DE112018004397T5

DE112018004397T5 - Optisches Modul

Info

Publication number: DE112018004397T5
Application number: DE112018004397.5T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Nakanishi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-05-14
Also published as: JP7081607B2; WO2019065162A1; US20200220323A1; JPWO2019065162A1

Abstract

Ein optisches Modul umfasst eine Lichtbildungseinheit, die Licht formt. Die Lichtbildungseinheit umfasst: ein Basiselement; ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das auf dem Basiselement montiert und so konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die auf dem Basiselement montiert ist, einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das auf dem Basiselement an einer Position montiert ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet und außerhalb eines Bestrahlungsbereichs liegt, der mit dem Licht bestrahlt wird, das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse emittiert wird. Das Lichtempfangselement hat eine Lichtempfangsfläche und ist so konfiguriert, dass es auf der Lichtempfangsfläche einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Modul. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. September 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-190662, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Stand der Technik
Es gibt bekannte optische Module, in denen wenigstens ein lichtemittierendes Halbleiterelement in einem Gehäuse angeordnet ist (siehe beispielsweise PTL 1 bis PTL 4). Derartige optische Module werden als Lichtquellen für verschiedene Vorrichtungen, wie beispielsweise Anzeigevorrichtungen, optische Abtastvorrichtungen und optische Kommunikationsvorrichtungen verwendet.
Zitationsliste
Patentliteratur

PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2009-93101
PTL 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-328895
PTL 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-17925
PTL 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-65600

Zusammenfassung der Erfindung
Das optische Modul der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lichtbildungseinheit, die Licht formt. Die Lichtbildungseinheit umfasst: ein Basiselement; ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das auf dem Basiselement montiert und so konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die auf dem Basiselement montiert ist, einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das auf dem Basiselement an einer Position montiert ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet und außerhalb eines Bereichs liegt, der mit dem von dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse abgestrahlten Licht bestrahlt wird, wobei das Lichtempfangselement eine Lichtempfangsfläche aufweist und so konfiguriert ist, dass es auf der Lichtempfangsfläche einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur eines optischen Moduls gemäß Ausführungsform 1.
[2] 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur des optischen Moduls gemäß Ausführungsform 1.
[3] 3 zeigt eine schematische Draufsicht der Struktur des optischen Moduls gemäß Ausführungsform 1.
[4] 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Struktur des optischen Moduls gemäß Ausführungsform 1.
[5] 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Struktur eines optischen Moduls gemäß Ausführungsform 2.
[6] 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Struktur einer Modifikation des optischen Moduls gemäß Ausführungsform 2.

Beschreibung der Ausführungsformen
Einige herkömmliche optische Module umfassen ein Lichtempfangselement zum Messen einer Lichtmenge aus einem lichtemittierenden Halbleiterelement. Wenn das Lichtempfangselement das aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierte Licht direkt empfängt, wird das Licht, das von der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangselements reflektiert wird, zu Streulicht. Wenn in diesem Fall das optische Modul beispielsweise als eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, kann sich Streulicht auf der Projektionsfläche bilden. Vorzugsweise soll eine derartige Situation weitgehend verhindert werden.
[Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
Zunächst werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgelistet und beschrieben. Ein optisches Modul gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lichtbildungseinheit, die Licht formt. Die Lichtbildungseinheit umfasst: ein Basiselement; ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das auf dem Basiselement montiert und so konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die auf dem Basiselement montiert ist, einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das auf dem Basiselement an einer Position montiert ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet und außerhalb eines Bereichs liegt, der mit dem von dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse abgestrahlten Licht bestrahlt wird, wobei das Lichtempfangselement eine Lichtempfangsfläche aufweist und so konfiguriert ist, dass es auf der Lichtempfangsfläche einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt.
In dem optischen Modul mit der obigen Struktur empfängt das Lichtempfangselement einen Teil des reflektierten Lichts, das das Licht ist, das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittiert und von der Linse reflektiert wird, und kann die Lichtmenge aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement messen. Die Intensität des aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts kann auf der Grundlage der gemessenen Lichtmenge eingestellt werden. Da in diesem Fall das Lichtempfangselement auf dem Basiselement an einer Position vorgesehen ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet, und außerhalb des Bestrahlungsbereichs liegt, der mit dem aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Licht bestrahlt wird, trifft das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierte Licht nicht direkt auf das Lichtempfangselement. Wenn das Lichtempfangselement das Licht aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement direkt empfängt, wird reflektiertes Licht erzeugt. Jedoch wird in dem obigen Fall kein solches reflektiertes Licht erzeugt. Dadurch wird verhindert, dass das reflektierte Licht, das erzeugt wird, wenn Licht direkt auf die Lichtempfangsfläche trifft, in die Linse eintritt und nach außen abgegeben wird. In dem obigen optischen Modul kann das Auftreten von Streulicht verhindert werden.
In dem obigen optischen Modul kann die Lichtbildungseinheit derart ausgebildet sein, dass sie Folgendes umfasst: eine Vielzahl der lichtemittierenden Halbleiterelemente, die auf dem Basiselement montiert sind; eine Vielzahl der Linsen, die auf dem Basiselement montiert und so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen lichtemittierenden Halbleiterelementen entsprechen; eine Vielzahl der Lichtempfangselemente, die auf dem Basiselement montiert und so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen lichtemittierenden Halbleiterelementen entsprechen; und einen Filter, der auf dem Basiselement montiert ist und Lichtstrahlen von der Vielzahl der lichtemittierenden Halbleiterelementen multiplext. In diesem Fall können die aus der Vielzahl der lichtemittierenden Halbleiterelemente emittierten Lichtstrahlen gemultiplext und aus dem optischen Modus ausgegeben werden, während gleichzeitig das Auftreten von Streulicht verhindert wird.
In dem obigen optischen Modul kann das lichtemittierende Halbleiterelement eine Laserdiode sein. In diesem Fall kann eine Variabilität in der Wellenlänge des ausgehenden Lichts, das erhalten wird, gering gehalten werden.
Die Ausgangsleistung des Lichts, das durch die Lichtbildungseinheit gebildet wird, kann 50 mW oder mehr betragen. Dieses optische Modul ist in Anzeigevorrichtungen, optischen Abtastvorrichtungen etc. verwendbar.
In dem obigen optischen Modul kann das Basiselement eine Basisplatte umfassen, und das Lichtempfangselement kann direkt auf der Basisplatte montiert werden. In diesem Fall können die Herstellungsschritte des optischen Moduls vereinfacht und das optische Modul leichter hergestellt werden.
In dem obigen optischen Modul kann das Lichtempfangselement zwischen einem Rand des bestrahlten Bereichs und des reflektierten Lichts montiert werden, das Licht ist, das sich entlang des Rands des bestrahlten Bereichs bewegt und von der Linse reflektiert wird.
Im obigen optischen Modul kann die Lichtempfangsfläche bezogen auf eine optische Achse des Lichts geneigt sein, so dass sie in Richtung der Linse ausgerichtet ist. In diesem Fall wird verhindert, dass das reflektierte Licht, das von der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangselements reflektiert wird, wieder in das lichtemittierende Halbleiterelement eintritt, so dass das Auftreten von Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung der Ausgangsleistung des lichtemittierenden Halbleiterelements vermieden werden kann.
Ein optisches Modul gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das konfiguriert ist, um einen Teil des Lichts zu empfangen, das von der Linse an einer Position außerhalb eines bestrahlten Bereichs reflektiert wird, der mit dem Licht bestrahlt wird, das aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse emittiert wird.
In dem optischen Modul mit der obigen Struktur empfängt das Lichtempfangselement einen Teil des reflektierten Lichts, das das Licht ist, das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittiert wird und von der Linse reflektiert wird, und misst die Lichtmenge von dem lichtemittierenden Halbleiterelement. Die Intensität des aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts kann auf der Grundlage der gemessenen Lichtmenge eingestellt werden. Da sich in diesem Fall das Lichtempfangselement an der Position außerhalb des Emissionsbereichs des Lichts aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement befindet, trifft das aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierte Licht nicht direkt auf das Lichtempfangselement auf. Wenn das Lichtempfangselement das Licht aus dem lichtemittierenden Halbleiterelement direkt empfängt, wird reflektiertes Licht erzeugt. Jedoch wird im obigen Fall kein solches reflektiertes Licht erzeugt. Dadurch kann verhindert werden, dass das reflektierte Licht, das erzeugt wird, wenn das Licht direkt auf das Lichtempfangselement auftrifft, in die Linse eintritt und zur Außenseite ausgegeben wird. In dem obigen optischen Modul kann das Auftreten von Streulicht verhindert werden.
[Einzelheiten der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
(Ausführungsform 1)
Im Nachfolgenden wird Ausführungsform 1 mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben, die eine Ausführungsform des optischen Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. 2 und 4 zeigen Ansichten, in denen eine Abdeckung 40 der 1 entfernt wurde. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 3. Die Querschnittsansicht in 4 ist eine Ebene, die sich entlang der YZ-Ebene erstreckt, und ein Teil des optischen Moduls wird nicht dargestellt. In den nachfolgenden Zeichnungen werden gleiche oder sich entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet, und es wird auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet.
Mit Bezug auf 1 bis 4 umfasst das optische Modul 1 gemäß Ausführungsform 1: eine Basis 10 mit einer flachen Plattenform; eine Lichtbildungseinheit 20, die als eine Lichtemissionseinheit, die Licht bildet, dient und auf einer ersten Oberfläche 10A der Basis 10 vorgesehen ist, die in einer Z-Achsenrichtung angeordnet ist; die Abdeckung 40, die in Kontakt mit der ersten Oberfläche 10A der Basis 10 angeordnet ist, um die Lichtbildungseinheit 20 zu bedecken; und eine Vielzahl von Anschlussstiften 51, die die Basis 10 durchlaufen, und sich von ihrer zweiten Oberfläche 10B, die in der Z-Achsenrichtung angeordnet ist, zur ersten Oberfläche 10A erstrecken und von sowohl der ersten Oberfläche 10A als auch der zweiten Oberfläche 10B vorstehen. Die Basis 10 und die Abdeckung 40 sind beispielsweise miteinander verschweißt, um einen luftdichten Zustand zu erhalten. Insbesondere wird die Lichtbildungseinheit 20 durch die Basis 10 und die Abdeckung 40 hermetisch verschlossen. Ein Gas, wie beispielsweise Trockenluft mit reduziertem Wassergehalt oder ohne Wasser, wird in dem von der Basis 10 und der Abdeckung 40 umgebenen Raum abgedichtet. Die Abdeckung 40 weist ein Emissionsfenster 41 auf, das das Licht der Lichtbildungseinheit 20 durchlässt. Ein Element, das das Emissionsfenster 41 bildet, kann eine flache Plattenform aufweisen, bei der Flächen, die in der Dickenrichtung (X-Achsenrichtung) angeordnet sind, parallel zueinander verlaufen. Alternativ kann das Element eine Linsenform aufweisen, die das Licht von der Lichtbildungseinheit 20 bündelt oder streut. Die Basis 10 und die Abdeckung 40 bilden ein Schutzelement. Die Basis 10 hat eine rechteckige Form mit vier abgerundeten Ecken in der Draufsicht (aus Z-Achsenrichtung gesehen) (siehe insbesondere 3). Die Abdeckung 40 weist ebenfalls eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken in der Draufsicht auf. Die projizierte Fläche der Basis 10, in Z-Achsenrichtung gesehen, ist größer als die projizierte Fläche der Abdeckung 40 in Z-Achsenrichtung gesehen. Insbesondere steht der Außenumfang der Basis 10 wie ein Flansch von dem Außenumfang der Abdeckung 40 vor.
Die Lichtbildungseinheit 20 umfasst ein Basiselement 60 mit einer Basisplatte 66. Die Basisplatte 66 weist in Draufsicht eine rechteckige Form auf. Die Basisplatte 66 umfasst einen Basisbereich 61, einen ersten Chip-Montagebereich 62, einen zweiten Chip-Montagebereich 63 und einen Fotodioden-Montagebereich 64. Der erste Chip-Montagebereich 62 und der zweite Chip-Montagebereich 63 sind in X-Achsenrichtung angeordnet. In der Y-Achsenrichtung ist der Fotodioden-Montagebereich 64 zwischen dem Basisbereich 61 und dem ersten und zweiten Chip-Montagebereich 62 und 63, die in der X-Achsenrichtung ausgerichtet sind, angeordnet. Der Basisbereich 61, der erste Chip-Montagebereich 62, der zweite Chip-Montagebereich 63 und der Fotodioden-Montagebereich 64 sind jeweils flach. Die flachen Flächen, die den Basisbereich 61, den ersten Chip-Montagebereich 62, den zweiten Chip-Montagebereich 63 und den Fotodioden-Montagebereich 64 bilden, sind so angeordnet, dass sie in der Z-Achsenrichtung parallel zueinander verlaufen. Das Basiselement 60 umfasst auf der Basisplatte 66 einen ersten Submount 71, einen zweiten Submount 72, einen dritten Submount 73, einen vierten Submount 74, einen fünften Submount 75 und einen sechsten Submount 76, die später beschrieben werden.
Die Dicke des ersten Chip-Montagebereichs 62 und die Dicke des zweiten Chip-Montagebereichs 63 sind größer als die Dicke des Basisbereichs 61. Somit sind die Höhe des ersten Chip-Montagebereichs 62 und die Höhe des zweiten Chip-Montagebereichs 63 größer als die Höhe des Basisbereichs 61. Der erste Chip-Montagebereich 62 ist höher als der zweite Chip-Montagebereich 63. Die Dicke des Fotodioden-Montagebereichs 64 ist kleiner als die Dicken des Basisbereichs 61, des ersten Chip-Montagebereichs 62 und des zweiten Chip-Montagebereichs 63. Daher ist die Höhe des Fotodioden-Montagebereichs 64 kleiner als die Höhe des Basisbereichs 61. Die zuvor erwähnte Höhe bezieht sich auf den Abstand in der Z-Achsenrichtung mit Bezug auf eine XY-Ebene.
Der erste Submount 71, der eine flache Plattenform aufweist, ist auf dem ersten Chip-Montagebereich 62 angeordnet. Eine rote Laserdiode 81, die ein Halbleiterlaser ist, der rotes Licht emittiert und als ein lichtemittierendes Halbleiterelement dient, ist auf dem ersten Submount 71 angeordnet. Der zweite Submount 72, der eine flache Plattenform aufweist, und der dritte Submount 73, der eine flache Plattenform aufweist, sind auf dem zweiten Chip-Montagebereich 63 angeordnet. Der zweite Submount 72 und der dritte Submount 73 sind in der X-Achsenrichtung voneinander beabstandet. Der zweite Submount 72 ist näher am ersten Submount 71 angeordnet. Eine grüne Laserdiode 82, die ein Halbleiterlaser ist, der grünes Licht emittiert und als ein lichtemittierendes Halbleiterelement dient, ist auf dem zweiten Submount 72 angeordnet Eine blaue Laserdiode 73, die ein Halbleiterlaser ist, der blaues Licht emittiert und als ein lichtemittierendes Halbleiterelement dient, ist auf dem dritten Submount 73 angeordnet.
Die Höhen der optischen Achsen der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 (die Abstände zwischen den optischen Achsen und einer Fläche der Basisplatte 66, die als eine Bezugsebene verwendet wird; die Abstände in der Z-Achsenrichtung von der Bezugsebene) werden durch den ersten Submount 71, den zweiten Submount 72 und den dritten Submount 73 jeweils so eingestellt, dass sie miteinander übereinstimmen. Das rote Licht weist eine Wellenlänge von etwa 620 nm (Nanometer) bis etwa 750 nm auf, und das grüne Licht weist eine Wellenlänge von etwa 495 nm bis etwa 570 nm auf. Das blaue Licht weist eine Wellenlänge von etwa 420 nm bis etwa 495 nm auf.
Eine erste Linsenhalterung 77, eine zweite Linsenhalterung 78 und eine dritte Linsenhalterung 79, die in einer Richtung vorstehen, die durch den Pfeil Z angegeben ist, sind auf dem Basisbereich 61 vorgesehen. Eine erste Linse 91, eine zweite Linse 92 und eine dritte Linse 93 sind jeweils auf der ersten Linsenhalterung 77, der zweiten Linsenhalterung 78 und der dritten Linsenhalterung 79 angeordnet. Die erste Linse 91, die zweite Linse 92 und die dritte Linse 93 weisen jeweils Linsenabschnitte mit entsprechenden flachen Flächen 91A, 92A und 93A auf einer Seite und entsprechende Linsenoberflächen auf der anderen Seite auf. Die erste Linse 91, die zweite Linse 92 und die dritte Linse 93 sind derart angeordnet, dass die flachen Flächen 91A, 92A und 93A der Linsenabschnitte jeweils der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 zugewandt sind. Die Mittelachsen der Linsenabschnitte, das heißt, die optischen Achsen der Linsenabschnitte, der ersten Linse 91, der zweiten Linse 92 und der dritten Linse 93 werden jeweils durch die erste Linsenhalterung 77, die zweite Linsenhalterung 78 und die dritte Linsenhalterung 79 derart eingestellt, dass sie jeweils mit den optischen Achsen der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 ausgerichtet sind. Die erste Linse 91, die zweite Linse 92 und die dritte Linse 93 ändern die Punktgrößen der Laserstrahlen, die jeweils aus der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 ausgegeben werden. Die erste Linse 91, die zweite Linse 92 und die dritte Linse 93 ändern die Punktgrößen der Lichtstrahlen, die jeweils aus der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 emittiert werden derart, dass die Punktgrößen miteinander übereinstimmen.
Ein erster Filter 97, ein zweiter Filter 98 und ein dritter Filter 99 sind im Basisbereich 61 angeordnet. Der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 sind jeweils auf einem ersten Vorsprungbereich 87, einem zweiten Vorsprungbereich 88 und einem dritten Vorsprungbereich 89 angeordnet, die in dem Basisbereich 61 so angeordnet sind, dass sie in der Z-Achsenrichtung vorstehen, und dass sie in den Emissionsrichtungen von jeweils der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 angeordnet sind. Der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 weisen jeweils eine flache Plattenform auf, deren Hauptflächen parallel zueinander verlaufen. Der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 sind beispielsweise Wellenlängenauswahlfilter. Der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 sind dielektrische Mehrschichtfilter. Genauer gesagt reflektiert der erste Filter 97 rotes Licht. Der zweite Filter 98 überträgt rotes Licht und reflektiert grünes Licht. Der dritte Filter 99 überträgt rotes Licht und grünes Licht und reflektiert blaues Licht. Wie zuvor beschrieben, übertragen und reflektieren der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 selektiv Lichtstrahlen mit bestimmten Wellenlängen. Somit multiplexen der erste Filter 97, der zweite Filter 98 und der dritte Filter 99 die Lichtstrahlen, die aus der roten Laserdiode 81, der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83 emittiert werden.
Der vierte Submount 74, der fünfte Submount 75 und der sechste Submount 76 sind in dem Fotodioden-Montagebereich 64 angeordnet. Eine erste Fotodiode 94, die als ein erstes Lichtempfangselement dient, eine zweite Fotodiode 95, die als ein zweites Lichtempfangselement dient, und eine dritte Fotodiode 96, die als ein drittes Lichtempfangselement dient, sind jeweils auf dem vierten Submount 74, dem fünften Submount 75 und dem sechsten Submount 76 angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtempfangselemente angeordnet, um deren entsprechenden lichtemittierenden Halbleiterelementen zu entsprechen. Die erste Fotodiode 94, die zweite Fotodiode 95 und die dritte Fotodiode 96 sind Fotodioden, die in der Lage sind, jeweils rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht zu empfangen. Die erste Fotodiode 94 ist zwischen der roten Laserdiode 81 und der ersten Linse 91 in der Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81 angeordnet. Die zweite Fotodiode 95 ist zwischen der grünen Laserdiode 82 und der zweiten Linse 92 in der Emissionsrichtung der grünen Laserdiode 82 angeordnet. Die dritte Fotodiode 96 ist zwischen der blauen Laserdiode 83 und der dritten Linse 93 in der Lichtemissionsrichtung der blauen Laserdiode 83 angeordnet. Die Höhen (die Abstände in der Z-Achsenrichtung) der ersten Fotodiode 94, der zweiten Fotodiode 95 und der dritten Fotodiode 96 werden jeweils durch den vierten Submount 74, den fünften Submount 75 und den sechsten Submount 76 eingestellt.
Die rote Laserdiode 81, die erste Fotodiode 94, die erste Linse 91 und der erste Filter 97 sind in der Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81 ausgerichtet (in der Y-Achsenrichtung ausgerichtet). Die grüne Laserdiode 82, die zweite Fotodiode 95, die zweite Linse 92 und der zweite Filter 98 sind in der Emissionsrichtung der grünen Laserdiode 82 ausgerichtet (in der Y-Achsenrichtung ausgerichtet). Die blaue Laserdiode 83, die dritte Fotodiode 96, die dritte Linse 93 und der dritte Filter 99 sind in der Emissionsrichtung der blauen Laserdiode 83 ausgerichtet (in der Y-Achsenrichtung ausgerichtet). Die Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81 erstreckt sich in den Emissionsrichtungen der grünen Laserdiode 82 und der blauen Laserdiode 83. Genauer gesagt sind die Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81, die Emissionsrichtung der grünen Laserdiode 82 und die Emissionsrichtung der blauen Laserdiode 83 parallel zueinander. Die Hauptflächen des ersten Filters 97 sind relativ zu der Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81 geneigt. Genauer gesagt sind die Hauptflächen des ersten Filters 97 um 45° bezogen auf die Emissionsrichtung der roten Laserdiode 81 geneigt (die Y-Achsenrichtung). Die Hauptflächen des zweiten Filters 98 sind relativ zu der Emissionsrichtung der grünen Laserdiode 82 geneigt. Genauer gesagt sind die Hauptflächen des zweiten Filters 98 um 45° bezogen auf die Emissionsrichtung der grünen Laserdiode 82 (die Y-Achsenrichtung) geneigt. Die Hauptflächen des dritten Filters 99 sind bezogen auf die Emissionsrichtung der blauen Laserdiode 83 geneigt. Genauer gesagt sind die Hauptflächen des dritten Filters 99 um 45° bezogen auf die Emissionsrichtung der blauen Laserdiode 83 (die Y-Achsenrichtung) geneigt.
Die erste Fotodiode 94 ist derart montiert, dass sie außerhalb des Emissionsbereichs des Lichts von der roten Laserdiode 81 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die erste Fotodiode 94 derart montiert, dass sie einen Teil des reflektierten Lichts empfängt, das das Licht ist, das aus der roten Laserdiode 81 emittiert und von der ersten Linse 91 reflektiert wird. Insbesondere empfängt die erste Fotodiode 94 das Licht von der roten Laserdiode 81 nicht direkt. Die zweite Fotodiode 95 ist derart montiert, dass sie außerhalb des Emissionsbereichs des Lichts von der grünen Laserdiode 82 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die zweite Fotodiode 95 an einer Position angeordnet, an der die zweite Fotodiode 95 einen Teil des reflektierten Lichts empfängt, das das Licht ist, das aus der grünen Laserdiode 82 emittiert und von der zweiten Linse 92 reflektiert wird. Genauer gesagt empfängt die zweite Fotodiode 95 das Licht von der grünen Laserdiode 82 nicht direkt. Die dritte Fotodiode 96 ist derart montiert, dass sie außerhalb des Emissionsbereichs des Lichts von der blauen Laserdiode 83 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die dritte Fotodiode 96 an einer Position angeordnet, an der die dritte Fotodiode 96 einen Teil des reflektierten Lichts empfängt, das das Licht ist, das aus der blauen Laserdiode 83 emittiert und von der dritten Linse 93 reflektiert wird. Insbesondere empfängt die dritte Fotodiode 96 das Licht von der blauen Laserdiode 83 nicht direkt.
Im Nachfolgenden werden Anordnungspositionen der ersten Fotodiode 94, der zweiten Fotodiode 95 und der dritten Fotodiode 96 ausführlich mit Bezug auf im Wesentlichen 4 beschrieben. Insbesondere wird die Anordnungsposition der dritten Fotodiode 96 als ein Beispiel beschrieben. Die Anordnungspositionen der ersten Fotodiode 94 und der zweiten Fotodiode 95 sind gleich der Anordnungsposition der dritten Fotodiode 96 relativ zur blauen Laserdiode 83, wie im Folgenden beschrieben.
Die blaue Laserdiode 83 emittiert Licht in Richtung der Seite, auf der die dritte Linse 93 angeordnet ist. Die optische Achse 100 des emittierten Lichts ist in 4 durch eine Strich-Punkt-Linie gekennzeichnet. Das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht ist divergentes Licht. Daher divergiert das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht von einem Emissionsabschnitt 101 der blauen Laserdiode 83 in Richtung der dritten Linse 93. Der bestrahlte Bereich 102, der mit dem Licht bestrahlt wird, ist ein Bereich zwischen einer unteren Kante 103A auf der Seite des Fotodioden-Montagebereichs 64 und einer oberen Kante 103B, die auf der Seite gegenüber der unteren Kante 103A angeordnet ist, wie in im Querschnitt in 4 gezeigt. Der Winkel zwischen der optischen Achse 100 des von der blauen Laserdiode 83 emittierten Lichts und der unteren Kante 103A ist durch θ1 gekennzeichnet. Die Dickenrichtung der Basisplatte 66 ist die Z-Achsenrichtung. Aus Sicht der Y-Achsenrichtung weist das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht eine elliptische Form auf, deren Kante in der Z-Achsenrichtung leicht verlängert ist.
Das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht erreicht die dritte Linse 93 und trifft auf den Linsenabschnitt der dritten Linse 93. Ein Teil des von der blauen Laserdiode 83 emittierten Lichts wird von der Oberfläche 93A der dritten Linse 93 reflektiert, die sich auf der der blauen Laserdiode 83 zugewandten Seite befindet. Das Verhältnis zwischen der Menge des reflektierten Lichts und der Menge des emittierten Lichts beträgt in etwa 1 bis etwa 2%. Das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht ist divergentes Licht, und das von der Oberfläche 93A reflektierte Licht divergiert auch in die Z-Achsenrichtung, wie durch das reflektierte Licht 104A, das der unteren Kante 103A entspricht, und das reflektierte Licht 104B, das der oberen Kante 103B entspricht, in 4 gezeigt. Der Divergenzwinkel des reflektierten Lichts wird durch den Winkel θs zwischen der Linie, die die Oberfläche 93A angibt, und dem reflektierten Licht 104A in 4 dargestellt.
Die dritte Fotodiode 96 ist auf dem sechsten Submount 76 so angeordnet, dass eine Lichtempfangsfläche 96A, die Licht empfängt, dessen Lichtmenge gemessen werden soll, in Z-Achsenrichtung ausgerichtet ist. Die Lichtempfangsfläche 96A ist flach. Insbesondere ist die Lichtempfangsfläche 96A der dritten Fotodiode 96 so angeordnet, dass sie parallel zur optischen Achse 100 verläuft.
Die dritte Fotodiode 96 ist außerhalb des bestrahlten Bereichs 102 angeordnet, der mit dem Licht von der blauen Laserdiode 83 bestrahlt wird. Insbesondere ist die dritte Fotodiode 96 derart angeordnet, dass sich die Lichtempfangsfläche 96A außerhalb der unteren Kante 103A des Lichts befindet. Die dritte Fotodiode 96 ist an einer Position angeordnet, an der die dritte Fotodiode 96 einen Teil des reflektierten Lichts empfängt, das Licht ist, das von der blauen Laserdiode 83 emittiert und von der dritten Linse 93 reflektiert wird, insbesondere von der Oberfläche 93A der dritten Linse 93, die auf der Seite in Richtung der blauen Laserdiode 83 angeordnet ist. Insbesondere ist die dritte Fotodiode 96 an einer Position angeordnet, an der die Lichtempfangsfläche 96A einen Teil des reflektierten Lichts empfangen kann, das durch einen Bereich 105 zwischen der unteren Kante 103A und dem reflektierten Licht 104A des Lichts an der unteren Kante 103A angezeigt wird.
Die erste Fotodiode 94 ist außerhalb des bestrahlten Bereichs, der mit dem Licht von der roten Laserdiode 81 bestrahlt wird, in Richtung der ersten Linse 91, so wie die dritte Fotodiode 96, angeordnet. Die erste Fotodiode 94 ist an einer Position angeordnet, an der die erste Fotodiode 94 einen Teil des reflektierten Lichts empfangen kann, das Licht ist, das von der roten Laserdiode 81 emittiert und von der ersten Linse 91 reflektiert wird. Die zweite Fotodiode 95 ist außerhalb des bestrahlten Bereichs, der mit dem Licht von der grünen Laserdiode 82 bestrahlt wird, in Richtung der zweiten Linse 92, so wie die dritte Fotodiode 96, angeordnet. Die zweite Fotodiode 95 ist an einer Position vorgesehen, an der die zweite Fotodiode 95 einen Teil des reflektierten Lichts empfangen kann, das das Licht ist, das von der grünen Laserdiode 82 emittiert und von der zweiten Linse 92 reflektiert wird.
Im Nachfolgenden wird der Betrieb des optischen Moduls 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das rote Licht, das von der roten Laserdiode 81 emittiert wird, bewegt sich entlang eines optischen Pfades L1. Das rote Licht, das sich über die erste Fotodiode 94 bewegt, trifft auf die Oberfläche 91A des Linsenabschnitts der ersten Linse 91, und die Punktgröße des Lichts wird verändert. Insbesondere wird das von der roten Laserdiode 81 emittierte rote Licht beispielsweise in kollimiertes Licht umgewandelt. Ein Teil des Lichts, das von der roten Laserdiode 81 emittiert wird, wird von der Oberfläche 91A des Linsenabschnitts der ersten Linse 91 reflektiert. Die Lichtempfangsfläche 94A der ersten Fotodiode 94 empfängt einen Teil des reflektierten Lichts, und die Intensität des roten Lichts, das von der roten Laserdiode 81 emittiert wird, wird unter Verwendung des empfangenen roten Lichts bestimmt. Die Intensität des roten Lichts wird auf der Grundlage der Differenz zwischen der bestimmten Intensität des Lichts und der Sollintensität des emittierten Lichts eingestellt. Das rote Licht, dessen Punktgröße durch die erste Linse 91 verändert wurde, bewegt sich entlang des optischen Pfades L1 und trifft auf den ersten Filter 97. Da der erste Filter 97 rotes Licht reflektiert, bewegt sich das von der roten Laserdiode 81 emittierte Licht entlang des optischen Pfades L2 und trifft auf den zweiten Filter 98. Da der zweite Filter 98 rotes Licht überträgt, bewegt sich das von der roten Laserdiode 81 emittierte Licht weiter entlang des optischen Pfades L3 und trifft auf den dritten Filter 99. Da der dritte Filter 99 das rote Licht überträgt, bewegt sich das von der roten Laserdiode 81 emittierte Licht weiter entlang eines optischen Pfades L4, läuft durch das Emissionsfenster 41 der Abdeckung 40 und wird zur Außenseite des optischen Moduls 1 ausgegeben.
Das von der grünen Laserdiode 82 emittierte grüne Licht bewegt sich entlang eines optischen Pfads L5. Das grüne Licht, das sich über die zweite Fotodiode 95 bewegt, trifft auf die Oberfläche 92A des Linsenabschnitts der zweiten Linse 92, und es wird die Punktgröße des Lichts verändert. Insbesondere wird das von der grünen Laserdiode 82 emittierte grüne Licht beispielsweise in kollimiertes Licht umgewandelt. Ein Teil des Lichts, das von der grünen Laserdiode 82 emittiert wird, von der Oberfläche 92A des Linsenabschnitts der zweiten Linse 92 reflektiert. Eine Lichtempfangsfläche 95A der zweiten Fotodiode 95 empfängt einen Teil des reflektierten Lichts, und die Intensität des von der grünen Laserdiode 82 emittierten groten Lichts wird unter Verwendung des empfangenen grünen Lichts bestimmt. Die Intensität des grünen Lichts wird auf der Grundlage der Differenz zwischen der bestimmten Intensität des Lichts und der Sollintensität des emittierten Lichts eingestellt. Das grüne Licht, dessen Punktgröße durch die zweite Linse 92 verändert wurde, bewegt sich entlang des optischen Pfades L5 und trifft auf den zweiten Filter 98. Da der zweite Filter 98 das grüne Licht reflektiert, wird das von der grünen Laserdiode 82 emittierte Licht in den optischen Pfad L3 eingekoppelt. Somit wird das grüne Licht mit dem roten Licht gemultiplext, bewegt sich entlang des optischen Pfads L3 und trifft auf den dritten Filter 99. Da der dritte Filter 99 das grüne Licht überträgt, wird das von der grünen Laserdiode 82 emittierte Licht weiter entlang des optischen Pfads L4 bewegt, durchläuft das Emissionsfenster 41 der Abdeckung 40 und wird zur Außenseite des optischen Moduls 1 ausgegeben.
Das von der blauen Laserdiode 83 emittierte blaue Licht bewegt sich entlang eines optischen Pfads L6. Das blaue Licht, das sich über die dritte Fotodiode 96 bewegt, trifft auf die Oberfläche 93A des Linsenabschnitts der dritten Linse 93, und die Punktgröße des Lichts wird verändert. Insbesondere wird das von der blauen Laserdiode 83 emittierte blaue Licht beispielsweise in kollimiertes Licht umgewandelt. Ein Teil des von der blauen Laserdiode 83 emittierten Lichts wird von der Oberfläche 93A des Linsenabschnitts der dritten Linse 93 reflektiert. Die Lichtempfangsfläche 96A der dritten Fotodiode 96 empfängt einen Teil des reflektierten Lichts, und die Intensität des von der blauen Laserdiode 83 emittierten blauen Lichts wird unter Verwendung des empfangenen blauen Lichts bestimmt. Die Intensität des blauen Lichts wird auf der Grundlage der Differenz zwischen der bestimmten Intensität des Lichts und der Sollintensität des emittierten Lichts eingestellt. Das blaue Licht, dessen Punktgröße durch die dritte Linse 93 verändert wurde, bewegt sich entlang des optischen Pfads L6 und trifft auf den dritten Filter 99. Da der dritte Filter 99 das blaue Licht reflektiert, wird das von der blauen Laserdiode 83 emittierte Licht in den optischen Pfad L4 eingekoppelt. Somit wird das blaue Licht mit dem roten Licht und dem grünen Licht gemultiplext, bewegt sich entlang des optischen Pfades L4, durchläuft das Emissionsfenster 41 der Abdeckung 40 und wird zur Außenseite des optischen Moduls 1 ausgegeben.
Das Licht, das durch Multiplexen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts entsteht, wird aus dem Emissionsfenster 41 der Abdeckung 40 auf die zuvor beschriebene Weise emittiert. Die Leistung des von der Lichtbildungseinheit 20 gebildeten Lichts beträgt beispielsweise 50 mW oder mehr.
In dem optischen Modul 1, das die obige Struktur aufweist, empfängt die erste Fotodiode 94 einen Teil des reflektierten Lichts, das das Licht ist, das von der roten Laserdiode 81 emittiert und von der ersten Linse 91 reflektiert wird, und misst die Lichtmenge, die von der roten Laserdiode 81 emittiert wird. Die Intensität des von der roten Laserdiode 81 emittierten Lichts kann auf der Grundlage der gemessenen Lichtmenge eingestellt werden. In diesem Fall wird die erste Fotodiode 94 auf dem Basiselement 60 an einer Position angeordnet, die sich zwischen der roten Laserdiode 81 und der ersten Linse 91 befindet und die sich außerhalb des Emissionsbereichs des Lichts von der roten Laserdiode 81 befindet. Somit trifft das aus der roten Laserdiode 81 emittierte Licht nicht direkt auf die erste Fotodiode 94 auf. Wenn die erste Fotodiode 94 das Licht von der roten Laserdiode 81 direkt empfängt, wird reflektiertes Licht erzeugt. Jedoch wird in dem obigen Fall kein solches reflektiertes Licht erzeugt. Da kein Licht direkt auf die erste Fotodiode 94 trifft, wird kein reflektiertes Licht erzeugt, und somit wird verhindert, dass ein derartiges reflektiertes Licht in die erste Linse 91 eintritt und nach außen ausgegeben wird. Das Gleiche gilt für die zweite Fotodiode 95 und die dritte Fotodiode 96. Somit kann in dem zuvor erwähnten optischen Modul 1 das Auftreten von Streulicht verhindert werden.
In dem optischen Modul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Fotodiode 94, die der roten Laserdiode 81 entspricht, und die zweite Fotodiode 95, die der grünen Laserdiode 82 entspricht, ähnlich wie die dritte Fotodiode 96, die der blauen Laserdiode 83 entspricht, angeordnet. Somit wird das Auftreten von Streulicht für sowohl das rote Licht, das grüne Licht als auch das blaue Licht verhindert.
In dem optischen Modul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte Fotodiode 96 in dem Bereich 105 zwischen der unteren Kante 103A des bestrahlten Bereichs 102, der mit dem von der blauen Laserdiode 83 emittierten Licht bestrahlt wird, und dem reflektierten Licht 104A, das das Licht an der unteren Kante 103A ist und von der Oberfläche 93A reflektiert wird, angeordnet. Mit anderen Worten ist die dritte Fotodiode 96, die als ein Lichtempfangselement dient, zwischen der unteren Kante 103A, die eine Kante des bestrahlten Bereichs 102 ist, und dem Licht 104A, das das Licht ist, das sich entlang der Kante des bestrahlten Bereichs bewegt und von der Linse 93 reflektiert wird, angebracht. Daher kann die dritte Fotodiode 96 das reflektierte Licht besser empfangen.
In dem optischen Modul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dienen die rote Laserdiode 81, die grüne Laserdiode 82 und die blaue Laserdiode 83 als lichtemittierende Halbleiterelemente. Somit kann die Variabilität der Wellenlängen des ausgehenden Lichts, das erhalten wird, gering gehalten werden.
(Ausführungsform 2)
In Ausführungsform 1 sind die Lichtempfangsflächen 94A, 95A und 96A zu flachen Flächen, die sich entlang der optischen Achsen erstrecken, ausgebildet. Dies stellt jedoch keine Einschränkung dar. Die Lichtempfangsflächen 94A, 95A und 96A können relativ zu den optischen Achsen geneigt sein. Unter Bezugnahme auf 5 wird die Ausführungsform 2 beschrieben, die eine weitere Ausführungsform des optischen Moduls 1 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Im Gegensatz zu dem in 4 gezeigten Fall ist ein Fotodioden-Montagebereich 107, wie in 5 gezeigt, relativ zu der optischen Achse 100 geneigt. Wenn somit eine dritte Fotodiode 96, die die gleiche Form wie die dritte Fotodiode 96 der 4 aufweist, auf dem Fotodioden-Montagebereich 107 montiert wird, ist auch die dritte Fotodiode 96 geneigt. In diesem Fall ist die dritte Fotodiode 96 derart geneigt, dass deren Lichtempfangsfläche 96A in Richtung der dritten Linse 93 ausgerichtet ist.
In der obigen Struktur wird verhindert, dass das reflektierte Licht, das von der Lichtempfangsfläche 96A reflektiert wird, in die blaue Laserdiode 83 eindringt. Somit kann das Auftreten von Schwierigkeiten bei der Steuerung der Ausgabe der blauen Laserdiode 83 vermieden werden. Darüber hinaus kann der Bereich zwischen der blauen Laserdiode 83 und der dritten Linse 93 wirksam verwendet werden, um die dritte Fotodiode 96 anzuordnen. Insbesondere, wenn der Abstand zwischen der blauen Laserdiode 83 und der dritten Linse 93 in Y-Achsenrichtung gering ist, wenn die dritte Fotodiode 96 derart angeordnet ist, dass die Lichtempfangsfläche 96A parallel zu der optischen Achse 100 des von der blauen Laserdiode 83 emittierten Lichts verläuft, wie in 4 gezeigt, kann ein Teil der Lichtempfangsfläche 96A die untere Kante 103A schneiden. Wenn jedoch der Fotodioden-Montagebereich 107 geneigt ist, um die Lichtempfangsfläche 96A relativ zur optischen Achse zu neigen, kann die Lichtempfangsfläche 96A außerhalb der unteren Kante 103A angeordnet werden.
In der obigen Ausführungsform ist wenigstens eine der Lichtempfangsflächen 94A, 95A und 96A der ersten Fotodiode 94, der zweiten Fotodiode 95 und der dritten Fotodiode 96 relativ zur optischen Achse 100 geneigt, und die verbleibenden Flächen können parallel zur optischen Achse 100 verlaufen. Insbesondere kann die erste Fotodiode 94 und/oder die zweite Fotodiode 95 und/oder die dritte Fotodiode 96 die in 5 gezeigte Struktur aufweisen, und die übrigen Fotodioden können die in 4 gezeigte Struktur aufweisen.
In der obigen Ausführungsform ist der Fotodioden-Montagebereich 107 geneigt, um die Lichtempfangsfläche 96A der dritten Fotodiode 96 zu neigen. Jedoch stellt dies keine Beschränkung dar. Beispielsweise kann der sechste Submount 76 eine geneigte Fläche aufweisen, und die dritte Fotodiode 96 kann auf dem sechsten Submount 76 montiert sein, so dass die Lichtempfangsfläche 96A geneigt ist. Es kann eine dritte Fotodiode 96 mit einer geneigten Lichtempfangsfläche 96A verwendet werden.
Es kann die nachfolgende Struktur verwendet werden. 6 zeigt eine Darstellung einer Modifikation der Ausführungsform 2. Wie in 6 gezeigt, unterscheidet sich 6 von 5 dahingehend, dass der sechste Submount 76, der zwischen der dritten Fotodiode 96 und dem Fotodioden-Montagebereich 107 angeordnet ist, weggelassen wird. Insbesondere kann die dritte Fotodiode 96 direkt auf der Basisplatte 106 montiert werden. In ähnlicher Weise können die erste Fotodiode 94 und die zweite Fotodiode 95 direkt auf der Basisplatte 106 montiert werden. Insbesondere kann auf den vierten Submount 74, den fünften Submount 75 und den sechsten Submount 76 verzichtet werden, und die erste Fotodiode 94, die zweite Fotodiode 95 und die dritte Fotodiode 96 können direkt auf dem Fotodioden-Montagebereich 107 angeordnet werden. In diesem Fall wird der Herstellungsprozess vereinfacht, wodurch es möglich ist, ein optisches Modul 5 einfacher herzustellen. Selbstverständlich kann auch in der in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform 1 die dritte Fotodiode 96 etc. direkt auf der Basisplatte 66 montiert werden.
In den obigen Ausführungsformen umfassen die optischen Module 1, 3 und 5 jeweils die rote Laserdiode 81, die grüne Laserdiode 82 und die blaue Laserdiode 83, wobei dies keine Beschränkung darstellt. Die optischen Module 1, 3 und 5 können jeweils wenigstens eine Farblaserdiode enthalten, das heißt, die rote Laserdiode 81 und/oder die grüne Laserdiode 82 und/oder die blaue Laserdiode 83.
Die Leistung des von der Lichtbildungseinheit 20 gebildeten Lichts beträgt beispielsweise 50 mW oder mehr. Die optischen Module 1, 3 und 5 sind für Anzeigevorrichtungen, optische Abtastvorrichtungen usw. geeignet.
Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht der Veranschaulichung dienen und in keinerlei Hinsicht als einschränkend zu erachten sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die obige Beschreibung, sondern durch den Umfang der Ansprüche definiert. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung alle Modifikationen umfasst, die in Umfang und Bedeutung den Ansprüchen entsprechen.
Bezugszeichenliste

1, 3, 5: Optisches Modul
10: Basis
10A, 10B, 91A, 92A, 93A: Oberfläche
20: Lichtbildungseinheit
40: Abdeckung
41: Emissionsfenster
51: Anschlussstift
60, 108: Basiselement
61: Basisgebiet
62: erster Chipmontagebereich
63: zweiter Chipmontagebereich
64, 107: Fotodioden-Montagebereich
66, 106: Basisplatte
71: erster Submount,
72: zweiter Submount,
73: dritter Submount
74: vierter Submount,
75: fünfter Submount,
76: sechster Submount
77: erste Linsenhalterung,
78: zweite Linsenhalterung,
79: dritte Linsenhalterung
81: rote Laserdiode,
82: grüne Laserdiode,
83: blaue Laserdiode
87: erster Vorsprungbereich,
88: zweiter Vorsprungbereich,
89: dritter Vorsprungbereich
91: erste Linse,
92: zweite Linse,
93: dritte Linse
94: erste Fotodiode,
95: zweite Fotodiode,
96: dritte Fotodiode
94A, 95A, 96A: Lichtempfangsfläche
97: erster Filter,
98: zweiter Filter,
99: dritter Filter
100: optische Achse,
101: Emissionsabschnitt,
102: bestrahlter Bereich
103A: Unterkante,
103B: Oberkante
104A, 104B: reflektiertes Licht
105: Gebiet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 200993101 [0002]
JP 2007328895 [0002]
JP 200717925 [0002]
JP 200765600 [0002]

Claims

Optisches Modul, umfassend: eine Lichtbildungseinheit, die Licht formt, wobei die Lichtbildungseinheit umfasst: ein Basiselement; ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das auf dem Basiselement montiert und so konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die auf dem Basiselement montiert ist, einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das auf dem Basiselement an einer Position montiert ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet und außerhalb eines Bereichs liegt, der mit dem von dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse abgestrahlten Licht bestrahlt wird, wobei das Lichtempfangselement eine Lichtempfangsfläche aufweist und so konfiguriert ist, dass es auf der Lichtempfangsfläche einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt.
Optisches Modul nach Anspruch 1, wobei die Lichtbildungseinheit umfasst: eine Vielzahl der lichtemittierenden Halbleiterelemente, die auf dem Basiselement montiert sind; eine Vielzahl der Linsen, die auf dem Basiselement montiert und so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen lichtemittierenden Halbleiterelementen entsprechen; eine Vielzahl der Lichtempfangselemente, die auf dem Basiselement montiert und so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen lichtemittierenden Halbleiterelementen entsprechen; und einen Filter, der auf dem Basiselement montiert ist und Lichtstrahlen von der Vielzahl der lichtemittierenden Halbleiterelemente multiplext.
Optisches Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das lichtemittierende Halbleiterelement eine Laserdiode ist.
Optisches Modul nach Anspruch 3, wobei die Ausgangsleistung des von der Lichtbildungseinheit geformten Lichts 50 mW oder mehr beträgt.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Basiselement eine Basisplatte enthält, und das Lichtempfangselement direkt auf der Basisplatte montiert ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Lichtempfangselement zwischen einem Rand des bestrahlten Bereichs und dem reflektierten Licht, das sich entlang des Randes des bestrahlten Bereichs ausbreitet und von der Linse reflektiert wird, montiert ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lichtempfangsfläche relativ zu einer optischen Achse des Lichts so geneigt ist, dass sie zur Linse hin ausgerichtet ist.
Optisches Modul, umfassend: ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das so konfiguriert ist, dass es Licht emittiert; eine Linse, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das außerhalb eines bestrahlten Bereichs montiert ist, der mit Licht bestrahlt wird, das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement zur Linse emittiert wird und das so konfiguriert ist, dass es einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt.
Optisches Modul, umfassend: eine Lichtbildungseinheit, die Licht formt, wobei die Lichtbildungseinheit umfasst: ein Basiselement mit einer Basisplatte; ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das auf dem Basiselement montiert ist und aus einer Laserdiode besteht, die so konfiguriert ist, dass sie Licht emittiert; eine Linse, die auf dem Basiselement montiert ist, einen Teil des von dem lichtemittierenden Halbleiterelement emittierten Lichts reflektiert und einen Teil des Lichts durchlässt; und ein Lichtempfangselement, das auf dem Basiselement an einer Position montiert ist, die sich zwischen dem lichtemittierenden Halbleiterelement und der Linse befindet und sich außerhalb eines Bereichs befindet, der mit dem Licht bestrahlt wird, das von dem lichtemittierenden Halbleiterelement in Richtung der Linse emittiert wird und sich innerhalb des reflektierten Lichts befindet, das ein Licht ist, das sich entlang eines Randes des bestrahlten Bereichs bewegt und von der Linse reflektiert wird, wobei das Lichtempfangselement eine Lichtempfangsfläche aufweist und so konfiguriert ist, dass es auf der Lichtempfangsfläche einen Teil des von der Linse reflektierten Lichts empfängt, wobei das Lichtempfangselement direkt auf der Basisplatte montiert ist.