(57)【要約】  本発明は、組み付け調整が容易でありながら、低コスト化を図ることができる光源モジュールの製造方法及び光源モジュールを提供する。  レンズＬ２の外周が円形であると、組み付けのためレンズＬ２を嵌め込む鏡枠などが必要となり、部品点数が増大することとなるが、レンズ毎に平行平板素材ＣＧを直線状に切断することにより、切断されたレンズＬ２の切断面は平面になるので、別個に鏡枠等を設ける必要がなく、かかる切断面を直接支持面で支持することができる。
2009145023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを互いに連結した状態で並べて形成するステップと、
前記レンズ毎に直線状に切断するステップと、
前記切断されたレンズの切断面を支持面に対向させるようにして、前記レンズを光源と波長変換ユニットとの間に配置するステップと、を有することを特徴とする光源モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記複数のレンズを並べて形成するステップは、金型を用いて平行平板上に複数のレンズ部を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記複数のレンズを並べて形成するステップは、金型を用いて平行平板上に複数のレンズ部をマトリクス状に形成するステップを含み、
前記レンズ毎に直線状に切断するステップは、前記複数のレンズ部がマトリクス状に形成された平行平板を縦横に切断するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項４】
金型を用いて、前記レンズ部と同時に突起を形成するステップと、
前記突起を、前記波長変換ユニットに当接させて光軸方向に位置決めするステップと、を更に有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記平行平板に、各レンズ部に隣接して孔を形成するステップと、
前記孔に柱状部材を挿入するステップと、を更に有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記柱状部材を、前記波長変換ユニットに当接させて光軸方向に位置決めするステップを更に有することを特徴とする請求項５に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記柱状部材は、外部からの信号に応じて軸線方向長が変化する駆動部材であることを特徴とする請求項５又は６に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記平行平板上に、駆動軸の支持部を機械加工で形成するステップを更に有することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項９】
金型を用いて、前記レンズ部と同時に、駆動軸の支持部を形成するステップを更に有することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項１０】
光軸方向に重ねて配置されたレンズ部と波長変換素子を、複数組並べて形成するステップと、
前記レンズ部と前記波長変換素子を光軸方向に沿って一度に切断して、レンズ素子ユニットを形成するステップと、
前記レンズ素子ユニットに光源を取り付けるステップと、を有することを特徴とする光源モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記レンズ素子ユニットは複数組毎に切断されることを特徴とする請求項１０に記載の光源モジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の光源モジュールの製造方法により製造されたことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１３】
前記レンズ又は前記レンズ部を光軸方向又は光軸直交方向に駆動するアクチュエータを有することを特徴とする請求項１２に記載の光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子等を用いてレーザ光源の波長を変換する光源モジュールの製造方法及び光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザから照射されたレーザ光を、集光光学系を介して光伝送路を形成するＳＨＧ素子等の端面に集光させることにより、波長を変換する光源モジュールが知られている。【０００３】
特許文献１には、半導体レーザから照射されたレーザ光を、レンズを介して光ファイバ等の端面に集光させる際に、端面からの反射光もしくは光伝送路を通過中の光を検出して、集光光学系を光軸直交方向に駆動させ、それにより光ファイバ等の端面に適切にスポットを集光させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２２０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すように、半導体レーザから出力した光束を、ＳＨＧ素子等の導波路に入射させるとき、導波路に光源を集光させるためのレンズが必要となる。しかるに、ＳＨＧ素子などの光導波路では断面寸法が数μｍのものもあるが、このような微小領域に光を入射させる必要があるので、半導体レーザやレンズや導波路等の光学要素の調整も、そのレベルで精度良く行わなくてはならない。一方、例えば大画面を形成するためには、このような光源モジュールを大量に用いる必要があるので、そのコストを低減させることが大きな課題となっている。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、組み付け調整が容易でありながら、低コスト化を図ることができる光源モジュールの製造方法及び光源モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の光源モジュールの製造方法は、
複数のレンズを互いに連結した状態で並べて形成するステップと、
前記レンズ毎に直線状に切断するステップと、
前記切断されたレンズの切断面を支持面に対向させるようにして、前記レンズを光源と波長変換ユニットとの間に配置するステップと、を有することを特徴とする。【０００８】
本発明によれば、例えばレプリカ法を用いて、複数のレンズを互いに連結した状態で並べて形成し、前記レンズ毎に切断することで、高精度なレンズを大量に且つ安価に形成することができる。ここで、レプリカ法とは、レンズウエハ上に、金型を用いてキャビティを形成し、その内部に硬化性の樹脂を注入して固化させることで、レンズを形成する技術である。いずれの手法でも、大量のレンズを一度に成形できる。【０００９】
しかるに、レンズの外周が円形であると、組み付けのためレンズを嵌め込む鏡枠などが必要となり、部品点数が増大することとなる。これに対し、本発明のように、つながったレンズを直線状に切断分離することにより、前記分離されたレンズの切断面は平面になるので、別個に鏡枠等を設けることなく、かかる切断面を直接支持面で支持することができる。更に、切断面と支持面における接着剤の塗布面積が大きくなるので接着力が増大する。又、例えば前記光源と前記波長変換ユニットとを載置した基準面に対して、前記レンズを配置する場合、前記切断面から前記レンズの光軸までの距離が精度良く加工されているので、切断面を基準面に沿って滑らせながら、前記光源の出射口中心と前記波長変換ユニットの導波路とを結んだ線上に、前記レンズの光軸を容易に配置することが出来、調整の手間が省け低コスト化に貢献する。【００１０】
請求項２に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記複数のレンズを並べて形成するステップは、金型を用いて平行平板上に複数のレンズ部を形成するステップを含むことを特徴とするので、大量且つ安価に精度の良いレンズを形成できる。【００１１】
請求項３に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記複数のレンズを並べて形成するステップは、金型を用いて平行平板上に複数のレンズ部をマトリクス状に形成するステップを含み、前記レンズ毎に直線状に切断するステップは、前記複数のレンズ部がマトリクス状に形成された平行平板を縦横に切断するステップを含むことを特徴とするので、大量且つ安価に精度の良いレンズを形成できる。【００１２】
請求項４に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項２又は３に記載の発明において、金型を用いて、前記レンズ部と同時に突起を形成するステップと、前記突起を、前記波長変換ユニットに当接させて光軸方向に位置決めするステップと、を更に有することを特徴とするので、前記突起を前記波長変換ユニットに当接させることにより、前記レンズと前記波長変換ユニットとの距離を精度良く設定することができる。【００１３】
請求項５に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項２又は３に記載の発明において、前記平行平板に、各レンズ部に隣接して孔を形成するステップと、前記孔に柱状部材を挿入するステップと、を更に有することを特徴とする。【００１４】
請求項６に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項５に記載の発明において、前記柱状部材を、前記波長変換ユニットに当接させて光軸方向に位置決めするステップを更に有することを特徴とするので、前記柱状部材を前記波長変換ユニットに当接させることにより、前記レンズと前記波長変換ユニットとの距離を精度良く設定することができる。【００１５】
請求項７に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項５に記載の発明において、前記柱状部材は、外部からの信号に応じて軸線方向長が変化する駆動部材であることを特徴とするので、例えば温度変化等により前記レンズの屈折率等が変化したような場合には、前記駆動部材を駆動して前記レンズを移動させることで、前記光源から出射された光束を、前記波長変換ユニットの導波路に精度良く集光させることができる。このような駆動部材としては、圧電素子やアクチュエータがあるが、これに限られない。【００１６】
請求項８に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項２〜７のいずれかに記載の発明において、前記平行平板上に、駆動軸の支持部を機械加工で形成するステップを更に有することを特徴とする。これにより支持部として別部品を設ける必要がなく、低コスト化が図れる。【００１７】
請求項９に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項２〜７のいずれかに記載の発明において、金型を用いて、前記レンズ部と同時に、駆動軸の支持部を形成するステップを更に有することを特徴とする。これにより支持部として別部品を設ける必要がなく、低コスト化が図れる。【００１８】
請求項１０に記載の光源モジュールの製造方法は、
光軸方向に重ねて配置されたレンズ部と波長変換素子を、複数組並べて形成するステップと、
前記レンズ部と前記波長変換素子を光軸方向に沿って一度に切断して、レンズ素子ユニットを形成するステップと、
前記レンズ素子ユニットに光源を取り付けるステップと、を有することを特徴とする。【００１９】
本発明によれば、前記レンズ部と前記波長変換素子をセットとして形成することで、より安価で調整がし易い光源モジュールを形成することができる。ここで、「波長変換素子」としては、ＳＨＧ素子等があるが、これに限られない。【００２０】
請求項１１に記載の光源モジュールの製造方法は、請求項１０に記載の発明において、前記レンズ素子ユニットは複数組毎に切断されることを特徴とするので、例えば、反転分極構造の異なる３つの光導波路HS1,HS2,HS3を３つおきに並べて前記レンズ素子ユニットを製造した場合、３組毎に切断すれば３つの光導波路に対応した波長を出射することができる１つの光源モジュールが容易にかつコンパクトに製造できる。【００２１】
請求項１２に記載の光源モジュールは、請求項１〜１１のいずれかに記載の光源モジュールの製造方法により製造されたことを特徴とする。【００２２】
請求項１３に記載の光源モジュールは、請求項１２記載の発明において、前記レンズ又は前記レンズ部を光軸方向又は光軸直交方向に駆動するアクチュエータを有することを特徴とするので、前記切断されたレンズの切断面を支持面により案内しつつ、収差補正のために前記レンズ又は前記レンズ部を光軸方向又は光軸直交方向に円滑に駆動することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、組み付け調整が容易でありながら、低コスト化を図ることができる光源モジュールの製造方法及び光源モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態にかかる半導体光源モジュールの概略構成図である。
【図２】第２高調波発生装置Ｈ２の斜視図である。
【図３】本実施の形態に用いるレンズＬ２を製造する工程を示す図である。
【図４】レンズウエハとしての平行平板素材ＣＧにレンズ部Ｌ２ｃを形成した状態を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図６】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図７】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図８】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図９】平行平板素材ＣＧを縦横に切断して得られたレンズ２を、駆動装置に装着した状態を示す斜視図である。
【図１０】複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺを示す斜視図である。
【図１１】圧電アクチュエータＰＺに印加される電圧パルスの波形を示す図である。
【図１２】別の実施の形態にかかる光源モジュールの製造方法を示す斜視図である。
【図１３】本実施の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかるレンズを含む光源モジュールＯＭの概略構成図である。図１において、ベースＢＳには、半導体光源である半導体レーザＬＤと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する半導体レーザＬＤ側のレンズＬ１と、正の屈折力を有する第２高調波発生装置Ｈ２側のレンズＬ２と、第２高調波発生装置Ｈ２と、一部の光のみを反射し残りを透過するハーフミラーＭＲと、ハーフミラーＭＲからの反射光を受光し、受光量に応じて制御回路ＣＮＴに信号を送信する受光素子ＰＤとが固定的に配置されている。レンズＬ２は、平行平板Ｌ２ｂの半導体レーザＬＤ側面に形成されたレンズ部Ｌ２ａと、第２高調波発生装置Ｈ２側面に形成されたレンズ部Ｌ２ｃとを有している。又、平行平板Ｌ２ｂに配置された駆動機構（駆動部材ともいう）ＤＲは、制御回路ＣＮＴの信号に応じて伸縮し、レンズＬ２と開口絞りＳとを光軸方向に一体的に駆動するようになっているが、特に圧電素子を柱状に積層したものが好ましく用いられる。
【００２６】
図２は、第２高調波発生装置Ｈ２の斜視図である。波長変換ユニットである第２高調波発生装置Ｈ２は、図２に示すように、ベースＢＳ上に取り付けられた熱電冷却装置ＨＣと、レンズＬ２に集光されて光導波路（光伝送路ともいう）ＨＴの一端側に入射されたレーザ光の第２高調波を生成する光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳと、光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳを支持する支持体ＨＤと、光導波路型ＳＨＧ素子ＨＧを支持した状態の支持体ＨＤを覆うカバーＨＶとが備えられている。支持体ＨＤには、光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳを載置するための溝ＨＧが形成されている。尚、後述する駆動部材又は柱状部材は、波長変換ユニットである第２高調波発生装置Ｈ２の構成要素である、熱電冷却装置ＨＣ、光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳ、支持体ＨＤ、カバーＨＶのいずれに当接しても良い。
【００２７】
波長変換素子である光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳは、光導波路ＨＴを通過する光を、非線形光学結晶を用いて第二高調波に変換して出力する特性を有し、特開２００３−３３８７９５号公報等に記載されており、良く知られているので詳細は説明しない。光導波路ＨＴの入射開口径は１μｍ以上１５μｍ以下である。
【００２８】
次に、本実施の形態にかかる光源モジュールＯＭのレンズＬ２の形成方法について説明する。図３は、本実施の形態に用いるレンズＬ２を製造する工程を示す図である。まず、図３（ａ）に示すように、ガラス製の大きな平行平板である平行平板素材ＣＧの表面にＵＶ硬化型樹脂ＲＳを塗布する。その後、平行平板素材ＣＧに対して、レンズ部Ｌ２ａの非球面形状に応じたキャビティ形状Ｃ１をマトリクス状に（一列でも良い）複数個有する第１の型Ｍ１を、双方に設けられた不図示のアライメントマークを基準として型締めする。第１の型Ｍ１は、紫外線を透過する素材からなる。
【００２９】
次いで、第１の型Ｍ１の外部から紫外線を照射する。照射された紫外線は、第１の型Ｍ１を透過してＵＶ硬化型樹脂ＲＳを硬化させる。ＵＶ硬化型樹脂ＲＳが硬化した後、第１の型Ｍ１を離型することにより、平行平板素材ＣＧの表面に、複数個のレンズ部Ｌ２ａを並べて固着形成できる。
【００３０】
更に、図３（ｂ）に示すように、レンズ部Ｌ２ｃの非球面形状に応じたキャビティ形状Ｃをマトリクス状に（一列でも良い）複数個有する第２の型Ｍ２の表面にＵＶ硬化型樹脂ＲＳを塗布する。その後、平行平板素材ＣＧの裏面に対して、第２の型Ｍ２を、双方に設けられた不図示のアライメントマークを基準として型締めする。これにより、第１の型Ｍ１と第２の型Ｍ２とは精度良く位置決めされることになるので、レンズ部Ｌ２ａとレンズ部Ｌ２ｃの光軸を精度良く合わせることができる。第２の型Ｍ２も、紫外線を透過する素材からなる。
【００３１】
次いで、第２の型Ｍ２の外部から紫外線を照射する。照射された紫外線は、第２の型Ｍ２を透過してＵＶ硬化型樹脂ＲＳを硬化させる。ＵＶ硬化型樹脂ＲＳが硬化した後、第２の型Ｍ２を離型することにより、平行平板素材ＣＧの裏面に、複数個のレンズ部Ｌ２ｃを並べて固着形成できる。以上が、複数のレンズを互いに連結した状態で並べて形成するステップに相当する。
【００３２】
その後、図３（ｃ）に示すように、レンズ部Ｌ２ａ及びレンズ部Ｌ２ｃ毎に、ダイシングにより平行平板素材ＣＧを直線状に切断して個々の平行平板Ｌ２ｂに分離すること（レンズ毎に直線状に切断するステップ）により、レンズＬ２を一度に大量に形成できる。尚、レンズ部Ｌ２ａ及びレンズ部Ｌ２ｃの素材としてＵＶ硬化型樹脂を用いる代わりに、熱硬化型樹脂を用いることができる。その場合には、樹脂を固化するのに必要な熱を樹脂に与えるように、型自体を加熱したり、型の外部から加熱したりすることによって、必要な熱を樹脂に与えて樹脂を固化することができる。又、第１の型Ｍ１と第２の型Ｍ２とを並行して型締めし、キャビティへの樹脂注入、硬化を同時に行っても良い。以上のように、ガラス製の平行平板素材ＣＧの一方の面上に、レンズ部Ｌ２ａを成形すると共に、平行平板素材ＣＧの他方の面上に、複数のレンズ部Ｌ２ａのそれぞれに対応して複数のレンズ部Ｌ２ｃを成形した後、各レンズ部Ｌ２ａとそれに対応する各レンズ部Ｌ２ｃを一組として各組に切断することにより、レンズＬ２を一度に複数個製造することで、光学性能のばらつきを抑えた安価な接合型複合レンズを得ることができる。
【００３３】
更に本実施の形態によれば、ガラス製の平行平板Ｌ２ｂの両面に、硬化型樹脂であるレンズ部Ｌ２ａ及びレンズ部Ｌ２ｃを接合しているので、プラスチックレンズに比べ高温に曝されたときの光学性能の低下が小さいという利点もある。
【００３４】
ここで、平行平板素材ＣＧには、図４に示すように、予めドリル等の機械加工にて、マトリクス状に並んだレンズ部Ｌ２ｃそれぞれの近傍に円形の孔ＨＬを形成することができる。図４の点線の位置で平行平板素材ＣＧを縦横に直線状に切断した後に、孔ＨＬには、柱状部材である駆動部材ＤＲの一端を挿入する。切断により、平行平板Ｌ２ｂは正方形状となる。尚、図３に示すように、平行平板Ｌ２ｂの厚さＴと、切断後の平行平板Ｌ２ｂの幅Ｗとの間には、以下の関係が成立すると据え付け時に倒れにくいので好ましい。
【００３５】
０．１＜Ｔ／Ｗ＜１０
図１において、レンズＬ２をベースＢＳの上面（支持面）に取り付ける。このとき、平行平板Ｌ２ｂは正方形状に切断されているので、その一辺を、基準面としてのベースＢＳの上面に置き、一端を孔ＨＬに挿入したアクチュエータとしての駆動部材ＤＲの他端を、第２高調波発生装置Ｈ２に当接させて接着する（レンズの切断面を支持面に対向させるようにして、レンズを光源と波長変換ユニットとの間に配置するステップ）。レンズＬ２の光軸から平行平板Ｌ２ｂの一辺までの距離は精度良く形成されているので、半導体レーザＬＤの出射口中心と光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳの光導波路ＨＴの中心とを結んだ線上に、レンズＬ２の光軸を容易に配置することが出来る。このとき光導波路ＨＴとレンズＬ２の光軸が完全に一致していなくても、レンズＬ１を光源モジュールＯＭに設置する時に光軸垂直方向に微調することで半導体レーザＬＤから出射した光を光導波路ＨＴに導くことが可能である。例えば、後述する表１に示すような光学系があるとき、レンズＬ２がＸ方向（光軸垂直方向）に９０μｍずれていてもレンズＬ１をＸ方向に−９０μｍの位置に光軸をずらして微調すれば、結合効率は光軸が一致しているときの結合効率に対して95％結合する。ここで結合効率とは、光導波路ＨＴの直前に集光した光量に対してその光が光導波路ＨＴの内部に導波することが出来る割合のことを言う。また、レンズＬ２がＹ方向（光軸垂直方向、Ｘ軸に垂直方向）に５８μｍずれていてもレンズＬ１をＹ方向に−５８μｍの位置に光軸をずらして微調しても同様の結合効率を得ることができる。また駆動部材ＤＲの他端を、第２高調波発生装置Ｈ２に当接させることで、レンズＬ２と第２高調波発生装置Ｈ２との距離を精度良く維持することができる。例えば温度変化に応じて、レンズＬ１，Ｌ２の屈折力が変化して集光位置が変わったような場合に、駆動部材ＤＲに対して制御回路ＣＮＴより信号を付与することで、レンズＬ２の光軸方向位置を変位させることで集光位置を補正することが可能となる。この場合、ガイド部を用いてレンズＬ２を光軸方向に案内することが望ましい。
【００３６】
表１においては、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０-3）を、Ｅ（例えば、２．５Ｅ―３）を用いて表している。
【００３７】
【表１】
2009145023.tif 000003
【００３８】
表１の光学系の光学面は、それぞれ「数１」に、表に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。尚、平行平板とレンズ部とを同一硝材で一体的に形成したレンズとしており、３層構造となってはいないが、同一硝材で３層構造としたレンズと光学的には等価である。
【００３９】
【数１】
2009145023.tif 000004
【００４０】
但し、
Ｚ（ｈ）：非球面形状（非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離、光の進行方向を正とする）
ｈ：光軸垂直方向の高さ（ｈ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2とする。ここで、ｘとｙはそれぞれ光軸からの距離を表し、光軸に垂直な面内において互いに直交する方向にとるものとする。）ｒ：曲率半径
ｋ：コーニック係数
Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10：非球面係数
更に、本実施の形態の変形例としては、図５に示すものがある。より具体的には、平行平板素材ＣＧに孔を形成する点では、上述した実施の形態と同様であるが、孔に挿入するのは駆動部材でなく、ガラス棒などの柱状部材ＰＬ（突起）である。例えばレンズ部Ｌ２ａ、Ｌ２ｃをガラスから形成すれば、温度変化に対して屈折率変化が生じにくくなる。よって、製造時からレンズＬ２と光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳまでの距離を固定することができるので、柱状部材ＰＬを第２高調波発生装置Ｈ２に突き当てて、レンズＬ２を精度良く位置決めした状態でベースＢＳに接着することができる。平行平板Ｌ２ｂは正方形状であるので、ベースＢＳの表面に接触する一辺の面積が広いため、接着剤の塗布面積を大きく確保できるという利点がある。
【００４１】
尚、柱状部材ＰＬの突出量を精度良く均一とするためには、図５に示すように、平行平板素材ＣＧの貫通した孔に柱状部材ＰＬを仮組みした状態で、定盤Ｇに各柱状部材ＰＬの先端を押し付けるようにすればよい。柱状部材ＰＬの接着は、レンズ部の成形時に注入したものと同材質のＵＶ硬化性樹脂を利用することができる。柱状部材ＰＬは、一つのレンズＬ２に複数本配置しても良い。又、図６に示すように、レンズＬ１を同様な手法で形成し、柱状部材ＰＬにより、レンズＬ１，Ｌ２を連結するようにしてもよい。更に、図７に示すように、レンズ部Ｌ２ｃを形成するための金型Ｍ２に、キャビティＣ３に連通する円筒状の袋孔ＢＨを形成し、キャビティＣ３と袋孔ＢＨにＵＶ硬化型樹脂を注入して固化させることにより、レンズ部Ｌ２ｃと柱状部材ＰＬを同時に同じ素材から成形しても良い。
【００４２】
更に、本実施の形態の変形例として、図８に示すように、平行平板素材ＣＧに複数本のＶ溝ＶＧを機械加工で形成することができる。或いは、金型を用いてレンズ部Ｌ２ｃと同時に支持部（例えば連なった凹凸形状など）を成形しても良い。図９は、図８に示す平行平板素材ＣＧを縦横に切断して得られたレンズ２を、アクチュエータとしての駆動装置に装着した状態を示す斜視図である。このように支持部としての溝構造を予め形成することで、レンズに別個の鏡枠を組み付ける工程を省くことができ、またこれによりレンズと鏡枠との組み付け誤差を無くすことができる。特に、導波路構造を持ったＳＨＧ素子を使用した光源モジュールＯＭを製造する場合、微小な導波路構造に光を集光させるためアクチュエータなどを利用してレンズもしくはその他の光学素子を駆動する必要があり、よってレンズにアクチュエータを搭載しているとよい。そのために溝構造を付加したレンズを成形することでアクチュエータを容易にかつ精度良く搭載することが可能となる。
【００４３】
レンズＬ２の平行平板Ｌ２ｂ上に形成された支持部としてのＶ溝ＶＧには、円柱状のＸ軸駆動軸ＸＤＳが係合しており、更にＶ溝ＶＧとの間にＸ軸駆動軸ＸＤＳを挟むようにして板ばねＸＳＧが取り付けられている。Ｖ溝ＶＧと板ばねＸＳＧとの間で挟持されたＸ軸駆動軸ＸＤＳは、レンズＬ２の光軸に直交する方向（Ｘ軸方向）に延在しており、板ばねＸＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｘ軸駆動軸ＸＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＸ軸圧電アクチュエータＸＰＺに連結されている。Ｘ軸圧電アクチュエータＸＰＺは、連結部ＰＺａを有している。
【００４４】
連結部ＰＺａには、四角柱状のＹ軸駆動軸ＹＤＳと対応する形状を有し且つそれに接する角溝ＰＺｂが設けられ、また角溝ＰＺｂとの間にＹ軸駆動軸ＹＤＳを挟むようにして板ばねＹＳＧが取り付けられている。連結部ＰＺａと板ばねＹＳＧとの間で挟持された駆動部材であるＹ軸駆動軸ＹＤＳは、レンズＬ２の光軸及びＸ軸方向に直交するように延在しており、板ばねＹＳＧの付勢力で適度に押圧されている。Ｙ軸駆動軸ＹＤＳの一端は自由端であり、その他端は、電気機械変換素子であるＹ軸圧電アクチュエータＹＰＺに連結されている。Ｙ軸圧電アクチュエータＹＰＺは、ベースＢＳに取り付けられている。圧電アクチュエータＸＰＺ、ＹＰＺと、駆動軸ＸＤＳ、ＹＤＳと、板ばねＸＳＧ、ＹＳＧとで駆動装置ＤＲを構成する。
【００４５】
圧電アクチュエータＸＰＺ、ＹＰＺは、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧を印加すると伸びる性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図１０に示すように、複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータが実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電アクチュエータＰＺを駆動源として用いている。
【００４６】
次に、このレンズＬ２の駆動方法について説明する。一般に、積層型圧電アクチュエータは、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、圧電アクチュエータＸＰＺに、図１１（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＸＰＺは、パルスの立ち上がり時に急激に伸び、立ち下がり時にそれよりもゆっくりと縮む。したがって、圧電アクチュエータＸＰＺの伸長時には、その衝撃力でＸ軸駆動軸ＸＤＳが図９の手前側へ押し出されるが、レンズＬ２を保持した平行平板Ｌ２ｂと板ばねＸＳＧは、その慣性により、Ｘ軸駆動軸ＸＤＳと一緒には移動せず、Ｘ軸駆動軸ＸＤＳとの間で滑りを生じてその位置に留まる（わずかに移動する場合もある）。一方、パルスの立ち下がり時には立ち上がり時に比較してＸ軸駆動軸ＸＤＳがゆっくりと戻るので、平行平板Ｌ２ｂと板ばねＸＳＧがＸ軸駆動軸ＸＤＳに対して滑らずに、Ｘ軸駆動軸ＸＤＳと一体的に図９の奥側へ移動する。即ち、周波数が数百から数万ヘルツに設定されたパルスを印加することにより、レンズＬ２をＸ軸方向に所望の速度で連続的に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図１１（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、レンズＬ２を逆の方向へ移動させることができる。
【００４７】
同様に、圧電アクチュエータＹＰＺに、図１１（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＹＰＺは、パルスの立ち上がり時に急激に伸び、立ち下がり時にそれよりもゆっくりと縮む。したがって、圧電アクチュエータＹＰＺの伸長時には、その衝撃力でＹ軸駆動軸ＹＤＳが図９の上側へ押し出されるが、圧電アクチュエータＸＰＺの連結部ＰＺａと板ばねＹＳＧは、その慣性により、Ｙ軸駆動軸ＹＤＳと一緒には移動せず、Ｙ軸駆動軸ＹＤＳとの間で滑りを生じてその位置に留まる（わずかに移動する場合もある）。一方、パルスの立ち下がり時には立ち上がり時に比較してＹ軸駆動軸ＹＤＳがゆっくりと戻るので、連結部ＰＺａと板ばねＹＳＧがＹ軸駆動軸ＹＤＳに対して滑らずに、Ｙ軸駆動軸ＹＤＳと一体的に図９の下側へ移動する。即ち、周波数が数百から数万ヘルツに設定されたパルスを印加することにより、圧電アクチュエータＸＰＺをレンズＬ２と共に、Ｙ軸方向に所望の速度で連続的に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図１１（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、圧電アクチュエータＸＰＺをレンズＬ２と共に逆の方向へ移動させることができる。本実施の形態では、Ｙ軸駆動軸ＹＤＳを四角柱状（回り止め機構）としているので、圧電アクチュエータＸＰＺの回り止め機能が発揮され、レンズＬ２のチルトが抑制されるので、別個にガイド軸を設ける必要はない。
【００４８】
図１２は、別の実施の形態にかかる光源モジュールの製造方法を示す斜視図である。図１２において、上述のようにして複数個のレンズ部Ｌ２ａを一列に形成した平行平板素材ＣＧに対し、レンズ部Ｌ２ａ同士の間隔と同じ間隔で一列に並べて形成した光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳを対向させる。これによりレンズ部Ｌ２ａは、それぞれ光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳに対して光軸方向に重ね合わされる。更に、各レンズ部Ｌ２ａに隣接した位置で平行平板素材ＣＧと光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳとを、それぞれ柱状部材ＰＬで連結した後、工具ＴＬを用いて平行平板素材ＣＧ及び光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳを一度に切断してレンズ素子ユニットを作成する。その後、かかるレンズ素子ユニットに、光源としての半導体レーザＬＤを組み付けることで光源モジュールが完成する。尚、反転分極構造の異なる３つの光導波路ＨＳを３つおきに並べ、３組毎に切断してレンズ素子ユニットを製造すれば、３つの光導波路に対応して異なる波長を出射することができるので、例えば単一でも光の３原色を形成できるレンズ素子ユニットを形成することができる。但し、この場合、異なる波長の光束を入射させる必要はある。又、最大長が３０ｎｍ以下の無機粒子等を分散させたプラスチック素材を用いてレンズを形成すると、温度変化に対する屈折率変化を抑えることができる。よって、そのようなレンズを用いれば収差補正のために駆動部材を用いる必要がなくなるから、直接平行平板素材ＣＧと第２高調波発生装置Ｈ２とを連結固定することができる。又、同様に平行平板素材ＣＧを光源と一体化しても良い。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、図１３に示すように、圧電素子を用いた駆動部材ＤＲを、レンズＬ２の光軸に対して傾けて、両端を平行平板Ｌ２ｂと光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳに当接させて接着することもできる。かかる場合、外部信号により駆動部材ＤＲを伸縮させたとき、光導波路型ＳＨＧ素子ＨＳの導波路に対して、レンズＬ２は光軸方向及び光軸直交方向に変位することとなり、これにより駆動部材の数を減らすことができる。尚、より精度良く集光させるためには、レンズＬ２を３軸方向に駆動することが望ましい。更に、レンズＬ２は、必ずしも平行平板を用いる必要がなく、或いはレンズ部は一方だけで足りる。
【符号の説明】
【００５０】
ＢＳ  ベース
Ｃ  電極
ＣＮＴ  制御回路
ＤＨ  レンズホルダ
ＤＨａ  連結部
ＤＨｂ  角溝
ＤＲ  駆動部材
Ｈ２  第２高調波発生装置
ＨＣ  熱電冷却装置
ＨＤ  支持体
ＨＧ  溝
ＨＳ  光導波路型ＳＨＧ素子
ＨＴ  光導波路
ＨＶ  カバー
ＩＬ  入射光束
Ｌ１，Ｌ２  レンズ
Ｌ２ａ，Ｌ２ｃ  レンズ部
Ｌ２ｂ  平行平板
Ｍ  レンズ
ＬＤ  半導体レーザ
ＬＭＸ  光線強度ピーク領域
ＭＲ  ハーフミラー
ＯＬ  出射光束
ＰＤ  受光素子
ＰＥ  圧電セラミックス
ＰＬ  柱状部材
ＰＳ  プリズム
ＰＺ  圧電アクチュエータ
ＰＺａ  連結部
ＰＺｂ  角溝
Ｓ  開口絞り
ＸＤＳ  Ｘ軸駆動軸
ＸＰＺ  Ｘ軸圧電アクチュエータ
ＹＤＳ  Ｙ軸駆動軸
ＹＰＺ  Ｙ軸圧電アクチュエータ
【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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