(57)【要約】      （修正有）【課題】高い波長転換効率を備えるレーザーデバイスを提供する。【解決手段】レーザー光源モジュール１００、光学アウトプットモジュール２００、パルス式ドライバ回路３００からなり、レーザー光源モジュール１００は、スリーブ１１０、レシーブ台１２０を備え、該スリーブ１１０内部に嵌めて設置したレーザーダイオード１３０、及びレシーブ台１２０内部に嵌めて設置した波長転換器１４０を備え、スリーブ１１０とレシーブ台１２０との間のＸ、Ｙ、Ｚ軸の位置合わせ調節を、外環１４３によりＸ、Ｙ軸方向の調整を、また、光軸Ｚ方向の調整をスライド移動により行って、波長転換器１４０の入射面を８０ミクロン以下の間隙で、レーザーダイオード１３０の発光点に近接するよう調節して波長転換効率の向上を図ることができる様に構成する。【選択図】図５
0003153564.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
スリーブ及びレシーブ台を備えるレーザー光源モジュール、該レシーブ台内部に設置する光学アウトプットモジュール、パルス式ドライバ回路からなるレーザーデバイスであって、
該スリーブ内部には、レーザーダイオード(laser diode)を嵌めて設置し、該レシーブ台内部には、波長転換器及び光学アウトプットモジュールを嵌めて設置し、該波長転換器の入射面は、該レーザーダイオード(laser diode)の発光点に近接するよう調節し、
該レーザーダイオード(laser diode)は、金属ソケットを備えると共に、該金属ソケットを嵌めるスリーブ内壁との間に塗布された一層の高い熱伝導係数放熱ペーストを介して一体に接着して該レーザーダイオードの発熱をスリーブを介して外部に放熱可能とし、
該光学アウトプットモジュールは、フォーカスレンズユニット及び光学検出モジュールを備え、
該フォーカスレンズユニットは、少なくとも２個のレンズを備え、
該光学検出モジュールは、該フォーカスレンズユニットの少なくとも２個のレンズの間の光学ルート上に設置し、フィルターレンズ、ビームスプリッター、フォトディテクターを備えて、筒台上に組立てられ、
該フィルターレンズは、該レーザー光源モジュールの波長転換器の前に該レシーブ台の中心軸に垂直に設置されて、該レーザー光源モジュールが伝送する入射光線を受光してその内の非特定波長光線をフィルタリングし、
該ビームスプリッターは、該筒台上に斜めにセットされて、該フィルターレンズを通過した特定波長入射光線を透過すると共に、その内の一部分の光線を反射し、
該フォトディテクターは、該フィルターレンズと該ビームスプリッターとの間の筒台の内部に該入射光線の進行方向と平行で水平に設置され、該ビームスプリッターにより反射された部分光線を受け取ってその光線強度に基づき、光源検出信号を発信して、該パルス式ドライバ回路にフィードバックし、
該パルス式ドライバ回路は、フォトダイオード電流検出回路、第一電圧フォロワー、ローパスアクティブフィルター、第二電圧フォロワー、レーザーダイオードドライバ回路、参照電圧供給回路、オシレーター回路過電流保護回路からなり、
パルス調整方式により、レーザーダイオード(laser diode)の発光を駆動し、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を動態調整し、安定した光アウトプットパワーを達成したことを特徴とする、レーザーデバイス。
【請求項２】
前記波長転換器は、クリスタルキャップ内に連結し、該クリスタルキャップの外周には、外環を嵌めて設置し、該外環はさらに、該レシーブ台内部に嵌めて設置し、
これにより該波長転換器と、該スリーブ内部に組み立てるレーザーダイオード(laser diode)との間を、該外環により該レシーブ台120内において先にX、Y軸の位置合わせ調節を行い、Z軸（レシーブ台中心軸）上において、前後にスライドして位置を調節し、
波長転換器とレーザーダイオード(laser diode)との間のX、Y、Z軸の位置合わせ調節を完成後、該スリーブと該レシーブ台を接着させて固定し、一体に組み立てたことを特徴とする、請求項１記載のレーザーデバイス。
【請求項３】
前記波長転換器の入射面は、８０μ（10-6m）以下の間隙で、レーザーダイオード(laser diode)の発光点に近接したことを特徴とする、請求項１記載のレーザーデバイス。
【請求項４】
前記光学アウトプットモジュール中において、該ビームスプリッターは、該フィルターレンズを通過した特定波長入射光線を受光し、その内の一部分の光線を、該フォトディテクターに反射し、
該ビームスプリッターの入射光線の方向と該ビームスプリッターにより反射された部分光線の反射方向との間の反射角θは５０°≦θ≦９０°の条件を満たすことを特徴とする、請求項１記載のレーザーデバイス。
【請求項５】
前記パルス式ドライバ回路のフォトダイオード電流検出回路は、光学アウトプットモジュール中のフォトディテクターを利用し、レーザー光源モジュール中のレーザーダイオード(laser diode)の光線強度に対応する電流を発し、
さらに、レジスターを流れ、アース電位に至り、積乗する電圧は、レーザーダイオード(laser diode)が発する光信号強度の対応値とし、バリアブルレジスターを配置して光信号アウトプットの強弱を調整し、
該第一電圧フォロワーは、フォトダイオード電流検出回路と主動フィルター回路の比較回路のバッファーとし、これにより主動フィルター回路と比較回路が、フォトダイオード電流検出回路の影響を受けることを回避せしめ、
該ローパスアクティブフィルターは、演算増幅器で、そのプラス端入力は、参照電圧供給回路に接続し、レーザーダイオード(laser diode)の発光強度の参照基準とし、
該第一電圧フォロワーが伝送する光信号強度の対応値は、そのマイナス端入力に接続し、参照電位と比較を行い、次に第二電圧フォロワーに出力し、レーザーダイオード(laser diode)発光の強度を制御し、
該第二電圧フォロワーは、演算増幅器で、レーザーダイオード(laser diode)を駆動し、該レーザーダイオード(laser diode)の作動電流変化が、ローパスアクティブフィルターにフィードバックし、光アウトプットパワーの安定性に影響を及ぼすことを回避し、
該レーザーダイオード(laser diode)ドライバ回路は、ソフトスタート回路及び電流検出回路を備え、
該ソフトスタート回路は、該ローパスアクティブフィルターが伝送する信号に基づき、該レーザーダイオード(laser diode)を駆動し、かつ、キャパシターを配置してスタートアップの瞬間に、ソフトスタート（Soft-Start）して、レーザーダイオード(laser diode)がスタートアップの瞬間に、発光強度が設定値を超過することを回避し、
該電流検出回路は、レーザーダイオード(laser diode)を駆動する電流を電圧に転換し、該過電流保護回路に伝送して、レーザーダイオード(laser diode)が作動電流の過大によりショートすることを回避せしめ、
該参照電圧供給回路は、安定した参照電位を提供し、レーザーダイオード(laser diode)発光強度の参照基準とし、
該オシレーター回路は、一定周波数のクロック信号を発生し、レーザーダイオードドライバ回路に伝送し、レーザーダイオードを駆動して、該周波数のパルス形式により発光させ、
該過電流保護回路は、レーザーダイオードの作動電流が所定の作動電流を超えると、直ちに信号を発信してレーザーダイオードドライバ回路を中断し、こうして、レーザーダイオードが作動電流の過大によりショートすることを回避せしめ、
該フォトダイオード電流検出回路が積乗した電圧が、該ローパスアクティブフィルター中のプラス端入力の参照電位より大きい時には、該フォトダイオード電流検出回路が積乗した電圧が、該ローパスアクティブフィルター中のプラス端入力の参照電位と等しくなるまで、該ローパスアクティブフィルターは、レーザーダイオードの作動電流を低下させ、
該フォトダイオード電流検出回路が積乗した電圧が、該ローパスアクティブフィルター中のプラス端入力の参照電位より小さい時には、該フォトダイオード電流検出回路が積乗した電圧が、該ローパスアクティブフィルター中のプラス端入力の参照電位に等しくなるまで該ローパスアクティブフィルターは、レーザーダイオードの作動電流を拡大することを特徴とする、請求項１記載のレーザーデバイス。
【請求項６】
前記パルス式ドライバ回路中のレーザーダイオードドライバ回路はさらに、該ソフトスタート回路に設置するキャパシターにより、該レーザーダイオードを駆動し、配線をオフ（off）を呈する切断状態としても、その時、その駆動電流は、非0状態を保留されることを特徴とする、請求項５記載のレーザーデバイス。
【請求項７】
前記レーザーダイオードが駆動され、回路が、オフ（off）の切断状態である時、その駆動電流は、レーザーダイオードの臨界電流Ith（threshold current）或いは臨界電流近くに保留されることを特徴とする、請求項６記載のレーザーデバイス。
【請求項８】
前記パルス式ドライバ回路中のオシレーター回路が発生するクロック信号の周波数は、30Hz以上、600KHzであることを特徴とする、請求項５記載のレーザーデバイス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、レーザーデバイスに関し、特にスリーブとレシーブ台との間のX、Y、Z軸の位置合わせ調節により、レーザー光が波長転換器に入射する位置を、最適な状況に調節可能で、パルス調整方式により、光アウトプットパワー自動調節機能を組み合わせて、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を駆動し、動態調整を行う高い波長転換効率を備えるレーザーデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザーデバイスは、体積が小さく、効率が高く、さらにライフサイクルは長く、ビームの品質が優れているなどの長所を備える。
そのため、電子、マルチメディア情報、通信、バイオテクノロジー、医薬衛生テクノロジーなどの分野で広く応用されている。
【０００３】
既存のレーザーデバイスは、一般には、ドライバ回路、レーザー光源モジュール、光学アウトプットモジュールからなる。
該レーザー光源モジュールは、様々な活性媒体を用いて、レーザー光源を提供する。
該光学アウトプットモジュールは、レーザー光の進行方向を調整可能で、非特定波長のレーザー光をフィルタリングし、例えば、緑色光などの特定波長を備える平行レーザー光を出力する。
フォトディテクター（photo detector）は、ビームスプリッター（beam-splitting lens）により反射された一部のレーザー光の強度を検出し、これにより光源検出信号を発信し、ドライバ回路にフィードバックする。
これにより、ドライバ回路は、光源検出信号に基づき、レーザー光源モジュールに発信する駆動信号を調整して、レーザーデバイスは、安定した光学アウトプット駆動電源を提供することができる。
【０００４】
半導体レーザー光源モジュールは、レーザーダイオード（laser diode）を励起光源として使用する。
それは、波長転換器を用いて周波数重複原理により、既知の波長（λ1）のレーザー光を、異なる波長（λ2）のレーザー光（青色光、緑色光など）に転換・供給して異なる波長領域に用いる。
波長転換器は、様々な構造のものが用いられ、半導体レーザー光源モジュールの機能は、その波長転換効率（wavelength conversion efficiency）により決まる。
【０００５】
転換前のレーザー光の波長λ1が、その最大転換波長（maximum conversion wavelength）λcに合致する時、レーザー光源モジュールは、最適な波長転換効率を達成することができる。
転換前のレーザー光の波長λ1が、最大転換波長λcより小さい、或いは大きい場合は、波長転換効率は低下する。
しかし、転換前のレーザー光波長λ1或いは最大転換波長λcは共に、操作環境の温度に従い変化し、しかも、温度改変率に従い、相互に異なる。
よって、従来の技術では、レーザーデバイスの出力駆動電源を安定させるために、特許文献１、２、３、４、５記載の構成が挙げられている。
【０００６】
特許文献４が示す構造では、ビームスプリッター（splitter）を凹レンズと凸レンズとの間に設置し、フォトディテクターを凹レンズとビームスプリッターとの間に設置し、レーザー光がビームスプリッターを経て、フォトディテクターに反射する一部のレーザー光の駆動電源を検出する。
ここで、レーザー光発射方向（emitting direction）と一部のレーザー光の反射方向（reflecting direction）との間の反射角（reflecting angle）は、45度以下である。
【０００７】
しかし、フォトディテクターの受光面は、レーザー光の発射方向に垂直で、つまり、フォトディテクターはレーザー光発射方向に近すぎるため、レーザー光の発射方向に影響を及ぼし易い。
しかも、組立て時にフォトディテクターの高さ位置を調整しにくいため、組立て作業の困難を招き、量産化に不利である。
また、レーザーダイオード(laser diode)の作動温度は、使用時間が長くなれば高くなり、その波長転換効率を低下させてしまうため、その放熱機能も当然重要である。
【０００８】
レーザー光点が、非線形クリスタル（波長転換器）に入射する位置により、それによる転換効率には非常に大きな差異がある。
したがって、レーザー光源モジュールの構造が、X、Y、Z軸のような調節機能を備えるならば、転換効率を最大、すなわち最適の状況に調整することができる。
もし、非線形クリスタルの入射面を、レーザーダイオード(laser diode)に近接する発光点に調整することができれば、転換効率を最大に調整することができる。
よって、例えば、緑色光などのレーザーデバイスに対して、構造、或いは組立て作業を簡素化するなど、より完璧な対応設計を提出することができれば、量産化及びコスト低下に有利で、その転換効率を効果的に向上させることができ、市場のニーズに応えることができる。
本考案は、従来のレーザーデバイスの上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】中華民国特許第M249343号
【特許文献２】中華民国特許第M245662号
【特許文献３】中華民国特許第I261959号
【特許文献４】米国特許US6,970,295
【特許文献５】米国特許Pub. No. US 2005/0041705A1
【特許文献６】特開２００７−４７５７４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案が解決しようとする課題は、特にスリーブとレシーブ台との間のX、Y、Z軸の位置合わせ調節を用いて、レーザー光が波長転換器に入射する位置を、最適な状況に調節可能で、パルス調整方式により、光アウトプットパワー自動調節機能を組み合わせて、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を駆動し、動態調整を行うレーザーデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本考案は下記のレーザーデバイスを提供する。
レーザーデバイスは、レーザー光源モジュール（laser light source module）、光学アウトプットモジュール（optical output module）、パルス式ドライバ回路（pulse-type driving circuit）からなり、
該レーザー光源モジュールは、スリーブを備え、レーザーダイオード(laser diode)をその内部に嵌めて設置し、
さらにレシーブ台を備え、波長転換器と光学アウトプットモジュールを、その内部に嵌めて設置し、
該スリーブと該レシーブ台との間に備えるX、Y、Z軸3D空間の位置合わせ調節機能により、レーザーダイオード(laser diode)のレーザー光点は、波長転換器（非線形クリスタル）の位置に入射し、最適な状況に調節され、
例えば、非線形クリスタルの入射面を、80ミクロン（micron，10-6m）以下の間隙で、レーザーダイオード(laser diode)の発光点に接近するよう調節することにより波長転換器の転換効率を最大に調整可能となり、波長転換効率が高い設計性能を達成することができる。
該レーザーダイオード(laser diode)は、銅、アルミニウム、或いはその合金などの金属により製造するスリーブの内部に嵌めて設置され、
かつ、該レーザーダイオード(laser diode)の金属ソケット（一般には銅製）と該スリーブ内壁との間には、高い熱伝導係数を備える一層の放熱ペーストを塗布し、これによりレーザーダイオード(laser diode)の作動時に発生する熱エネルギーは、放熱ペーストにより金属スリーブへと伝導され、良好な放熱効果を達成し、
これにより、レーザーダイオード(laser diode)の作動温度を制御し、作動温度が上昇し、波長転換効率に影響を及ぼすことを回避し、
該光学アウトプットモジュールは、該レシーブ台内に設置し、フォーカスレンズユニット及び光学検出モジュールを備え、
該フォーカスレンズユニットは、双凹レンズ、平凸レンズなどの少なくとも２個のレンズからなり、
該光学検出モジュールは、該フォーカスレンズユニットに設置する少なくとも２個のレンズの間の光学ルート上に設置し、
フィルターレンズを備え、該レーザー光源モジュールの前に設置し、該レーザー光源モジュールが伝送して来る入射光線を受光してその内の非特定波長光線をフィルタリングし、
ビームスプリッターは、該フィルターレンズを通過した特定波長入射光線を受けてその内の一部の光線を反射し、
フォトディテクターは、該フィルターレンズと該ビームスプリッターとの間に設置し、しかも該入射光線の進行方向と平行で、該ビームスプリッターにより反射された一部の光線を受けて、受けた光線強度に基づき、光源検出信号を発信し、パルス式ドライバ回路へとフォードバックし、
かつ、該入射光線の方向と反射された一部の光線の反射方向との間の反射角θは５０°≦θ≦９０°の条件を満たし、
これにより、構造及び組立て作業を簡素化し、量産化とコスト低下に有利となり、
高い波長転換効率を備えるレーザーデバイスを提供し、
該パルス式ドライバ回路は、フォトダイオード電流検出回路（Photo-Diode Current Detector）、第一電圧フォロワー（1st Voltage Follower）、ローパスアクティブフィルター（Low-Pass Active Filter）、第二電圧フォロワー（2nd Voltage Follower）、レーザーダイオード(laser diode)ドライバ回路（レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)、参照電圧供給回路（Voltage Reference）、オシレーター（Oscillator）、過電流保護回路（Over Current Protection）の８個の作動配線からなり、
これにより、パルス調整方式により、レーザーダイオード(laser diode)を駆動して、節電性能を達成し、自動パワー調節(Automatic Power Control)機能を組み合わせて、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を動態調整し、
これにより、安定した光アウトプットパワーを達成し、こうしてレーザーデバイスは、波長転換効率を高めるという設計の目的を達成することができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考レーザーデバイスは、スリーブとレシーブ台との間のX、Y、Z軸の位置合わせ調節によりレーザー光が波長転換器に入射する位置を、最適な状況に調節可能で、パルス調整方式により、光アウトプットパワー自動調節機能を組み合わせて、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を駆動し、動態調整を行うことができるため、高い波長転換効率を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案のレーザーデバイスの機能ブロック図である。
【図２】本考案一実施例の外観図である。
【図３】本考案一実施例の局部分解図である。
【図４】本考案一実施例の別の局部分解図である。
【図５】本考案一実施例の片側面断面図である。
【図６】本考案のパルス式ドライバ回路の機能ブロック図である。
【図７】本考案のパルス式ドライバ回路の配線構造図である。
【図８】従来の技術の配線on/off調整方式図である。
【図９】本考案レーザーデバイスの段階式調整方式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１に示すように、本考案のレーザーデバイス1は、X、Y、Z軸3D空間位置合わせ調節機能を備えるレーザー光源モジュール100、光学アウトプットモジュール200及びパルス式ドライバ回路300からなる。
【００１６】
該パルス式ドライバ回路300は、パルス式駆動信号SPULSEを提供して、レーザー光源モジュール100を駆動する。
該レーザー光源モジュール100は、X、Y、Z軸3D座標軸の位置合わせ調節によって転換効率を最適とし、レーザー光源LSを提供することができる。
【００１７】
該光学アウトプットモジュール200は、レーザービームLSの進行方向を調整することができ、非特定波長のレーザー光をフィルタリングし、特定波長を備える平行レーザー光LS-OUTを出力する。
しかも、同時にLS-OUTの一部の反射光線の強度を検出し、対応する光源検出信号SDETECTを発生することができる。
【００１８】
該パルス式ドライバ回路300はさらに、SDETECTに基づき、SPULSEを調整し、パルス調整方式により、レーザーダイオード(laser diode)を駆動する。
同時に、ドライバ回路300が備える自動パワー調節(Automatic Power Control)機能によって、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を動態調整する。
【００１９】
これにより、節電及び安定した光アウトプットパワーの性能を達成し、レーザーデバイス1は安定した光学アウトプット駆動電源を維持することができる。
【００２０】
図２〜５に示すように、本実施例のレーザーデバイス1は、レーザー光源モジュール100、光学アウトプットモジュール200及びパルス式ドライバ回路300からなる。
【００２１】
該レーザー光源モジュール100は、スリーブ110、レシーブ台120を備える。
該スリーブ110内部には、レーザーダイオード(laser diode)130を嵌めて設置し、該レシーブ台120内部には、波長転換器140及び光学アウトプットモジュール200を嵌めて設置する。
【００２２】
該レーザーダイオード(laser diode)130は、該スリーブ110の内部にしっかりと組み合わせて設置する。
該波長転換器140は、クリスタルキャップ142内に連結し、クリスタルキャップ142外周には、外環143を嵌めて設置し、さらに該外環143を、該レシーブ台120の内部に嵌めて設置する。
【００２３】
組立て時には、該波長転換器140と該レーザーダイオード(laser diode)130との間は、該外環143により、該レシーブ台120内において先にX、Y軸の位置合わせ調節を行う。
【００２４】
同時に、該外環143が該レシーブ台120内において中心軸（Z軸）に沿って前後にスライドすることにより、位置合わせ調節を行い、こうして波長転換器140（非線形クリスタルなど）の入射面141は、レーザーダイオード(laser diode)130の発光点131近くに調節され、Z軸の調節位置合わせ機能を達成する。
【００２５】
最後に、該波長転換器140と該レーザーダイオード(laser diode)130との間のX、Y、Z軸位置合わせ調節の完成後、該スリーブ110と該レシーブ台120は、両者の間の境界面111、121により接着、定位され、一体に組み立てられる。
【００２６】
これにより、該レーザーダイオード(laser diode)130のレーザー光点は、該波長転換器140（非線形クリスタルなど）の位置に入射し、最適な状況に調節される。
【００２７】
例えば、該波長転換器140（非線形クリスタルなど）の入射面141を、レーザーダイオード(laser diode)130の発光点131に近接するよう調節し、両者間の空隙を、80ミクロン（micron，10-6m）以下とする。
これにより、該波長転換器140の転換効率を最大に調整することができ、波長転換効率が高い設計性能を達成可能である。
【００２８】
また、該パルス式ドライバ回路300の回路板は、該外スリーブ150内に設置する。
該外スリーブ150と該スリーブ110、及び該レシーブ台120は、一体に組立て、レーザーデバイス1を形成する。
【００２９】
該スリーブ110は、銅、アルミニウム或いはその合金などの熱伝導機能を備える金属により製造し、該レーザーダイオード(laser diode)130は、金属ソケット132を備える。
【００３０】
組立て時には、本考案はさらに、該金属ソケット132と該スリーブ110の対応内壁112との間に、高い熱伝導係数を備える放熱ペースト133を一層、塗布し、これにより該金属ソケット132と該スリーブ110は接着され、一体に固定される。
【００３１】
使用時には、該レーザーダイオード(laser diode)130の作動時に発生する熱エネルギーは、該放熱ペースト133により該スリーブ110に伝導され、外へと放熱される。
これにより、最適な放熱効果を達成し、レーザーダイオード(laser diode)130の作動温度の上昇が、レーザー光のアウトプット駆動電源及び波長転換効率に影響を及ぼすことを回避することができる。
【００３２】
該光学アウトプットモジュール200は、該レシーブ台120内に設置し、フォーカスレンズユニット210及び光学検出モジュール220を備える。
該フォーカスレンズユニット210は、少なくとも２個のレンズを備える。
本実施例では、双凹レンズ211及び平凸レンズ212を備えるが、これに限定しない。
【００３３】
該光学検出モジュール220は、該フォーカスレンズユニット210に設置する少なくとも２個のレンズ211、212の間の光学ルート上に設置し、フィルターレンズ（filter lens）221、ビームスプリッター（beam-splitting lens）222、フォトディテクター（photo detector）223を備える。
【００３４】
かつ、上記三者221、222、223は、筒台224上に配列して組み立てる。
該フィルターレンズ221は、該波長転換器140の前に設置し、該レシーブ台120の中心軸（すなわち、入射光線101の光軸）に垂直で、該レーザー光源モジュール100により伝えられる入射光線101を受け取り、その内の、例えば非緑色光光線などの非特定波長光線をフィルタリングする。
【００３５】
該ビームスプリッター222は、該筒台224上に斜めに設置して組立て、該フィルターレンズ221を経由した特定波長入射光線102を受け取り、その内の一部分の光線103を反射し、大部分の光線104を外へと射出する。
【００３６】
該フォトディテクター223は、該フィルターレンズ221と該ビームスプリッター222との間に設置し、該入射光線102の進行方向に平行で、すなわち該フィルターレンズ221と該ビームスプリッター222との間の筒台224内部に水平に設置し、ビームスプリッター222により反射された部分光線103を受光する。
受光した部分光線103の光線強度に基づき、光源検出信号を発信し、該パルス式ドライバ回路300にフィードバックする。
【００３７】
上記設置により、該フォトディテクター223は、該入射光線102の進行方向に平行となり、入射光線102の方向と、反射された一部の光線103の反射方向との間の反射角θは５０°≦θ≦９０°の条件を満たす。
これにより、該光学検出モジュール220の構造及び組立て作業を簡素化することができ、該光学検出モジュール220及び該レーザーデバイス1の量産化及びコスト低下に有利である。
【００３８】
図６、７に示すように、本実施例は、緑色光レーザーデバイス（Green-LD Device）として構成する。
パルス式ドライバ回路300は、フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310、第一電圧フォロワー(1st Voltage Follower)320、ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330、第二電圧フォロワー(2nd Voltage Follower) 340、レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor) 350、参照電圧供給回路(Voltage Reference)360、オシレーター(Oscillator)370、過電流保護回路(Over Current Protection )380の８個の作動回路により構成する。
【００３９】
こうして、パルス調整方式により、レーザーダイオード(laser diode)130を駆動し、節電性能を達成する。
さらに、自動パワー調節(Automatic Power Control)機能を備え、レーザーダイオード(laser diode)130の作動電流を動態調整し、安定した光アウトプットパワーを達成し、これにより該レーザーデバイス1は、高波長転換効率の設計目的を実現することができる。
【００４０】
図６、７では、パルス式ドライバ回路300の作動原理と作用を示す。
該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310は、フォトディテクター(Photo-Detector)311(すなわち、フォトディテクター223)によりレーザーダイオード(laser diode)（すなわち、レーザーダイオード130）が発射する光線強度（すなわち、部分光線103）に基いて反応し、対応する電流を発する。
【００４１】
この電流は、レジスターを流れ、アース電位に達し、積乗された電圧は、レーザーダイオード(laser diode)130が発する光信号強度の対応値である。
また、その内部には、バリアブルレジスター(Variable Resistor)312を配置し、光信号アウトプットの強弱を調整する。；
【００４２】
該第一電圧フォロワー(1st Voltage Follower)320は、該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310と該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330のバッファー(buffer)とする。
これにより、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330が、該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310の影響を受けることを回避する。
【００４３】
該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330の主要なパーツは、演算増幅器で、その「プラス端入力」は安定した参照電位（すなわち、参照電圧供給回路Voltage Reference）360に接続し、レーザーダイオード(laser diode)130の発光強度の参照基準となる。
【００４４】
該第一電圧フォロワー(1st Voltage Follower)320から伝わる光信号強度の対応値は、「マイナス端入力」に接続し、参照電位との比較を行なう。
続いて、該第二電圧フォロワー(2ndVoltage Follower 340)へと出力され、こうして該レーザーダイオード(laser diode)130発光の強度を制御する。
【００４５】
該第二電圧フォロワー(2nd Voltage Follower 340)の主要なパーツは、演算増幅器で、主にレーザーダイオード(laser diode)130を駆動する。
同時に、該レーザーダイオード(laser diode)130の作動電流変化が、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330にフィードバックし、光アウトプットパワーの安定性に影響を及ぼすことを回避する。
【００４６】
該レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)350は、ソフトスタート回路351及び電流検出回路352を備える。
【００４７】
該ソフトスタート回路351の主要な作用は、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330から伝わる信号に基づき、該レーザーダイオード(laser diode)130を駆動することである。
【００４８】
該電流検出回路352は、レーザーダイオード(laser diode)を駆動する電流を電圧に転換し、該過電流保護回路(Over Current Protection )380に伝送し、これにより該レーザーダイオード(laser diode)130が作動電流の過大となってショートすることを回避する。
【００４９】
該レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)350中には、キャパシター（Capacitor）を配置し、ソフトスタート回路351を形成する。
これにより、スタートアップの瞬間に、ソフトスタート（Soft-Start）機能を備え、該レーザーダイオード(laser diode)130のスタートアップ瞬間の発光強度が設定値を超えることを回避する。
【００５０】
従来の技術では、図８に示すように、配線がon/off（オン/オフ）の調整方式を呈することにより転換させ、図９に示すような段階式調整方式を形成していた。
つまり、従来の技術では、そのレーザーダイオード(laser diode)ドライバ回路が、オフ（off）を呈する切断状態である時には、その駆動電流は0（すなわち、無電流）である。
【００５１】
しかし、本考案のレーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)350は、該ソフトスタート回路351により、本考案では、該レーザーダイオード(laser diode)ドライバ回路350が、オフ（off）を呈する切断状態時であっても、その駆動電流は、非0状態を保っている。
図９に示すように、該レーザーダイオード(laser diode)130の臨界電流Ith（threshold current）或いは該臨界電流Ith近くを保つことができる。
【００５２】
参照電圧供給回路（Voltage Reference）360は、安定した参照電位を提供し、レーザーダイオード(laser diode)130発光強度の参照基準とする。
【００５３】
オシレーター(Oscillator)370は、一定周波数のクロック信号を発生し、レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)350で伝送する。
これによりレーザーダイオード(laser diode)130を駆動して、該周波数のパルス形式により発光させる。
本考案のクロック信号の周波数は、30 Hz以上、600KHz以下で、本実施例では、500 KHzである。
【００５４】
過電流保護回路(Over Current Protection )380は、レーザーダイオード(laser diode)130の作動電流が、所定の作動電流を超えると、過電流保護回路(Over Current Protection )380は、直ちに信号を発信し、該レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor) 350を中断させる。
こうして、レーザーダイオード(laser diode)が作動電流の過大によりショートすることを回避することができる。
【００５５】
フォトディテクター311、223は、レーザーダイオード(laser diode)130 が発する部分光線103の光強度に基づき、反応して、固定値である対応する電流を発する。
【００５６】
よって、該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310中のバリアブルレジスター312を調整することにより、その積乗された電圧を改変可能である。
さらに、ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330の「マイナス端入力」へとフィードバックし、こうしてレーザーダイオード(laser diode)130の作動電流を調整することができる。
【００５７】
該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310が積乗した電圧が、ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330中の「プラス端入力」の参照電位より大きい時には、フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310が積乗した電圧が、ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330中「プラス端入力」の参照電位に等しくなるまで、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330は、レーザーダイオード(laser diode)130の作動電流を低下させる。
【００５８】
反対に、フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310が積乗した電圧が、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330中「プラス端入力」の参照電位より小さい時には、フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310が積乗した電圧が、ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330中「プラス端入力」の参照電位に等しくなるまで、該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330は、レーザーダイオード(laser diode)の作動電流を増加させる。
【００５９】
よって、バリアブルレジスター312を調整すれば、レーザーダイオード(laser diode)130が発する光アウトプットパワーを調整することができる。
該フォトダイオード電流検出回路(Photo-Diode Current Detector)310と該ローパスアクティブフィルター(Low-Pass Active Filter )330の連動効果を経て、レーザーダイオード(laser diode)130の光アウトプットパワーを調整可能で、こうして自動パワー調節(Automatic Power Control)の機能を達成することができる。
【００６０】
本考案レーザーデバイス1のレーザー光源モジュール100中で使用する波長転換器140は、非線形クリスタルと周波数重複クリスタルにより構成するが、これに制限せず、周波数重複クリスタルのみによって構成することもできる。
【００６１】
レーザーダイオード(laser diode)130が発射するレーザー光（波長λ1）が非線形クリスタルに入射する時、非線形クリスタルは、入射したレーザー光（波長λ1）により励起され、異なる波長（波長λ12）のレーザー光を発する。
周波数重複クリスタルは、さらに周波数重複原理により、該レーザー光（波長λ12）に対して波長転換を行い、最後に、必要な波長（波長λ2）のレーザー光を発する。
【００６２】
本考案のレーザーダイオード(laser diode) 130は、DFB レーザーダイオード(laser diode)或いはDBR レーザーダイオード(laser diode)であるが、限定しない。
【００６３】
非線形クリスタルは、Nd:YVO4、Nd：YAG、或いはNd:YLFで、該周波数重複クリスタルは、KTiOPO4（或いはKTP）、Nd：YAB、Nd：YCOB、Nd:GdCOB、BBO、LBO、或いはADPであるが、限定しない。
【００６４】
本考案が使用する波長転換器140が、非線形クリスタルと周波数重複クリスタルにより構成する場合には、レーザーダイオード(laser diode) 130は、808nmのレーザーダイオード(laser diode)で、非線形クリスタルは、Nd:YVO4で、周波数重複クリスタルは、KTPである。
【００６５】
よって、レーザーダイオード(laser diode) 130は、波長が808nmのレーザー光を、波長転換器140の入射端に発射可能で、入射した波長808nmのレーザー光は励起し、非線形クリスタル（Nd:YVO4）は、波長1064nmの赤外線レーザー光を発射することができる。
【００６６】
周波数重複クリスタル（KTP）はさらに、周波数重複原理により、波長1064nmの赤外線レーザー光に対して、波長転換を行い、波長532nmの緑色光レーザーを発する。
【００６７】
本考案が使用する波長転換器140が、周波数重複クリスタルによってのみ構成される場合には、レーザーダイオード(laser diode) 130は1064nmのレーザーダイオード(laser diode)で、周波数重複クリスタルは、KTPである。
【００６８】
よって、レーザーダイオード(laser diode)130は、波長1064nmのレーザー光を波長転換器（周波数重複クリスタル）140の入射端へと発射することができる。
【００６９】
周波数重複クリスタル（KTP）は、周波数重複原理により、波長1064nmの赤外線レーザー光に対して、波長転換を行い、こうして波長532nmの緑色光レーザーを発生する。
【００７０】
上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づくなど価応用或いはいは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本考案は実用新案登録請求の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００７２】
100  レーザー光源モジュール
101  入射光線
102  (特定波長)入射光線
103  部分光線
104  ｉ部分光線
110  スリーブ
111  境界面
112  内壁
120  レシーブ台
121  境界面
130  レーザーダイオード(laser diode)
131  発光点
132  金属ソケット
133  放熱ペースト
140  波長転換器
141  入射面
142  クリスタルキャップ
143  外環
150  外スリーブ
200  光学アウトプットモジュール
210  フォーカスレンズユニット
211  双凹レンズ
212  平凸レンズ
220  光学検出モジュール
221  フィルターレンズ（filter lens）
222  ビームスプリッター（beam-splitting lens）
223  フォトディテクター（photo detector）
224  筒台
300  パルス式ドライバ回路
310  フォトダイオード電流検出回路（Photo-Diode Current Detector）
311  フォトディテクター(Photo-Detector)
312  バリアブルレジスター（Variable Resistor）
320  第一電圧フォロワー（1stVoltage Follower）
330  ローパスアクティブフィルター（Low-Pass Active Filter）
340  第二電圧フォロワー（2nd Voltage Follower）
350  レーザーダイオードドライバ＆電流センサー(Laser-Diode Driver & Current Sensor)
351  ソフトスタート回路
352  電流検出回路
360  参照電圧供給回路（Voltage Reference）
370  オシレーター回路（Oscillator）
380  過電流保護回路（Over Current Protection）
【図１】
0003153564.tif 000003
【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】
0003153564.tif 000008
【図７】
0003153564.tif 000009
【図８】
0003153564.tif 000010
【図９】
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