レーザ光源装置
【課題】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ようにする。
【解決手段】波長変換素子ホルダ５８に、略直方体状をなす波長変換素子３５の出射面３５ｂが当接してその波長変換素子を位置決めする取付基準面８４を設け、波長変換素子を、取付基準面に当接した状態で接着剤１０６により波長変換素子ホルダに対して固定するようにし、接着剤は、出射面に隣接する頂面３５ｅおよび底面３５ｆと、波長変換素子ホルダにおいて取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された凹部８９の底面１０７とに付着するようにする。
【解決手段】波長変換素子ホルダ５８に、略直方体状をなす波長変換素子３５の出射面３５ｂが当接してその波長変換素子を位置決めする取付基準面８４を設け、波長変換素子を、取付基準面に当接した状態で接着剤１０６により波長変換素子ホルダに対して固定するようにし、接着剤は、出射面に隣接する頂面３５ｅおよび底面３５ｆと、波長変換素子ホルダにおいて取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された凹部８９の底面１０７とに付着するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレーザ光源装置は、略直方体状をなす光学素子と、この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにした構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、光学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光学素子の取付精度を高めることができ、これにより光学素子の角度調整を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による画像表示装置１の概略構成図
【図２】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
【図３】緑色レーザ光源装置２の斜視図
【図４】緑色レーザ光源装置２の断面図
【図５】波長変換素子３５の斜視図
【図６】波長変換素子３５の製造工程を示す模式図
【図７】波長変換素子ホルダ５８の分解斜視図
【図８】緑色レーザ光源装置２を一部分解して示す斜視図
【図９】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
【図１０】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
【図１１】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
【図１２】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
【図１３】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
【図１４】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
【図１５】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
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、略直方体状をなす光学素子と、この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにした構成とする。
【００１１】
これによると、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、光学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光学素子の取付精度を高めることができ、これにより光学素子の角度調整を簡略化することができる。
【００１２】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記光学素子は、分極反転領域が周期的に形成された波長変換素子であり、前記素子保持部は、前記基台に対して、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た構成とする。
【００１３】
これによると、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、前記接着剤は、前記光学素子における互いに相反する２つの面に付着するようにした構成とする。
【００１７】
これによると、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学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光学素子の取付精度をより一層高めることができる。
【００１８】
特に、第２の発明に第３の発明を適用し、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。
【００１９】
また、第４の発明は、前記第２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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、第５の発明は、前記第１乃至第４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、前記光学素子は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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）。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
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。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレーザ光源装置は、略直方体状をなす光学素子と、この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにした構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、光学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光学素子の取付精度を高めることができ、これにより光学素子の角度調整を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による画像表示装置１の概略構成図
【図２】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
【図３】緑色レーザ光源装置２の斜視図
【図４】緑色レーザ光源装置２の断面図
【図５】波長変換素子３５の斜視図
【図６】波長変換素子３５の製造工程を示す模式図
【図７】波長変換素子ホルダ５８の分解斜視図
【図８】緑色レーザ光源装置２を一部分解して示す斜視図
【図９】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
【図１０】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
【図１１】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
【図１２】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
【図１３】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
【図１４】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
【図１５】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
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、略直方体状をなす光学素子と、この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにした構成とする。
【００１１】
これによると、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学素子の当接面を取付基準面に押し付ける向きに作用し、光学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光学素子の取付精度を高めることができ、これにより光学素子の角度調整を簡略化することができる。
【００１２】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記光学素子は、分極反転領域が周期的に形成された波長変換素子であり、前記素子保持部は、前記基台に対して、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た構成とする。
【００１３】
これによると、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、前記接着剤は、前記光学素子における互いに相反する２つの面に付着するようにした構成とする。
【００１７】
これによると、接着剤の硬化に伴う収縮力が、光学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光学素子の取付精度をより一層高めることができる。
【００１８】
特に、第２の発明に第３の発明を適用し、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。
【００１９】
また、第４の発明は、前記第２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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、第５の発明は、前記第１乃至第４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、前記光学素子は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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）。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
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。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方体状をなす光学素子と、
この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、
前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、
前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにしたことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記光学素子は、分極反転領域が周期的に形成された波長変換素子であり、
前記素子保持部は、前記基台に対して、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たことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記接着剤は、前記光学素子における互いに相反する２つの面に付着するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
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ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
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、
前記光学素子は、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乃至請求項４のいずれかに記載のレーザ光源装置。
【請求項１】
略直方体状をなす光学素子と、
この光学素子を保持する素子保持部を介して前記光学素子を支持する基台と、を有し、
前記素子保持部は、前記光学素子の入射面および出射面のいずれかが当接してその光学素子を位置決めする取付基準面を備え、
前記光学素子は、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、前記光学素子において前記取付基準面に対する当接面に隣接する面と、前記素子保持部において前記取付基準面に隣接してこれに略平行に形成された面とに付着するようにしたことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記光学素子は、分極反転領域が周期的に形成された波長変換素子であり、
前記素子保持部は、前記基台に対して、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たことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記接着剤は、前記光学素子における互いに相反する２つの面に付着するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
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ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
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、
前記光学素子は、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乃至請求項４のいずれかに記載のレーザ光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−６０００１（Ｐ２０１２−６０００１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３０４３（Ｐ２０１０−２０３０４３）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【特許番号】特許第４８２７９８３号（Ｐ４８２７９８３）
【特許公報発行日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【特許番号】特許第４８２７９８３号（Ｐ４８２７９８３）
【特許公報発行日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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