JP2019186551A - 光モジュール、および光源装置 - Google Patents

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【課題】半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面５１Ｂを有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズ５１と、第一の面５１Ｂと対向する対向面２１Ｃを有し、レンズ５１を搭載するベース部材２０と、第一の面５１Ｂと対向面２１Ｃとの間に配置され、レンズ５１とベース部材２０とを接合する樹脂製の第一の接合材２５とを備える。レンズ５１の光軸５４を含み、対向面２１Ｃに垂直な断面において、第一の接合材２５に接触する第一の面５１Ｂの領域である第一の接触領域２５Ａにおいて第一の接触領域２５Ａに接する平面２５Ｃと対向面２１Ｃとのなす角度θは、１５°以下である。【選択図】図６

Description

本開示は、光モジュール、および光源装置に関するものである。
パッケージ内に半導体発光素子を配置した光モジュールが知られている（たとえば、特許文献１〜２参照）。このような光モジュールは、表示装置、光ピックアップ装置、光通信装置など、種々の装置の光源として用いられる。
上記光モジュールにおいて、半導体発光素子から出射された光は、ベース部材上に実装されたレンズにより、スポットサイズが変換される。レンズは、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とが一致するように、その位置が調整されてベース部材上に固定される。レンズは、紫外線硬化性樹脂などの接着剤により固定される。
特開２０１４−１０２４９８号公報 特開２０１７−２０１６５２号公報
上記のような光モジュールについては、低温から高温といった広い温度範囲の環境下で用いられる場合がある。光モジュールの高性能化のためには、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とが長期にわたって高精度に一致することが望まれる。
そこで、この発明は、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる光モジュールを提供することを目的の１つとする。
本開示に従った光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、１５°以下である。
上記光モジュールによれば、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
本開示の一実施形態に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。 図１に示す光モジュールのキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。 図２に示すキャップを取り外した状態における光モジュールを平面的に見た図である。 第一レンズとベース板とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。 図４に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 ボールレンズである第一レンズとベース板とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板、および第一レンズの構成を示す図である。 図７に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板の構成を示す図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板、および第一レンズの構成を示す図である。 図１０に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板の構成を示す図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板、および第一レンズの構成を示す図である。 図１３に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板の構成を示す図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板、および第一レンズの構成を示す図である。 図１６に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板の構成を示す図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板、および第一フィルタの構成を示す図である。 図１９に示すベース板をＺ軸方向から見た図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの外観斜視図である。 図２１に示す光モジュールを側面側から見た図である。 図２２に示す光モジュールにおいて、キャップを取り除いた状態を示す図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。 実施の形態１に係る光モジュールを備える光源装置を平面的に見た図である。
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、１５°以下である。
光モジュールにおいて、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズは、樹脂製の第一の接合材によってベース部材上に接合され、固定される。レンズとベース部材との間には、樹脂製の第一の接合材が介在する。ここで、第一の接合材の量が過多となると、ベース部材に対向するレンズの面である第一の面以外の領域まで第一の接合材が回り込むこととなる。この回り込む第一の接合材の量については、ばらつきがある。すなわち、レンズの光軸方向の一方側と他方側において、第一の接合材の回り込む量が異なることとなる。
光モジュールの組み立て時において、光モジュールは高温に曝される場合がある。また、光モジュールが高温の環境や低温の環境に繰り返し配置される場合もある。そうすると、光モジュールを構成する各部材は、熱膨張や熱収縮を繰り返すこととなる。この場合、樹脂製の第一の接合材の熱膨張、および熱収縮の度合いが特に激しい。
第一の接合材の熱膨張や熱収縮は、第一の面と対向する対向面に垂直な方向のみならず、第一の面以外の領域に回り込んだ第一の接合材の影響によって、対向面に対して傾斜した方向の熱膨張や熱収縮が生じる。そして、光モジュールが配置される温度環境の変化が繰り返され、対向面に対して傾斜した方向の熱膨張や熱収縮が繰り返されると、第一の面以外の領域へ回り込む接合材の量の相違に起因して、レンズが経時的に傾いてしまうこととなる。特にレンズの光軸方向に傾いてしまうと、半導体発光素子から出射される光の光軸に対して一旦組み立て時に合わせたレンズの光軸がずれてしまうこととなる。その結果、長期にわたって半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを高精度に一致させることが困難となる。
上記光モジュールによれば、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、１５°以下である。そうすると、レンズの光軸方向の一方側に配置される第一の接合材の量と他方側に配置される第一の接合材の量との差に基づくレンズの光軸方向における経時的なレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
上記光モジュールにおいて、レンズの光軸方向における第一の面の幅は、レンズの光軸方向における第一の接触領域の幅よりも広くてもよい。このような構成によれば、レンズの光軸方向の側面側に第一の接合材が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材をレンズとベース部材との間に配置させて、レンズの光軸方向におけるレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、第一の凹部が設けられてもよい。レンズの光軸方向に離隔して設けられ、第一の凹部を規定する一対の第一の凹部側壁面同士のレンズの光軸方向における間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凹部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面の間に配置され、第一の凹部を規定する第一の凹部底壁面は、対向面を含んでもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の凹部内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、第二の凹部が設けられてもよい。第二の凹部の縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凹部は、第二の凹部側壁面および第二の凹部側壁面に連なる第二の凹部底壁面によって規定されてもよい。第二の凹部底壁面は、対向面を含んでもよい。レンズの光軸方向における第二の凹部の縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第二の凹部内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凹部の縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、レンズの光軸方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられてもよい。レンズの光軸方向における第一の溝部のうちの第二の溝部側に位置する第一の縁と第二の溝部のうちの第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。レンズの光軸方向における第一の縁と第二の縁との間に、対向面が配置されていてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の溝部および第二の溝部のうちの少なくともいずれか一方に第一の接合材が流れ込むこととなり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となり、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、環状に連なる環状溝部が設けられてもよい。環状溝部の内縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面が配置されてもよい。レンズの光軸方向における環状溝部の内縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、環状溝部に第一の接合材が流れ込むこととなり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状溝部の内縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出する第一の凸部を含んでもよい。レンズの光軸方向に離隔して設けられ、第一の凸部を規定する一対の第一の凸部側壁面同士のレンズの光軸方向における間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凸部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面の間に配置され、第一の凸部を規定する第一の凸部頂面は、対向面を含んでもよい。このように構成することにより、第一の凸部頂面に含まれる対向面に対して表面張力により留まる第一の接合材でレンズとベース部材とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材は、対向面上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材について、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出する第二の凸部を含んでもよい。第二の凸部の縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凸部は、第二の凸部側壁面および第二の凸部側壁面に連なる第二の凸部頂面によって規定されてもよい。第二の凸部頂面は、対向面を含んでもよい。レンズの光軸方向における第二の凸部の縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第二の凸部頂面に含まれる対向面に対して表面張力により留まる第一の接合材でレンズとベース部材とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材は、対向面上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材について、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凸部の縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、レンズの光軸方向に垂直な方向に延び、搭載されるレンズ側に突出する第一の畝部および第二の畝部を含んでもよい。レンズの光軸方向における第一の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第一の境界と第二の畝部のうちの第一の畝部側に位置する第二の境界との間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。レンズの光軸方向における第一の境界と第二の境界との間に、対向面が配置されてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の畝部と第二の畝部との間に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となり、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出し、環状に連なる環状畝部を含んでもよい。環状畝部の内縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状畝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面が配置されてもよい。レンズの光軸方向における環状畝部の内縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、対向面に垂直な方向に見て環状畝部に囲まれた領域内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状畝部の内縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
上記光モジュールにおいて、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面における第一の面の幅は、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面における第一の接触領域の幅よりも広くてもよい。このように構成することにより、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面において経時的なレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
上記光モジュールにおいて、複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子のそれぞれに対応して配置される複数のレンズと、複数の半導体発光素子から出射される光のうちの少なくとも一つの光を反射する反射面、およびベース部材と対向する第二の面を有し、ベース部材に搭載されて複数の半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、第二の面とベース部材との間に配置され、フィルタとベース部材とを接合する樹脂製の第二の接合材とをさらに備えてもよい。反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面における第二の面の幅は、反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面における第二の面に接する第二の接合材の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広くてもよい。このように構成することにより、反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面において、第二の接合材の回り込みに基づく経時的なフィルタの傾きを低減することができる。したがって、複数の半導体発光素子から出射される光を長期にわたって精度よく合波することができる。
上記光モジュールにおいて、複数の半導体発光素子は、赤色の光を出射する半導体発光素子、緑色の光を出射する半導体発光素子、および青色の光を出射する半導体発光素子を含んでもよい。このように構成することにより、これらの光を合波して出力する際に、所望の色の光を長期にわたって精度よく形成することができる。
本願の光源装置は、上記光モジュールと、光モジュールから出射される光を走査して出力するＭＥＭＳミラーとを含む。このような光源装置によると、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。
［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願発明の一実施形態に係る光モジュールを、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
（実施の形態１）
本願に係る光モジュールの一実施の形態である実施の形態１を、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は、本願の一実施形態に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す光モジュールのキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。図３は、図２に示すキャップを取り外した状態における光モジュールを平面的に見た図である。図３は、光モジュールをベース板の板厚方向から見た図である。なお、図３において、光軸は破線で示している。
図１〜図３を参照して、本実施の形態１における光モジュール１Ａは、平板状の形状を有する支持板１１を含む支持基体１０と、支持板１１の一方の主面１２Ａ上に配置され、光を形成する光形成ユニットとしての光形成部１３と、光形成部１３を覆うように支持板１１の一方の主面１２Ａ上に接触して配置されるキャップ１４と、支持板１１の他方の主面１２Ｂ側から一方の主面１２Ａ側まで貫通し、一方の主面１２Ａ側、および他方の主面１２Ｂ側の両側に突出する複数のリードピン１６とを備える。支持板１１とキャップ１４とは、例えば、溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部１３は、支持板１１とキャップ１４とによりハーメチックシールされている。支持板１１とキャップ１４とにより取り囲まれる空間には、例えば乾燥空気等の水分が低減（除去）された気体が封入されている。キャップ１４には、光形成部１３からの光を透過するガラス製のＡＲ（Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートが施された出射窓１５が形成されている。なお、平面的に見て（Ｚ軸方向から見た場合に）、支持板１１は、四隅の角が丸められた長方形形状である。キャップ１４についても、平面的に見て四隅の角が丸められた長方形形状である。そして、支持板１１の面積の方がキャップ１４の面積よりも大きく構成されており、キャップ１４を支持板１１上に接触して配置させた際に、支持板１１の外周がキャップ１４の外周から鍔状に突出している。
光形成部１３は、ベース部材として板状の形状を有するベース板２０を含む。ベース板２０は、平面的に見て、長方形形状を有する第一の面としての一方の主面２１Ａを有している。また、ベース板２０は、第二の面として一方の主面２１Ａの板厚方向の反対側に位置する他方の主面２１Ｂを有している。ベース板２０の長辺が延びる方向は、支持板１１の長辺が延びる方向と同じである（Ｘ軸方向）。ベース板２０の短辺が延びる方向は、支持板１１の短辺が延びる方向と同じである（Ｙ軸方向）。
ベース板２０の主面２１Ａは、ベース領域２２と、チップ搭載領域２３とを含む。チップ搭載領域２３の厚みは、ベース領域２２に比べて大きくなっている。
チップ搭載領域２３上には、平板状の第一サブマウント３１、同じく平板状の第二サブマウント３２、同じく平板状の第三サブマウント３３が形成されている。第一サブマウント３１上には、第一半導体発光素子としての第一半導体レーザである赤色レーザダイオード４１が配置されている。第二サブマウント３２上には、第二半導体発光素子としての第二半導体レーザである緑色レーザダイオード４２が配置されている。第三サブマウント３３上には、第三半導体発光素子としての第三半導体レーザである青色レーザダイオード４３が配置されている。赤色レーザダイオード４１から出射される赤色の光と、緑色レーザダイオード４２から出射される緑色の光と、青色レーザダイオード４３から出射される青色の光とは、出射方向がそれぞれＹ軸方向であって平行である。なお、チップ搭載領域２３上には、光形成部１３の温度を測定するサーミスタ１７が搭載されている。サーミスタ１７は、第三サブマウント３３の横に間隔をあけて取り付けられている。
ベース領域２２には、第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３が配置されている。すなわち、ベース板２０上には、第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３が搭載されている。第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３は、それぞれ表面がレンズ面となっているレンズ部５１Ａ、５２Ａ、５３Ａを有している。第一レンズ５１、第二レンズ５２、第三レンズ５３のレンズ部５１Ａ、５２Ａ、５３Ａの中心軸、すなわちレンズ部５１Ａ、５２Ａ、５３Ａの光軸は、それぞれ赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３の光軸に一致するように調整されている。光軸の調整、すなわち、光軸を合わせて第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３がベース領域２２に取り付けられる工程は、所定の温度、例えば、室温の時に調整される。
第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３は、それぞれ赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３から出射される光のスポットサイズを変更する。第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３はそれぞれ第一の接合材２５、具体的には、例えば紫外線硬化接着剤によってベース領域２２に接合され、固定される。なお、この第一レンズ５１等とベース板２０との接合については、後に詳述する。
また、ベース領域２２には、第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３が配置されている。第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３はそれぞれ第二の接合材６４、具体的には、例えば紫外線硬化接着剤によってベース領域２２に固定される。第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３は、例えば波長選択性フィルタである。また、第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３は、誘電体多層膜フィルタである。具体的には、第一フィルタ６１は、赤色の光を反射する。第二フィルタ６２は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する。第三フィルタ６３は、赤色の光、および緑色の光を透過し、青色の光を反射する。第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３の主面は、それぞれ赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３から出射される光の出射方向に傾斜している。具体的には、第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３の主面は、それぞれ赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３から出射される光の出射方向に対して４５°傾斜している。その結果、第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３は、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３から出射される光を合波する。
支持基体１０は、電子冷却モジュール（以下、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｏｌｅｒ）と称する場合もある。）７０を含む。具体的には、支持基体１０は、支持板１１と、ＴＥＣ７０とから構成されている。ＴＥＣ７０は、ベース板２０の一部と支持板１１との間に配置される。ＴＥＣ７０は、いわゆる熱電クーラー、あるいはペルチェモジュール（ペルチェ素子）であり、吸熱板７１と、放熱板７２と、電極を挟んで吸熱板７１と放熱板７２との間にそれぞれ間隔をあけて並べて配置される複数の柱状の半導体柱７３とを含む。吸熱板７１は、ベース板２０の他方の主面２１Ｂに接触して配置される。放熱板７２は、支持板１１の一方の主面１２Ａの一部に接触して配置される。ＴＥＣ７０に電流を供給して電流を流すことにより、吸熱板７１に接触するベース板２０の熱が支持板１１側へと移動し、ベース板２０が冷却される。その結果、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３の温度上昇を抑制することができる。すなわち、このＴＥＣ７０を設けることにより、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３の温度を効率的に調整することができる。なお、光モジュール１Ａは、このＴＥＣ７０を含まない構成としてもよい。
ここで、第一レンズ５１とベース板２０との接合状態について説明する。なお、第二レンズ５２とベース板２０との接合状態、および第三レンズ５３とベース板２０との接合状態については、第一レンズ５１とベース板２０との接合状態と同様であるため、それらの説明を省略する。
図４は、第一レンズ５１とベース板２０とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。図４は、第一レンズ５１の光軸５４を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。なお、図４に示す第一レンズ５１については、理解の容易の観点から、図２等に示す第一レンズ５１を光軸方向に若干短くした形状としている。図５は、図４に示すベース板２０をＺ軸方向から見た図である。なお、図５において、第一レンズ５１の後述する第一の面５１ＢをＺ軸方向に投影した輪郭５５Ａを一点鎖線で示し、後述する第一の接触領域２５ＡをＺ軸方向に投影した輪郭２５Ｂを二点鎖線で示す。
図４、および図５を参照して、レンズ部５１Ａを有する第一レンズ５１は、ベース板２０の一方の主面２１Ａ上に搭載される。なお、第一レンズ５１の光軸５４を破線で示している。第一レンズ５１の光軸５４の方向は、Ｙ軸方向である。第一レンズ５１は、一方の主面２１Ａに搭載された際に、ベース板２０に対向する第一の面５１Ｂを有する。第一の面５１Ｂは、第一レンズ５１の光軸５４の方向における両端部の角が若干丸められているものの平らである。図４に示す場合において、第一の面５１Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。ベース板２０の一方の主面２１Ａは、第一の面５１Ｂと対向する対向面２１Ｃを有する。第一レンズ５１とベース板２０とは、樹脂製の第一の接合材２５によって接合されている。第一の接合材２５は、第一の面５１Ｂと対向面２１Ｃとの間に配置される。
第一の接合材２５は、第一の接触領域２５Ａにおいて、第一の面５１Ｂと接触する。ここで、第一の接合材２５に接触する第一の面５１Ｂの領域である第一の接触領域２５Ａにおいて第一の接触領域２５Ａに接する平面２５Ｃと対向面２１Ｃとのなす角度は、１５°以下、さらに好ましくは５°以下である。この場合、平面２５Ｃと対向面２１Ｃとは略平行であり、平面２５Ｃと対向面２１Ｃとのなす角度は、３°以下である。また、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ２よりも広い。また、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直であって、対向面２１Ｃに垂直な断面における第一の面５１Ｂの幅Ｗ３は、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直であって、対向面２１Ｃに垂直な断面における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ４よりも広い。
このような構成によると、第一レンズ５１の光軸５４の方向の一方側に配置される第一の接合材２５の量と他方側に配置される第一の接合材２５の量との差に基づく第一レンズ５１の光軸５４の方向における経時的な第一レンズ５１の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
また、この実施形態によれば、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ２よりも広いため、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側に第一の接合材２５が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材２５を第一レンズ５１とベース板２０との間に配置させて、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一レンズ５１の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
また、この実施形態によれば、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直であって、対向面２１Ｃに垂直な断面における第一の面５１Ｂの幅Ｗ３は、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直であって、対向面２１Ｃに垂直な断面における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ４よりも広いため、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直であって、対向面２１Ｃに垂直な断面において経時的な第一レンズ５１の傾きを低減することができる。赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
（実施の形態２）
なお、上記の実施の形態においては、第一の面５１Ｂが平らである第一レンズ５１の場合について説明したが、これに限らず、第一レンズ５１は、第一レンズ５１の全面が球面であるボールレンズであってもよい。
図６は、ボールレンズである第一レンズ５６とベース板２０とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。図６は、第一レンズ５６の光軸５７を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。第一レンズ５６については、図６に示すようにベース板２０上に搭載された場合の光軸５７を破線で示している。
図６を参照して、外周側に位置する面が全てレンズ部５６Ａである第一レンズ５６は、ベース板２０の一方の主面２１Ａ上に搭載される。第一レンズ５６の光軸５７の方向は、Ｙ軸方向である。第一レンズ５６は、一方の主面２１Ａに搭載された際に、ベース板２０に対向する第一の面５６Ｂを有する。第一の面５６Ｂは、半球面である。この場合、光軸５７よりもＺ軸方向においてベース板２０側に向く領域が、第一の面５６Ｂとなる。ベース板２０の一方の主面２１Ａは、第一の面５６Ｂと対向する対向面２１Ｃを有する。第一レンズ５６とベース板２０とは、第一の接合材２５によって接合されている。第一の接合材２５は、第一の面５６Ｂと対向面２１Ｃとの間に配置される。
第一の接合材２５は、第一の接触領域２５Ａにおいて、第一の面５６Ｂと接触する。ここで、第一の接合材２５に接触する第一の面５６Ｂの領域である第一の接触領域２５Ａにおいて第一の接触領域２５Ａに接する平面２５Ｃと対向面２１Ｃとのなす角度θは、１５°以下である。図６においては、第一の接触領域２５Ａのうち最もＹ軸方向の端に位置する端部５８Ａにおける平面２５Ｃを図示している。この場合、第一レンズ５６の光軸５７の方向の両端部５８Ａ、５８Ｂの位置で、平面２５Ｃと対向面２１Ｃとの角度θが最大となる。この最大となる角度θが１５°以下となるよう構成される。このとき、第一の接合材２５の熱膨張や熱収縮が第一レンズ５６に及ぼす力のうち、第一レンズ５６の光軸５７の方向に働く力の割合をおよそ２５％以下にすることができる。また、第一レンズ５６の光軸５７の方向における第一の面５６Ｂの幅Ｗ１は、第一レンズ５６の光軸５７の方向における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ２よりも広い。なお、この場合の第一の面５６Ｂの幅Ｗ１は、第一レンズ５６の直径に相当する。また、第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における第一の面５６Ｂの幅についても、第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における第一の接触領域２５Ａの幅よりも広い。第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における第一の面５６Ｂの幅についても、第一レンズ５６の直径に相当する。
このような構成によっても、第一レンズ５６の光軸５７の方向の一方側に配置される第一の接合材２５の量と他方側に配置される第一の接合材２５の量との差に基づく第一レンズ５６の光軸５７の方向における経時的な第一レンズ５６の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５６の光軸５７とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
また、第一レンズ５６の光軸５７の方向における第一の面５６Ｂの幅Ｗ１は、第一レンズ５６の光軸５７の方向における第一の接触領域２５Ａの幅Ｗ２よりも広いため、第一レンズ５６の光軸５７の方向の側面側に第一の接合材２５が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材２５を第一レンズ５６とベース板２０との間に配置させて、第一レンズ５６の光軸５７の方向における第一レンズ５６の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５６の光軸５７とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
また、第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における第一の面５６Ｂの幅は、第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における第一の接触領域２５Ａの幅よりも広いため、第一レンズ５６の光軸５７の方向に垂直な方向における経時的な第一レンズ５６の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５６の光軸５７とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
（実施の形態３）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０には、第一の凹部が設けられており、第一レンズ５１の光軸５４の方向に離隔して設けられてもよい。第一の凹部を規定する一対の第一の凹部側壁面同士の第一レンズ５１の光軸５４の方向における間隔は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凹部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面の間に配置され、第一の凹部を規定する第一の凹部底壁面は、対向面２１Ｃを含んでもよい。図７、および図８は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０、および第一レンズ５１の構成を示す図である。図７は、第一レンズ５１の光軸５４を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。図８は、図７に示すベース板２０をＺ軸方向から見た図である。
図７、および図８を参照して、ベース板２０には、第一の凹部２６が設けられている。第一の凹部２６は、Ｚ軸方向から平面的に見た場合に矩形状に凹むように設けられている。第一レンズ５１の光軸５４の方向に離隔して設けられる一対の第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃは、第一の凹部２６を規定する。一対の第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃのそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃの間に配置される第一の凹部底壁面２６Ｂは、第一の凹部２６を規定する。第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃはそれぞれ、ベース板２０の一方の主面２１Ａに交差する。本実施形態においては、第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。第一の凹部底壁面２６Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。第一の凹部２６を規定する一対の第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃ同士の第一レンズ５１の光軸５４の方向における間隔Ｗ５は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。第一の凹部２６を規定する第一の凹部底壁面２６Ｂは、対向面２１Ｃを含む。この場合、第一の凹部底壁面２６Ｂが、対向面２１Ｃとなる。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、第一の凹部２６内に第一の接合材２５が留まることとなり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュール１Ａの製造時における効率化を図ることができる。なお、上記の実施の形態においては、第一の凹部２６は矩形状に凹むこととしたが、これに限らず、例えば、第一の凹部２６は楕円状に凹んでいてもよいし、丸穴状に凹んでいてもよい。また、第一の凹部側壁面２６Ａ、２６Ｃについても、一方の主面２１Ａに対して傾斜して延びる形状であってもよい。
なお、第一の凹部２６の凹み量、具体的には、Ｚ軸方向における一方の主面２１Ａと第一の凹部底壁面２６Ｂとの距離は、２０〜２００μｍであることが好ましい。第一の凹部２６の凹み量を２０μｍ以上とすることにより、第一の接合材２５の塗布位置を適切に制御することができる。また、第一の凹部２６の凹み量を２００μｍ以下とすることにより、ベース板２０の厚みが過度に厚くならないようにすることができる。
（実施の形態４）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０には、第二の凹部が設けられてもよい。第二の凹部の縁は、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凹部は、第二の凹部側壁面および第二の凹部側壁面に連なる第二の凹部底壁面によって規定されてもよい。第二の凹部底壁面は、対向面２１Ｃを含んでもよい。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第二の凹部の縁の幅は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭くてもよい。図９は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０の構成を示す図である。図９は、実施の形態４に示す光モジュールに含まれるベース板２０をＺ軸方向から見た図である。なお、図９に示すベース板２０を図９中のＩＸ−ＩＸで切断した場合の断面は、図７に示すベース板２０の断面と同様に表れる。
図９を参照して、ベース板２０には、第二の凹部２２６が設けられている。第二の凹部２２６は、Ｚ軸方向から平面的に見た場合に楕円形状に凹むように設けられている。すなわち、第二の凹部２２６の縁２２６Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状である。第二の凹部２２６は、第二の凹部側壁面２２６Ａ、および第二の凹部側壁面２２６Ａに連なる第二の凹部底壁面２２６Ｂによって規定される。第二の凹部側壁面２２６Ａは、ベース板２０の一方の主面２１Ａに交差する。本実施形態においては、第二の凹部側壁面２２６Ａは、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。第二の凹部底壁面２２６Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。第二の凹部底壁面２２６Ｂは、対向面２１Ｃを含む。本実施形態においては、第二の凹部底壁面２２６Ｂが、対向面２１Ｃとなる。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第二の凹部２２６の縁２２６Ｃの幅Ｗ１５は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。本実施形態における第二の凹部２２６の縁２２６Ｃの幅Ｗ１５は、楕円形状を有する第二の凹部２２６の縁２２６Ｃの短軸の長さに相当する。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、第二の凹部２２６内に第一の接合材２５が留まることとなり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凹部２２６の縁２２６Ｃは楕円形状であるため、対向面２１Ｃと第一の面５１Ｂとの間に配置される第一の接合材２５について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、図９に示す実施形態においては、幅Ｗ１５は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅Ｗ１５は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、第二の凹部２２６の縁２２６Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、第二の凹部２２６の縁２２６Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、第二の凹部２２６の凹み量については、上記した第一の凹部２６と同様にしてもよい。
（実施の形態５）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０には、第一レンズ５１の光軸５４の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられており、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の溝部における第二の溝部側に位置する第一の縁と第二の溝部における第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭く、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の縁と第二の縁との間に、対向面２１Ｃが配置されていてもよい。図１０、および図１１は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０、および第一レンズ５１の構成を示す図である。図１０は、第一レンズ５１の光軸５４を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。図１１は、図１０に示すベース板２０をＺ軸方向から見た図である。
図１０、および図１１を参照して、ベース板２０には、第一レンズ５１の光軸５４の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直な方向に延びる第一の溝部２７Ａおよび第二の溝部２７Ｂが設けられている。具体的には、第一の溝部２７Ａおよび第二の溝部２７Ｂは、Ｙ軸方向に間隔をあけてＸ軸方向に延びる形状である。また、ベース板２０には、Ｘ軸方向に間隔をあけてＹ軸方向に延びる第三の溝部２７Ｃおよび第四の溝部２７Ｄも設けられている。第一の溝部２７Ａ、第二の溝部２７Ｂ、第三の溝部２７Ｃ、および第四の溝部２７Ｄは、環状に連なっている。Ｙ軸方向に延びる第一の溝部２７ＡとＸ軸方向に延びる第三の溝部２７Ｃ、第四の溝部２７Ｄとのそれぞれの境界を、図１１中の破線で示している。Ｙ軸方向に延びる第二の溝部２７ＢとＸ軸方向に延びる第三の溝部２７Ｃ、第四の溝部２７Ｄとのそれぞれの境界についても、図１１中の破線で示している。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の溝部２７Ａのうちの第二の溝部２７Ｂ側に位置する第一の縁２７Ｇと第二の溝部２７Ｂのうちの第一の溝部２７Ａ側に位置する第二の縁２７Ｈとの間隔Ｗ６は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。この場合、第一の縁２７Ｇを含む第一の側壁面２７Ｅ、および第二の縁２７Ｈを含む第二の側壁面２７Ｆはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。対向面２１Ｃは、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の縁２７Ｇと第二の縁２７Ｈとの間に配置される。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、第一の溝部２７Ａおよび第二の溝部２７Ｂのうちの少なくともいずれか一方、さらには第三の溝部２７Ｃ、第四の溝部２７Ｄに第一の接合材２５が流れ込むこととなり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となり、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、溝部２７Ａ〜２７Ｄの凹み量、具体的には、Ｚ軸方向における一方の主面２１Ａと溝部２７Ａ〜２７Ｄを規定する底壁面との距離は、２０〜２００μｍであることが好ましい。溝部２７Ａ〜２７Ｄの凹み量を２０μｍ以上とすることにより、第一の接合材２５の塗布位置を適切に制御することができる。また、溝部２７Ａ〜２７Ｄの凹み量を２００μｍ以下とすることにより、ベース板２０の厚みが過度に厚くならないようにすることができる。また、溝部２７Ａ〜２７Ｄのそれぞれの幅については、２０〜１００μｍであることが好ましい。なお、溝部２７Ｃ、２７Ｄを設けない構成としてもよい。
（実施の形態６）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０には、環状に連なる環状溝部が設けられてもよい。環状溝部の内縁は、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面２１Ｃが配置されてもよい。第一レンズ５１の光軸５４の方向における環状溝部の内縁の幅は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭くてもよい。図１２は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０の構成を示す図である。図１２は、実施の形態６に示す光モジュールに含まれるベース板２０をＺ軸方向から見た図である。なお、図１２に示すベース板２０を図１２中のＸＩＩ−ＸＩＩで切断した場合の断面は、図１０に示すベース板２０の断面と同様に表れる。
図１２を参照して、ベース板２０には、環状に連なる環状溝部２２７が設けられている。環状溝部２２７は、内縁２２７Ｄを含む第一の側壁面２２７Ａと、外縁２２７Ｅを含む第二の側壁面２２７Ｂと、第一の側壁面２２７Ａおよび第二の側壁面２２７Ｂと連なる底壁面２２７Ｃと、を含む。第一の側壁面２２７Ａおよび第二の側壁面２２７Ｂはそれぞれ、ベース板２０の一方の主面２１Ａに交差する。本実施形態においては、第一の側壁面２２７Ａおよび第二の側壁面２２７Ｂはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。底壁面２２７Ｃは、一方の主面２１Ａに平行に延びている。環状溝部２２７の内縁２２７Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状を有する。対向面２１Ｃは、環状溝部２２７の内縁２２７Ｄによって囲まれる領域の面内に配置される。本実施形態においては、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て内縁２２７Ｄによって囲まれる領域が、対向面２１Ｃとなる。なお、環状溝部２２７の外縁２２７Ｅについても、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状を有する。第一レンズ５１の光軸５４の方向における環状溝部２２７の内縁２２７Ｄの幅Ｗ１６は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。本実施形態における環状溝部２２７の内縁２２７Ｄの幅Ｗ１６は、楕円形状を有する環状溝部２２７の内縁２２７Ｄの短軸の長さに相当する。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、環状溝部２２７に第一の接合材２５が流れ込むこととなり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状溝部２２７の内縁２２７Ｄは楕円形状であるため、対向面２１Ｃと第一の面５１Ｂとの間に配置される第一の接合材２５について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、図１２に示す実施形態においては、幅Ｗ１６は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅Ｗ１６は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、環状溝部２２７の内縁２２７Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、環状溝部２２７の内縁２２７Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、環状溝部２２７の凹み量については、上記した溝部２７Ａ〜２７Ｄと同様にしてもよい。
（実施の形態７）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出する第一の凸部を含み、第一レンズ５１の光軸５４の方向に離隔して設けられ、第一の凸部を規定する一対の第一の凸部側壁面同士の第一レンズ５１の光軸５４の方向における間隔は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭く、一対の第一の凸部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面の間に配置され、第一の凸部を規定する第一の凸部頂面は、対向面２１Ｃを含んでもよい。図１３、および図１４は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０、および第一レンズ５１の構成を示す図である。図１３は、第一レンズ５１の光軸５４を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。図１４は、図１３に示すベース板２０をＺ軸方向から見た図である。
図１３、および図１４を参照して、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出する第一の凸部２８を含む。第一レンズ５１の光軸５４の方向に離隔して設けられる一対の第一の凸部側壁面２８Ａ、２８Ｃは、第一の凸部２８を規定する。一対の第一の凸部側壁面２８Ａ、２８Ｃのそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面２８Ａ、２８Ｃの間に配置される第一の凸部頂面２８Ｂは、第一の凸部２８を規定する。この場合、第一の凸部側壁面２８Ａ、２８Ｃはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。第一の凸部頂面２８Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。第一の凸部２８を規定する一対の第一の凸部側壁面２８Ａ、２８Ｃ同士の第一レンズ５１の光軸５４の方向における間隔Ｗ７は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。第一の凸部２８を規定する第一の凸部頂面２８Ｂは、対向面２１Ｃを含む。第一の凸部頂面２８Ｂが対向面２１Ｃとなる。
このように構成することにより、第一の凸部頂面２８Ｂに含まれる対向面２１Ｃに対して表面張力により留まる第一の接合材２５で第一レンズ５１とベース板２０とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材２５は、対向面２１Ｃ上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材２５について、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュール１Ａの製造時における効率化を図ることができる。
なお、第一の凸部２８の突出量、具体的には、Ｚ軸方向における一方の主面２１Ａと第一の凸部頂面２８Ｂとの距離は、３０〜２００μｍであることが好ましい。第一の凸部２８の突出量を３０μｍ以上とすることにより、第一の接合材２５の塗布位置を適切に制御することができる。また、第一の凸部２８の突出量を２００μｍ以下とすることにより、第一レンズ５１のＺ軸方向の位置が不必要に高くなることを抑制して、光モジュール１Ａのパッケージサイズの増大を抑制することができる。
（実施の形態８）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出する第二の凸部を含んでもよい。第二の凸部の縁は、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凸部は、第二の凸部側壁面および第二の凸部側壁面に連なる第二の凸部頂面によって規定されてもよい。第二の凸部頂面は、対向面２１Ｃを含んでもよい。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第二の凸部の縁の幅は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭くてもよい。図１５は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０の構成を示す図である。図１５は、実施の形態８に示す光モジュールに含まれるベース板２０をＺ軸方向から見た図である。なお、図１５に示すベース板２０を図１５中のＸＶ−ＸＶで切断した場合の断面は、図１３に示すベース板２０の断面と同様に表れる。
図１５を参照して、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出する第二の凸部２２８を含む。第二の凸部２２８は、Ｚ軸方向から平面的に見た場合に楕円形状に突出するように設けられている。すなわち、第二の凸部２２８の縁２２８Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状である。第二の凸部２２８は、第二の凸部側壁面２２８Ａ、および第二の凸部側壁面２２８Ａに連なる第二の凸部頂面２２８Ｂによって規定される。第二の凸部側壁面２２８Ａは、ベース板２０の一方の主面２１Ａに交差する。本実施形態においては、第二の凸部側壁面２２８Ａは、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。第二の凸部頂面２２８Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。第二の凸部頂面２２８Ｂは、対向面２１Ｃを含む。本実施形態においては、第二の凸部頂面２２８Ｂが、対向面２１Ｃとなる。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第二の凸部２２８の縁２２８Ｃの幅Ｗ１７は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。本実施形態における第二の凸部２２８の縁２２８Ｃの幅Ｗ１７は、楕円形状を有する第二の凸部２２８の縁２２８Ｃの短軸の長さに相当する。
このように構成することにより、第二の凸部頂面２２８Ｂに含まれる対向面２１Ｃに対して表面張力により留まる第一の接合材２５で第一レンズ５１とベース板２０とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材２５は、対向面２１Ｃ上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材２５Ｃについて、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凸部２２８の縁２２８Ｃは楕円形状であるため、対向面２１Ｃと第一の面５１Ｂとの間に配置される第一の接合材２５について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、図１５に示す実施形態においては、幅Ｗ１７は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅Ｗ１７は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、第二の凸部２２８の縁２２８Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、第二の凸部２２８の縁２２８Ｃは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、第二の凸部２２８の突出量については、上記した第一の凸部２８と同様にしてもよい。
（実施の形態９）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０は、第一レンズ５１の光軸５４の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直な方向に延び、搭載される第一レンズ５１側に突出する第一の畝部および第二の畝部を含み、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第一の境界と第二の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第二の境界との間隔は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭く、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の境界と第二の境界との間に、対向面２１Ｃが配置されてもよい。図１６、および図１７は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０、および第一レンズ５１の構成を示す図である。図１６は、第一レンズ５１の光軸５４を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。図１７は、図１６に示すベース板２０をＺ軸方向から見た図である。
図１６、および図１７を参照して、ベース板２０は、第一レンズ５１の光軸５４の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ５１の光軸５４の方向に垂直な方向に延び、搭載される第一レンズ５１側に突出する第一の畝部２９Ａおよび第二の畝部２９Ｂを含む。具体的には、第一の畝部２９Ａおよび第二の畝部２９Ｂは、Ｙ軸方向に間隔をあけてＸ軸方向に延びる形状である。また、ベース板２０には、Ｘ軸方向に間隔をあけてＹ軸方向に延び、搭載される第一レンズ５１側に突出する第三の畝部２９Ｃ、および第四の畝部２９Ｄも設けられている。第一の畝部２９Ａ、第二の畝部２９Ｂ、第三の畝部２９Ｃ、および第四の畝部２９Ｄは、環状に連なっている。Ｙ軸方向に延びる第一の畝部２９ＡとＸ軸方向に延びる第三の畝部２９Ｃ、および第四の畝部２９Ｄとのそれぞれの境界を、図１７中の破線で示している。Ｙ軸方向に延びる第二の畝部２９ＢとＸ軸方向に延びる第三の畝部２９Ｃ、および第四の畝部２９Ｄとのそれぞれの境界についても、図１７中の破線で示している。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の畝部２９Ａのうちの第二の畝部２９Ｂ側に位置する第一の境界２９Ｇと第二の畝部２９Ｂのうちの第一の畝部２９Ａ側に位置する第二の境界２９Ｈとの間隔Ｗ８は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。この場合、第一の境界２９Ｇを含む第一の側壁面２９Ｅ、および第二の境界２９Ｈを含む第二の側壁面２９Ｆはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の境界２９Ｇと第二の境界２９Ｈとの間に、対向面２１Ｃが配置される。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、第一の畝部２９Ａと第二の畝部２９Ｂとの間に第一の接合材２５が留まり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となり、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、畝部２９Ａ〜２９Ｄの突出量、具体的には、Ｚ軸方向における一方の主面２１Ａと畝部２９Ａ〜２９Ｄに含まれる頂面との距離は、３０〜２００μｍであることが好ましい。畝部２９Ａ〜２９Ｄの突出量を３０μｍ以上とすることにより、第一の接合材２５の塗布位置を適切に制御することができる。また、畝部２９Ａ〜２９Ｄの突出量を２００μｍ以下とすることにより、第一レンズ５１のＺ軸方向の位置が不必要に高くなることを抑制して、光モジュール１Ａのパッケージサイズの増大を抑制することができる。また、畝部２９Ａ〜２９Ｄのそれぞれの幅については、２０〜１００μｍであることが好ましい。なお、畝部２９Ｃ、２９Ｄを設けない構成としてもよい。
（実施の形態１０）
なお、ベース板２０の構成について、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出し、環状に連なる環状畝部を含んでもよい。環状畝部の内縁は、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状畝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面２１Ｃが配置されてもよい。第一レンズ５１の光軸５４の方向における環状畝部の内縁の幅は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅よりも狭くてもよい。図１８は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０の構成を示す図である。図１８は、実施の形態８に示す光モジュールに含まれるベース板２０をＺ軸方向から見た図である。
図１８を参照して、ベース板２０は、搭載される第一レンズ５１側に突出し、環状に連なる環状畝部２２９を含む。環状畝部２２９は、内縁２２９Ｄを含む第一の側壁面２２９Ａと、外縁２２９Ｅを含む第二の側壁面２２９Ｂと、第一の側壁面２２９Ａおよび第二の側壁面２２９Ｂと連なる頂面２２９Ｃと、を含む。第一の側壁面２２９Ａおよび第二の側壁面２２９Ｂはそれぞれ、ベース板２０の一方の主面２１Ａに交差する。本実施形態においては、第一の側壁面２２９Ａおよび第二の側壁面２２９Ｂはそれぞれ、一方の主面２１Ａに対して垂直な方向に延びている。頂面２２９Ｃは、一方の主面２１Ａに平行に延びている。環状畝部２２９の内縁２２９Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状を有する。対向面２１Ｃは、環状畝部２２９の内縁２２９Ｄによって囲まれる領域の面内に配置される。本実施形態においては、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て内縁２２９Ｄによって囲まれる領域が、対向面２１Ｃとなる。なお、環状畝部２２９の外縁２２９Ｅについても、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て楕円形状を有する。第一レンズ５１の光軸５４の方向における環状畝部２２９の内縁２２９Ｄの幅Ｗ１８は、第一レンズ５１の光軸５４の方向における第一の面５１Ｂの幅Ｗ１よりも狭い。本実施形態における間隔Ｗ１８は、楕円形状を有する環状畝部２２９の内縁２２９Ｄの短軸の長さに相当する。
このように構成することにより、第一の接合材２５が余剰となった場合でも、環状畝部２２９に囲まれた領域内に第一の接合材２５が留まることになり、第一レンズ５１の光軸５４の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材２５の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ５１とベース板２０との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状畝部２２９の内縁２２９Ｄは楕円形状であるため、対向面２１Ｃと第一の面５１Ｂとの間に配置される第一の接合材２５について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード４１から出射される光の光軸と第一レンズ５１の光軸５４とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
なお、図１８に示す実施形態においては、幅Ｗ１８は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅Ｗ１８は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、環状畝部２２９の内縁２２９Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、環状畝部２２９の内縁２２９Ｄは、対向面２１Ｃに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、環状畝部２２９の突出量については、上記した畝部２９Ａ〜２９Ｄと同様にしてもよい。
（実施の形態１１）
なお、上記の実施の形態において、第一フィルタ６１とベース板２０との接合状態について、以下のように構成してもよい。第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３とベース板２０との接合状態についても同様である。
図１９は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板２０、および第一フィルタ６１の構成を示す図である。図１９は、第一フィルタ６１を含み、ベース板２０の一方の主面２１Ａに垂直な断面図である。図２０は、第一フィルタ６１をＺ軸方向から見た図である。なお、第一フィルタ６１の反射面６１Ａに垂直な方向は、矢印Ｒで示す方向によって示される。図２０において、後述する第二の接触領域６４ＡをＺ軸方向に投影した輪郭６４Ｂを一点鎖線で示す。
図１９、および図２０を参照して、第一フィルタ６１は、赤色レーザダイオード４１から出射される光を反射する反射面６１Ａを有する。第一フィルタ６１は、第二の接合材６４によってベース板２０の一方の主面２１Ａに接合されている。この場合、ベース板２０の一方の主面２１Ａと対向する第二の面６１Ｂにおいて、第一フィルタ６１は接合されている。第二の面６１Ｂは、第一フィルタ６１の反射面６１Ａに垂直な方向おける両端部の角が若干丸められているものの平らである。図１９に示す場合において、第二の面６１Ｂは、一方の主面２１Ａと平行である。ベース板２０の一方の主面２１Ａは、第二の面６１Ｂと対向する対向面２１Ｄを有する。第一フィルタ６１とベース板２０とは、樹脂製の第二の接合材６４によって接合されている。第二の接合材６４は、第二の面６１Ｂと対向面２１Ｄとの間に配置される。
第二の接合材６４は、第二の接触領域６４Ａにおいて、第二の面６１Ｂと接触する。反射面６１Ａに垂直な軸６５を含み、第二の面６１Ｂに対向するベース板２０の対向面２１Ｄに垂直な断面における第二の面６１Ｂの幅Ｗ１１は、反射６１Ａ面に垂直な軸６５を含み、第二の面６１Ｂに対向するベース板２０の対向面２１Ｄに垂直な断面における第二の面６１Ｂに接する第二の接合材６４の接触領域である第二の接触領域６４Ａの幅Ｗ１２よりも広い。
このように構成することにより、反射面６１Ａに垂直な軸６５を含み、第二の面６１Ｂに対向するベース板２０の対向面２１Ｄに垂直な断面において、第二の接合材６４の回り込みに基づく経時的な第一フィルタ６１の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される光を長期にわたって精度よく合波することができる。
第一フィルタ６１をベース板２０に接合するに際し、上記した凹部２６、一対の溝部２７Ａ、２７Ｂ、さらには溝部２７Ｃ、２７Ｄ、凸部２８、および一対の畝部２９Ａ、２９Ｂ、さらには畝部２９Ｃ、２９Ｄの構成を利用して、接合するようにしてもよい。こうすることにより、より第一フィルタ６１の傾きを低減することができる。
（実施の形態１２）
なお、光モジュールの構成については、以下のようにしてもよい。図２１は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの外観斜視図である。図２２は、図２１に示す光モジュールを側面側から見た図である。図２３は、図２２に示す光モジュールにおいて、キャップを取り除いた状態を示す図である。光の出射方向は、矢印Ｔで示している。合波された光を領域Ｓによって示している。
図２１、図２２、および図２３を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール１Ｂは、いわゆるＣＡＮパッケージタイプであって、円盤の形状を有する支持基体１００と、支持基体１００の一方の主面１０８上に配置され、光を形成する発光ユニットとしての光形成部１０２と、複数のリードピン１０６とを備えている。
キャップ１０４には、光形成部１０２からの光を透過する貫通孔である出射窓１０５が形成されている。出射窓１０５には、主面が互いに平行な平板状の形状（円盤状の形状）を有し、光形成部１０２において形成された光を透過する透過板が配置されている。透過板は、たとえばガラスからなっている。
図２３を参照して、光形成部１０２は、半円柱状の形状を有するベース部材であるベースブロック１０９を含む。ベースブロック１０９は、半円形状を有する底面１０７において、支持基体１００の一方の主面１０８に固定されている。
光モジュール１Ｂは、赤色レーザダイオード１１１と、緑色レーザダイオード１１２と、青色レーザダイオード１１３と、第一レンズ１１７Ａと、第二レンズ１１７Ｂと、第三レンズ１１７Ｃと、第一フィルタ１１４と、第二フィルタ１１５とを備える。第一レンズ１１７Ａ、第二レンズ１１７Ｂ、および第三レンズ１１７Ｃはそれぞれ、ボールレンズである。ベースブロック１０９の搭載面１０９Ａ上に、赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、青色レーザダイオード１１３、第一フィルタ１１４、第二フィルタ１１５が搭載されている。第一レンズ１１７Ａは、赤色レーザダイオード１１１から出射される赤色の光のスポットサイズを変換する。第二レンズ１１７Ｂは、緑色レーザダイオード１１２から出射される緑色の光のスポットサイズを変換する。第三レンズ１１７Ｃは、青色レーザダイオード１１３から出射される青色の光のスポットサイズを変換する。第一フィルタ１１４は、青色の光を反射し、緑色の光、および赤色の光を透過する。第二フィルタ１１５は、緑色の光を反射し、赤色の光を透過する。
第一レンズ１１７Ａ、第二レンズ１１７Ｂ、および第三レンズ１１７Ｃのベースブロック１０９への接合状態については、図６に示す場合と同様である。第一フィルタ１１４および第二フィルタ１１５と、ベースブロック１０９との接合状態については、上記した図１９、および図２０に示す場合と同様である。本実施形態においては、出射窓１０５から合波されたコリメート光が出射される。このような構成の光モジュール１Ｂは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
（実施の形態１３）
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図２４は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図２４を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール１Ｃは、支持基体１００と、キャップ１０４と、ベースブロック１０９と、リードピン１０６と、赤色レーザダイオード１１１と、緑色レーザダイオード１１２と、青色レーザダイオード１１３と、第一フィルタ１１４と、第二フィルタ１１５と、出射窓１０５とを備える。支持基体１００、キャップ１０４、ベースブロック１０９、リードピン１０６、赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、青色レーザダイオード１１３、第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５等の構成については、図２１、図２２および図２３に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態は、支持基体１００に搭載され、赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、および青色レーザダイオード１１３から出射される光のスポットサイズをそれぞれ変換するレンズを備えない構成である。本実施形態においては、赤色レーザダイオード１１１による発散光、緑色レーザダイオード１１２による発散光、および青色レーザダイオード１１３による発散光は第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５によって合波され、出射窓１０５から出射される。第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５のベースブロック１０９への接合状態については、上記した図１９、および図２０に示す場合と同様である。
光モジュール１Ｃは、複数の半導体発光素子、具体的には、赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、青色レーザダイオード１１３を備える構成である。これら赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード、および青色レーザダイオード１１３から出射される光を第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５によって合波して出力する。このような光モジュール１Ｃについても、半導体発光素子から出射され、合波される光の光軸を長期にわたって高精度に一致させることが求められる。
図２４に併せて図１９を参照して、本実施形態に係る光モジュール１Ｃは、複数の半導体発光素子としての赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、および青色レーザダイオード１１３と、第一フィルタ１１４と、第二フィルタ１１５とを備える。第二フィルタ１１５は、緑色レーザダイオード１１２から出射される緑色の光を反射する反射面１１６Ａ、およびベース部材としてのベースブロック１０９と対向する第二の面（図２４に示す第二フィルタ１１５を図１９に示す第一フィルタ６１とした場合の第二の面６１Ｂに相当）を有する。第二フィルタ１１５は、赤色の光を透過する。第一フィルタ１１４は、青色レーザダイオード１１３から出射される青色の光を反射する反射面１１６Ｂ、およびベースブロック１０９と対向する第二の面（図２４に示す第一フィルタ１１４を図１９に示す第一フィルタ６１とした場合の第二の面６１Ｂに相当）を有する。第一フィルタ１１４は、赤色の光、および緑色の光を透過する。赤色レーザダイオード１１１、緑色レーザダイオード１１２、および青色レーザダイオード１１３から出射される光は、赤色の光を透過し、反射面１１６Ａによって緑色の光を反射する第二フィルタ１１５、および赤色の光と緑色の光とを透過し、反射面１１６Ｂによって青色の光を反射する第一フィルタ１１４によって合波される。光モジュール１Ｃは、第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５のそれぞれの第二の面とベースブロック１０９との間に配置され、第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５とベースブロック１０９とを接合する上記した図１９に示す樹脂製の第二の接合材６４とを備える。第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５において、反射面１１６Ａ、１１６Ｂに垂直な方向における第二の面の幅は、反射面１１６Ａ、１１６Ｂに垂直な方向における、第二の面に接する第二の接合材６４の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広い。
このような光モジュール１Ｃは、第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５によって合波される光の光軸のずれを長期にわたって抑制することができる。その結果、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
（実施の形態１４）
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図２５は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図２５を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール１Ｄは、支持基体１００と、キャップ１０４と、ベースブロック１０９と、リードピン１０６と、赤色レーザダイオード１１１と、緑色レーザダイオード１１２と、青色レーザダイオード１１３と、第一フィルタ１１４と、第二フィルタ１１５と、ボールレンズ１１８とを備える。支持基体１００等の構成については、図２１、図２２および図２３に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態においては、赤色レーザダイオード１１１による発散光、緑色レーザダイオード１１２による発散光、および青色レーザダイオード１１３による発散光を第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５によって合波し、キャップ１０４に取り付けられたボールレンズ１１８で集光して出射する。第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５のベースブロック１０９への接合状態については、上記した図１９、および図２０に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール１Ｄは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
（実施の形態１５）
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図２６は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図２６を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール１Ｅは、支持基体１００と、キャップ１０４と、ベースブロック１０９と、リードピン１０６と、赤色レーザダイオード１１１と、緑色レーザダイオード１１２と、青色レーザダイオード１１３と、第一フィルタ１１４と、第二フィルタ１１５と、非球面レンズ１１９とを備える。支持基体１００等の構成については、図２１、図２２および図２３に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態においては、赤色レーザダイオード１１１による発散光、緑色レーザダイオード１１２による発散光、および青色レーザダイオード１１３による発散光を第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５によって合波し、キャップに取り付けられた非球面レンズ１１９でコリメート光に変換して出射する。第一フィルタ１１４、および第二フィルタ１１５のベースブロック１０９への接合状態については、上記した図１９、および図２０に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール１Ｅは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
（実施の形態１６）
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図２７は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図２７を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール１Ｆは、赤色レーザダイオード４１を含むＣＡＮパッケージ１２０Ａと、緑色レーザダイオード４２を含むＣＡＮパッケージ１２０Ｂと、青色レーザダイオード４３を含むＣＡＮパッケージ１２０Ｃと、第一レンズ５１と、第二レンズ５２と、第三レンズ５３と、第一フィルタ６１と、第二フィルタ６２と、第三フィルタ６３と、第一レンズ５１等を搭載するベース板２０と、ベース板２０等をその内部に収容する筐体１９とを備える。筐体１９を構成する壁に、ＣＡＮパッケージ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃが嵌め込まれている。合波された光は、筐体１９に設けられた出射窓１５から出射される。第一レンズ５１、第二レンズ５２、および第三レンズ５３のベース板２０への接合状態については、図４に示す場合と同様である。第一フィルタ６１、第二フィルタ６２、および第三フィルタ６３のベース板２０への接合状態については、上記した図１９、および図２０に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール１Ｆであっても、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
（実施の形態１７）
図２８は、実施の形態１に係る光モジュール１Ａを備える光源装置を平面的に見た図である。なお、図２８において、光源装置によって表示される映像の範囲を、領域Ｐによって示している。図２８において、光モジュール１Ａは、簡略化して図示している。
図２８を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光源装置１２１は、光モジュール１Ａと、全体を覆うパッケージと、板状のベースフレーム１２２と、整形レンズ１２３と、ビームスプリッタ１２４と、集光レンズ１２５と、三つのミラー１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃと、モニターフォトダイオード１２７と、アパーチャ１２８と、周期的に角度を往復して変えることができ、光モジュール１Ａから出射される光を走査して出力するＭＥＭＳミラー１２９とを備える。なお、光モジュール１Ａから出射される光１２０を破線で示している。パッケージには、出力用の出射窓が設けられている。ベースフレーム１２２は、矩形状である。ベースフレーム１２２は、パッケージの内方側に配置される。光モジュール１Ａ、整形レンズ１２３、ビームスプリッタ１２４、集光レンズ１２５、三つのミラー１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、モニターフォトダイオード１２７、アパーチャ１２８、およびＭＥＭＳミラー１２９は、ベースフレーム１２２の主面１２２Ａ上に配置される。光モジュール１Ａから出射された光が通過する位置に整形レンズ１２３が配置され、光の縦横比が整えられる。そして、整形レンズ１２３を通過した光が照射される位置にビームスプリッタ１２４が配置される。ビームスプリッタ１２４により分けられた光の一部が集光レンズ１２５を介してモニターフォトダイオード１２７に入射され、光量等が監視される。ベースフレーム１２２上に配置された三つのミラー１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃにより光の角度が変えられ、アパーチャ１２８によって迷光が排除され、ＭＥＭＳミラー１２９に入射される。そして、ＭＥＭＳミラー１２９により入射された光が反射され、出射窓から出射される。ＭＥＭＳミラー１２９の角度を水平、および垂直方向に高速に動かし、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２、および青色レーザダイオード４３の出力をＭＥＭＳミラー１２９の動きに合わせて変調することで、光源装置１２１は、フルカラーの映像を表示することができる。
このような構成の光源装置１２１は、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる光モジュール１Ａ、および光モジュール１Ａから出射される光を走査して出力するＭＥＭＳミラー１２９とを含むため、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。整形レンズ１２３、ミラー１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを光モジュール１Ａの内部に設けられる第一レンズ５１等と同様の構成により樹脂製の接合材で接着してもよい。光モジュール１ＡとＭＥＭＳミラー１２９の光軸の関係を長期にわたって高精度に保つことができる。
なお、上記した光源装置１２１は、例えば、単色のレーザダイオードと、このレーザダイオードから出射される光のスポットサイズを変換するレンズとを備える光モジュールを備える構成としてもよい。すなわち、光源装置１２１に備えられる光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、１５°以下である。このような構成の光源装置１２１であっても、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。また、上記した光源装置１２１は、図２４、図２５、図２６に示すようにレンズを備えず、第一フィルタ等が図１９、および図２０に示すような接合状態で接合されている光モジュールを備える構成としてもよい。
なお、上記の実施の形態に係る光モジュール（実施例）と、第一の面５１Ｂ以外の領域まで第一の接合材２５が回り込んだ状態の光モジュール（比較例）とを用いて、ヒートサイクル試験を行った。実験は、それぞれサンプル数６個で行った。ヒートサイクル試験は、−４０℃の環境温度と９５℃の環境温度で曝露時間を３０分とし、１サイクルを１時間として行った。そして、１００サイクル経過後の光の重なり度合いを比較した。光の重なり度合いは、緑色を基準として、赤色と緑色の光軸の相対角度のずれ、および青色と緑色の光軸の相対角度のずれを評価した。本実施形態に係る光モジュール１Ａにおいては、相対角度のずれは最大で０．０１°であった。これに対し、比較例の相対角度のずれは、最大で０．０３°であった。すなわち、本願の実施形態に係る光モジュール１Ａによれば、上記した相対角度のずれを０．０２°以下の範囲とすることができる。なお、相対角度のずれは、第一の接合材２５の塗布の下限値等から考慮すると、コストの観点から０．００２°未満とすることは困難である。したがって、本願の実施形態に係る光モジュール１Ａによれば、相対角度のずれを０．００２〜０．０２°の範囲に収めることができる。
（変形例）
なお、上記の実施の形態においては、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いることとしたが、これに限らず、例えば、半導体発光素子として発光ダイオードを用いることとしてもよい。
また、上記の実施の形態においては、３色以上の色を合波して出力することとしたが、これに限らず、２色の色を合波して出力する場合にも適用される。また、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードを２つ備える構成としてもよい。さらに、赤外レーザダイオードを備える構成としてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本願の光モジュール、および光源装置は、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸との長期にわたる高精度な一致が求められる場合に、特に有利に適用され得る。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 光モジュール
１０，１００ 支持基体
１１ 支持板
１２Ａ，１２Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，１０８，１２２Ａ 主面
１３，１０２ 光形成部
１４，１０４ キャップ
１５，１０５ 出射窓
１６，１０６ リードピン
１７ サーミスタ
１９ 筐体
２０ ベース板
２１Ｃ，２１Ｄ 対向面
２２ ベース領域
２３ チップ搭載領域
２５ 第一の接合材
２５Ａ 第一の接触領域
２５Ｂ，５５Ａ，６４Ｂ 輪郭
２５Ｃ 平面
２６ 第一の凹部
２６Ａ，２６Ｃ，２７Ｅ，２７Ｆ，２８Ａ，２８Ｃ，２９Ｅ，２９Ｆ，２２６Ａ，２２７Ａ，２２７Ｂ，２２８Ａ，２２９Ａ，２２９Ｂ 側壁面
２６Ｂ，２２６Ｂ，２２７Ｃ 底壁面
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ 溝部
２７Ｇ，２７Ｈ，２２６Ｃ，２２７Ｄ，２２７Ｅ，２２８Ｃ，２２９Ｄ，２２９Ｅ 縁
２８ 第一の凸部
２８Ｂ，２２８Ｂ，２２９Ｃ 頂面
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ 畝部
２９Ｇ，２９Ｈ 境界
３１ 第一サブマウント
３２ 第二サブマウント
３３ 第三サブマウント
４１，１１１ 赤色レーザダイオード
４２，１１２ 緑色レーザダイオード
４３，１１３ 青色レーザダイオード
５１，５６，１１７Ａ 第一レンズ
５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５６Ａ レンズ部
５１Ｂ，５６Ｂ 第一の面
５２，１１７Ｂ 第二レンズ
５３，１１７Ｃ 第三レンズ
５４，５７ 光軸
５８Ａ，５８Ｂ 端部
６１，１１４ 第一フィルタ
６１Ａ，１１６Ａ，１１６Ｂ 反射面
６１Ｂ 第二の面
６２，１１５ 第二フィルタ
６３ 第三フィルタ
６４ 第二の接合材
６４Ａ 第二の接触領域
６５ 軸
７０ ＴＥＣ
７１ 吸熱板
７２ 放熱板
７３ 半導体柱
１０７ 底面
１０９ ベースブロック
１０９Ａ 搭載面
１１８ ボールレンズ
１１９ 非球面レンズ
１２０ 光
１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ ＣＡＮパッケージ
１２１ 光源装置
１２２ ベースフレーム
１２３ 整形レンズ
１２４ ビームスプリッタ
１２５ 集光レンズ
１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃ ミラー
１２７ モニターフォトダイオード
１２８ アパーチャ
１２９ ＭＥＭＳミラー
２２６ 第二の凹部
２２７ 環状凹部
２２８ 第二の凸部
２２９ 環状畝部

Claims (14)

  1. 半導体発光素子と、
    第一の面を有し、前記半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、
    前記第一の面と対向する対向面を有し、前記レンズを搭載するベース部材と、
    前記第一の面と前記対向面との間に配置され、前記レンズと前記ベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備え、
    前記レンズの光軸を含み、前記対向面に垂直な断面において、前記第一の接合材に接触する前記第一の面の領域である第一の接触領域において前記第一の接触領域に接する平面と前記対向面とのなす角度は、１５°以下である、光モジュール。
  2. 前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の接触領域の幅よりも広い、請求項１に記載の光モジュール。
  3. 前記ベース部材には、第一の凹部が設けられており、
    前記レンズの光軸方向に離隔して設けられ、前記第一の凹部を規定する一対の第一の凹部側壁面同士の前記レンズの光軸方向における間隔は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
    前記一対の第一の凹部側壁面のそれぞれと連なって前記一対の第一の凹部側壁面の間に配置され、前記第一の凹部を規定する第一の凹部底壁面は、前記対向面を含む、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  4. 前記ベース部材には、第二の凹部が設けられており、
    前記第二の凹部の縁は、前記対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有し、
    前記第二の凹部は、第二の凹部側壁面および前記第二の凹部側壁面に連なる前記第二の凹部底壁面によって規定されており、
    前記第二の凹部底壁面は、前記対向面を含み、
    前記レンズの光軸方向における前記第二の凹部の縁の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭い、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  5. 前記ベース部材には、前記レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、前記レンズの光軸方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられており、
    前記レンズの光軸方向における前記第一の溝部のうちの前記第二の溝部側に位置する第一の縁と前記第二の溝部のうちの前記第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
    前記レンズの光軸方向における前記第一の縁と前記第二の縁との間に、前記対向面が配置される、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  6. 前記ベース部材には、環状に連なる環状溝部が設けられており、
    前記環状溝部の内縁は、前記対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有し、
    前記環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、前記対向面が配置され、
    前記レンズの光軸方向における前記環状溝部の内縁の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭い、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  7. 前記ベース部材は、搭載される前記レンズ側に突出する第一の凸部を含み、
    前記レンズの光軸方向に離隔して設けられ、前記第一の凸部を規定する一対の第一の凸部側壁面同士の前記レンズの光軸方向における間隔は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
    前記一対の第一の凸部側壁面のそれぞれと連なって前記一対の第一の凸部側壁面の間に配置され、前記第一の凸部を規定する第一の凸部頂面は、前記対向面を含む、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  8. 前記ベース部材は、搭載される前記レンズ側に突出する第二の凸部を含み、
    前記第二の凸部の縁は、前記対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有し、
    前記第二の凸部は、第二の凸部側壁面および前記第二の凸部側壁面に連なる前記第二の凸部頂面によって規定されており、
    前記第二の凸部頂面は、前記対向面を含み、
    前記レンズの光軸方向における前記第二の凸部の縁の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭い、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  9. 前記ベース部材は、前記レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、前記レンズの光軸方向に垂直な方向に延び、搭載される前記レンズ側に突出する第一の畝部および第二の畝部を含み、
    前記レンズの光軸方向における前記第一の畝部のうちの前記第二の畝部側に位置する第一の境界と前記第二の畝部のうちの前記第一の畝部側に位置する第二の境界との間隔は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
    前記レンズの光軸方向における前記第一の境界と前記第二の境界との間に、前記対向面が配置される、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  10. 前記ベース部材は、搭載される前記レンズ側に突出し、環状に連なる環状畝部を含み、
    前記環状畝部の内縁は、前記対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有し、
    前記環状畝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、前記対向面が配置され、
    前記レンズの光軸方向における前記環状畝部の内縁の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭い、請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
  11. 前記レンズの光軸方向に垂直であって、前記対向面に垂直な断面における前記第一の面の幅は、前記レンズの光軸方向に垂直であって、前記対向面に垂直な断面における前記第一の接触領域の幅よりも広い、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光モジュール。
  12. 複数の前記半導体発光素子と、
    複数の前記半導体発光素子のそれぞれに対応して配置される複数の前記レンズと、
    複数の前記半導体発光素子から出射される光のうちの少なくとも一つの前記光を反射する反射面、および前記ベース部材と対向する第二の面を有し、前記ベース部材に搭載されて複数の前記半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、
    前記第二の面と前記ベース部材との間に配置され、前記フィルタと前記ベース部材とを接合する樹脂製の第二の接合材とをさらに備え、
    前記反射面に垂直な軸を含み、前記第二の面に対向する前記ベース部材の対向面に垂直な断面における前記第二の面の幅は、前記反射面に垂直な軸を含み、前記第二の面に対向する前記ベース部材の対向面に垂直な断面における前記第二の面に接する第二の接合材の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広い、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の光モジュール。
  13. 複数の前記半導体発光素子は、赤色の光を出射する前記半導体発光素子、緑色の光を出射する前記半導体発光素子、および青色の光を出射する前記半導体発光素子を含む、請求項１２に記載の光モジュール。
  14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光モジュールと、
    前記光モジュールから出射される光を走査して出力するＭＥＭＳミラーとを含む、光源装置。
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