置的光源。

在搭载多个半导体激光元件而构成投影仪的光源的情况下，基于光学扩展量的要求，优选半导体激光元件彼此尽可能接近地配置。光学扩展量是由光束的面积与扩展角(换言之，为立体角)的乘积定义的量。由于光学系统中的光学扩展量是恒定的，因此光源侧的光学扩展量被投影仪内的光学系统的光学扩展量限制。例如，如果光源侧的光学扩展量大，则在投影仪侧不能有效利用的光束的比例增加。由于激光振荡元件的发光面积小，因此对于减小光源侧的光学扩展量本质上是有利的，但在使用多个激光振荡元件的情况下，需要在将激光振荡元件彼此接近配置而将光源侧的光学扩展量保持得较小这一方面下工夫。如果能够提高光的利用效率，则还有助于投影仪内的整个光学系统的小型化，能够实现装置整体的成本降低。

进而，为了实现高亮度投影仪，首先需要减小光源侧的光学扩展量。结合多个激光振荡元件的接近配置而有效的是激光出射光的扩展角的减小，对于激光振荡元件的位置以及各个出射光的配光控制，要求高精度。即，通过精密地对与激光振荡元件一一对应的透镜单元进行位置调整来抑制扩展角的偏差，能够减小光学扩展量。

针对上述课题，例如在专利文献1中公开有在将透镜的保持部件焊接固定于其他的支承部件时的透镜的位置调整机构。

在专利文献2中公开有如下技术：针对多个半导体激光元件使用透镜阵列，由此提高面内安装密度。此外，在专利文献2中公开有通过透镜保持架调整透镜阵列的位置的机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5453927号公报

专利文献2：日本特许第5835606号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，透镜保持用的镜筒成为配置多个半导体激光元件时的机构制约条件，在提高半导体激光元件的面内安装密度这方面是不利的。此外，在以提高面内安装密度为目的而使镜筒小型化时，必须与其对应地使透镜小型化，光学设计的自由度降低。

此外，在专利文献2中使用透镜阵列，因此，很难针对各半导体激光元件优化透镜的位置。若欲相对于透镜阵列个别调整各半导体激光元件，则需要把持通电的半导体激光元件并使其微动的技术，不仅难度显著提高，而且多个半导体激光元件与单一基板的连接变得困难。

进而，在能够高精度地调整透镜相对于各半导体激光元件的位置的情况下，也优选抑制装置的制造成本的增加。