(57)【要約】  レーザ光源モジュールを得るにあたり、鉄系材料製のステムに形成された貫通孔に銅系材料を圧入して第１ヒートシンクを形成し、この第１ヒートシンク上に銅系材料製のマウントを固定してその上に少なくとも１個の半導体レーザ素子を実装する一方で、ステムおよび第１ヒートシンクの各々の下面に熱伝導性接着材により第２ヒートシンクを接合することにより、所望の機械的強度を確保し易くすると共に排熱効率を高め易くする。また、第１ヒートシンクの上面をステムの上面と同一平面上に位置させ、第１ヒートシンクの下面をステムの下面よりも上方に位置させることにより、集光光学系の光軸と直交する方向での半導体レーザ素子の位置調整および集光光学系の光軸方向での半導体レーザ素子の位置決めを容易にすると共に、集光光学系の光軸と光ファイバ等の光学素子の光軸とがずれてしまうのを防止する。
2009116133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する鉄系材料製のステムと、
該ステムの前記貫通孔に圧入された銅系材料製の第１ヒートシンクと、
該第１ヒートシンク上に固定された銅系材料製のマウントと、
該マウントの上面側に実装された少なくとも１個の半導体レーザ素子と、
前記ステムに固定されて前記半導体レーザ素子を取り囲む鏡筒と、
該鏡筒の頂部側に配置されて前記半導体レーザ素子からのレーザ光を集光する集光光学系と、
前記ステムおよび前記第１ヒートシンクの各々の下面に熱伝導性接着材により接合された第２ヒートシンクと、
を備え、
前記第１ヒートシンクの上面は前記ステムの上面と同一平面上にあり、該第１ヒートシンクの下面は前記ステムの下面よりも上方にある、
ことを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項２】
前記ステムは複数のピン挿入孔を有し、
前記鏡筒は、該鏡筒の下部に形成された複数の固定ピン部を有し、該複数の固定ピン部の各々を前記ピン挿入孔に挿入した状態で前記ステムに固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源モジュール。
【請求項３】
前記鏡筒は、前記ステムの側面に当接して該ステムとの相対位置を規定する少なくとも１つのガイド部を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源モジュール。
【請求項４】
前記集光光学系からの出射光が入射する光学素子を更に有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源モジュール。
【請求項５】
貫通孔を有する鉄系材料製のステムと、
該ステムの前記貫通孔に圧入された銅系材料製の第１ヒートシンクと、
該第１ヒートシンク上に固定された銅系材料製のマウントと、
該マウントの上面側に実装された少なくとも１個の半導体レーザ素子と、
前記ステムに固定されて前記半導体レーザ素子を取り囲む鏡筒と、
該鏡筒の頂部側に配置されて前記半導体レーザ素子からのレーザ光を集光する集光光学系と、
前記ステムおよび前記第１ヒートシンクの各々の下面に熱伝導性接着材により接合された第２ヒートシンクと、
を備え、
前記ステムが有する貫通孔は、該ステムの上面側に位置する第１貫通孔部と該第１貫通光部に連なる第２貫通孔部とを含み、
前記貫通孔を平面視したときの前記第１貫通孔部の内形寸法は前記第２貫通孔部の内形寸法よりも大きく、
前記第２貫通孔部の上端の周囲には、前記ステムの上面と平行な平坦面が形成されており、
前記第１ヒートシンクの上面は前記ステムの上面と平行であり、該第１ヒートシンクの下面は前記ステムの下面よりも上方にある、
ことを特徴とするレーザ光源モジュール。
【請求項６】
前記ステムは複数のピン挿入孔を有し、
前記鏡筒は、該鏡筒の下部に形成された複数の固定ピン部を有し、該複数の固定ピン部の各々を前記ピン挿入孔に挿入した状態で前記ステムに固定されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のレーザ光源モジュール。
【請求項７】
前記鏡筒は、前記ステムの側面に当接して該ステムとの相対位置を規定する少なくとも１つのガイド部を有することを特徴とする請求項５に記載のレーザ光源モジュール。
【請求項８】
前記集光光学系からの出射光が入射する光学素子を更に有することを特徴とする請求項５に記載のレーザ光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートシンクを有するレーザ光源モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光源モジュールは、少なくとも１個の半導体レーザ素子を光源として用い、この光源から発振されたレーザ光が集光光学系で集光されて光ファイバ等の光学素子に入射するように構成される。半導体レーザ素子を酸化から保護するために、半導体レーザ素子または半導体レーザアレイにキャップが被せられ、このキャップを取り囲むようにして鏡筒が配置されて該鏡筒の頂部に集光光学系が配置される。【０００３】
このように構成されたレーザ光源モジュールでは、半導体レーザ素子からの発熱量が比較的多く、特に複数個の半導体レーザ素子からなる半導体レーザアレイでの発熱量は非常に多い。半導体レーザアレイを光源として用いた高出力のレーザ光源モジュールでは、排熱対策を施すことなく高出力で使用し続けると、個々の半導体レーザ素子が自ら発した熱で劣化して素子寿命が著しく縮む。そのため、効率のよい排熱機構が必要となる。【０００４】
半導体レーザアレイを銅系材料製のヒートシンクに実装すれば排熱効率を向上されることができるが、レーザ光源モジュールでの銅系材料の使用量が多くなると機械的強度の低下やコスト上昇をまねく。そのため、レーザ光源モジュールの多くでは、機械的強度が高くかつ低価格である鉄系材料製のステムに半導体レーザアレイを搭載し、当該ステムに銅系材料製のヒートシンクを設けた構造が採られる。【０００５】
例えば特許文献１には、鉄製のアイレットに形成した貫通孔または凹部に銅製のヒートシンク形成材料を圧入することで、素子固定面を有するヒートシンクがアイレットと一体化されたヒートシンク付きステムを製造する方法が記載されている。この製造方法では、ヒートシンクとアイレットとがろう材を用いることなく一体化される。【０００６】
また、特許文献２には、上から下に向かうほど幅が広くなるテーパ状の結合溝をステムに形成し、この結合溝に銅製の棒部材を挿入した後に所定の金型で当該棒部材を連続打撃することで棒部材を結合溝内で膨張させてステムに固定し、ヒートシンクとしたレーザダイオードパッケージ用ステムが記載されている。このレーザダイオードパッケージ用ステムでは、ヒートシンクの上面にレーザダイオードが搭載される。【０００７】
鉄製のステムと銅製のヒートシンクとを備えたレーザ光源モジュールでは、鉄の線膨張係数と銅の線膨張係数とが互いに異なることから、半導体レーザ素子の動作に伴う温度上昇によってステムとヒートシンクとの接合部に比較的大きな熱応力で働くが、ヒートシンクをステムに圧入した構造にすれば、当該熱応力によってステムとヒートシンクとが分離してしまうのを防止することが可能になる。
【特許文献１】特開平１０−１１６９４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたヒートシンク付きステムおよび特許文献２に記載されたレーザダイオードパッケージ用ステムの各々では、銅製のヒートシンクの大部分がステム内またはステム上に位置しており、極一部がステムの下面に露出しているに過ぎない。このため、ヒートシンクの排熱効率については、なお改善の余地がある。【０００９】
また、特許文献２に記載されたレーザダイオードパッケージ用ステムでは、銅製の棒部材を所定の金型で連続打撃してヒートシンクを形成し、該ヒートシンクの上面が半導体レーザ素子（レーザダイオード）を搭載する素子固定面となるので、集光光学系の光軸方向での半導体レーザ素子の位置精度と、集光光学系の光軸と直交する方向での半導体レーザ素子の位置精度の両方を同時に高めることが困難である。【００１０】
半導体レーザ素子の位置精度が低い場合、１個の半導体レーザ素子のみを光源とするレーザ光源モジュールでは、出射光強度が最大となる集光光学系の位置をアクティブアライメントにより決めることができるが、半導体レーザアレイを光源とするレーザ光源モジュールでは、出射光強度が最大となる集光光学系の位置を求めること自体が困難になる。そのため、半導体レーザアレイを光源とするレーザ光源モジュールでの素子固定面の位置精度が低いと、当該レーザ光源モジュールからの出射光強度が低下すると共に、出射したレーザ光を光ファイバ等の光学素子に入射させる際の接続損失が大きくなる。【００１１】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、所望の機械的強度を確保し易いと共に排熱効率および出射光強度を高め易く、かつ接続損失を抑え易いレーザ光源モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するこの発明のレーザ光源モジュールは、貫通孔を有する鉄系材料製のステムと、ステムの貫通孔に圧入された銅系材料製の第１ヒートシンクと、第１ヒートシンク上に固定された銅系材料製のマウントと、マウントの上面側に実装された少なくとも１個の半導体レーザ素子と、ステムに固定されて半導体レーザ素子を取り囲む鏡筒と、鏡筒の頂部側に配置されて半導体レーザ素子からのレーザ光を集光する集光光学系と、ステムおよび第１ヒートシンクの各々の下面に熱伝導性接着材により接合された第２ヒートシンクとを備え、第１ヒートシンクの上面はステムの上面と同一平面上にあり、第１ヒートシンクの下面はステムの下面よりも上方にあることを特徴とするものである。【００１３】
上記の目的を達成するこの発明の他のレーザ光源モジュールは、貫通孔を有する鉄系材料製のステムと、ステムの貫通孔に圧入された銅系材料製の第１ヒートシンクと、第１ヒートシンク上に固定された銅系材料製のマウントと、マウントの上面側に実装された少なくとも１個の半導体レーザ素子と、ステムに固定されて半導体レーザ素子を取り囲む鏡筒と、鏡筒の頂部側に配置されて半導体レーザ素子からのレーザ光を集光する集光光学系と、ステムおよび第１ヒートシンクの各々の下面に熱伝導性接着材により接合された第２ヒートシンクとを備え、ステムが有する貫通孔は、ステムの上面側に位置する第１貫通孔部と第１貫通光部に連なる第２貫通孔部とを含み、貫通孔を平面視したときの第１貫通孔部の内形寸法は第２貫通孔部の内形寸法よりも大きく、第２貫通孔部の上端の周囲には、ステムの上面と平行な平坦面が形成されており、第１ヒートシンクの上面はステムの上面と平行であり、第１ヒートシンクの下面はステムの下面よりも上方にあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のレーザ光源モジュールでは、第１ヒートシンクとマウントとが別部材であるので、集光光学系の光軸と直交する方向での半導体レーザ素子の位置調整を行うことが容易である。また、第１ヒートシンクの上面がステムの上面と同一平面上にあるものでは、当該上面の各々を基準面として用いて、またステムが有する貫通孔に第１貫通孔部と第２貫通孔部とが含まれるものでは、第２貫通孔部の上端の周囲の平坦面を基準面として用いて、集光光学系の光軸方向での半導体レーザ素子の位置決めをパッシブアライメントにより行うことができる。【００１５】
さらに、第１ヒートシンクの下面がステムの下面よりも上方にあるので、第２ヒートシンクの上面がステムの上面から傾いた状態で当該第２ヒートシンクがステムに接合されるということが起こり難く、そのため、第２ヒートシンクの下面を基準にしてレーザ光源モジュールを配置したときでも集光光学系の光軸と光ファイバ等の光学素子の光軸とのズレが生じにくい。【００１６】
これらの理由から、この発明のレーザ光源モジュールでは、該レーザ光源モジュールからの出射光強度を高め易く、かつ光ファイバ等の光学素子との接続損失を抑え易い。また、鉄系材料製のステムを有しているので所望の機械的強度を確保し易い。そして、マウント、第１ヒートシンク、および第２ヒートシンクのいずれもが銅系材料製であり、かつ第２ヒートシンクの大きさを適宜選定することにより該第２ヒートシンクがない場合に比べて外気とヒートシンクとの接触面積を容易に増大させることができるので、排熱効率を高め易い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明のレーザ光源モジュールの一例を概略的に示す断面図である。
【図２】図２は、この発明のレーザ光源モジュールのうちで、下部に固定ピン部を有する鏡筒を備えたものの一例を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】図３は、この発明のレーザ光源モジュールのうちで、下部にガイド部を有する鏡筒を備えたものの一例を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、この発明のレーザ光源モジュールのうちで、第１ヒートシンクが形成される領域内に光軸上での半導体レーザ素子と集光光学系との距離を規定する基準面が形成されたものの一例を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１，１Ａ  ステム
１ａ  貫通孔
１ｂ，１ｃ  ピン挿入孔
３  第１ヒートシンク
５  マウント
７  半導体レーザアレイ
７ａ  半導体レーザ素子
９  キャップ
１１，１１Ａ，１１Ｂ  鏡筒
１１ａ，１１ｂ  固定ピン部
１１ｃ  ガイド部
１３  集光光学系
１５  第２ヒートシンク
１７  熱伝導性接着材
１９  光ファイバ
２０  レーザ光源モジュール
３１  ステム
３１ａ  貫通孔
３１ａ1  第１貫通孔部
３１ａ2  第２貫通孔部
４０  レーザ光源モジュール
ＵＳ1，ＵＳ31  ステムの上面
ＬＳ1，ＬＳ31  ステムの下面
ＵＳ3，ＵＳ33  第１ヒートシンクの上面
ＬＳ3，ＬＳ33  第１ヒートシンクの下面
ＵＳ15  第２ヒートシンクの上面
ＬＳ15  第２ヒートシンクの下面
ＲＦ  平坦面
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明のレーザ光源モジュールの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。【００２０】
実施の形態１．
図１は、この発明のレーザ光源モジュールの一例を概略的に示す断面図である。同図に示すレーザ光源モジュール２０は、ステム１、第１ヒートシンク３、マウント５，半導体レーザアレイ７、キャップ９、鏡筒１１、集光光学系１３、および第２ヒートシンク１５を備えている。【００２１】
上記のステム１は鉄や鉄鋼等の鉄系材料により作製された平板状の部材であり、該ステム１の中央部には貫通孔１ａが形成されている。第１ヒートシンク３は銅（Ｃｕ）や銅タングステン（ＣｕＷ）等の銅系材料により形成され、ステム１の貫通孔１ａに圧入されて当該ステム１により拘束、保持されている。この第１ヒートシンク３の上面ＵＳ3はステム１の上面ＵＳ1と同一平面上にあり、該第１ヒートシンク３の下面ＬＳ3はステム１の下面ＬＳ1よりも上方にある。ステム１の下面ＬＳ1を基準とした当該下面ＬＳ1と第１ヒートシンク３の下面ＬＳ3との高低差Ｄｈ1は、例えば数十μｍ程度とされる。なお、ステム１の上面ＵＳ1とステム１の下面ＬＳ1とは互いに平行である。【００２２】
マウント５は銅系材料により作製され、第１ヒートシンク３の上面ＵＳ3にはんだ等の熱伝導性接合材（図示せず）を用いて固定されている。このマウント５の上面側には、半導体レーザアレイ７が実装される凹部５ａが形成されている。半導体レーザアレイ７は複数個の半導体レーザ素子により構成されて、マウント５の凹部５ａにはんだ等の導電性接合材（図示せず）により固定され、実装されている。図１においては、１個の半導体レーザ素子７ａのみが現れている。【００２３】
キャップ９は各半導体レーザ素子７ａを酸化から保護する箱状部材であり、ステム１の上面ＵＳ1に固定されてマウント５および半導体レーザアレイ７を覆っている。鏡筒１１はステム１の上面ＵＳ1に固定されてキャップ９を覆う円筒状部材であり、当該鏡筒１１の頂部には集光光学系１３が配置されている。この鏡筒１１によって、半導体レーザアレイ７に対する集光光学系１３の位置、および半導体レーザアレイ７と集光光学系１３との距離が規定される。【００２４】
集光光学系１３はシリンドリカルレンズや凸レンズ等の光学素子を複数個組み合わせて構成されて、半導体レーザアレイ７中の各半導体レーザ７ａから発振されたレーザ光を集光し、光ファイバ１９等の光導波路部材や他の光学素子に集光する。図１においては、集光光学系１３を１個の凸レンズで代表して描いている。なお、集光光学系１３からの出射光が入射する光ファイバ１９等の光学素子は、レーザ光源モジュール２０の構成部材とすることもできるし、非構成部材とすることもできる。【００２５】
第２ヒートシンク１５は銅系材料に作製された平板状の部材であり、ステム１よりも平面視上の大きさが大きい。この第２ヒートシンク１５は、ステム１および第１ヒートシンク３の各々の下面ＬＳ1，ＬＳ3に熱伝導性接着材１７により接合されている。ステム１の下面ＬＳ1と第２ヒートシンク１５の上面ＵＳ15との間、および第１ヒートシンク３の下面ＬＳ3と第２ヒートシンク１５の上面ＵＳ15との間には、熱伝導性接着材１７が充填されている。熱伝導性接着材１７としては、例えば所望の熱伝導性を有する無機または有機接着材やグリース、シリコーンシート等を用いることができる。【００２６】
このように構成されたレーザ光源モジュール２０では、外部回路（図示せず）から半導体レーザアレイ７に給電されて、個々の半導体レーザ素子７ａがレーザ光を発振する。これらのレーザ光は集光光学系１３により集光されて、光ファイバ１９等の光学素子に入射する。各半導体レーザ素子７ａのレーザ発振に伴って生じた熱は、マウント５から第１ヒートシンク３に伝導し、更には熱伝導性接着材１７を介して第２ヒートシンク１５に伝導し、ここから外部に放散される。【００２７】
ステム１が鉄系材料により作製されているので、レーザ光源モジュール２０では所望の機械的強度を確保し易い。また、第１ヒートシンク５に加えて第２ヒートシンク１５を備え、マウント５、第１ヒートシンク３、および第２ヒートシンク１５の各々が銅系材料からなるので、排熱効率が高いものを得易い。例えば鉄の熱伝導率が５２Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、銅の熱伝導率は３８４Ｗ／ｍ・Ｋであるので、第１ヒートシンク３を銅により形成すれば、第１ヒートシンク３に代えて鉄製のヒートシンクを設けた場合に比べて、マウント５から第２ヒートシンク１５に伝導する熱量が約８倍になる。そして、第２ヒートシンク１５の大きさを適宜選定することにより、該第２ヒートシンク１５がない場合に比べてヒートシンクと外気との接触面積を容易に増大させることができるので、排熱効率を高め易い。【００２８】
また、第１ヒートシンク３とマウント５とが別部品であるので、第１ヒートシンク３上でのマウント５の位置を鏡筒１１の位置に応じて適宜調整することができ、結果として、集光光学系１３の光軸ＯＡ（図１参照）上にパッシブアライメントによって半導体レーザアレイ７を配置することが容易になる。さらには、ステム１の上面ＵＳ1と第１ヒートシンク３の上面ＵＳ3とが同一平面上にあるので、これらの面ＵＳ1，ＵＳ3を基準面として用いたパッシブアライメントにより光軸ＯＡ上での各半導体レーザ素子７ａの位置決め行うことが容易である。【００２９】
例えば、マウント５および鏡筒１１をそれぞれ予め定められた寸法公差および幾何公差の下に作製する。また、予め定められた位置度公差の下に各半導体レーザ素子７ａをマウント５に実装すると共に集光光学系１３を鏡筒１１に配置する。そして、ステム１の上面ＵＳ1に予め形成したアライメントマークを基準点にして、第１ヒートシンク３上でのマウント５の位置、およびステム１上での鏡筒１１の位置をそれぞれ予め定めておく。このようにしておけば、半導体レーザアレイ７が実装されたマウント５および集光光学系１３が配置された鏡筒１１を上記アライメントマークを基準点として所定の位置に固定するだけで、集光光学系１３の光軸ＯＡ上の所定の位置に半導体レーザアレイ７が自ずと配置される。パッシブアライメントによって半導体レーザアレイ７と集光光学系１３との位置決めを行うことができる。【００３０】
光軸ＯＡ上の所定の位置に半導体レーザアレイ７が配置されていれば、各半導体レーザ素子７ａからのレーザ光が集光光学系１３に効率よく入射し、該集光光学系１３により集光されて出射するので、集光光学系１３からの出射光強度を高め易くなると共に、集光光学系１３からの出射光を光ファイバ１９の光入射端に集光させることも容易になる。【００３１】
第１ヒートシンク３の下面ＬＳ3がステム１の下面ＵＳ1よりも上方にあるので、第１ヒートシンク３の下面ＬＳ3をステム１の下面ＵＳ1から突出させた場合に比べて、第２ヒートシンク１５の上面ＵＳ15がステム１の上面ＵＳ1から傾いた状態で当該第２ヒートシンク１５がステム１に接合されるということが起こり難い。結果として、第２ヒートシンク１５の上面ＵＳ15と下面ＬＳ15とを予め互いに平行に成形しておけば、第２ヒートシンク１５の下面ＬＳ15を基準にして当該レーザ光源モジュール２０を配置したときに光軸ＯＡと光ファイバ１９の光軸とがずれてしまうことが抑えられるので、この点からも集光光学系１３からの出射光を光ファイバ１９の光入射端に集光させることが容易になる。したがって、レーザ光源モジュール２０では、光ファイバ１９との間でのレーザ光の接続損失を抑えることも容易である。【００３２】
実施の形態２．
この発明のレーザ光源モジュールでは、鏡筒の下部に予め複数の固定ピン部を形成しておき、ステムに形成したピン挿入孔にこれらの固定ピン部の各々を挿入することでステムに対する鏡筒の相対位置を規定することもできる。この場合、鏡筒に形成する固定ピン部の数は１以上の所望数とすることができる。【００３３】
図２は、上記の固定ピン部を有する鏡筒を備えたレーザ光源モジュールの一例を概略的に示す分解斜視図である。同図に示すレーザ光源モジュール２０Ａは、図１に示したステム１および鏡筒１１に代えて、２つのピン挿入孔１ａ，１ｂが形成されたステム１Ａ、および下部に２つの固定ピン部１１ａ，１１ｂが形成された鏡筒１１Ａを備えているという点を除き、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の構成を有している。図２に示した構成要素のうちで図１に示した構成要素と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【００３４】
このレーザ光源モジュール２０Ａでは、鏡筒１１Ａの各固定ピン部１１ａ，１１ｂをステム１Ａのピン挿入孔１ａまたピン挿入孔１ｂに挿入して、鏡筒１１Ａをステム１Ａに固定する。ステム１Ａに対する鏡筒１１Ａの相対位置が２つのピン挿入孔１ａ，１ｂと２つの固定ピン部１１ａ，１１ｂにより規定されるため、半導体レーザアレイ７が実装されたマウント５を第１ヒートシンク３（図１参照）上に固定する際には、２つのピン挿入孔１ａ，１ｂを基準にして画像認識等の方法によりマウント５の位置を正確に決めることができる。パッシブアライメントによって、集光光学系１３の光軸ＯＡ（図１参照）上に半導体レーザアレイ７を配置することが容易である。当該レーザ光源モジュール２０Ａは、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の技術的効果を奏する。【００３５】
実施の形態３．
この発明のレーザ光源モジュールでは、ステムの側面に当接する少なくとも１つのガイド部を鏡筒の下部に予め形成し、当該ガイド部をステムの側面に当接させることでステムに対する鏡筒の相対位置を規制することもできる。上記のガイド部の数は、１以上の所望数とすることができる。ステムが複数の側面を有する場合には、ステムでの複数の側面に当接することになるようにガイド部の数および形状を選定することが好ましい。【００３６】
図３は、上記のガイド部を有する鏡筒を備えたレーザ光源モジュールの一例を概略的に示す断面図である。同図に示すレーザ光源モジュール２０Ｂは、図１に示した鏡筒１１に代えて、下部にガイド部１１ｃが形成された鏡筒１１Ｂを備えているという点を除き、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の構成を有している。図３に示した構成要素のうちで図１に示した構成要素と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【００３７】
このレーザ光源モジュール２０Ｂでは、鏡筒１１Ｂのガイド部１１ｃをステム１の側面に当接させた状態で、鏡筒１１Ｂをステム１に固定する。ガイド部１１ｃは、ステム１での２つの側面に当接している。ステム１に対する鏡筒１１Ｂの相対位置がガイド部１１ｃにより規定されるため、ステム１の側面およびガイド部１１ｃそれぞれの寸法公差および幾何公差を予め高精度にしておくことにより、パッシブアライメントによって集光光学系１３の光軸ＯＡ（図１参照）上に半導体レーザアレイ７を配置することが可能になる。当該レーザ光源モジュール２０Ｂは、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の技術的効果を奏する。【００３８】
実施の形態４．
この発明のレーザ光源モジュールにおいては、集光光学系の光軸上での半導体レーザ素子と集光光学系との距離を規定する基準面を、ステムの上面や第１ヒートシンクの上面とは異なる他の面とすることもできる。例えば、第１ヒートシンクが形成される領域内に上記の基準面を設けることができる。【００３９】
図４は、第１ヒートシンクが形成される領域内に上記の基準面が形成されたレーザ光源モジュールの一例を概略的に示す断面図である。同図に示すレーザ光源モジュール４０は、図１に示したステム１および第１ヒートシンク３に代えて、上記の基準面ＲＳを有するステム３１と該ステム３１に形成された第１ヒートシンク３３とを備えているという点を除き、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の構成を有している。図４に示した構成要素のうちで図１に示した構成要素と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。【００４０】
上記のステム３１は、第１ヒートシンク３３が形成される貫通孔３１ａを有しており、この貫通孔３１ａは、ステム３１の上面ＵＳ31側に位置する第１貫通孔部３１ａ1と、該第１貫通光部３１ａ1に連なる第２貫通孔部３１ａ2とを含んでいる。貫通孔３１を平面視したときの第１貫通孔部３１ａ1の内形寸法は第２貫通孔部３１ａ2の内形寸法よりも大きく、第２貫通孔部３１ａ2の上端の周囲には、ステム３１の上面ＵＳ31と平行な平坦面ＦＳが形成されている。この平坦面ＦＳが、上記の基準面となる。【００４１】
第１ヒートシンク３３は、銅系材料を上記の貫通孔３１ａに圧入することにより形成されている。この第１ヒートシンク３３の上面ＵＳ33はステム３１の上面ＵＳ31に平行であり、当該第１ヒートシンク３３の下面ＬＳ33は、図１に示したレーザ光源モジュール２０におけるのと同様に、ステム３１の下面ＬＳ31よりも上方にある。第１ヒートシンク３３の上面ＵＳ33は、ステム３１の上面ＵＳ31と同一平面上にあってもよいし、ステム３１の上面ＵＳ31とは異なる平面上にあってもよい。図示の例では、第１ヒートシンク３３の上面ＵＳ33がステム３１の上面ＵＳ31よりも上方にある。【００４２】
このレーザ光源モジュール４０では、上記の平坦面ＦＳを基準面にしてステム３１の上面ＵＳ31と第１ヒートシンク３３の上面ＵＳ33との高低差Ｄｈ2を求め、該高低差Ｄｈ2を考慮してマウント５の寸法と半導体レーザアレイ７の実装位置とが適宜調整される。これにより、パッシブアライメントによって集光光学系１３の光軸ＯＡ上に半導体レーザアレイ７を配置することが可能になる。当該レーザ光源モジュール４０は、図１に示したレーザ光源モジュール２０と同様の技術的効果を奏する。【００４３】
以上、この発明のレーザ光源モジュールについて実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、この発明は上述の形態に限定されるものではない。例えば、光源は半導体レーザアレイに限らず、１個の半導体レーザ素子であってもよい。また、レーザ光源モジュールを構成する個々の部材の平面形状は適宜選定可能である。第２ヒートシンクの平面視上の大きさを、ステムの平面視上の大きさと同等ないしそれ以下にすることも可能である。【００４４】
また、ベース部上にサブマウントを設けてマウントを構成することもできる。この場合、サブマウントに半導体レーザ素子または半導体レーザアレイが実装される。サブマウントは、例えば窒化アルミニウム等の高熱伝導性材料により形成することが好ましい。ステムへの鏡筒の固定方法は、集光光学系の光軸上での半導体レーザ素子と集光光学系との距離を規定する基準面を何処にするかに拘わらず、適宜選定可能である。例えば、実施の形態４で説明したレーザ光源モジュールにおけるように第１ヒートシンクが形成される領域内に上記の基準面を設けた場合でも、実施の形態２，３で説明したレーザ光源モジュールにおけるのと同様にして鏡筒をステムに固定することができる。この発明のレーザ光源モジュールについては、上述したもの以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
この発明のレーザ光源モジュールは、レーザテレビ等の表示装置やレーザプリンタ等の印刷装置等の光源モジュールとして用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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