(57)【要約】【課題】小型の光源装置のレンズの接着固定において３次元方向のいずれかに起こる接着剤の硬化収縮の影響を低減し、高温動作でも光軸ズレを低減する。【解決手段】光源装置（１００）が有する筐体（１）は、第１レンズ部（１０，２０，３０）がそれぞれ固定される摺動面（１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）と、第２レンズ部（１１０，１２０，１３０）がそれぞれ固定される傾斜支持面（１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）とを有する。摺動面（１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）は、半導体レーザ（２１０，２２０，２３０）の光軸の方向に垂直であり、かつ第１レンズ部（１０，２０，３０）の摺動面（１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）に固定される第１固定面より広い。傾斜支持面（１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）は、前記光軸の方向に平行であり、かつ第２レンズ部（１１０，１２０，１３０）の傾斜支持面（１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）に固定される第２固定面より広い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、
第１レンズ部と、
第２レンズ部と、
前記半導体レーザ、前記第１レンズ部および前記第２レンズ部を保持する筐体とを備え、
前記筐体は、前記第１レンズ部が固定される第１面と、前記第２レンズ部が固定される第２面とを有し、
前記第１面は、前記半導体レーザの光軸の方向に垂直であり、かつ前記第１レンズ部の前記第１面に固定される第１固定面より広く、
前記第２面は、前記光軸の方向に平行であり、かつ前記第２レンズ部の前記第２面に固定される第２固定面より広いことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１レンズ部は前記第１面に接着剤によって固定され、
前記第２レンズ部は前記第２面に接着剤によって固定されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２面は、前記光軸に対して平行であり、かつ前記第２レンズ部を支持するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１レンズ部は、第１レンズと、前記第１レンズを保持する第１レンズ保持体とを有し、
前記第２レンズ部は、第２レンズと、前記第２レンズを保持する第２レンズ保持体とを有し、
前記第１レンズ保持体の光出射側の第１端面と前記第２レンズ保持体の光入射側の第２端面とが対向し、
前記第１レンズを含む光学部品は、前記第１端面よりも光入射側に退いた位置に配置される構造、および
前記第２レンズを含む光学部品は、前記第２端面よりも光出射側に退いた位置に配置される構造の少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記第１面を含み、かつ前記第１レンズ部を保持する第１レンズ保持凹部を有しており、
前記第１レンズ保持凹部は、前記第１レンズ部の下部と対向する対向面を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記対向面は、前記筐体の底部に対して傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
第１レンズを保持する第１レンズ保持体を筐体に設けられた第１面に摺動させて半導体レーザの光軸に対する前記第１レンズの光軸を調整する第１レンズ光軸調整工程と、
前記第１面に前記第１レンズ保持体を固定する第１レンズ固定工程と、
第２レンズを保持する第２レンズ保持体を前記筐体に設けられた第２面に摺動させて前記第２レンズから出射されたビームのスポットサイズを調整するビーム収束発散調整工程と、
前記第２面に前記第２レンズ保持体を固定する第２レンズ固定工程とを含むことを特徴とする光源装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１レンズ光軸調整工程において、前記第１レンズ保持体を前記光軸に対し垂直な前記第１面に摺動させ、
前記ビーム収束発散調整工程において、前記第２レンズ保持体を前記光軸に対し平行な前記第２面に摺動させることを特徴とする請求項７に記載の光源装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１レンズ光軸調整工程において、
前記筐体を水平面に対して傾斜させた状態または前記筐体を水平面に対して垂直に配置した状態で前記第１レンズ保持体を摺動させることを特徴とする請求項７または８に記載の光源装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光源装置は複数の前記半導体レーザを備え、
前記第１レンズ光軸調整工程および前記ビーム収束発散調整工程の後、
複数の前記半導体レーザからの合波された複数のビームの光軸のずれを調整するために前記第１レンズ光軸調整工程を再度行うことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の光源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのレンズを用いた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザのような光源を用いた小型の光源モジュールは、プロジェクターの光源装置として用いるために、その厚みを薄くする必要があることから、レンズの大きさが小さいものに制約される。このため、レンズを半導体レーザの発光点の近くに配置しなければならず、半導体レーザの発光点とレンズとの距離の許容されるズレには、１０ｕｍ〜数ｕｍという高い精度が要求される。
【０００３】
特許文献１には、このような小型レンズを用いた光学モジュールではレンズを空間的に調整して、熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂等の接着剤を用いて固定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１６／００２２６７号公報（２０１６年１月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようなレンズの固定方法では、３次元の各方向についての位置調整後にレンズを固定する。このため、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれの方向についての固定に接着剤を塗布しても、接着剤の硬化収縮の影響が他の方向の固定位置に及ぶことを回避できない。したがって、接着時にレンズが移動してしまうという問題点がある。
【０００６】
このような問題点のため、光軸調整およびビームスポットサイズ調整を行った後のレンズの接着において、接着剤の硬化収縮によりレンズがずれる。さらに、この問題点は特に高温動作で顕著である。高温によりレンズを筐体に固定する接着剤部が膨張することでレンズがずれるため、レーザの光軸が温度によって変化する。したがって、光源装置をプロジェクター等に組込んだ場合、複数のレーザの相対的な光軸のズレにより、投影像がぼやけるたり、滲んだりすることが懸念される。また、現在、市場では、小型であり、さらに１つのレンズでは実現が厳しい収束発散の光学特性に対する要望が強い。また、高温でも安定して動作することができるという信頼性の要望も強い。
【０００７】
本発明の一態様は、小型の光源装置のレンズの接着固定において３次元の方向のいずれかに起こる接着剤の硬化収縮の影響を低減し、高温動作でも光軸ズレが低減できる光源装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光源装置は、半導体レーザと、第１レンズ部と、第２レンズ部と、第２レンズを保持する第２レンズ保持体と、前記半導体レーザ、前記第１レンズ部および前記第２レンズ部を保持する筐体とを備え、前記筐体が、前記第１レンズ部が固定される第１面と、前記第２レンズ部が固定される第２面とを有し、前記第１面が、前記半導体レーザの光軸の方向に垂直であり、かつ前記第１レンズ部の前記第１面に固定される第１固定面より広く、前記第２面が、前記光軸の方向に平行であり、かつ前記第２レンズ部の前記第２面に固定される第２固定面より広い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、小型の光源装置のレンズの接着固定において３次元方向のいずれかに起こる接着剤の硬化収縮の影響を低減し、高温動作でも光軸ズレを低減することができる。さらに、本発明の一態様は、レンズを第１レンズと第２レンズとに分ける事でビーム方位調整（光軸調整）と、ビームのスポットサイズ調整（ビームスポットサイズは、ビームの収束または発散の程度を表しており、光軸上の１点で光軸に垂直な面に沿った断面の大きさである）を分離し、独立して行うことが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る光源装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は上記光源装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図３】上記光源装置における筐体の一部を示す斜視図である。
【図４】上記の筐体において第１レンズホルダーが摺動する摺動面を示す要部断面図である。
【図５】上記筐体の一部を示す図３とは別の方向から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は第２レンズ部の外観構成を示す斜視図であり、（ｂ）は第２レンズ部の他の外観構成を示す斜視図である。
【図７】上記第２レンズホルダーの構成を示す斜視図である。
【図８】上記光源装置に配置される第１レンズホルダーと上記筐体の第１レンズ保持凹部との構造的な関係を示す要部断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るレンズ調整方法における筐体の姿勢を示す斜視図である。
【図１０】実施形態２に係るレンズ調整方法に好適な第１レンズホルダーの外観構成を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は上記第１レンズホルダーをチャッキング機構とクランプ機構とで保持する状態を示す要部断面図であり、（ｂ）は上記第１レンズホルダーをチャッキング機構とクランプ機構とで移動させる状態を示す要部断面図である。
【図１２】（ａ）は上記第１レンズホルダーを移動させた状態を示す要部断面図であり、（ｂ）は上記第１レンズホルダーを基準位置に戻した状態を示す要部断面図である。
【図１３】（ａ）は実施形態２で使用する第１レンズホルダー保持構造を示す要部断面図であり、（ｂ）は実施形態２で使用する他の第１レンズホルダー保持構造を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１〜図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１２】
〈光源装置の構成〉
図１は、本実施形態に係る光源装置１００の外観構成を示す斜視図である。図２の（ａ）は、光源装置１００の構成を示す平面図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図２の（ｃ）は、図２の（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図２の（ｄ）は、図２の（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００１３】
図１および図２の（ａ）〜（ｄ）に示すように、光源装置１００は、筐体１と、レーザホルダー２と、固定バネ３と、複合プリズム４と、第１レンズ部１０，２０，３０と、第２レンズ部１１０，１２０，１３０と、半導体レーザ２１０，２２０，２３０とを備えている。
【００１４】
〈筐体および各部の構成〉
図３は、光源装置１００における筐体１の一部を示す斜視図である。図４は、筐体１において第１レンズホルダー１２，２２，３２が摺動する摺動面を示す要部断面図である。図５は、筐体１の一部を示す図３とは別の方向から見た斜視図である。
【００１５】
筐体１は、所定の厚さを有する立方体に金属または樹脂にて形成されており、複合プリズム４、第１レンズ部１０，２０，３０、第２レンズ部１１０，１２０，１３０、および半導体レーザ２１０，２２０，２３０を収容する。金属では、熱伝導率が高い銅やアルミなどの材料が好ましいが、亜鉛、真鍮、コバールなどの金属材料であってもよい。 また、筐体１に黒色アルマイト処理が施されると、なお好ましい。
【００１６】
筐体１の一端部には、半導体レーザ２１０，２２０，２３０が嵌め込まれており、半導体レーザ２１０，２２０，２３０からの出射光を第１レンズ部１０，２０，３０が配置される側に通すように孔（例えば、図２の（ｄ）に示す貫通Ｈ）が形成されている。
【００１７】
半導体レーザ２１０，２２０，２３０は、レーザホルダー２によって、それぞれの後端部側が保持されている。レーザホルダー２は、ヒートシンクの機能を有している。光源装置１００は、小型光源モジュールであることから、筐体１の体積が小さい。このため、半導体レーザ２１０，２２０，２３０自体の放熱性が芳しく無い。そこで、ヒートシンクとして機能するレーザホルダー２によって半導体レーザ２１０，２２０，２３０を保持することは、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の放熱性を改善する。レーザホルダー２の材料は熱伝導率が高い材料であればよく、銅、アルミ、真鍮、セラミック等が利用できる。また、レーザホルダー２は、黒色アルマイト処理が施されると、なお好ましい。
【００１８】
レーザホルダー２は、固定バネ３によって筐体１に固定されている。固定バネ３は、はレーザホルダー２を筐体１に押さえ付けるように固定する板金であり、バネ機能を有している。
【００１９】
半導体レーザ２１０は、波長が４５０ｎｍ程度の青色レーザである。半導体レーザ２２０は、波長が５２５ｎｍ程度の緑色レーザである。半導体レーザ２３０は、波長６４０ｎｍ程度の赤色レーザである。
【００２０】
図２の（ｄ）に示すように、半導体レーザ２２０は、半導体レーザチップとサブマウントとからなる半導体レーザ素子２２１と、ステム２２２と、３本のリードピン２２３とを有している。半導体レーザ素子２２１は、ステム２２２上に固定されており、第１レンズ部２０の側にレーザ光（ビーム）を出射する。リードピン２２３は、レーザホルダー２から外部に引き出されている。他の半導体レーザ２１０，２３０も、半導体レーザ２２０と同様に構成されるが、出射する光の色は異なる。
【００２１】
筐体１は、第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃと、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆと、複合プリズム保持凹部１ｇとを有している。
【００２２】
複合プリズム保持凹部１ｇは、複合プリズム４を収容するために設けられた凹部である。複合プリズム保持凹部１ｇは、筐体１における光出射側の付近に、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の出射光の光軸の方向（図２の（ａ）のｚ方向）に対して水平面上で垂直な方向（ｘ方向）に長く形成されている。
【００２３】
筐体１における複合プリズム保持凹部１ｇの一端側には、複合プリズム保持凹部１ｇから外部に貫通する光合波出射光１ｍが形成されている。この光合波出射光１ｍは、後述するように、複合プリズム４によって合波された光を出射するために設けられている。また、筐体１における光出射側の端部には、複合プリズム保持凹部１ｇから外部に貫通する光出射孔１ｈ〜１ｊが形成されている。これらの光出射孔１ｈ〜１ｊを通じて、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の出射光が外部に出射される。この外部に出射された光をフォトダイオード（ＰＤ）などで検出することによって、出射光の強度をモニターすることが出来る。
【００２４】
複合プリズム４は、ダイクロックミラーをガラスと組み合わせることによって特定の波長を透過させる機能や反射させる機能を有する光学部品である。複合プリズム４は、長く伸びる直方体に形成されており、その長手方向が図２の（ａ）のｘ方向に沿うように配置されている。複合プリズム４は、第２レンズ部１１０，１２０，１３０から出射されたレーザ光をそれぞれ出射するが、これらのレーザ光を合波して出射することもできる。複合プリズム４は、個別のレーザ光を出射する方向（ｚ方向）と異なる方向、例えば、側方（ｘ方向と逆方向）へ合波を出射する。
【００２５】
第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、それぞれ第１レンズ部１０，２０，３０を保持するために設けられた凹部である。第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、図２の（ｂ）、図３および図４に示すように下面側が開放されている。第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の光軸を含むｙ方向に平行な平面に対して対称に形成されている。
【００２６】
第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、第１レンズ部１０，２０，３０のｘ方向およびｙ方向の位置（光軸）を調整できるように、第１レンズ部１０，２０，３０の移動が可能となる大きさに形成されている。
【００２７】
換言すれば、第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、図４に示すように、第１レンズホルダー１２，２２，３２の第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃに固定される固定面（半導体レーザ２１０，２２０，２３０側の面（第１固定面））より広い摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａ（第１面）を半導体レーザ２１０，２２０，２３０側の壁面に有している。
【００２８】
図５に示すように、第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃの各摺動面には、上端と下端とのそれぞれに段差部１ａｂ，１ｂｂ，１ｃｂが設けられている。段差部１ａｂ，１ｂｂ，１ｃｂは、筐体１が取り付けられた基板等から筐体１を取り外すために、図示しない突起物（棒、ピンなど）を押し当てる部位として形成されている。これにより、筐体１の取り付け後に筐体１に対する作業が必要となったときに、筐体１を容易に取り外すことができる。また、これらの段差部１ａｂ，１ｂｂ，１ｃｂは、第１レンズ部１０，２０，３０を摺動面に固定するための接着剤を塗布するためのニードル（特に針先）を摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａに挿入しやすくする部分としても利用できるし、接着剤を流し込む部分としても利用できる。
【００２９】
第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、それぞれ第２レンズ部１１０，１２０，１３０を保持するために設けられた凹部である。第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、図２の（ｃ）および図３に示すように下面側が開放されている。第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、複合プリズム保持凹部１ｇとつながっている。また、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の光軸を含むｙ方向に平行な平面に対して対称に形成されている。ただし、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、上記の平面に対して非対称に形成されていてもよい。
【００３０】
図５に示すように、第２レンズ保持凹部１ｄは一対の傾斜支持面１ｄａを有し、第２レンズ保持凹部１ｅは一対の傾斜支持面１ｅａを有し、第２レンズ保持凹部１ｆは一対の傾斜支持面１ｆａを有している。傾斜支持面１ｄａは、第２レンズ保持凹部１ｄの垂直面の下端から筐体１の下端面にかけて傾斜する面である。傾斜支持面１ｅａは、第２レンズ保持凹部１ｅの垂直面の下端から筐体１の下端面にかけて傾斜する面である。傾斜支持面１ｆａは、第２レンズ保持凹部１ｆの垂直面の下端から筐体１の下端面にかけて傾斜する面である。
【００３１】
一対の傾斜支持面１ｄａ（第２面）は、第２レンズ保持凹部１ｄの開放された下端部を間において設けられることにより、第２レンズ部１１０を半導体レーザ２１０の光軸の方向（ｚ方向）に摺動可能に支持する。一対の傾斜支持面１ｅａ（第２面）は、第２レンズ保持凹部１ｅの開放された下端部を間において設けられることにより、第２レンズ部１２０を半導体レーザ２２０の光軸の方向（ｚ方向）に摺動可能に支持する。一対の傾斜支持面１ｆａ（第２面）は、第２レンズ保持凹部１ｆの開放された下端部を間において設けられることにより、第２レンズ部１３０を半導体レーザ２３０の光軸の方向（ｚ方向）に摺動可能に支持する。
【００３２】
第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆ（傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）は、それぞれ、第２レンズ部１１０，１２０，１３０のｚ方向の位置を調整できるように、第２レンズ部１１０，１２０，１３０の移動が可能となる長さに形成されている。第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆの長さは、それぞれ半導体レーザ２１０，２２０，２３０の波長に応じて異なっている。また、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２の第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆに固定される固定面より広い面（第２面）として傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａを有している。
【００３３】
〈第１レンズ部の構成〉
図２の（ｂ）に示すように、第１レンズ部１０，２０，３０は、それぞれ、第１レンズ１１，２１，３１と、第１レンズホルダー１２，２２，３２と、第１レンズアパチャー１３，２３，３３とを有している。
【００３４】
第１レンズ１１，２１，３１は、入射光を平行光にして出射する機能を有する。第１レンズ１１，２１，３１は、ガラスから成る平凸レンズである。第１レンズ１１，２１，３１は、所望するレンズ機能を有する材料（ガラス、プラスチック等）で形成されていれば良い。また、第１レンズ１１，２１，３１は、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の光軸に対して垂直な方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズ、上記光軸に対して平行な方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズ、または収差が少ない非球面レンズであっても良い。
【００３５】
第１レンズ１１，２１，３１は、シリンドリカルレンズで構成されている場合、後述する第２レンズ１１１，１２１，１３１の選定された光入射面に対して球面機能が異なる方が好ましい。例えば、第１レンズ１１，２１，３１が、光出射面に対して垂直方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズであれば、第２レンズ１１１，１２１，１３１は、シリンドリカルレンズや、光出射面に対して平行方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズである。
【００３６】
第１レンズホルダー１２，２２，３２（第１レンズ保持体）は、それぞれ第１レンズ１１，２１，３１を保持する保持部材である。第１レンズホルダー１２，２２，３２は、上記光軸の方向から見た形状が８角形を成している。図２の（ｄ）に示すように、第１レンズホルダー２２は、第１レンズ２１の周囲を取り囲むように保持しており、第１レンズ２１の光の入射側と出射側とで第１レンズ２１を露出させている。第１レンズホルダー１２，３２も、第１レンズ１１，３１を同様に保持するように構成されている。
【００３７】
なお、第１レンズ１１，２１，３１と第１レンズホルダー１２，２２，３２とは、それぞれ別体に形成されている。これに限らず、第１レンズ部１０，２０，３０は、第１レンズ１１，２１，３１と第１レンズホルダー１２，２２，３２とをガラスや樹脂などで一体に形成したものであってもよい。
【００３８】
第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、それぞれ、第１レンズ１１，２１，３１から出射された光に含まれる迷光などの不要な成分をカットするために設けられた開口部材である。第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、樹脂または金属によって形成された板部材であり、中央にレーザ光を通すための通光孔が設けられている。第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、第１レンズホルダー１２，２２，３２と別体に形成される。これにより、第１レンズ１１，２１，３１をそれぞれ第１レンズホルダー１２，２２，３２に取り付けた後に、位置を調整することができる。また、第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、通光孔の径が異なるものに交換可能となるので、通光孔の径を容易に変更することができる。
【００３９】
第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、このような構造に限らず、樹脂成形などによって、レンズ機能とともに、それぞれ第１レンズホルダー１２，２２，３２と一体に形成されてもよい。
【００４０】
〈第２レンズ部の構成〉
図６の（ａ）は、第２レンズ部１１０の外観構成を示す斜視図である。図６の（ｂ）は、第２レンズ部１１０の他の外観構成を示す斜視図である。図７は、第２レンズホルダー１１２の構成を示す斜視図である。
【００４１】
図２の（ｃ）および図６の（ａ）に示すように、第２レンズ部１１０，１２０，１３０は、それぞれ、第２レンズ１１１，１２１，１３１と、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２と、第２レンズアパチャー１１３，１２３，１３３とを有している。なお、図６の（ａ）は第２レンズ部１１０のみを示している。第２レンズホルダー１１２は、その上面に、半導体レーザ２１０の光軸の方向に垂直な垂直面１１２ａを有している。また、図６の（ｂ）に示すように、第２レンズ部１１０は、垂直面１１２ａに押板１１４を押し当てることによって、第２レンズ部１１０を移動させる力が与えられる。図示はしないが、第２レンズホルダー１２２，１３２も、垂直面１１２ａと同じ垂直面を有している。
【００４２】
第２レンズ１１１，１２１，１３１は、入射光を平行光にして出射する機能を有する。第２レンズ１１１，１２１，１３１は、ガラスから成る平凸レンズである。第２レンズ１１１，１２１，１３１は、所望するレンズ機能を有する材料（ガラス、プラスチック等）で形成されていればよい。また、上述のように、例えば、第１レンズ１１，２１，３１が、光出射面に対して垂直方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズであれば、第２レンズ１１１，１２１，１３１は、シリンドリカルレンズや、光出射面に対して平行方向に球面が形成されるシリンドリカルレンズを用いてもよい。
【００４３】
第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２（第２レンズ保持体）は、それぞれ第２レンズ１１１，１２１，１３１を保持する保持部材である。図２の（ｄ）に示すように、第２レンズホルダー１２２は、一端側（第１レンズホルダー１２側）で第２レンズ１２１の周囲を取り囲むように保持しており、第２レンズ１２１の光の入射側と出射側とで第２レンズ１２１を露出させている。また、第２レンズホルダー１２２は、第２レンズ１２１を保持する端部と反対側の端部（光出射側の端部）との間に、円筒状の内部空間が形成されている。第２レンズホルダー１１２，１３２も、第２レンズ１１１，１３１を同様に保持するように構成されるとともに、内部空間を有している。
【００４４】
図７に示すように、第２レンズホルダー１１２の底面１１２ｂは、半導体レーザ２１０の光軸を中心とする円筒の当該光軸に沿って分割されたような形状（半円筒形状）を成している。このように形状を有する底面１１２ｂが一対の傾斜支持面１ｄａに沿って接触することにより、第２レンズホルダー１１２が傾斜支持面１ｄａ上を摺動可能に支持される。底面１１２ｂの長さは、傾斜支持面１ｄａ上の摺動動作を安定させるため、または第２レンズホルダー１１２の転倒を防止するため、できるだけ長いことが好ましい。また、底面１１２ｂの一対の傾斜支持面１ｄａと対する面（前述の固定面（第２固定面））に接着剤などで固定される。
【００４５】
第２レンズホルダー１２２，１３２も、図示はしないが、底面１１２ｂと同じ底面を有している。これにより、第２レンズホルダー１２２，１３２も、それぞれ、一対の傾斜支持面１ｅａ，１ｆａに摺動自在に支持されるとともに、底面で傾斜支持面１ｅａ，１ｆａに固定される。
【００４６】
なお、第２レンズ１１１，１２１，１３１と第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２とは、それぞれ別体に形成されている。これに限らず、第２レンズ部１１０，１２０，１３０は、第２レンズ１１１、１２１，１３１と第２レンズホルダー１１２、１２２、１３２とをガラスや樹脂などで一体に形成したものであってもよい。
【００４７】
第２レンズアパチャー１１３，１２３，１３３は、それぞれ、第２レンズ１１１，１２１，１３１から出射された光を所定の径になるようにカットするために設けられた開口部材である。第２レンズアパチャー１１３，１２３，１３３は、このような光カット機能により、発光点サイズの規定、光の色ムラ抑制、迷光抑制等を実現することができる。
【００４８】
第２レンズアパチャー１１３，１２３，１３３は、図２の（ｃ）および図６の（ａ）に示すように、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２における光出射側の端部に設けられている。
【００４９】
〈第１レンズ保持凹部の下端部構造〉
図８は、光源装置１００に配置される第１レンズホルダー１２と筐体１の第１レンズ保持凹部１ａとの構造的な関係を示す要部断面図である。
【００５０】
第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、下端が開放されているが、第１レンズ部１０，２０，３０をそれぞれ筐体１の下端の位置で保持できる構造を有している。以下に、その構造について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、第１レンズ部１０の第１レンズホルダー１２について図示して説明する。
【００５１】
図８に示すように、第１レンズホルダー１２は、底面１２ａと、底面１２ａの両側に設けられた２つの傾斜面１２ｂとを有している。傾斜面１２ｂは、水平面（底面１２ａを含む）に対して第１傾斜角度θ１で傾斜している。
【００５２】
これに対し、第１レンズ保持凹部１ａの下部に形成される一対の傾斜面１ｋ（対向面）はｙ方向に傾斜面１２ｂと向き合うように形成されている。傾斜面１ｋは、第１レンズホルダー１２の下部を支持するように、水平面（筐体１の底面を含む）に対して第２傾斜角度θ２で傾斜している。また、第１レンズ保持凹部１ａの底部（開放部）の底部幅Ｗ１（一対の傾斜面１ｋの下端の間の幅）は、第１レンズホルダー１２の底面１２ａの幅と等しい。
【００５３】
第１レンズホルダー１２は、第１レンズ１１の位置調整において、ｙ方向と逆方向に移動するとき、第１レンズホルダー１２の傾斜面１２ｂが筐体１の傾斜面１ｋと当接することにより、それ以上の移動が規制され、傾斜面１ｋ上に保持される。これにより、第１レンズホルダー１２が第１レンズ保持凹部１ａの下端から落下することが防止される。
【００５４】
ここで、上記のように底部幅Ｗ１と底面１２ａの幅とが等しく、上部幅Ｗ２は底部幅Ｗ１よりも広い（Ｗ１＜Ｗ２）。また、第１傾斜角度θ１は第２傾斜角度θ２と等しい（θ１＝θ２）。例えば、底部幅Ｗ１、上部幅Ｗ２、第１傾斜角度θ１、第２傾斜角度θ２の値としては、それぞれ、Ｗ１＝３．０ｍｍ、Ｗ２＝４．４ｍｍ、θ１＝４５°、θ２＝４５°が挙げられる。底部幅Ｗ１、上部幅Ｗ２、第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２の値は、上記の具体的な値に限定されないことは勿論である。
【００５５】
第１レンズ保持凹部１ａの下部と、第１レンズホルダー１２との関係をこのように定めることにより、第１レンズホルダー１２が第１レンズ保持凹部１ａの下端で保持されるので、この結果として以下の２つの利点が得られる。
【００５６】
まず、第１に、第１レンズホルダー１２が第１レンズ保持凹部１ａにおける位置調整のために、移動できる範囲を最大にすることができる。
【００５７】
このような構造に代わり、第１レンズ保持凹部１ａの幅を第１レンズホルダー１２の幅とほぼ等しくすることにより、第１レンズホルダー１２が第１レンズ保持凹部１ａの下端からはみ出すことを防止できる。しかしながら、第１レンズ保持凹部１ａのｘ方向の幅が狭くなるので、第１レンズホルダー１２の位置調整が難しくなる。このため、第１レンズ１１のビーム方位の調整レンジが狭くなるので、第１レンズ１１のビーム方位を大きく調整することができなくなる。
【００５８】
第２に、第１レンズホルダー１２を第１レンズ保持凹部１ａの下端まで一旦下げる過程で、第１レンズホルダー１２の傾斜面１２ｂが第１レンズ保持凹部１ａの傾斜面１ｋと接触するようにして、第１レンズホルダー１２が下端の定位置（基準位置）まで案内される。基準位置は、第１レンズ１１の光軸を調整するときの基準となる位置である。これにより、図８に示すように、第１レンズホルダー１２の底面１２ａを、ｘ方向の規定位置、例えばｘ軸の座標０に戻すことができる。
【００５９】
したがって、第１レンズホルダー１２の位置調整は、ｙ方向のみで粗調整することができる。この粗調整の後、ｘ方向およびｙ方向で微調整を行うことで、調整時間を短縮することができる。また、不慣れなオペレータによる調整時に、第１レンズホルダー１２の位置が良く分からなくなっても、第１レンズホルダー１２を第１レンズ保持凹部１ａの下端の基準位置に戻すことで、調整を容易に再開することができる。
【００６０】
なお、第１レンズホルダー２２と第１レンズ保持凹部１ｂとの間、および第１レンズホルダー３２と第１レンズ保持凹部１ｃとの間については図示しないが、図８に示すような第１レンズホルダー１２と筐体１の第１レンズ保持凹部１ａとの構造的な関係が存在する。
【００６１】
〈実施形態の効果〉
本実施形態に係る光源装置１００は、第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃおよび第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆを有する筐体１を備えている。第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃは、第１レンズホルダー１２，２２，３２の第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃに固定される固定面より広い摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａを有している。また、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆは、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２の第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆに固定される固定面より広い傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａを有している。
【００６２】
これにより、第１レンズホルダー１２，２２，３２を摺動面に沿って移動させることにより、第１レンズ１１，２１，３１のｘ方向およびｙ方向の位置を調整することができる。また、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２を傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａに沿って摺動させることにより、第２レンズ１１１，１２１，１３１のｚ方向の位置を調整することができる。
【００６３】
第１レンズ１１，２１，３１の位置が調整されると、第１レンズホルダー１２，２２，３２は、その位置で接着剤により固定される。第２レンズ１１１，１２１，１３１の位置が調整されると、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２は、その位置で接着剤により固定される。
【００６４】
これにより、第１レンズ１１，２１，３１の位置調節後に接着剤の効果による収縮でｚ方向に位置がずれたり、第２レンズ１１１，１２１，１３１の位置調整後に接着剤の効果による収縮でｘ方向およびｙ方向に位置がずれたりすることを防止できる。それゆえ、第１レンズ１１，２１，３１と第２レンズ１１１，１２１，１３１とで、それぞれの位置調整方向と関係のない方向への位置に影響を及ぼさないようにすることができる。したがって、１つの半導体レーザに対して１つのレンズのみを有する従来の光源装置のように、レンズの位置を３次元の方向に調整した後にレンズを接着剤によって固定する方法と比べて、レンズの３次元方向のいずれかに生じる接着剤の硬化収縮による位置への影響を低減することができる。
【００６５】
よって、小型で所望の収束発散特性を備えた複数のレーザの相対的な光軸ズレが起こりにくい信頼性の高い光源装置を提供することができる。
【００６６】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図４〜図６、図９〜図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６７】
〈光源装置の製造方法〉
本実施形態では、光源装置１００の製造方法について説明する。
【００６８】
まず、筐体１に半導体レーザ２１０，２２０，２３０を取り付ける。このとき、半導体レーザ２１０，２２０，２３０を筐体１に嵌め込んで、半導体レーザ２１０，２２０，２３０をレーザホルダー２で押さえた状態で、レーザホルダー２の周囲を覆った固定バネ３をネジ締結によって筐体１に固定する。
【００６９】
次に、複合プリズム４を筐体１の複合プリズム保持凹部１ｇに配置して接着剤により固定する。複合プリズム４の固定を半導体レーザ２１０，２２０，２３０の取り付けよりも先に行ってもよい。
【００７０】
この状態で、第１レンズ部１０，２０，３０をそれぞれ筐体１の第１レンズ保持凹部１ａ，１ｂ，１ｃに配置する。また、第２レンズ部１１０，１２０，１３０をそれぞれ筐体１の第２レンズ保持凹部１ｄ，１ｅ，１ｆに配置する。これにより、筐体１において、第１レンズ部１０，２０，３０および第２レンズ部１１０，１２０，１３０は、それぞれ半導体レーザ２１０，２２０，２３０からの出射光を通す位置に配置される。また、半導体レーザ２１０，２２０，２３０から近い順に、第１レンズ部１０，２０，３０と、第２レンズ部１１０，１２０，１３０とが配置される。
【００７１】
さらに、第１レンズ部１０，２０，３０を、それぞれ第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃ内で移動させることにより、第１レンズ１１，２１，３１の光軸を調整する（第１レンズ光軸調整工程）。そして、第１レンズ部１０，２０，３０を、第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃ内で調整された位置に接着剤により固定する（第１レンズ固定工程）。
【００７２】
また、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を、それぞれ第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆ内で移動させることにより、第２レンズ１１１，１２１，１３１から出射されたビームのスポットサイズを調整する（第２レンズによるビーム収束発散調整工程）。そして、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆ内で調整された位置に接着剤により固定する（第２レンズ固定工程）。
【００７３】
レンズ位置の調整は、以下のようにして行われる。まず、半導体レーザ２１０，２２０，２３０を点灯させた状態で、第１レンズ１１，２１，３１の位置をｙ方向に粗く調整してレーザ光の出射位置に合わせる。その後、第２レンズ１１１，１２１，１３１の位置を調整することで、レーザ光のビームスポットサイズを調整する。さらに、第１レンズ１１，２１，３１の位置を微調整して、レーザ光の方位を調整する。この調整においては、第２レンズ１１１，１２１，１３１から出射された各レーザ光を複合プリズム４によって合波した複数のレーザ光の相対的な光軸のズレを低減できる。これにより、合波後の各レーザ光の相対角度ズレを、第１レンズ１１，２１，３１のｘ方向およびｙ方向の調整によって、容易に調整することができる。
【００７４】
第１レンズ１１，２１，３１の位置調整および第２レンズ１１１，１２１，１３１の位置調整については、上記の手順に限らず、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００７５】
このようにして、光源装置１００が製造される。
【００７６】
なお、第１レンズ部１０，２０，３０が筐体１（第１レンズ保持凹部１ａ〜１ｃの摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）に直接固定されるため、第１レンズホルダー１２，２２，３３のそれぞれの固定面はレーザ光の出射方向に対して概ね垂直方向になる。このため、レーザ光の熱が第１レンズ部１０，２０，３０に伝わりやすくなるので、接着剤の接着性に影響を及ぼす。そこで、筐体１に直接ではなく筐体１の熱伝導率より低い材料を筐体１と第１レンズ部１０，２０，３０との間に挿入する。これにより、熱の影響を低減して、熱が接着剤の接着性に及ぼす影響を低減することができる。
【００７７】
〈第１レンズの位置調整〉
続いて、第１レンズ１１，２１，３１の位置調整（光軸調整工程）について詳細に説明する。
【００７８】
図９は、本実施形態２に係るレンズ調整方法における筐体１の姿勢を示す斜視図である。図１０は、当該レンズ調整方法に好適な第１レンズホルダー１２の外観構成を示す斜視図である。図１１の（ａ）は、第１レンズホルダー１２をチャッキング機構５とクランプ機構６とで保持する状態を示す要部断面図である。図１１の（ｂ）は、第１レンズホルダー１２をチャッキング機構５とクランプ機構６とで移動させる状態を示す要部断面図である。図１２の（ａ）は、第１レンズホルダー１２を移動させた状態を示す要部断面図である。図１２の（ｂ）は、第１レンズホルダー１２を基準位置に戻した状態を示す要部断面図である。図１３の（ａ）は、本実施形態で使用する第１レンズホルダー保持構造を示す要部断面図である。図１３の（ｂ）は、本実施形態で使用する他の第１レンズホルダー保持構造を示す要部断面図である。
【００７９】
第１レンズ１１，２１，３１の位置調整は、筐体１の底面が水平面と平行な状態で行ってもよいが、図９に示すように、筐体１を水平面に対して傾斜した状態で行ってもよいし、筐体１を水平面に対して垂直に立てた状態で行ってもよい。筐体１を水平面に対して傾斜させる場合、その傾斜角度は３０°以上かつ９０°未満である。
【００８０】
以降、代表して第１レンズ１１の位置調整について説明する。他の第１レンズ２１，３１の位置調整については、その説明を省略するが、第１レンズ１１の位置調整と同様にして行われる。
【００８１】
まず、第１レンズ部１０を第１レンズ保持凹部１ａ内に配置する。このとき、第１レンズ部１０における第１レンズホルダー１２の第１レンズ保持凹部１ａに固定される固定面（半導体レーザ２１０側の面）を、図４に示す摺動面１ａａに押し当てる。ここで、筐体１を傾斜させること、または垂直に立てることによって、第１レンズホルダー１２に重力が作用するために摺動面１ａａ側に落ち込む。
【００８２】
また、第１レンズホルダー１２を摺動面１ａａにバネや押し当て棒のような治具で押し当てるようにする。あるいは、図１０に示すように、第１レンズホルダー１２の両方の側端面に当接板１４を１つずつ設け、これらの当接板１４にバネを押し当てることで、第１レンズホルダー１２を摺動面１ａａにバネを押し当ててもよい。このように押し当てることで、第１レンズホルダー１２のｚ方向への動きを防止して、安定して調整を行うことができる。
【００８３】
この状態で、半導体レーザ２１０を点灯させながら、第１レンズホルダー１２を図１１の（ａ）に示す基準位置に配置する。基準位置（リセット位置）では、第１レンズホルダー１２の底面１２ａと、筐体１の底面とが同一平面上にあり、第１レンズホルダー１２のｘ座標における位置が０となる。
【００８４】
この状態から、図１１の（ａ）に示すように、上方からチャッキング機構５の一対のチャック面５ａで第１レンズホルダー１２の上部における両側の傾斜面１２ｃを押さえ、下方からクランプ機構６で第１レンズホルダー１２の底面１２ａを押さえる。そして、図１１の（ｂ）に示すように、第１レンズホルダー１２をずれないように押さえ込んだ状態で、チャッキング機構５およびクランプ機構６をｙ方向（矢印方向）に移動させ、さらにチャッキング機構５およびクランプ機構６をｘ方向に移動させる。
【００８５】
このようにして、第１レンズ部１０を摺動面１ａａに押さえ付けた状態で移動させることにより、第１レンズ１１のｙ方向およびｘ方向の位置を調整する。ｙ方向およびｘ方向の位置調整の順序は上記の逆であってもよい。また、第１レンズ部１０を移動させるときには、半導体レーザ２１０を点灯させておく。
【００８６】
なお、チャッキング機構５およびクランプ機構６の構造は、第１レンズホルダー１２を挟み込むことができればよく、図１１に示す構造に限定されない。
【００８７】
そして、第１レンズ部１０が図１２の（ａ）に示す位置にあるときに、レーザ光の方位が決定すると、第１レンズ１１のｙ方向への位置調整（粗調整）が完了する。この位置調整が不調に終わり、位置調整の継続が困難になった場合、第１レンズ部１０を図１２の（ｂ）に示す基準位置に戻すことにより、位置調整を再開することができる。
【００８８】
なお、他の筐体７，８の例として図１３の（ａ）および（ｂ）に示す構成について説明する。
【００８９】
図１３の（ａ）に示す構成では、筐体７に第１レンズ保持凹部７ａが設けられている。第１レンズ保持凹部７ａの一対の底部７ｂは、所定の厚さを有している。また、底部７ｂの間は開放されている。このような構成では、第１レンズ部１０が底部７ｂ上に乗る。このため、第１レンズ部１０をそれ以上に筐体７の底面に近づけることはできない。
【００９０】
一方、図１３の（ｂ）に示す構成では、筐体８に第１レンズ保持凹部８ａが設けられている。第１レンズ保持凹部８ａの一対の底部８ｂは、一部傾斜面を有しているが所定の厚さがある部分も有している。また、底部８ｂの間は開放されている。このような構成でも、第１レンズ部１０が底部８ｂ上に乗る。このため、第１レンズ部１０をそれ以上に筐体８の底面に近づけることはできない。
【００９１】
このように、上記の構成では、第１レンズ部１０のｙ方向の可動域が狭いので、ｙ方向の位置調整範囲が狭くなっている。このため、光源装置の薄型化のため、筐体７，８の厚み（ｙ方向の大きさ）を小さくすると、ｙ方向の位置調整範囲がより狭くなってしまう。
【００９２】
これに対し、実施形態１，２に係る光源装置１００では、第１レンズ部１０の可動域を筐体１の底面にまで広げることができる。これにより、光源装置１００の薄型化によって、筐体１の厚みが薄くなっても、ｙ方向の位置調整範囲を広く確保することができる。
【００９３】
〈第２レンズの位置調整〉
第２レンズ１１１，１２１，１３１から出射されたビームのスポットサイズの調整（ビーム収束発散調整工程）は、第１レンズ１１，２１，３１の調整と異なり、筐体１の底面が水平面と平行な状態で行う。
【００９４】
まず、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を、それぞれ、第２レンズ保持凹部１ｄ〜１ｆ内に配置する。このとき、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２における底面が図５に示す傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａにそれぞれ接するように、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を配置する。
【００９５】
この状態で、第２レンズ部１１０，１２０，１３０をｚ方向に移動させる。このとき、第２レンズ部１１０において図６の（ｂ）に示す押板１１４を垂直面１１２ａに当てて矢印方向に押すことで、第２レンズ部１１０を移動させることができる。同様にして、第２レンズ部１２０，１３０も移動させる。これにより、第２レンズ部１１０，１２０，１３０は、傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ上をそれぞれ摺動していく。
【００９６】
本実施形態では、光源に近い第１レンズ部１０，２０，３０に光軸調整機能を持たせて、光源から遠い第２レンズ部１１０，１２０，１３０にビームの収束発散調整機能を持たせている。このように第１レンズ部１０，２０，３０と第２レンズ部１１０，１２０，１３０とで調整機能を分担させるのは、第２レンズ１１１，１２１，１３１よりも光源に近い第１レンズ１１，２１，３１によって光軸調整を行う方が感度を緩和でき、調整しやすいからである。ただし、第１レンズ部１０，２０，３０にビーム収束発散調整機能を持たせて、第２レンズ部１１０，１２０，１３０に光軸調整機能を持たせてもよい。
【００９７】
〈複数の光軸の相対的なズレの調整〉
第２レンズ部１１０，１２０，１３０から出射されたレーザ光は、複合プリズム４によって合波される。合波された複数のレーザ光の光軸が相対的にずれた場合、例えば第１レンズ部１０のみをｘ方向またはｙ方向へ再度摺動する。このように、第１レンズ１１，２１，３１の光軸調整を再度行うことで、合波された複数のレーザ光の光軸の相対的ずれをなくすように調整することができる。この調整においては、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を再度調整する必要がないため、より簡便かつ高精度な調整が可能である。
【００９８】
〈第１レンズ部と第２レンズ部との衝突防止〉
光源装置１００では、市場で要求される所望の発光点を得るために、半導体レーザ２１０，２２０，２３０のそれぞれについて、２つずつの、第１レンズ１１，２１，３１と、第２レンズ１１１，１２１，１３１とを用いている。このため、第１レンズ部１０，２０，３０の出射面と、それぞれに対応する第２レンズ部１１０，１２０，１３０の入射面との距離が１ｍｍ以下である可能性の高いことが想定される。当該距離が１ｍｍ以下である場合、第１レンズ部１０，２０，３０と、第２レンズ部１１０，１２０，１３０とを摺動させるときに、相互が衝突する可能性がある。このような衝突によって第２レンズ１１１，１２１，１３１がそれぞれ第１レンズ部１０，２０，３０と接触することを回避するために、光源装置１００では、以下に示す構造が採用されている。
【００９９】
第１レンズホルダー１２，２２，３２の光出射側の端面（第１端面）が、それぞれ、第１レンズ１１，２１，３１の凸面（光出射側の面）の頂部からｚ方向へ所定間隔をおいて設けられている。この所定間隔の領域において、第１レンズアパチャー１３，２３，３３は、第１レンズホルダー１２，２２，３２の光出射側の端面よりも光入射側に退いた位置に配置されている。これにより、第１レンズアパチャー１３，２３，３３の光出射側の端面と、それぞれの端面から光出射側に突出する第１レンズホルダー１２，２２，３２の端面とで段差が形成される。
【０１００】
具体的には、図１０に示すように、第１レンズアパチャー１３の光出射側の端面と、当該端面から光出射側に突出する第１レンズホルダー１２の端面とで段差１２ｄが形成される。また、図２の（ｄ）に示すように、第１レンズアパチャー２３の光出射側の端面と、当該端面から光出射側に突出する第１レンズホルダー２２の端面とで段差２２ｄが形成される。図示はしないが、第１レンズアパチャー３３の光出射側の端面と、当該端面から光出射側に突出する第１レンズホルダー３２の端面とでも段差が形成される。
【０１０１】
一方、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２の光入射側の端面（第２端面）は、それぞれ第１レンズホルダー１２，２２，３２の光出射側の端面に対向するように形成されている。また、第２レンズ１１１，１２１，１３１の光入射側の平坦面は、それぞれ第１レンズアパチャー１３，２３，３３の光出射側の端面と対向するように配置されている。
【０１０２】
このような構造により、第１レンズ部１０，２０，３０と第２レンズ部１１０，１２０，１３０とが、それぞれの摺動時に衝突しても、第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２の光入射側の端面と、第１レンズホルダー１２，２２，３２の光出射側の端面とがそれぞれ衝突する。しかしながら、第１レンズアパチャー１３，２３，３３が第１レンズホルダー１２，２２，３２の光入射側の端面よりも光入射側に退いた位置にあるため、第２レンズ１１１，１２１，１３１は、第１レンズアパチャー１３，２３，３３と接触することはない。
【０１０３】
なお、上記の構造では、第１レンズ部１０，２０，３０に段差を設けているが、第２レンズ部１１０，１２０，１３０に段差を設けてもよい。また、第１レンズ部１０，２０，３０および第２レンズ部１１０，１２０，１３０の双方に段差を設けてもよい。ここで、第２レンズ部１１０，１２０，１３０における段差は、第２レンズ１１１，１２１，１３１の光入射面（平坦面）が、それぞれ第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２の光入射側の端面よりも光出射側に退いた位置に配置されることで形成される。
【０１０４】
〈実施形態の効果〉
本実施形態に係る光源装置１００の製造方法は、半導体レーザ２１０，２２０，２３０のそれぞれについて、第１レンズ１１，２１，３１と、第２レンズ１１１，１２１，１３１とで、個別に位置を調整して接着剤によって固定する。具体的には、第１レンズ１１，２１，３１については、ｘ方向およびｙ方向への位置調整を行った後に固定し、第２レンズ１１１，１２１，１３１については、ｚ方向への位置調整を行った後に固定する。
【０１０５】
これにより、第１レンズ１１，２１，３１の位置調整後における接着剤の硬化による収縮のために、第１レンズ１１，２１，３１のｚ方向の位置がずれることを防止できる。また、第２レンズ１１１，１２１，１３１の位置調整後における接着剤の硬化による収縮のために、第２レンズ１１１，１２１，１３１のｘ方向およびｙ方向の位置がずれることを防止できる。
【０１０６】
このように、第１レンズ１１，２１，３１と第２レンズ１１１，１２１，１３１とで、それぞれの位置調整方向と関係のない方向への位置に影響を及ぼさないようにすることができる。したがって、１つの半導体レーザに対して１つのレンズのみを有する従来の光源装置のように、レンズの位置を３次元の方向に調整した後にレンズを接着剤によって固定する方法と比べて、接着剤の硬化収縮によるレンズの位置への影響を低減することができる。しかも、従来の方法と比べて接着剤の塗布量を減少させることができる。
【０１０７】
また、第１レンズ１１，２１，３１をｘ方向およびｙ方向に変位させることにより、レーザ光のビーム方位を変えることができる。また、第２レンズ１１１，１２１，１３１をｚ方向に移動させることにより、レーザ光のビームスポットサイズを調整することができる。これにより、半導体レーザ２１０，２２０，２３０の各波長のレーザ光を合波させることで白色光を生成する場合の相対的な光軸のずれの微調整を容易にすることができる。
【０１０８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光源装置は、半導体レーザ２１０，２２０，２３０と、第１レンズ部１０，２０，３０と、第２レンズ部１１０，１２０，１３０と、前記半導体レーザ２１０，２２０，２３０、前記第１レンズ部１０，２０，３０および前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０を保持する筐体１とを備え、前記筐体１が、前記第１レンズ部１０，２０，３０が固定される第１面（摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）と、前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０が固定される第２面（傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）とを有し、前記第１面が、前記半導体レーザ２１０，２２０，２３０の光軸の方向に垂直であり、かつ前記第１レンズ部１０，２０，３０の前記第１面に固定される第１固定面より広く、前記第２面が、前記光軸の方向に平行であり、かつ前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０の前記第２面に固定される第２固定面より広い。
【０１０９】
上記の構成によれば、第１レンズの光軸の調整のために、第１レンズを第１面上の光軸に垂直な方向に移動させることができ、かつ第２レンズから出射されたビームのスポットサイズの調整のために、第２レンズを第２面上の光軸と平行な方向に移動させることができる。これにより、第１レンズの光軸の調整時と第２レンズから出射されたビームのスポットサイズの調整時とで、第１レンズと第２レンズとをそれぞれ異なる方向に移動させることができる。したがって、光軸調整方向およびビームスポットサイズの調整方向と関係のない方向への位置に影響を及ぼさないようにすることができる。よって、接着剤の硬化収縮によるレンズの位置への影響を低減することができる。
【０１１０】
本発明の態様２に係る光源装置は、上記態様１において、前記第１レンズ部１０，２０，３０が前記第１面に接着剤によって固定され、前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０が前記第２面に接着剤によって固定されてもよい。
【０１１１】
上記の構成によれば、第１レンズの位置調整後、第１レンズを固定する接着剤が硬化するとき、接着剤は主にｚ方向に収縮するが、ｘ方向およびｙ方向へほとんど収縮しない。したがって、硬化収縮時における光軸のずれが防止できる。また、第２レンズの位置調整後、第２レンズを固定する接着剤が硬化するとき、ｙ方向に主に収縮するが、ｚ方向へほとんど収縮しない。したがって、硬化収縮時における第２レンズから出射されたビームのスポットサイズがずれることを防止できる。
【０１１２】
本発明の態様３に係る光源装置は、上記態様１または２において、前記第２面は、前記光軸に対して平行であり、かつ前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０を支持するように形成されていてもよい。
【０１１３】
上記の構成によれば、第２レンズの光軸の調整時において、第２レンズ保持体を光軸に対して平行な方向に移動させることができる。
【０１１４】
本発明の態様４に係る光源装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記第１レンズ部１０，２０，３０が、第１レンズ１１，２１，３１と、前記第１レンズ１１，２１，３１を保持する第１レンズ保持体（第１レンズホルダー１２，２２，３２）とを有し、前記第２レンズ部１１０，１２０，１３０が、第２レンズ１１１，１２１，１３１と、前記第２レンズ１１１，１２１，１３１を保持する第２レンズ保持体（第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２）とを有し、前記第１レンズ保持体の光出射側の第１端面と前記第２レンズ保持体の光入射側の第２端面とが対向し、前記第１レンズ１１，２１，３１を含む光学部品は、前記第１端面よりも光入射側に退いた位置に配置される構造、および前記第２レンズ１１１，１２１，１３１を含む光学部品は、前記第２端面よりも光出射側に退いた位置に配置される構造の少なくともいずれか一方を備えていてもよい。
【０１１５】
光学部品、第１レンズおよび第２レンズの位置調整のために第１レンズ保持体と第２レンズ保持体とをそれぞれ移動させるときに、第１レンズ保持体と第２レンズ保持体とが衝突しても、第１レンズ保持体の第１端面と第２レンズ保持体の第２端面とが衝突する。しかしながら、第１レンズを含む光学部品は第２レンズ保持体と接触することを回避できる。また、第２レンズを含む光学部品は第１レンズ保持体と接触することを回避できる。
【０１１６】
本発明の態様５に係る光源装置は、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記筐体１が、前記第１面を含み、かつ前記第１レンズ部１０，２０，３０を保持する第１レンズ保持凹部１ａ，１ｂ，１ｃを有しており、前記第１レンズ保持凹部１ａ，１ｂ，１ｃが、前記第１レンズ部１０，２０，３０の下部と対向する対向面（傾斜面１ｋ）を有していてもよい。
【０１１７】
上記の構成によれば、第１レンズ保持体を支持面で支持することで、第１レンズ保持体を第１レンズ保持凹部から落下することなく保持することができる。
【０１１８】
本発明の態様６に係る光源装置は、上記態様５において、前記対向面が、前記筐体１の底部に対して傾斜していてもよい。
【０１１９】
上記の構成によれば、第１レンズ部が傾斜面に沿って筐体の底部に案内することができる。これにより、筐体の底部を第１レンズの光軸調整の起点を基準位置とすれば、第１レンズ部を基準位置に戻すことができる。また、第１レンズの光軸調整が不調に終わっても、第１レンズ部を基準位置に戻すことにより、第１レンズの光軸調整を容易に再開することができる。
【０１２０】
本発明の態様７に係る光源装置の製造方法は、第１レンズ１１，２１，３１を保持する第１レンズ保持体（第１レンズホルダー１２，２２，３２）を筐体１に設けられた第１面（摺動面１ａａ，１ｂａ，１ｃａ）に摺動させて半導体レーザ（２１０，２２０，２３０）の光軸に対する前記第１レンズ１１，２１，３１の光軸を調整する第１レンズ光軸調整工程と、前記第１面に前記第１レンズ保持体を固定する第１レンズ固定工程と、第２レンズ１１１，１２１，１３１を保持する第２レンズ保持体（第２レンズホルダー１１２，１２２，１３２）を前記筐体１に設けられた第２面（傾斜支持面１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ）に摺動させて前記半導体レーザ（２１０，２２０，２３０）の光軸に対する前記第２レンズ１１１，１２１，１３１から出射されたビームのスポットサイズを調整するビーム収束発散調整工程と、前記第２面に前記第２レンズ保持体を固定する第２レンズ固定工程とを含む。
【０１２１】
上記の構成によれば、第１レンズによる光軸の調整と、第２レンズによるビームスポットサイズの調整とをそれぞれ独立して行うことができる。
【０１２２】
本発明の態様８に係る光源装置の製造方法は、上記態様７において、前記第１レンズ光軸調整工程で、前記第１レンズ保持体を前記光軸に対し垂直な前記第１面に摺動させ、前記ビーム収束発散調整工程において、前記第２レンズ保持体を前記光軸に対し平行な前記第２面に摺動させてもよい。
【０１２３】
上記の構成によれば、第１レンズ光軸調整工程において、第１レンズの光軸を光軸に垂直な方向に調整することができ、かつビーム収束発散調整工程において、第２レンズを光軸と平行な方向に調整することができる。
【０１２４】
本発明の態様９に係る光源装置の製造方法は、上記態様７または８において、前記第１レンズ光軸調整工程で、前記筐体１を水平面に対して傾斜させた状態または前記筐体１を水平面に対して垂直に配置した状態で前記第１レンズ保持体を摺動させてもよい。
【０１２５】
上記の構成によれば、第１レンズ保持体に重力が作用するために、第１レンズ保持体を第１面に落とし込むことができる。これにより、第１レンズ保持体を容易に第１面に摺動させることができる。
【０１２６】
本発明の態様１０に係る光源装置の製造方法は、上記態様７から９のいずれかにおいて、前記光源装置が複数の前記半導体レーザを備え、前記第１レンズ光軸調整工程および前記ビーム収束発散調整工程の後、複数の前記半導体レーザからの合波された複数のビームの光軸のずれを調整するために前記第１レンズ光軸調整工程を再度行ってもよい。
【０１２７】
上記の構成によれば、第１レンズ光軸調整工程を再度行うことで、合波された複数のビームの光軸のずれを調整できるので、第２レンズ部１１０，１２０，１３０を再度調整する必要がない。したがって、より簡便かつ高精度な調整が可能である。
【０１２８】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１  筐体
１ａ，１ｂ，１ｃ  第１レンズ保持凹部
１ａａ，１ｂａ，１ｃａ  摺動面（第１面）
１ｄａ，１ｅａ，１ｆａ  傾斜支持面（第２面）
１ｋ  傾斜面（対向面）
１１，２１，３２  第１レンズ
１２，２２，３２  第１レンズホルダー（第１レンズ保持体）
１００  光源装置
１１１，１２１，１３１  第２レンズ
１１２，１２２，１３２  第２レンズホルダー（第２レンズ保持体）
２１０，２２０，２３０  半導体レーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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