JPH1172743A - Converging device - Google Patents
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- JPH1172743A JPH1172743A JP23097797A JP23097797A JPH1172743A JP H1172743 A JPH1172743 A JP H1172743A JP 23097797 A JP23097797 A JP 23097797A JP 23097797 A JP23097797 A JP 23097797A JP H1172743 A JPH1172743 A JP H1172743A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体レー
ザアレイスタックから出力される光束のような、ストラ
イプ状光束の光密度を増加するための集光装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light condensing device for increasing the light density of a stripe light beam such as a light beam output from a semiconductor laser array stack.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザは、高効率、長寿命、小型
化が図れることにより、例えば固体レーザの励起用光源
として広く用いられている。中でも、活性層をいくつか
の単一モードストライプに分割したアレイ構造を持つ半
導体レーザアレイを、スタック状に積層した半導体レー
ザアレイスタックは、高出力を得られる半導体レーザと
して注目を集めている。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are widely used, for example, as excitation light sources for solid-state lasers because of their high efficiency, long life, and downsizing. Above all, a semiconductor laser array stack in which a semiconductor laser array having an array structure in which an active layer is divided into several single mode stripes is stacked in a stack has attracted attention as a semiconductor laser capable of obtaining high output.
【０００３】しかし、連続発振、あるいはｄｕｔｙ比の
大きいパルス発振をする半導体レーザは発熱量が大き
く、半導体レーザアレイをスタック状に積層するために
は、各半導体レーザアレイ間に放熱板あるいは水冷プレ
ート等を挿入する必要がある。ここで、放熱板あるいは
水冷プレートの厚みは通常１〜２ｍｍ程度あるため、半
導体レーザアレイスタックを構成する各半導体レーザア
レイの間隔も１〜２ｍｍ程度存在することになる。その
結果、半導体レーザアレイスタックから出力されるレー
ザ光は、スポットがストライプ状の複数の平行光束群と
なり、光密度が非常に小さくなってしまうという問題点
がある。However, a semiconductor laser that performs continuous oscillation or pulse oscillation with a large duty ratio generates a large amount of heat. In order to stack semiconductor laser arrays in a stack, a heat sink or a water-cooled plate or the like is provided between the semiconductor laser arrays. Need to be inserted. Here, since the thickness of the heat sink or the water-cooled plate is usually about 1 to 2 mm, the interval between the semiconductor laser arrays constituting the semiconductor laser array stack also exists about 1 to 2 mm. As a result, the laser light output from the semiconductor laser array stack has a problem that the light density becomes extremely small as a group of a plurality of parallel luminous fluxes having spots in a stripe shape.
【０００４】上記問題点を解決する手段として、例えば
特開平４−７８１８０号公報に記載されているように、
２つの半導体レーザアレイスタックから出力されるレー
ザ光を、偏光ビームスプリッタを用いて合成することに
より、レーザ光の光密度を増加させる装置が開示されて
いる。上記装置を用いることにより、１つの半導体レー
ザアレイスタックから出力されるレーザ光と比較して大
きな密度を有するレーザ光を出力することができるよう
になる。As means for solving the above problems, for example, as described in JP-A-4-78180,
An apparatus for increasing the light density of laser light by combining laser light output from two semiconductor laser array stacks using a polarizing beam splitter is disclosed. By using the above-described device, it becomes possible to output laser light having a higher density than laser light output from one semiconductor laser array stack.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置には
以下に示すような問題点がある。すなわち、第１に、上
記の装置は２つの半導体レーザアレイスタックから出力
されたレーザ光を合成するために偏光ビームスプリッタ
を用いている。そのため、２つの半導体レーザアレイス
タックから出力されたレーザ光を合成するときには、各
半導体レーザスタックから出力されたレーザ光を、その
偏光方向が９０度だけ異なるように偏光ビームスプリッ
タに入射させることによって効率良く光密度を増加させ
ることができるが、３つ以上の半導体レーザアレイスタ
ックから出力されたレーザ光を用いてさらに光密度を増
加させることはできないといった問題点がある。However, the above apparatus has the following problems. That is, first, the above-described apparatus uses a polarizing beam splitter to combine the laser beams output from the two semiconductor laser array stacks. Therefore, when combining the laser beams output from the two semiconductor laser array stacks, the laser beams output from the respective semiconductor laser stacks are incident on the polarization beam splitter so that the polarization directions thereof are different by 90 degrees. Although the light density can be increased well, there is a problem that the light density cannot be further increased using the laser light output from three or more semiconductor laser array stacks.
【０００６】第２に、上記の装置は偏光ビームスプリッ
タを用いているため、２つの半導体レーザアレイスタッ
クから出力され、偏光ビームスプリッタによって合成さ
れたレーザ光は、異なる２つの偏光方向を持ったレーザ
光が混在することになる。その結果、例えばＮｄ：ＹＬ
Ｆ、Ｎｄ：ＹＶＯ4に代表される、光の吸収において偏
光依存性を有する固体レーザ媒質に対しては、励起効率
を向上させることができないといった問題点もある。Second, since the above-mentioned device uses a polarization beam splitter, the laser light output from the two semiconductor laser array stacks and combined by the polarization beam splitter is a laser beam having two different polarization directions. Light will be mixed. As a result, for example, Nd: YL
For a solid-state laser medium, such as F, Nd: YVO 4 , having polarization dependence in light absorption, there is also a problem that the excitation efficiency cannot be improved.
【０００７】本発明は上記問題点を解決し、半導体レー
ザアレイスタックから出力される出力光のような、スポ
ットがストライプ状の複数の平行光束群の光密度を効率
良く増加させることができると共に、偏光方向を揃えた
まま光密度を増加させることができる集光装置を提供す
ることを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and can efficiently increase the light density of a plurality of parallel light flux groups having spots in a stripe shape, such as output light output from a semiconductor laser array stack. It is an object of the present invention to provide a light-collecting device capable of increasing the light density while keeping the polarization directions uniform.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の集光装置は、スポットがストライプ状の平行
光束を、そのストライプの長手方向と垂直方向に複数個
配列した平行光束群を出力する第１の光源と、平行光束
群を一方の主面に入射させるように配置されると共に、
一方の主面上の、各平行光束が入射する部分に対応する
位置に、複数のストライプ状の光反射膜が形成されてい
る光学板と、スポットがストライプ状の平行光束を、そ
のストライプの長手方向と垂直方向に複数個配列した平
行光束群を出力する第２の光源であって、第２の光源か
ら出力された平行光束群を、光学板の他方の主面から入
射させて光反射膜の間隙を透過させる位置に配置される
と共に、第１の光源から出力されて反射膜によって反射
した反射光束の光軸と、第２の光源から出力されて光学
板内を透過した透過光束の光軸とが平行となるように配
置された第２の光源とを備えたことを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, a light condensing device according to the present invention comprises a parallel light beam group in which a plurality of parallel light beams having a stripe-like spot are arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stripe. A first light source for output and a parallel light flux group are arranged so as to be incident on one main surface,
An optical plate in which a plurality of stripe-shaped light reflecting films are formed at a position on one main surface corresponding to a portion where each parallel light beam is incident, and a parallel light beam having a stripe-shaped spot, the length of the stripe. A second light source that outputs a plurality of parallel light flux groups arranged in a direction perpendicular to the direction, wherein the parallel light flux group output from the second light source is made incident from the other main surface of the optical plate to form a light reflecting film. And the optical axis of the reflected light flux output from the first light source and reflected by the reflective film, and the light of the transmitted light flux output from the second light source and transmitted through the optical plate. And a second light source arranged so that the axis is parallel to the second light source.
【０００９】集光装置を上記構成とすることにより、第
１の光源から出力された平行光束群と、第２の光源から
出力された平行光束群とが互いに重なることなく、効率
良く光密度を増加させることが可能となる。[0009] With the condensing device having the above-described configuration, the parallel light flux group output from the first light source and the parallel light flux group output from the second light source do not overlap each other, and the light density can be efficiently increased. It is possible to increase.
【００１０】本発明の集光装置は、第１の光源が、複数
の半導体レーザアレイがスタック状に積層された半導体
レーザアレイスタックと、各半導体レーザアレイの出射
面から出射された光を、半導体レーザアレイの積層方向
と平行な方向に集光する複数の集光手段とから構成され
ることを特徴としても良い。[0010] In the light-collecting device of the present invention, the first light source includes a semiconductor laser array stack in which a plurality of semiconductor laser arrays are stacked in a stack, and a light emitted from an emission surface of each semiconductor laser array. It may be characterized by comprising a plurality of light condensing means for condensing light in a direction parallel to the lamination direction of the laser array.
【００１１】第１の光源を上記構成とすることにより、
第１の光源から、偏光方向の揃った平行光束群を出力す
ることが可能となる。[0011] By configuring the first light source as described above,
From the first light source, it is possible to output a parallel light flux group having a uniform polarization direction.
【００１２】本発明の集光装置は、第２の光源が、複数
の半導体レーザアレイがスタック状に積層された半導体
レーザアレイスタックと、各半導体レーザアレイの出射
面から出射された光を、半導体レーザアレイの積層方向
と平行な方向に集光する複数の集光手段とから構成され
ることを特徴としても良い。In the light condensing device according to the present invention, the second light source includes a semiconductor laser array stack in which a plurality of semiconductor laser arrays are stacked in a stack, and a light emitted from an emission surface of each of the semiconductor laser arrays. It may be characterized by comprising a plurality of light condensing means for condensing light in a direction parallel to the lamination direction of the laser array.
【００１３】第２の光源を上記構成とすることにより、
第２の光源から、偏光方向の揃った平行光束群を出力す
ることが可能となる。[0013] By configuring the second light source as described above,
From the second light source, it is possible to output a parallel light flux group having a uniform polarization direction.
【００１４】なお、本発明の集光装置において、第１お
よび第２の光源の双方を、上記のように半導体レーザア
レイスタックと集光手段から構成することにより、第１
および第２の光源から出力されたレーザ光を偏光方向の
揃った状態で合成することが可能となる。In the light-collecting device of the present invention, the first light source and the second light source are constituted by the semiconductor laser array stack and the light-condensing means as described above.
In addition, laser light output from the second light source can be combined in a state where the polarization directions are uniform.
【００１５】上記の集光手段は、半導体レーザアレイに
平行に配置されたシリンドリカルレンズ、ガラスファイ
バレンズ、セルフォックレンズからなる群から選択され
ることが好適である。It is preferable that the light condensing means is selected from the group consisting of a cylindrical lens, a glass fiber lens, and a selfoc lens arranged in parallel with the semiconductor laser array.
【００１６】本発明の集光装置は、請求項１〜４のいず
れか１項に記載の第１の集光装置と、第１の集光装置か
ら出力された光束を、一方の主面に入射させて反射させ
るように配置された偏光ビームスプリッタと、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の第２の集光装置であって、
第２の集光装置から出力された光束を、偏光ビームスプ
リッタの他方の主面に入射させて透過させるように配置
されると共に、第１の集光装置から出力されて偏光ビー
ムスプリッタによって反射した反射光束の光軸と、第２
の集光装置から出力されて偏光ビームスプリッタを透過
した透過光束の光軸とが平行となるように配置された第
２の集光装置とを備えたことを特徴としても良い。According to a second aspect of the present invention, there is provided a light-collecting device, comprising: a first light-collecting device according to any one of claims 1 to 4; 2. A polarizing beam splitter arranged to be incident and reflected, and wherein:
5. The second light-collecting device according to any one of 1 to 4,
The luminous flux output from the second light collector is arranged so as to be incident on the other main surface of the polarization beam splitter and transmitted therethrough, and is output from the first light collector and reflected by the polarization beam splitter. The optical axis of the reflected light beam and the second
And a second light condensing device arranged so that the optical axis of the transmitted light flux output from the light condensing device and transmitted through the polarization beam splitter is parallel to the light converging device.
【００１７】上記構成とすることにより、第１の集光装
置によって密度が増加された光束と第２の集光装置によ
って密度が増加された光束とを合成することが可能とな
り、光束の密度をさらに増加することが可能となる。According to the above configuration, it is possible to combine the light beam whose density has been increased by the first light-collecting device and the light beam whose density has been increased by the second light-concentrating device. It is possible to further increase.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係る集光装置である。本実施形態に係る集光装置１０
は、第１の光源１２、第２の光源１４および光学板１６
から構成されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a light collecting device according to the first embodiment of the present invention. Light collection device 10 according to the present embodiment
Are a first light source 12, a second light source 14, and an optical plate 16
It is composed of
【００１９】第１の光源１２は、半導体レーザアレイ１
７を水冷プレート１８を介して複数個積層した半導体レ
ーザアレイスタック２０と、各半導体レーザアレイ１７
から出力されたレーザ光を平行光束とするために各半導
体レーザアレイ１７の出射面と平行に近接設置された複
数のシリンドリカルレンズ２２から構成されている。半
導体レーザアレイスタック２０の出射面は、半導体レー
ザアレイ１７の出射面と水冷プレート１８の側面とが交
互に配置された形状になっていることより、半導体レー
ザアレイスタック２０の出射面からは、半導体レーザア
レイ１７の個数と同数のストライプ状の断面を有する光
束が出力されることになる。ここで半導体レーザアレイ
から出力されるレーザ光は通常、ヘテロ接合面に平行な
方向（半導体レーザアレイのアレイ方向）への拡がりは
小さいが、ヘテロ接合面に垂直な方向（半導体レーザア
レイの積層方向）には約４０゜と大きな発散角を有す
る。そこで、上記のシリンドリカルレンズ２２を用いる
ことにより、各半導体レーザアレイ１７から出力された
光束を平行光束としている。また、水冷プレート１８の
厚みが均一且つ一定であることから、第１の光源１２か
ら出力される光束は、互いに平行で等間隔に配列された
複数のストライプ状の光束となる。The first light source 12 is a semiconductor laser array 1
And a semiconductor laser array stack 20 in which a plurality of semiconductor laser arrays 7 are stacked via a water cooling plate 18.
It is composed of a plurality of cylindrical lenses 22 arranged close to and parallel to the emission surface of each semiconductor laser array 17 in order to convert the laser light output from the laser beam into a parallel light flux. The emission surface of the semiconductor laser array stack 20 has a shape in which the emission surface of the semiconductor laser array 17 and the side surface of the water-cooled plate 18 are alternately arranged. Light beams having the same number of stripe-shaped cross sections as the number of laser arrays 17 are output. Here, the laser beam output from the semiconductor laser array usually has a small spread in a direction parallel to the heterojunction plane (array direction of the semiconductor laser array), but has a small spread in a direction perpendicular to the heterojunction plane (stacking direction of the semiconductor laser array). ) Has a large divergence angle of about 40 °. Therefore, by using the above-described cylindrical lens 22, the light flux output from each semiconductor laser array 17 is converted into a parallel light flux. Further, since the thickness of the water-cooling plate 18 is uniform and constant, the luminous flux output from the first light source 12 is a plurality of stripe-like luminous fluxes which are arranged in parallel at equal intervals.
【００２０】光学板１６は、透光性物質を主材としたプ
レートから成り、第１の光源１２から出力された光束の
光路上に、その光軸と４５度の角度をなして設置されて
いる。光学板１６の主面のうち第１の光源１２から出力
された光が入射する方の面（以下表面１６ａという）上
の、前記第１の光源１２から出力された光束が入射する
部分およびその近傍には、光反射性の材質から形成され
る光反射性薄膜２４が形成されている。すなわち、第１
の光源１２から出力される光が、互いに平行で等間隔に
配列された複数のストライプ状の光束であることより、
光学板１６の表面１６ａには、図２に示すように互いに
平行で等間隔に配列された複数の帯状の光反射膜２４が
形成されている。また、表面１６ａ上の、上記光反射性
薄膜２４が形成されていない部分には光透過性薄膜２６
が形成されている。The optical plate 16 is made of a plate mainly composed of a translucent substance, and is disposed on the optical path of the light beam output from the first light source 12 at an angle of 45 degrees with the optical axis. I have. A portion of the main surface of the optical plate 16 on which light output from the first light source 12 is incident (hereinafter referred to as a surface 16a), on which a light flux output from the first light source 12 is incident; In the vicinity, a light-reflective thin film 24 made of a light-reflective material is formed. That is, the first
The light output from the light source 12 is a plurality of stripe-shaped luminous fluxes that are parallel to each other and are arranged at equal intervals.
On the surface 16a of the optical plate 16, as shown in FIG. 2, a plurality of strip-shaped light reflection films 24 arranged in parallel with each other at equal intervals are formed. A light-transmissive thin film 26 is formed on a portion of the surface 16a where the light-reflective thin film 24 is not formed.
Are formed.
【００２１】第２の光源１４は、第１の光源１２と同様
に半導体レーザアレイ１７を水冷プレート１８を介して
複数個積層した半導体レーザアレイスタック２０と、各
半導体レーザアレイ１７から出力された光を平行光束と
するために各半導体レーザアレイ１７の出射面に近接し
て設置された複数のシリンドリカルレンズ２２から構成
されている。したがって、第２の光源１４から出力され
る光も第１の光源１２から出力される光と同様に、互い
に平行で等間隔に配列された複数のストライプ状の光束
となる。The second light source 14 includes a semiconductor laser array stack 20 in which a plurality of semiconductor laser arrays 17 are stacked via a water-cooled plate 18, similarly to the first light source 12, and light output from each semiconductor laser array 17. Are made up of a plurality of cylindrical lenses 22 installed close to the emission surface of each semiconductor laser array 17 in order to make the light into a parallel light beam. Therefore, the light output from the second light source 14 is also a plurality of stripe-shaped light beams that are parallel to each other and arranged at equal intervals, similarly to the light output from the first light source 12.
【００２２】また、第２の光源１４は、第２の光源１４
から出力された光が、その光軸と４５度の角度をもって
光学板１６の裏面１６ｂに入射できるような向きに配置
されており、かつ、第２の光源１４から出力された互い
に平行で等間隔に配列された複数のストライプ状の光束
が、光学板１６の表面１６ａに形成された光透過性薄膜
２６の部分を透過できるような位置に配置されている。Further, the second light source 14 is
Are arranged so that the light output from the second light source 14 can be incident on the back surface 16b of the optical plate 16 at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis thereof, and are output from the second light source 14 in parallel and at equal intervals. Are arranged at positions such that a plurality of stripe-shaped light beams arranged in the optical plate 16 can pass through the portion of the light-transmitting thin film 26 formed on the surface 16 a of the optical plate 16.
【００２３】光学板１６が第１の光源１２から出力され
た光束の光軸および第２の光源１４から出力された光束
の光軸の双方と４５゜の角度を有して配置されているこ
とにより、第１の光源１２から出力されて光学板１６上
に形成された光反射性薄膜２４によって反射した複数の
ストライプ状の光束と、第２の光源１４から出力されて
光学板１６内および光学板１６上に形成された光透過性
薄膜２６を透過した複数のストライプ状の光束の光軸方
向は同一の方向となる。The optical plate 16 is arranged at an angle of 45 ° to both the optical axis of the light beam output from the first light source 12 and the optical axis of the light beam output from the second light source 14. As a result, a plurality of stripe-shaped luminous fluxes output from the first light source 12 and reflected by the light-reflective thin film 24 formed on the optical plate 16, and output from the second light source 14 to the inside of the optical plate 16 and the optical The optical axes of the plurality of striped light beams transmitted through the light transmitting thin film 26 formed on the plate 16 are in the same direction.
【００２４】続いて、本実施形態に係る集光装置の作用
について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は第１の光源１
２から出力された光、第２の光源１４から出力された
光、第１の光源１２から出力されて光学板１６上に形成
された光反射性薄膜２４によって反射した光と第２の光
源１４から出力され光学板１６内および光学板１６上に
形成された光透過性薄膜２６を透過した光との合成光
を、それぞれ光軸に対して垂直に切った場合の断面図で
ある。Next, the operation of the light collecting device according to the present embodiment will be described. FIGS. 3A to 3C show the first light source 1.
2, the light output from the second light source 14, the light output from the first light source 12 and reflected by the light reflective thin film 24 formed on the optical plate 16, and the second light source 14 FIG. 7 is a cross-sectional view of a case where combined light with light output from the optical plate 16 and transmitted through a light-transmitting thin film 26 formed in and on the optical plate 16 is cut perpendicular to the optical axis.
【００２５】第１の光源から出力された光は、半導体レ
ーザアレイスタック２０から出力されたレーザ光を複数
のシリンドリカルレンズ２２によって平行化しているた
め、図３（ａ）に示すような互いに平行で等間隔に配列
された複数のストライプ状の光束となる。第２の光源か
ら出力された光も同様に、図３（ｂ）に示すような互い
に平行で等間隔に配列された複数のストライプ状の光束
となる。ここで、光学板１６は、第１の光源１２から出
力された光を、表面１６ａに形成された光反射性薄膜２
４によって反射させ、また第２の光源１４から出力され
た光を、内部および表面１６ａに形成された光透過性薄
膜２６を透過させるような位置に配置されている。よっ
て、これらの反射光と透過光は、互いに重ならず且つ互
いに同一方向（図１のｘ方向）に進行し、その断面は図
３（ｃ）のようになる。その結果、これらの反射光と透
過光の合成光は、第１の光源１２から出力された光、ま
たは第２の光源１４から出力された光と比較して２倍の
密度を有する光となる。Since the laser light output from the semiconductor laser array stack 20 is parallelized by the plurality of cylindrical lenses 22, the light output from the first light source is parallel to each other as shown in FIG. It becomes a plurality of stripe-like light beams arranged at equal intervals. Similarly, the light output from the second light source also becomes a plurality of stripe-shaped light beams which are parallel to each other and arranged at equal intervals as shown in FIG. Here, the optical plate 16 converts the light output from the first light source 12 into the light reflecting thin film 2 formed on the surface 16a.
4 and is arranged at a position such that light emitted from the second light source 14 passes through the light-transmitting thin film 26 formed inside and on the surface 16a. Therefore, the reflected light and the transmitted light do not overlap each other and travel in the same direction (the x direction in FIG. 1), and the cross section is as shown in FIG. As a result, the combined light of the reflected light and the transmitted light becomes light having twice the density as the light output from the first light source 12 or the light output from the second light source 14. .
【００２６】また、第１の光源１２から出力されるレー
ザ光は、半導体レーザアレイ１７の積層方向と垂直の偏
光方向、具体的には図１のｘ軸に平行な偏光方向を有し
てｚ方向に進行する。したがって、第１の光源１２から
出力されるレーザ光は、光軸に対して４５゜の角度をも
って設置された光学板１６の表面１６ａに形成された光
反射性薄膜２４によって反射されると、ｚ軸に平行な偏
光方向を有するレーザ光としてｘ方向に進行することに
なる。The laser light output from the first light source 12 has a polarization direction perpendicular to the lamination direction of the semiconductor laser array 17, specifically, a polarization direction parallel to the x-axis in FIG. Proceed in the direction. Therefore, when the laser light output from the first light source 12 is reflected by the light reflecting thin film 24 formed on the surface 16a of the optical plate 16 installed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, z The laser light having a polarization direction parallel to the axis travels in the x direction.
【００２７】一方、第２の光源１４から出力されるレー
ザ光は、半導体レーザアレイ１７の積層方向と垂直の偏
光方向、具体的には図１のｚ軸に平行な偏光方向を有し
ｘ方向に進行し、光学板１６内および光学板１６の表面
１６ａに形成された光透過性薄膜２６を透過しても偏光
方向および進行方向は変わらない。On the other hand, the laser light output from the second light source 14 has a polarization direction perpendicular to the lamination direction of the semiconductor laser array 17, specifically, a polarization direction parallel to the z-axis in FIG. The polarization direction and the traveling direction do not change even if the light passes through the light transmitting thin film 26 formed in the optical plate 16 and on the surface 16 a of the optical plate 16.
【００２８】よって、第１の光源１２から出力され光学
板１６上に形成された光反射性薄膜２４によって反射し
た光と第２の光源１４から出力され光学板１６内および
光学板１６上に形成された光透過性薄膜２６を透過した
光の合成光は、ｚ軸に平行な偏光方向を有し、ｘ方向に
進行する光となる。Therefore, the light output from the first light source 12 and reflected by the light reflecting thin film 24 formed on the optical plate 16 and the light output from the second light source 14 are formed in the optical plate 16 and on the optical plate 16. The combined light of the light transmitted through the light transmitting thin film 26 becomes a light having a polarization direction parallel to the z axis and traveling in the x direction.
【００２９】さらに、本実施形態に係る集光装置の効果
について説明する。集光装置１０は、第１の光源１２か
ら出力した光と第２の光源１４から出力した光とを、互
いに重ならないように合成することができるため、空間
的に均一に、しかも効率良く光密度を増加させることが
可能となる。したがって、構造上、光密度が小さくなっ
てしまう半導体レーザアレイスタックからの出力光を、
効率良く増加させることが可能となる。Further, the effect of the light condensing device according to this embodiment will be described. Since the light condensing device 10 can combine the light output from the first light source 12 and the light output from the second light source 14 so as not to overlap with each other, the light is spatially uniform and efficiently. It is possible to increase the density. Therefore, due to the structure, the output light from the semiconductor laser array stack, in which the light density becomes small,
It becomes possible to increase efficiently.
【００３０】また、偏光ビームスプリッタをもちいて光
密度を増加させる装置などと異なり、レーザ光の偏光方
向を揃えた状態で光密度を増加させることが可能である
ため、例えばＮｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4に代表され
る、光の吸収において偏光依存性を有する固体レーザ媒
質を効率良く励起することができる光を出力することが
可能となる。Also, unlike a device that uses a polarization beam splitter to increase the light density, it is possible to increase the light density in a state where the polarization directions of the laser light are aligned, so that, for example, Nd: YLF, Nd: It is possible to output light that can efficiently excite a solid-state laser medium having polarization dependence in light absorption, such as YVO 4 .
【００３１】続いて、本発明の第２の実施形態に係る集
光装置について説明する。図４は、本実施形態に係る集
光装置３０の斜視図である。集光装置３０が第１の実施
形態に係る集光装置１０と構成上異なる点は、第１の実
施形態に係る集光装置１０は、２つの光源から出力され
た光を合成するために、２つの光源と１枚の光学板から
構成されていたのに対し、集光装置３０は、３つの光源
から出力された光を合成するために、３つの光源と２枚
の光学板から構成されていることである。Next, a light collecting device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view of the light collecting device 30 according to the present embodiment. The light collecting device 30 according to the first embodiment is different in configuration from the light collecting device 10 according to the first embodiment in that the light collecting device 30 according to the first embodiment combines light output from two light sources. In contrast to the configuration including two light sources and one optical plate, the condensing device 30 includes three light sources and two optical plates in order to combine light output from the three light sources. That is.
【００３２】第１の光源３２は、第１の実施形態に係る
集光装置の光源と同様に、半導体レーザスタック２０と
シリンドリカルレンズ２２とから構成されている。した
がって、第１の光源３２から出力される光は、互いに平
行で等間隔に配列された複数のストライプ状の光束とな
る。The first light source 32 includes a semiconductor laser stack 20 and a cylindrical lens 22 in the same manner as the light source of the light condensing device according to the first embodiment. Therefore, the light output from the first light source 32 becomes a plurality of stripe-shaped light beams that are parallel to each other and arranged at equal intervals.
【００３３】第１の光学板３４は、透光性物質を主材と
したプレートであり、第１の光源１２から出力された光
束の光路上に、その光軸と４５度の角度をもって設置さ
れている。第１の光学板３４の主面のうち第１の光源３
２から出力された光が入射する方の面（以下表面３４ａ
という）上の、第１の光源３２から出力された光束が入
射する部分およびその近傍には、光反射性薄膜２４が形
成されている。具体的なパターンは図５（ａ）に示すよ
うな、ストライプ形状となっている。また、表面３４ａ
上の、上記光反射性薄膜２４が形成されていない部分に
は光透過性薄膜２６が形成されている。よって、具体的
なパターンは図５（ａ）に示すような、になっている。The first optical plate 34 is a plate mainly composed of a translucent substance, and is set on the optical path of the light beam output from the first light source 12 at an angle of 45 degrees with respect to its optical axis. ing. The first light source 3 of the main surface of the first optical plate 34
2 (hereinafter referred to as surface 34a)
The light-reflective thin film 24 is formed on the portion where the light beam output from the first light source 32 is incident and in the vicinity thereof. A specific pattern has a stripe shape as shown in FIG. Also, the surface 34a
A light transmissive thin film 26 is formed on the upper portion where the light reflective thin film 24 is not formed. Therefore, a specific pattern is as shown in FIG.
【００３４】第２の光源３６も第１の光源３２と同様な
構成になっており、第２の光源３６から出力された光
が、その光軸と４５゜の角度をなして第１の光学板３４
の裏面３４ｂに入射できるような向きに配置されてお
り、かつ、第２の光源３６から出力された互いに平行で
等間隔に配列された複数のストライプ状の光束が、第１
の光学板３４の表面３４ａに形成された光透過性薄膜２
６の部分を透過できるような位置に配置されている。The second light source 36 has the same configuration as that of the first light source 32. The light output from the second light source 36 forms an angle of 45 ° with the optical axis of the first Board 34
A plurality of stripe-like luminous fluxes output from the second light source 36 and arranged in parallel with each other at equal intervals are arranged so as to be incident on the back surface 34b of the first light source 36b.
Light-transmitting thin film 2 formed on the surface 34a of the optical plate 34
6 is disposed at a position where it can be transmitted.
【００３５】第１の光学板３４が第１の光源３２から出
力された光束の光軸および第２の光源３６から出力され
た光束の光軸の双方と４５゜の角度を有して配置されて
いることにより、第１の光源３２から出力され、第１の
光学板３４上に形成された光反射性薄膜２４によって反
射した複数のストライプ状の光束と、第２の光源３６か
ら出力され、第１の光学板３４内および第１の光学板３
４上に形成された光透過性薄膜２６を透過した複数のス
トライプ状の光束は同一の光軸方向を有することにな
る。その結果、この合成光は互いに平行で密に配列され
た複数のストライプ状の光束となる。A first optical plate 34 is arranged at an angle of 45 ° to both the optical axis of the light beam output from the first light source 32 and the optical axis of the light beam output from the second light source 36. As a result, a plurality of stripe-shaped luminous fluxes output from the first light source 32 and reflected by the light reflective thin film 24 formed on the first optical plate 34 and output from the second light source 36, Inside the first optical plate 34 and the first optical plate 3
The plurality of stripe-shaped light beams transmitted through the light-transmitting thin film 26 formed on 4 have the same optical axis direction. As a result, this combined light becomes a plurality of stripe-like light beams which are parallel and densely arranged with each other.
【００３６】第２の光学板３８は、透光性物質を主材と
したプレートであり、上記合成光の光路上に、その光軸
と４５゜の角度をなして設置されている。第２の光学板
３８の主面のうち、上記合成光が入射する面の反対側の
面（以下表面３８ａという）上の、上記合成光が透過す
る部分およびその近傍には、上記合成光が透過できるよ
うに光透過性薄膜２６が形成されており、それ以外の部
分には、後に説明する第３の光源４０から出力された光
束を反射できるように、光反射性薄膜２４が形成されて
いる。具体的なパターンは図５（ｂ）に示すようなスト
ライプ形状となっている。The second optical plate 38 is a plate mainly composed of a translucent substance, and is disposed on the optical path of the synthetic light at an angle of 45 ° with respect to its optical axis. Of the main surface of the second optical plate 38, on the surface opposite to the surface on which the combined light is incident (hereinafter referred to as the surface 38a), the portion where the combined light passes and in the vicinity thereof, the combined light is provided. A light-transmitting thin film 26 is formed so as to allow transmission, and a light-reflecting thin film 24 is formed in other portions so as to reflect a light beam output from a third light source 40 described later. I have. A specific pattern has a stripe shape as shown in FIG.
【００３７】第３の光源４０も第１の光源３２と同様な
構成になっており、第３の光源４０から出力された互い
に平行で等間隔に配列された複数のストライプ状の光束
が、第２の光学板３８の表面３４ａに入射し、第２の光
学板３８の表面３４ａに形成された光反射性薄膜２４の
部分で反射するような位置に配置されている。The third light source 40 has the same configuration as that of the first light source 32. A plurality of stripe-like luminous fluxes output from the third light source 40 and arranged at equal intervals in parallel with each other are output from the third light source 40. The light is incident on the surface 34a of the second optical plate 38 and is reflected at a portion of the light-reflective thin film 24 formed on the surface 34a of the second optical plate 38.
【００３８】図６（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第１の光源
３２、第２の光源３６、第３の光源４０から出力された
光、第１の光源３２から出力された光と第２の光源３６
から出力された光との合成光、第１の光源３２、第２の
光源３６、第３の光源４０から出力された光の合成光
を、それぞれ光軸に対して垂直に切った場合の断面図で
ある。FIGS. 6A to 6E show the light output from the first light source 32, the second light source 36, the third light source 40, the light output from the first light source 32, and the second light source 32, respectively. Light source 36
Cross-section when the combined light with the light output from the light source, the combined light of the light output from the first light source 32, the second light source 36, and the light output from the third light source 40 are respectively cut perpendicular to the optical axis. FIG.
【００３９】第１の光源３２、第２の光源３６、第３の
光源４０から出力された光はそれぞれ、、半導体レーザ
アレイスタック２０から出力されたレーザ光を複数のシ
リンドリカルレンズ２２によって平行化しているため、
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような互いに平行で
等間隔に配列された複数のストライプ状の光束となる。The light output from the first light source 32, the second light source 36, and the light output from the third light source 40 are respectively obtained by collimating the laser light output from the semiconductor laser array stack 20 by a plurality of cylindrical lenses 22. Because
As shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c), a plurality of stripe-shaped luminous fluxes are arranged in parallel at equal intervals.
【００４０】第１の光源３２から出力された光は、第１
の光学板３４の表面３４ａに形成された光反射性薄膜２
４によって反射し、また、第２の光源３６から出力され
た光は、第１の光学板３４内および第１の光学板３４の
表面３４ａに形成された光透過性薄膜２６を透過する。
よってこれらの反射光と透過光は、互いに重ならず且つ
互いに同一方向（図１のｘ方向）に進行するので、その
断面は図６（ｄ）のようになる。その結果、これらの反
射光と透過光の合成光は、第１の光源３２から出力され
た光、または第２の光源３６から出力された光と比較し
て２倍の密度を有する光となる。The light output from the first light source 32 is
Light-reflective thin film 2 formed on the surface 34a of the optical plate 34 of FIG.
The light reflected by 4 and output from the second light source 36 passes through the light transmitting thin film 26 formed in the first optical plate 34 and on the surface 34 a of the first optical plate 34.
Therefore, the reflected light and the transmitted light do not overlap each other and travel in the same direction (the x direction in FIG. 1), and the cross section is as shown in FIG. 6D. As a result, the combined light of the reflected light and the transmitted light becomes light having twice the density as compared with the light output from the first light source 32 or the light output from the second light source 36. .
【００４１】さらに、第３の光源４０から出力された光
は、第２の光学板３８の表面３８ａに形成された光反射
性薄膜２４によって反射し、また、上記合成光は、第２
の光学板３８内および第２の光学板３８の表面３８ａに
形成された光透過性薄膜２６を透過する。よってこれら
の反射光と透過光は、互いに重ならず且つ互いに同一方
向（図１のｘ方向）に進行するので、その断面は図６
（ｅ）のようになる。その結果、これらの反射光と透過
光の合成光は、第１の光源３２から出力された光、また
は第２の光源３６から出力された光、または第３の光源
から出力された光と比較して３倍の密度を有する光とな
る。さらに、この第１の光源３２、第２の光源３６、第
３の光源３８から出力した光の合成光は、図４のｚ軸に
平行な偏光方向を有し、ｘ方向に進行する光となる。Further, the light output from the third light source 40 is reflected by the light-reflective thin film 24 formed on the surface 38a of the second optical plate 38.
Through the light transmitting thin film 26 formed inside the optical plate 38 and on the surface 38a of the second optical plate 38. Therefore, the reflected light and the transmitted light do not overlap with each other and travel in the same direction (the x direction in FIG. 1).
(E). As a result, the combined light of the reflected light and the transmitted light is compared with the light output from the first light source 32, the light output from the second light source 36, or the light output from the third light source. As a result, the light has three times the density. Further, the combined light of the light output from the first light source 32, the second light source 36, and the third light source 38 has a polarization direction parallel to the z-axis in FIG. Become.
【００４２】本実施形態に係る集光装置のような構成と
することにより、３つあるいはそれ以上の光源から出力
した光を互いに重ならないように合成することができる
ため、空間的に均一に、しかもより効率良く光密度を増
加させることが可能となる。また、レーザ光の偏光方向
を揃えた状態で光密度を増加させることが可能となる。By adopting a configuration like the light condensing device according to the present embodiment, the lights output from three or more light sources can be combined so as not to overlap each other, so that spatially uniform light can be obtained. Moreover, the light density can be more efficiently increased. Further, it is possible to increase the light density in a state where the polarization directions of the laser light are aligned.
【００４３】図７は本発明の第３の実施形態にかかる集
光装置の斜視図である。本実施形態に係る集光装置５０
は、第１の実施形態に係る集光装置１０の各光源を、そ
の光軸を軸に９０゜だけ回転させた集光装置である。各
光源を９０゜回転させたことにより、光学板５４の反射
膜パターンも図８に示すように９０゜回転したパターン
となっている。FIG. 7 is a perspective view of a light collector according to a third embodiment of the present invention. Light collecting device 50 according to the present embodiment
Is a light condensing device in which each light source of the light condensing device 10 according to the first embodiment is rotated by 90 ° about its optical axis. By rotating each light source by 90 °, the reflection film pattern of the optical plate 54 is also a pattern rotated by 90 ° as shown in FIG.
【００４４】図９（ａ）〜（ｃ）は第１の光源５２から
出力された光、第２の光源５６から出力された光、第１
の光源５２から出力された光と第２の光源５６から出力
された光との合成光を、それぞれ光軸に対して垂直に切
った場合の断面図である。FIGS. 9A to 9C show the light output from the first light source 52, the light output from the second light source 56, and the first light source 52.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a case where the combined light of the light output from the light source 52 and the light output from the second light source 56 is cut perpendicular to the optical axis.
【００４５】第１の光源５２から出力された光は、半導
体レーザアレイスタック２０から出力されたレーザ光を
複数のシリンドリカルレンズ２２によって平行化してい
るため、図９（ａ）に示すような互いに平行で等間隔に
配列された複数のストライプ状の光束となる。第２の光
源５６から出力された光も同様に、図９（ｂ）に示すよ
うな互いに平行で等間隔に配列された複数のストライプ
状の光束となる。よって、第１の光源５２から出力され
た光と第２の光源５６から出力された光との合成光は図
９（ｃ）に示すように、第１の光源５２から出力された
光、または第２の光源５６から出力された光と比較して
２倍の密度を有する光となる。また、上記合成光はｙ軸
に平行な偏光方向を有するレーザ光としてｘ方向に進行
することになる。Since the laser light output from the semiconductor laser array stack 20 is parallelized by the plurality of cylindrical lenses 22 in the light output from the first light source 52, they are parallel to each other as shown in FIG. And a plurality of stripe-like light beams arranged at equal intervals. Similarly, the light output from the second light source 56 becomes a plurality of stripe-shaped light beams which are parallel to each other and arranged at equal intervals as shown in FIG. 9B. Therefore, as shown in FIG. 9C, the combined light of the light output from the first light source 52 and the light output from the second light source 56 is the light output from the first light source 52, or The light has a density twice as high as the light output from the second light source 56. Further, the combined light travels in the x direction as laser light having a polarization direction parallel to the y axis.
【００４６】上記のような構成としても、第１の実施形
態に係る集光装置１０と同様に、２つの光源から出力さ
れた光を偏光方向を揃えた状態で合成し、効率良く光密
度を増加させることができる。With the above configuration, similarly to the light condensing device 10 according to the first embodiment, the lights output from the two light sources are combined in a state where the polarization directions are aligned, and the light density can be efficiently increased. Can be increased.
【００４７】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る
集光装置６０の斜視図である。本実施形態に係る集光装
置６０は、本発明の第１の実施形態に係る集光装置１
０、本発明の第３の実施形態に係る集光装置５０および
偏光ビームスプリッタ６２から構成されており、偏光ビ
ームスプリッタ６２は、集光装置１０から出力された光
と集光装置５０から出力された光とを合成することがで
きるように、集光装置１０から出力される光の光路上か
つ集光装置５０から出力される光の光路上である位置に
配置され、各光軸に対して４５゜の角度を有している。FIG. 10 is a perspective view of a light collecting device 60 according to a fourth embodiment of the present invention. The light collecting device 60 according to the present embodiment includes the light collecting device 1 according to the first embodiment of the present invention.
0, a light collecting device 50 and a polarizing beam splitter 62 according to the third embodiment of the present invention. The polarizing beam splitter 62 outputs the light output from the light collecting device 10 and the light output from the light collecting device 50. Are arranged on the optical path of the light output from the light collecting device 10 and on the optical path of the light output from the light collecting device 50 so as to be able to combine It has an angle of 45 °.
【００４８】集光装置１０と集光装置５０に用いられて
いる光学板１６、５４の表面には、各実施形態の欄で説
明したように、光反射性薄膜２４と光透過性薄膜２６が
ストライプ状に形成されており、具体的には図１１
（ａ）、（ｂ）に示すようなパターンになっている。On the surfaces of the optical plates 16 and 54 used in the light-collecting devices 10 and 50, the light-reflective thin film 24 and the light-transmissive thin film 26 are formed as described in the respective embodiments. It is formed in a stripe shape.
The patterns are as shown in (a) and (b).
【００４９】集光装置１０の第１の光源１２、第２の光
源１４および集光装置５０の第１の光源５２、第２の光
源５６から出力される光は、それぞれ図１２（ａ）、
（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、互いに平行で等
間隔に配列された複数のストライプ状の光束となってい
る。これらの光が各光学板によって合成され、集光装置
１０および集光装置５０からはそれぞれ、図１２
（ｃ）、（ｆ）に示すように、互いに平行で密に配列さ
れた複数のストライプ状の光束が出力される。これらの
光束を偏光ビームスプリッタ６２を用いて合成すること
により、図１２（ｇ）に示すように極めて密度の高い格
子状の断面を有する光を出力することができるようにな
る。The light output from the first light source 12 and the second light source 14 of the light collector 10 and the light output from the first light source 52 and the second light source 56 of the light collector 50 are respectively shown in FIG.
As shown in (b), (d), and (e), a plurality of stripe-shaped luminous fluxes are arranged in parallel at equal intervals. These lights are combined by the respective optical plates, and the light from the light collecting device 10 and the light collecting device 50 are respectively shown in FIG.
As shown in (c) and (f), a plurality of stripe-like luminous fluxes which are parallel and densely arranged are output. By combining these light beams using the polarization beam splitter 62, it is possible to output light having a lattice-shaped cross section with extremely high density as shown in FIG.
【００５０】本実施形態に係る集光装置６０において
は、最終的に出力される光は、２つの偏光方向が混在す
る状態であるが、偏光ビームスプリッタ６２を用いて光
を合成する前に、本発明の第１の実施形態に係る集光装
置１０および集光装置５０を用いて光密度を増加させて
いることから、極めて光密度の高い出力光を生成するこ
とが可能となる。In the light condensing device 60 according to this embodiment, the finally output light is in a state where the two polarization directions are mixed, but before the light is combined using the polarization beam splitter 62, Since the light density is increased by using the light collecting device 10 and the light collecting device 50 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to generate output light having an extremely high light density.
【００５１】上記各実施形態に係る集光装置に用いた光
学板には、光反射性薄膜２４がストライプ状に形成され
ていたが、これは、各光源から出力された光を有効に反
射あるいは透過することができれば、図１３に示すよう
な長方形を並べたパターンを用いても良いし、図１４に
示すような周囲を囲まれたストライプ形状であっても良
い。また、光源から出力された光を効率よく透過するこ
とが可能であれば光透過性薄膜２６が形成されていなく
ても良い。Although the light reflecting thin film 24 is formed in a stripe shape on the optical plate used in the light condensing device according to each of the above embodiments, the light reflecting film 24 can effectively reflect or output the light output from each light source. As long as it can transmit light, a pattern in which rectangles are arranged as shown in FIG. 13 may be used, or a stripe shape surrounding the periphery as shown in FIG. 14 may be used. The light-transmitting thin film 26 may not be formed as long as the light output from the light source can be transmitted efficiently.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明の集光装置は、例えば半導体レー
ザアレイスタックから出力される出力光のような、断面
が互いに平行な複数のストライプ状となっている密度の
低い光束の光密度を効率良く増加させることができる。
また、偏光方向を揃えたまま光密度を増加させることが
でき、例えばＮｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4に代表され
る、光の吸収において偏光依存性を有する固体レーザ媒
質励起用光源として使用する場合は、励起効率を向上さ
せることが可能となる。The light-condensing device of the present invention efficiently reduces the light density of a low-density light beam having a plurality of stripes having a parallel cross section, such as output light output from a semiconductor laser array stack. Can be increased well.
Further, the light density can be increased while keeping the polarization direction uniform. For example, when used as a light source for exciting a solid-state laser medium having polarization dependency in light absorption represented by Nd: YLF and Nd: YVO 4 , for example. Can improve the excitation efficiency.
【図１】本発明の第１の実施形態に係る集光装置の斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view of a light collecting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態に係る集光装置で用い
る光学板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an optical plate used in the light condensing device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施形態に係る集光装置によっ
て光が合成される様子を表した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which light is combined by the light-collecting device according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施形態に係る集光装置の斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view of a light collecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施形態に係る集光装置で用い
る光学板の平面図である。FIG. 5 is a plan view of an optical plate used in a light collecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施形態に係る集光装置によっ
て光が合成される様子を表した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating how light is combined by a light-collecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施形態に係る集光装置の斜視
図である。FIG. 7 is a perspective view of a light collecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３の実施形態に係る集光装置で用い
る光学板の平面図である。FIG. 8 is a plan view of an optical plate used in a light collecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第３の実施形態に係る集光装置によっ
て光が合成される様子を表した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating how light is combined by a light-collecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る集光装置の斜
視図である。FIG. 10 is a perspective view of a light collecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る集光装置で用
いる光学板の平面図である。FIG. 11 is a plan view of an optical plate used in a light collecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る集光装置によ
って光が合成される様子を表した図である。FIG. 12 is a diagram illustrating how light is combined by a light-collecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施形態に係る集光装置で用いる光
学板の平面図である。FIG. 13 is a plan view of an optical plate used in the light collecting device according to the embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の実施形態に係る集光装置で用いる光
学板の平面図である。FIG. 14 is a plan view of an optical plate used in the light collecting device according to the embodiment of the present invention.
１０、３０、５０、６０…集光装置、１２、３２、５２
…第１の光源、１４、３６、５６…第２の光源、１６、
５４…光学板、１７…半導体レーザアレイ、１８…水冷
プレート、２０…半導体レーザアレイスタック、２２…
シリンドリカルレンズ、２４…光反射性薄膜、２６…光
透過性薄膜、３４…第１の光学板、３８…第２の光学
板、４０…第３の光源、６２…偏光ビームスプリッタ10, 30, 50, 60... Light collecting device, 12, 32, 52
... first light source, 14, 36, 56 ... second light source, 16,
54 ... optical plate, 17 ... semiconductor laser array, 18 ... water cooling plate, 20 ... semiconductor laser array stack, 22 ...
Cylindrical lens, 24: light-reflective thin film, 26: light-transmitting thin film, 34: first optical plate, 38: second optical plate, 40: third light source, 62: polarizing beam splitter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 寧 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 齊藤 正之 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Naru Obayashi 1126, Nomachi, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Inside Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Saito 1-126, Nomachi, Ichinomachi, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Photonics Hamamatsu Inside the corporation
Claims (5)
そのストライプの長手方向と垂直方向に複数個配列した
平行光束群を出力する第１の光源と、 前記平行光束群を一方の主面に入射させるように配置さ
れると共に、前記一方の主面上の、前記各平行光束が入
射する部分に対応する位置に、複数のストライプ状の光
反射膜が形成されている光学板と、 スポットがストライプ状の平行光束を、そのストライプ
の長手方向と垂直方向に複数個配列した平行光束群を出
力する第２の光源であって、前記第２の光源から出力さ
れた平行光束群を、前記光学板の他方の主面から入射さ
せて前記光反射膜の間隙を透過させる位置に配置される
と共に、前記第１の光源から出力されて前記反射膜によ
って反射した反射光束の光軸と、前記第２の光源から出
力されて前記光学板内を透過した透過光束の光軸とが平
行となるように配置された第２の光源と、を備えたこと
を特徴とする集光装置。1. A parallel light beam having a spot-like spot,
A first light source for outputting a plurality of parallel light flux groups arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stripe, and a first light source arranged to make the parallel light flux group incident on one main surface; An optical plate in which a plurality of stripe-shaped light reflecting films are formed at positions corresponding to the portions where the respective parallel light beams are incident; and a parallel light beam having a stripe-shaped spot in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stripe. A second light source that outputs a plurality of parallel light flux groups arranged in a plurality of parallel light flux groups, the parallel light flux group output from the second light source being incident on the other main surface of the optical plate, and An optical axis of a reflected light beam output from the first light source and reflected by the reflective film, and a transmission light output from the second light source and transmitted through the optical plate. The optical axis of the light beam Condensing apparatus characterized by comprising: a second light source arranged such that the line, the.
導体レーザアレイスタックと、 前記各半導体レーザアレイの出射面から出射された光
を、半導体レーザアレイの積層方向と平行な方向に集光
する複数の集光手段と、から構成されることを特徴とす
る請求項１に記載の集光装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first light source includes a semiconductor laser array stack in which a plurality of semiconductor laser arrays are stacked in a stack, and a light emitted from an emission surface of each of the semiconductor laser arrays. The light-collecting device according to claim 1, further comprising a plurality of light-collecting units that collect light in a direction parallel to the direction.
導体レーザアレイスタックと、 前記各半導体レーザアレイの出射面から出射された光
を、半導体レーザアレイの積層方向と平行な方向に集光
する複数の集光手段と、から構成されることを特徴とす
る請求項１または２に記載の集光装置。3. A semiconductor laser array stack in which a plurality of semiconductor laser arrays are stacked in a stack, and a light emitted from an emission surface of each of the semiconductor laser arrays is stacked in the semiconductor laser array. The light-collecting device according to claim 1, further comprising a plurality of light-collecting units that collect light in a direction parallel to the direction.
カルレンズ、ガラスファイバレンズ、セルフォックレン
ズからなる群から選択されるいずれかの集光手段である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
集光装置。4. The light condensing means is any one of a light condensing means selected from the group consisting of a cylindrical lens, a glass fiber lens, and a selfoc lens arranged in parallel to the semiconductor laser array. The light-collecting device according to claim 1.
１の集光装置と、 前記第１の集光装置から出力された光束を、一方の主面
に入射させて反射させるように配置された偏光ビームス
プリッタと、 請求項１〜４のいずれか１項に記載の第２の集光装置で
あって、前記第２の集光装置から出力された光束を、前
記偏光ビームスプリッタの他方の主面に入射させて透過
させるように配置されると共に、前記第１の集光装置か
ら出力されて前記偏光ビームスプリッタによって反射し
た反射光束の光軸と、前記第２の集光装置から出力され
て前記偏光ビームスプリッタを透過した透過光束の光軸
とが平行となるように配置された第２の集光装置と、を
備えたことを特徴とする集光装置。5. A first light-collecting device according to claim 1, wherein a light beam output from the first light-collecting device is incident on one main surface and reflected. The polarizing beam splitter arranged as described above, The second light collecting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light beam output from the second light collecting device is the polarized light beam. An optical axis of a light beam reflected from the polarization beam splitter, which is output from the first light-collecting device and reflected by the second light-collecting device; A second light condensing device disposed so that an optical axis of a transmitted light beam output from the device and transmitted through the polarization beam splitter is parallel to the second light condensing device.
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