JP2020136590A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化を実現す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１は、光形成部３０を備える。光形成部３０は、第１レーザダイオード８１と、第１入射面９１Ａと、第１出射面９１Ｂと、を含む第１レンズ９１と、第２レーザダイオード８２と、第２入射面９２Ａと、第２出射面９２Ｂと、を含む第２レンズ９２と、第３入射面９３Ａと、第３出射面９３Ｂと、を含む第３レンズ９３と、を含む。第１レンズ９１は、第３入射面９３Ａ上において第１の光を第１の形状９５Ａに整形する第１メタサーフェス構造９１Ｃを含む。第２レンズ９２は、第３入射面９３Ａ上において第２の光を第１の形状９５Ａに整形する第２メタサーフェス構造９２Ｃを含む。第３レンズ９３は、第３出射面９３Ｂから出射する第１の光の光軸と第３出射面９３Ｂから出射する第２の光の光軸とを一致させる第３メタサーフェス構造９３Ｃを含む。【選択図】図１０

Description

本開示は、光モジュール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（例えば、特許文献１〜４参照）。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。

特開２００９−９３１０１号公報 特開２００７−３２８８９５号公報 特開２００７−１７９２５号公報 特開２００７−６５６００号公報

光モジュールについては、その用途を広げる観点から小型化が求められている。また、光モジュールにおいては、波長の異なる複数の光を合波する構造を採用することにより、広い用途に使用することができる。そこで、波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化を実現す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、光を形成する光形成部と、光形成部により形成された光を出射する出射窓を有し、光形成部を取り囲む保護部材とを備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材上に配置され、第１の光を出射する第１レーザダイオードと、ベース部材上に配置され、第１の光が入射する第１入射面と、第１入射面から入射した光が出射する第１出射面と、を含む第１レンズと、ベース部材上に配置され、第１の光とは波長の異なる第２の光を出射する第２レーザダイオードと、ベース部材上に配置され、第２の光が入射する第２入射面と、第２入射面から入射した光が出射する第２出射面と、を含む第２レンズと、ベース部材上に配置され、第１出射面から出射した第１の光および第２出射面から出射した第２の光が入射する第３入射面と、第３入射面から入射した第１の光および第２の光が合波されて出射する第３出射面と、を含む第３レンズと、を含む。第１レンズは、第３入射面上において第１の光を第１の形状に整形する第１メタサーフェス構造を含む。第２レンズは、第３入射面上において第２の光を第１の形状に整形する第２メタサーフェス構造を含む。第３レンズは、第３出射面から出射する第１の光の光軸と第３出射面から出射する第２の光の光軸とを一致させる第３メタサーフェス構造を含む。

上記光モジュールによれば、波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化を実現することができる。

実施の形態１における光モジュールの構造を示す外観斜視図である。 キャップを取り外した状態の実施の形態１における光モジュールの構造を示す外観斜視図である。 キャップを取り外した状態の実施の形態１における光モジュールの構造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側面から見た図である。 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側面から見た図である。 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の概略平面図である。 図６中のＶＩＩで示す第１レンズの第１出射面を含む一部の領域の拡大断面図である。 図６中のＶＩＩＩで示す第２レンズの第２出射面を含む一部の領域の拡大断面図である。 図６中のＩＸで示す第４レンズの第４出射面を含む一部の領域の拡大断面図である。 図６中のＸで示す第３レンズの第３出射面を含む一部の領域の拡大断面図である。 自動車に搭載されるＨＵＤ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ（ヘッドアップディスプレイ））システムの一例を示す概略図である。 実施の形態２における光モジュールの一部を示す概略側面図である。

［本開示の実施形態の説明］
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、光を形成する光形成部と、光形成部により形成された光を出射する出射窓を有し、光形成部を取り囲む保護部材とを備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材上に配置され、第１の光を出射する第１レーザダイオードと、ベース部材上に配置され、第１の光が入射する第１入射面と、第１入射面から入射した第１の光が出射する第１出射面と、を含む第１レンズと、ベース部材上に配置され、第１の光とは波長の異なる第２の光を出射する第２レーザダイオードと、ベース部材上に配置され、第２の光が入射する第２入射面と、第２入射面から入射した第２の光が出射する第２出射面と、を含む第２レンズと、ベース部材上に配置され、第１出射面から出射した第１の光および第２出射面から出射した第２の光が入射する第３入射面と、第３入射面から入射した第１の光および第２の光が合波されて出射する第３出射面と、を含む第３レンズと、を含む。第１レンズは、第３入射面上において第１の光を第１の形状に整形する第１メタサーフェス構造を含む。第２レンズは、第３入射面上において第２の光を第１の形状に整形する第２メタサーフェス構造を含む。第３レンズは、第３出射面から出射する第１の光の光軸と第３出射面から出射する第２の光の光軸とを一致させる第３メタサーフェス構造を含む。ここで、メタサーフェス構造とは、光の波長よりも小さい構造であって、複数の微小な凸部および複数の微小な凹部のうちの少なくともいずれか一方から構成されている構造をいう。

本開示の光モジュールによると、第１レーザダイオードから出射された第１の光は、第１メタサーフェス構造により、第３レンズの第３入射面上において第１の形状となるよう整形される。第２レーザダイオードから出射された第２の光は、第２メタサーフェス構造により、第３レンズの第３入射面上において第１の形状となるよう整形される。すなわち、第１メタサーフェス構造および第２メタサーフェス構造は、第１レーザダイオードから出射された第１の光および第２レーザダイオードから出射された第２の光を、第３入射面上において同じ形状に整形する。

第３入射面上において第１の形状に整形された第１の光と第２の光とは、第３出射面から出射する。この時、第３メタサーフェス構造は、第１の光の光軸と第２の光の光軸とを一致させる。よって、光モジュールは、第３出射面から第１の光の光軸と第２の光の光軸とを一致させて第１の光と第２の光を合波して出射することができる。

第１メタサーフェス構造、第２メタサーフェス構造および第３メタサーフェス構造はそれぞれ、光の屈折を利用して整形する構造ではないため、レンズを小型化することができる。また、このような光モジュールは、光を合波する際に用いられるフィルタが不要となるため、部品点数を削減することができる。したがって、このような光モジュールによれば、波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化を実現することができる。

上記光モジュールにおいて、第３メタサーフェス構造は、第３出射面から出射する第１の光および第３出射面から出射する第２の光をコリメート光に変換してもよい。このようにすることにより、光モジュールからコリメート光を出射することができる。

上記光モジュールにおいて、第３メタサーフェス構造は、第３出射面に対する第１の光の光軸の角度を調整する第１の要素構造と、第３出射面に対する第２の光の光軸の角度を調整する第２の要素構造と、を含んでもよい。このようにすることにより、第１の光の光軸と第２の光の光軸とを一致させることが容易になる。

上記光モジュールにおいて、第１の要素構造と第２の要素構造とは、第３出射面から出射する第１の光および第２の光の光軸に沿う方向に離れて配置されてもよい。このようにすることにより、第１の要素構造と第２の要素構造とを形成することが容易になる。

上記光モジュールにおいて、第１の要素構造および第２の要素構造の少なくともいずれか一方は、第３入射面および第３出射面の少なくともいずれか一方に形成されてもよい。このようにすることにより、第３メタサーフェス構造を形成することが容易となる。

上記光モジュールにおいて、ベース部材は、第１レーザダイオードを搭載する第１平面と、第２レーザダイオードを搭載する第２平面と、を含んでもよい。第１平面を含む仮想平面から第１レーザダイオードまでの距離と、仮想平面から第２レーザダイオードまでの距離とは、異なってもよい。このようにすることにより、第１レーザダイオードと第２レーザダイオードとを熱的に分離しやすくなる。よって、それぞれのレーザダイオードにおける出力を安定させることができる。また、第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードの配置の自由度を高くすることができ、より小型化の実現が容易になる。

上記光モジュールにおいて、光形成部は、ベース部材上に配置され、第１の光および第２の光の双方とは波長の異なる第３の光を出射する第３レーザダイオードと、ベース部材上に配置され、第３の光が入射する第４入射面と、第４入射面から入射した光が出射する第４出射面と、を含む第４レンズとを、さらに含んでもよい。第４レンズは、第３入射面上において第３の光を第１の形状に整形する第４メタサーフェス構造を含んでもよい。第３メタサーフェス構造は、第３出射面から出射する第１の光の光軸と第３出射面から出射する第４の光の光軸とを一致させてもよい。このようにすることにより、３つの波長の異なる光を合波して光モジュールから出力することができる。特に例えば第１の光を赤色の光とし、第２の光を緑色の光とし、第３の光を青色の光とすることにより、所望の色の光を形成して出力することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の光モジュールの一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。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）
本開示の実施の形態１における光モジュールの構成について説明する。図１、図２および図３は、実施の形態１における光モジュールの構造を示す外観斜視図である。図２および図３は、図１に示す光モジュールにおいて、図１に示すキャップを取り外した状態に対応する図である。図２および図３は、異なる角度から光モジュールを見た状態を示している。図４および図５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側面から見た図である。図４は、Ｘ軸方向に見た図であり、図５は、Ｙ軸方向に見た図である。図６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の概略平面図である。図６は、Ｚ軸方向に見た図であり、光モジュールを後述するベース板の板厚方向に見た図である。

図１〜図６を参照して、実施の形態１における光モジュール１は、光を形成する光形成部３０と、光形成部３０を取り囲む保護部材２と、を備える。保護部材２は、ベース体としての基部１０と、基部１０に対して溶接された蓋部であるキャップ４０と、を含む。キャップ４０には、フランジ部４３が形成されている。フランジ部４３と基部１０とが、溶接により接合されている。光形成部３０は、保護部材２によりハーメチックシールされている。すなわち、光形成部３０は、保護部材２により封止されている。基部１０は、平板状の形状を有する。キャップ４０は、光形成部３０を覆うように基部１０の一方の主面１０Ａ上に接触して配置される。なお、基部１０の他方の主面１０Ｂ側において、光モジュール１の電気的な導通等が確保される。

基部１０とキャップ４０とにより取り囲まれる空間には、例えば乾燥空気などの水分が低減（除去）された気体が封入されている。キャップ４０には、出射窓４２が形成されている。出射窓４２には、例えば平行平板状のガラス部材４１が嵌め込まれている。本実施の形態において、保護部材２は、内部を気密状態とする気密部材である。これにより、光形成部３０に含まれる各部材が外部環境から有効に保護され、高い信頼性を確保することができる。

光形成部３０は、ベース部材４を含む。ベース部材４は、ベース板２０と、ベースブロック６０とを含む。ベースブロック６０は、ベース板２０の一方の主面２０Ａ上に配置される。ベース板２０は、ベース板２０の他方の主面２０Ｂが基部１０の一方の主面１０Ａに接触するように配置される。一方の主面２０Ａ上に、複数のパッド電極５１が設置されている。パッド電極５１は、光モジュール１の駆動電力の供給等に利用される。

光形成部３０は、第１レーザダイオードである赤色レーザダイオード８１を含む。赤色レーザダイオード８１は、第１の光として赤色の光を出射する。光形成部３０は、第２レーザダイオードである緑色レーザダイオード８２を含む。緑色レーザダイオード８２は、第２の光として緑色の光を出射する。光形成部３０は、第３レーザダイオードである青色レーザダイオード８３を含む。青色レーザダイオード８３は、第３の光として青色の光を出射する。図４に一部示すように、赤色の光、緑色の光および青色の光の出射方向に見て、赤色レーザダイオード８１から出射される赤色の光８１Ａ、緑色レーザダイオード８２から出射される緑色の光８２Ａおよび青色レーザダイオード８３から出射される青色の光８３Ａはそれぞれ、Ｚ軸方向を長軸とし、Ｙ軸方向を短軸とする楕円形状である。光形成部３０は、それぞれ板状である第１レンズ９１と、第２レンズ９２と、第３レンズ９３と、第４レンズ９４と、を含む。

ベースブロック６０は、ベース板２０の板厚方向に見て長方形形状を有する。ベースブロック６０は、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３を搭載するチップ搭載領域６１と、第１レンズ９１，第２レンズ９２，第４レンズ９４を搭載するレンズ搭載領域６２とを含む。チップ搭載領域６１は、ベース板２０の板厚方向に見て長方形形状を有する。チップ搭載領域６１は、ベース板２０の板厚方向に見てベースブロック６０の一の長辺を含む領域に、当該一の長辺に沿って形成されている。レンズ搭載領域６２は、ベース板２０の板厚方向に見て長方形形状を有する。レンズ搭載領域６２は、チップ搭載領域６１に隣接し、かつチップ搭載領域６１に沿って配置されている。レンズ搭載領域６２は、ベース板２０の板厚方向に見てベースブロック６０の上記一の長辺と向かい合う他の長辺を含む領域に、当該他の長辺に沿って配置されている。

チップ搭載領域６１上には、青色レーザダイオード８３、緑色レーザダイオード８２、赤色レーザダイオード８１がＹ軸方向に並べて搭載されている。チップ搭載領域６１において、赤色レーザダイオード８１が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みと、緑色レーザダイオード８２が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みと、青色レーザダイオード８３が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みとは、それぞれ異なる。具体的には、赤色レーザダイオード８１が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みが最も薄い。緑色レーザダイオード８２が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みが最も厚い。

光形成部３０は、平板状の第１サブマウント７１、第２サブマウント７２および第３サブマウント７３を含む。チップ搭載領域６１上には、平板状の第１サブマウント７１、第２サブマウント７２および第３サブマウント７３が、Ｙ軸方向に並べて配置されている。第１サブマウント７１と第３サブマウント７３とに挟まれるように、第２サブマウント７２が配置されている。第１サブマウント７１は、赤色レーザダイオード８１を搭載する第１平面７１Ａを含む。第１平面７１Ａ上に、赤色レーザダイオード８１が配置されている。第２サブマウント７２は、緑色レーザダイオード８２を搭載する第２平面７２Ａを含む。第２平面７２Ａ上に、緑色レーザダイオード８２が配置されている。第３サブマウント７３は、青色レーザダイオード８３を搭載する第３平面７３Ａを含む。第３平面７３Ａ上に、青色レーザダイオード８３が配置されている。

ここで、赤色レーザダイオード８１と緑色レーザダイオード８２とのＺ軸方向の位置関係について説明する。本実施形態において、Ｚ軸に垂直な方向に延び、第１平面７１Ａを含む平面を仮想平面７４として規定する。第１平面７１Ａを含む仮想平面７４から赤色レーザダイオード８１までの距離と、仮想平面７４から緑色レーザダイオード８２までの距離Ｈ_１とは、異なる。仮想平面７４は、図６中において一点鎖線で示されている。なお、仮想平面７４から赤色レーザダイオード８１までの距離は０である。このようにすることにより、赤色レーザダイオード８１と緑色レーザダイオード８２とを熱的に分離しやすくなる。よって、赤色レーザダイオード８１および緑色レーザダイオード８２のそれぞれに対する熱の影響を低減することができる。また、赤色レーザダイオード８１および緑色レーザダイオード８２の配置の自由度を高くすることができる。例えば、第１サブマウント７１と第２サブマウント７２とがＺ軸方向において互いに干渉する位置にある場合、第１サブマウント７１と第２サブマウント７２とのＺ軸方向の位置を変えて干渉を避けることができる。よって、より小型化の実現が容易になる。

なお、仮想平面７４から赤色レーザダイオード８１までの距離と、仮想平面７４から青色レーザダイオード８３までの距離とは、同じである。したがって、青色レーザダイオード８３と緑色レーザダイオード８２とを熱的に分離しやすくなる。よって、青色レーザダイオード８３および緑色レーザダイオード８２のそれぞれに対する熱の影響を低減することができる。また、青色レーザダイオード８３および緑色レーザダイオード８２の配置の自由度を高くすることができ、より小型化の実現が容易になる。特に本実施形態においては、発熱量の多い緑色レーザダイオード８２の位置と、赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３の位置とを変えているため、赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３への緑色レーザダイオード８２からの熱の影響をより低減することができる。

赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３の光軸の高さ（一方の主面２０Ａを基準面とした場合の基準面と光軸との距離；Ｚ軸方向における基準面との距離）は、第１サブマウント７１および第３サブマウント７３により調整されて一致している。緑色レーザダイオード８２の光軸は、赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３の光軸よりも高く設定されている。すなわち、基準面と緑色レーザダイオード８２の光軸との距離は、基準面と赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３の光軸との距離よりも長く設定されている。

赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３は、それぞれ同じ方向、具体的にはＸ軸方向に光を出射する。赤色レーザダイオード８１から出射される赤色の光の光軸Ｌ_Ｒ、緑色レーザダイオード８２から出射される緑色の光の光軸Ｌ_Ｇおよび青色レーザダイオード８３から出射される青色の光の光軸Ｌ_Ｂは、互いに平行である。

レンズ搭載領域６２上には、第４レンズ９４、第２レンズ９２、第１レンズ９１がＹ軸方向に並べて搭載されている。レンズ搭載領域６２において、第１レンズ９１が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みと、第２レンズ９２が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みと、第４レンズ９４が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みとは、それぞれ異なる。具体的には、第４レンズ９４が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みが最も薄い。第２レンズ９２が搭載される領域のベースブロック６０のＺ軸方向における厚みが最も厚い。

第１レンズ９１は、第１の光としての赤色の光が入射する平面状の第１入射面９１Ａと、第１入射面９１Ａから入射した赤色の光が出射する平面状の第１出射面９１Ｂと、を含む。第１レンズ９１は、第１入射面９１Ａと赤色レーザダイオード８１とがＸ軸方向に間隔をあけて対向するように配置される。第２レンズ９２は、第２の光としての緑色の光が入射する平面状の第２入射面９２Ａと、第２入射面９２Ａから入射した緑色の光が出射する平面状の第２出射面９２Ｂと、を含む。第２レンズ９２は、第２入射面９２Ａと緑色レーザダイオード８２とがＸ軸方向に間隔をあけて対向するように配置される。第４レンズ９４は、第３の光としての青色の光が入射する平面状の第４入射面９４Ａと、第４入射面９４Ａから入射した青色の光が出射する平面状の第４出射面９４Ｂと、を含む。第４レンズ９４は、第４入射面９４Ａと青色レーザダイオード８３とがＸ軸方向に間隔をあけて対向するように配置される。

第３レンズ９３は、板状であって、第３レンズ９３の板厚方向に見て長方形形状を有する。第３レンズ９３は、ベース板２０の一方の主面２０Ａ上に配置される。第３レンズ９３は、ベースブロック６０と、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置される。第３レンズ９３は、第１レンズ９１、第２レンズ９２および第４レンズ９４のそれぞれと、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置される。第３レンズ９３は、平面状の第３入射面９３Ａと、平面状の第３出射面９３Ｂと、を含む。第３レンズ９３は、第３入射面９３Ａと、第１出射面９１Ｂ、第２出射面９２Ｂおよび第４出射面９４Ｂとがそれぞれ対向するように配置される。第３レンズ９３は、第３入射面９３Ａが、第１出射面９１Ｂ、第２出射面９２Ｂおよび第４出射面９４Ｂのそれぞれと平行になるように配置される。第３入射面９３Ａには、第１出射面９１Ｂから出射された赤色の光、第２出射面９２Ｂから出射された緑色の光および第４出射面９４Ｂから出射された青色の光が入射する。第１出射面９１Ｂから出射された赤色の光、第２出射面９２Ｂから出射された緑色の光および第４出射面９４Ｂから出射された青色の光は、合波されて第３出射面９３Ｂから出射する。

次に、図７〜図１０を併せて参照して、第１メタサーフェス構造９１Ｃ、第２メタサーフェス構造９２Ｃ、第４メタサーフェス構造９４Ｃおよび第３メタサーフェス構造９３Ｃを説明する。図７〜図１０は、ＸＹ平面で切断した場合の概略断面図である。なお、理解の容易の観点から、図７〜図１０において後述する凸部９１Ｄ等の形状を誇張して大きく図示している。

図７は、図６中のＶＩＩで示す第１レンズ９１の第１出射面９１Ｂを含む一部の領域の拡大断面図である。図７を併せて参照して、第１レンズ９１は、第３入射面９３Ａ上において赤色レーザダイオード８１から出射される赤色の光を第１の形状９５Ａに整形する第１メタサーフェス構造９１Ｃを含む。ここで、第１メタサーフェス構造９１Ｃについて説明する。第１出射面９１Ｂには、複数の微小の凸部９１Ｄから構成される第１メタサーフェス構造９１Ｃが形成されている。凸部９１Ｄ同士の間隔Ｄ_Ｒ１は、赤色の光の波長以下である。凸部９１Ｄの基準平面９１Ｅからの突出の高さＤ_Ｒ２は、赤色の光の波長以下である。第１の形状９５Ａは、図３および図４によって示されるように、第３入射面９３Ａ上において外縁が円となる形状である。なお、上記において第１出射面９１Ｂは平面状であるとしたが、これは巨視的に見て第１出射面９１Ｂは平面状であるという意味であり、微視的に見た場合、第１メタサーフェス構造９１Ｃが形成される第１出射面９１Ｂには、図７に現れるような凸部９１Ｄが形成されている。以下図８〜図１０に示す場合も同様である。

なお、凸部９１Ｄの形状については、例えば第１レンズ９１の板厚方向に見て（Ｘ軸方向に見た場合に）、各凸部９１Ｄの外縁が円形状であってもよいし、多角形状であってもよいし、筋状に所定の長さ分だけ連なっていてもよい。以下に示す凸部９２Ｄ、凸部９４Ｄ、凸部９３Ｇ、凸部９３Ｈについても同様である。また、凸部９１Ｄ同士の間隔についても、整形する光の形状等に応じて定められる。以下に示す凸部９２Ｄ等についても同様である。第１メタサーフェス構造９１Ｃは、図６に示すベース板２０の板厚方向に見て、緑色レーザダイオード８２に近い側の端に位置する赤色の光の光路Ｒ_１が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の一方の端９５Ｂに至り、緑色レーザダイオード８２から遠い側の端に位置する赤色の光の光路Ｒ_２が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の他方の端９５Ｃに至るよう、赤色の光を整形する。この場合、第１メタサーフェス構造９１Ｃは、第３レンズ９３の板厚方向に見て、楕円形状の赤色の光を丸い円形状の赤色の光に変換する。

図８は、図６中のＶＩＩＩで示す第２レンズ９２の第２出射面９２Ｂを含む一部の領域の拡大断面図である。図８を併せて参照して、第２レンズ９２は、第３入射面９３Ａ上において緑色レーザダイオード８２から出射される緑色の光の形状を第１の形状９５Ａに整形する第２メタサーフェス構造９２Ｃを含む。第２出射面９２Ｂには、複数の微小の凸部９２Ｄから構成される第２メタサーフェス構造９２Ｃが形成されている。凸部９２Ｄ同士の間隔Ｄ_Ｇ１は、緑色の光の波長以下である。凸部９２Ｄの基準平面９２Ｅからの突出の高さＤ_Ｇ２は、緑色の光の波長以下である。第２メタサーフェス構造９２Ｃは、図６に示すベース板２０の板厚方向に見て、青色レーザダイオード８３に近い側の端に位置する緑色の光の光路Ｇ_１が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の一方の端９５Ｂに至り、赤色レーザダイオード８１に近い側の端に位置する緑色の光の光路Ｇ_２が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の他方の端９５Ｃに至るよう、緑色の光を整形する。この場合、第２メタサーフェス構造９２Ｃは、第３レンズ９３の板厚方向に見て、楕円形状の緑色の光を丸い円形状の緑色の光に変換する。

図９は、図６中のＩＸで示す第４レンズ９４の第４出射面９４Ｂを含む一部の領域の拡大断面図である。図９を併せて参照して、第４レンズ９４は、第３入射面９３Ａ上において青色レーザダイオード８３から出射される青色の光の形状を第１の形状９５Ａに整形する第４メタサーフェス構造９４Ｃを含む。第４出射面９４Ｂには、複数の微小の凸部９４Ｄから構成される第４メタサーフェス構造９４Ｃが形成されている。凸部９４Ｄ同士の間隔Ｄ_Ｂ１は、青色の光の波長以下である。凸部９４Ｄの基準平面９４Ｅからの突出の高さＤ_Ｂ２は、青色の光の波長以下である。第４メタサーフェス構造９４Ｃは、図６に示すベース板２０の板厚方向に見て、緑色レーザダイオード８２から遠い側の端に位置する青色の光の光路Ｂ_１が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の一方の端９５Ｂに至り、緑色レーザダイオード８２に近い側の端に位置する赤色の光の光路Ｂ_２が、第１の形状９５Ａを有する円の外縁の他方の端９５Ｃに至るよう、青色の光を整形する。この場合、第４メタサーフェス構造９４Ｃは、第３レンズ９３の板厚方向に見て、楕円形状の青色の光を丸い円形状の青色の光に変換する。

図１０は、図６中のＸで示す第３レンズ９３の第３出射面９３Ｂを含む一部の領域の拡大断面図である。図１０を併せて参照して、第３レンズ９３は、第３出射面９３Ｂから出射する第１の光の光軸と第３出射面９３Ｂから出射する第２の光の光軸と第３出射面９３Ｂから出射する第３の光の光軸とを一致させる第３メタサーフェス構造９３Ｃを含む。一致した光軸は、図６に示す光軸Ｌ_０である。第３メタサーフェス構造９３Ｃは、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光、第３出射面９３Ｂから出射する緑色の光および第３出射面９３Ｂから出射する青色の光を全てコリメート光に変換する。コリメート光のＹ軸方向の両端は、図６中においてそれぞれ光路の端Ｌ_１および光路の端Ｌ_２によって示される。第３メタサーフェス構造９３Ｃは、第３出射面９３Ｂに対する赤色の光の光軸の角度を調整する第１の要素構造９３Ｄと、第３出射面９３Ｂに対する緑色の光の光軸の角度を調整する第２の要素構造９３Ｅと、第３出射面９３Ｂに対する青色の光の光軸の角度を調整する第３の要素構造９３Ｆと、を含む。

第３レンズ９３には、複数の微小の凸部９３Ｇ、複数の微小の凸部９３Ｈ、複数の微小の凹部９３Ｊが形成されている。第１の要素構造９３Ｄは，複数の微小の凸部９３Ｇから構成されており、第３出射面９３Ｂに対する赤色の光の光軸の角度を調整する。凸部９３Ｇ同士の間隔Ｄ_Ｒ３は、赤色の光の波長以下である。第１の要素構造９３Ｄは，第３入射面９３Ａに形成されている。凸部９３Ｇの基準平面９３Ｋからの突出の高さＤ_Ｒ４は、赤色の光の波長以下である。第２の要素構造９３Ｅは、複数の微小の凸部９３Ｈから構成されており、第３出射面９３Ｂに対する緑色の光の光軸の角度を調整する。凸部９３Ｈ同士の間隔Ｄ_Ｇ３は、緑色の光の波長以下である。第２の要素構造９３Ｅは、第３レンズ９３の内部に形成されている。凸部９３Ｈの基準平面９３Ｌからの突出の高さＤ_Ｇ４は、緑色の光の波長以下である。第３の要素構造９３Ｆは、複数の微小の凹部９３Ｊから構成されており、第３出射面９３Ｂに対する青色の光の光軸の角度を調整する。凹部９３Ｊ同士の間隔Ｄ_Ｂ３は、青色の光の波長以下である。凹部９３Ｊの基準平面９３Ｍからの凹みの深さＤ_Ｂ４は、青色の光の波長以下である。第３の要素構造９３Ｆは，第３出射面９３Ｂに形成されている。凹部９３Ｊの形状については、例えば第３レンズ９３の板厚方向に見て（Ｘ軸方向に見た場合に）、各凹部９３Ｊの外縁が円形状であってもよいし、多角形状であってもよいし、溝状に所定の長さ分だけ連なっていてもよい。

なお、上記した第３メタサーフェス構造９３Ｃを有する第３レンズ９３は、例えば以下のようにして製造される。まず、所定の板厚を有するガラス基板９３Ｎを準備し、ガラス基板９３Ｎの板厚方向の一方の面である基準平面９３Ｋ上にＴｉＯ_２からなる複数の微小の凸部９３Ｇを形成する。また、ガラス基板９３Ｎの板厚方向の他方の面である基準平面９３Ｌ上にＴｉＯ_２からなる複数の微小の凸部９３Ｈを形成する。次に、形成した凸部９３Ｈを埋め込むようにして、ガラス基板９３Ｎの他方の基準平面９３Ｌ上にＴａＯ_２層９３Ｐを形成する。ＴａＯ_２層９３Ｐのうちのガラス基板９３Ｎが位置する側と板厚方向の反対側となる基準平面９３Ｍにドライエッチングを施し、複数の微小の凹部９３Ｊを形成する。このようにして、第３レンズ９３に第３メタサーフェス構造９３Ｃを形成する。なお、上記した図７に示す第１レンズ９１、図８に示す第２レンズ９２および図９に示す第４レンズ９４については、例えば準備したガラス基板の板厚方向の一方の面にＴｉＯ_２からなる複数の微小の凸部を配置するようにして製造される。

次に、実施の形態１における光モジュール１の動作について説明する。特に図６を参照して、赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光８１Ａは、光路Ｌ_３に沿って進行する。この赤色の光は、第１レンズ９１の第１入射面９１Ａに入射する。そして、第１出射面９１Ｂから出射する。ここで、第１レンズ９１の第１出射面９１Ｂに形成された第１メタサーフェス構造９１Ｃにより、第１出射面９１Ｂから出射された赤色の光は、上記したように第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａに整形される。

第１の形状９５Ａに整形された赤色の光は、第３入射面９３Ａから第３レンズ９３に入射する。赤色の光は、第３出射面９３Ｂから出射する。この時、第３出射面９３Ｂから出射される赤色の光は、第３メタサーフェス構造９３Ｃに含まれる第１の要素構造９３Ｄにより、第３出射面９３Ｂから出射される赤色の光の光軸が、光軸Ｌ_０となるように整形される。また、第１の要素構造９３Ｄにより、第３出射面９３Ｂから出射される赤色の光がコリメート光となるように整形される。このようにして、赤色の光が第３出射面９３Ｂから出射される。

緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光８２Ａは、光路Ｌ_４に沿って進行する。この緑色の光は、第２レンズ９２の第２入射面９２Ａに入射する。そして、第２出射面９２Ｂから出射する。ここで、第２レンズ９２の第２出射面９２Ｂに形成された第２メタサーフェス構造９２Ｃにより、第２出射面９２Ｂから出射された緑色の光は、上記したように第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａに整形される。

第１の形状９５Ａに整形された緑色の光は、第３入射面９３Ａから第３レンズ９３に入射する。このようにして、緑色の光は、赤色の光と合波される。緑色の光は、第３出射面９３Ｂから出射する。この時、第３出射面９３Ｂから出射される緑色の光は、第３メタサーフェス構造９３Ｃに含まれる第２の要素構造９３Ｅにより、第３出射面９３Ｂから出射される緑色の光の光軸が、光軸Ｌ_０となるように整形される。すなわち、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光の光軸と第３出射面９３Ｂから出射する緑色の光の光軸とを一致させる。また、第２の要素構造９３Ｅは、第３出射面９３Ｂから出射される緑色の光がコリメート光となるように整形する。このようにして、緑色の光が第３出射面９３Ｂから出射する。

青色レーザダイオード８３から出射された青色の光８３Ａは、光路Ｌ_５に沿って進行する。この青色の光は、第４レンズ９４の第４入射面９４Ａに入射する。そして、第４出射面９４Ｂから出射する。ここで、第４レンズ９４の第４出射面９４Ｂに形成された第４メタサーフェス構造９４Ｃにより、第４出射面９４Ｂから出射された青色の光は、上記したように第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａに整形される。

第１の形状９５Ａに整形された青色の光は、第３入射面９３Ａから第３レンズ９３に入射する。このようにして、青色の光は、赤色の光および青色の光と合波される。青色の光は、第３出射面９３Ｂから出射する。この時、第３出射面９３Ｂから出射される青色の光は、第３メタサーフェス構造９３Ｃに含まれる第３の要素構造９３Ｆにより、第３出射面９３Ｂから出射される緑色の光の光軸が、光軸Ｌ_０となるように整形される。すなわち、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光の光軸および緑色の光の光軸と第３出射面９３Ｂから出射する青色の光の光軸とを一致させる。また、第３の要素構造９３Ｆは、第３出射面９３Ｂから出射される青色の光がコリメート光となるように整形する。このようにして、青色の光が第３出射面９３Ｂから出射する。

このようにして、赤色、緑色および青色の光が合波されて形成された光（合波光）が光モジュール１から出射される。出射された光は、例えば、光モジュール１外に配置されたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に入射する。ＭＥＭＳでは、一の方向（水平方向）および一の方向に垂直な方向（垂直方向）に高速で周期的に揺動するミラーに光を反射させて走査する。揺動するミラーによる反射により光モジュール１から出射された合波光が走査され、文字や図形が描画される。

上記光モジュール１によると、赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光は、第１メタサーフェス構造９１Ｃにより、第３レンズ９３の第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａとなるよう整形される。緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光は、第２メタサーフェス構造９２Ｃにより、第３レンズ９３の第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａとなるよう整形される。青色レーザダイオード８３から出射された緑色の光は、第４メタサーフェス構造９４Ｃにより、第３レンズ９３の第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａとなるよう整形される。すなわち、第１メタサーフェス構造９１Ｃ、第２メタサーフェス構造９２Ｃおよび第４メタサーフェス構造９４Ｃは、赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光、緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光および青色レーザダイオード８３から出射された青色の光を、第３入射面９３Ａ上において同じ形状である第１の形状９５Ａに整形する。

第３入射面９３Ａ上において第１の形状９５Ａに整形された赤色の光と緑色の光と青色の光とは、第３出射面９３Ｂから出射する。この時、第３メタサーフェス構造９３Ｃは、赤色の光の光軸と緑色の光の光軸と青色の光の光軸とを一致させる。よって、光モジュール１は、第３出射面９３Ｂから赤色の光の光軸と緑色の光の光軸と青色の光の光軸とを一致させて、赤色の光と緑色の光と青色の光とを合波して出射することができる。

第１メタサーフェス構造９１Ｃ、第２メタサーフェス構造９２Ｃ、第４メタサーフェス構造９４Ｃおよび第３メタサーフェス構造９３Ｃはそれぞれ、光の屈折を利用して整形する構造ではないため、第１レンズ９１、第２レンズ９２、第３レンズ９３および第４レンズ９４をそれぞれ小型化することができる。また、このような光モジュール１は、光を合波する際に用いられるフィルタが不要となるため、部品点数を削減することができる。したがって、このような光モジュール１によれば、波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化を実現することができる。

本実施形態においては、第３メタサーフェス構造９３Ｃは、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光、第３出射面９３Ｂから出射する緑色の光および第３出射面９３Ｂから出射する青色の光をそれぞれコリメート光に変換する。したがって、光モジュール１から各色のコリメート光を出射することができる。

本実施形態において、第３メタサーフェス構造９３Ｃは、第３出射面９３Ｂに対する赤色の光の光軸の角度を調整する第１の要素構造９３Ｄと、第３出射面９３Ｂに対する緑色の光の光軸の角度を調整する第２の要素構造９３Ｅと、第３出射面９３Ｂに対する青色の光の光軸の角度を調整する第３の要素構造９３Ｆと、を含む。したがって、赤色の光の光軸と緑色の光の光軸と青色の光の光軸とを一致させることが容易になる。

本実施形態において、第１の要素構造９３Ｄと第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆとは、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光、緑色の光および青色の光の光軸に沿う方向に離れて配置されている。したがって、第１の要素構造９３Ｄと第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆとを形成することが容易になる。

本実施形態において、第１の要素構造９３Ｄは、第３入射面９３Ａに形成されている。すなわち、第１の要素構造９３Ｄは、第３レンズ９３のうちの露出した第３入射面９３Ａに形成されている。また、第３の要素構造９３Ｆは、第３出射面９３Ｂに形成されている。すなわち、第３要素構造９３Ｆは、第３レンズ９３のうちの露出した第３出射面９３Ｂに形成されている。したがって、第１の要素構造９３Ｄ、第２の要素構造９３Ｅおよび第３の要素構造９３Ｆを全て第３レンズ９３の内部に形成するよりも容易に形成することができる。その結果、第３メタサーフェス構造９３Ｃを容易に形成することができる。なお、第１の要素構造９３Ｄ、第２の要素構造９３Ｅおよび第３の要素構造９３Ｆの配置について、光の光軸に沿う方向の順序を変えてもよい。具体的には、例えば第２の要素構造９３Ｅと第１の要素構造９３Ｄの配置を入れ替えて、第２の要素構造９３Ｅを第３入射面９３Ａに形成してもよい。また、例えば第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆの配置を入れ替えて、第２の要素構造９３Ｅを第３出射面９３Ｂに形成してもよい。すなわち、第１の要素構造９３Ｄおよび第２の要素構造９３Ｅの少なくともいずれか一方は、第３入射面９３Ａおよび第３出射面９３Ｂの少なくともいずれか一方に形成されてもよい。第３入射面９３Ａおよび第３出射面９３Ｂは共に露出した面であるため、このようにすることにより、第３メタサーフェス構造９３Ｃを形成することが容易となる。

本実施形態においては、光モジュール１は、赤色の光を出射する赤色レーザダイオード８１と、緑色の光を出射する緑色レーザダイオード８２と、青色の光を出射する青色レーザダイオード８３とを含む。このようにすることにより、これらの光を合波し、所望の色の光を形成することができる。

このような光モジュール１は、例えば投影距離が１ｍ程度のプロジェクタや、光源ビームを０．１ｍｍ以下に集光させることが求められる車載用のＨＵＤ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ（ヘッドアップディスプレイ））に用いる際に有効に利用される。次に、本実施の形態における光モジュール１を自動車に搭載されるＨＵＤシステムの光源として用いた場合について説明する。図１１は、自動車に搭載されるＨＵＤシステムの一例を示す概略図である。

図１１を参照して、ＨＵＤシステム３は、光モジュール１と、ＭＥＭＳ５と、拡散板２１１と、拡大鏡２１３と、フロントガラス２１４と、を含む。ＭＥＭＳ５は、一の方向（水平方向）および一の方向に垂直な方向（垂直方向）に高速で周期的に揺動するミラーを含む。光モジュール１から出射された合波光、すなわち、赤色の光と緑色の光と青色の光とが合波された合波光を、一の方向（水平方向）および一の方向に垂直な方向（垂直方向）に高速で周期的に揺動するミラーに反射させて走査し、画像を投影する。ＭＥＭＳ５から投影される画像は、中間像として拡散板２１１の表面に結像される。中間像は、拡大鏡２１３によって拡大され、フロントガラス２１４の表示領域２１４ａに投影される。表示領域２１４ａに投影された画像は、フロントガラス２１４で反射されるとともに、フロントガラス２１４の運転者Ｐから見て奥側に虚像２１５が結像される。運転者Ｐは、虚像２１５を目視することで、フロントガラス２１４の虚像２１５が位置する側に画像が表示されているように見ることができる。

ここで、実施の形態１における光モジュール１を備えるＨＵＤシステム３では、光モジュール１の小型化が図られているため、車内スペースの有効利用を図ることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の光モジュールは、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における光モジュールは、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色レーザダイオードの配置において実施の形態１の場合とは異なっている。

図１２は、実施の形態２における光モジュールの一部を示す概略側面図である。図１２は、Ｘ軸方向に見た図である。図１２を参照して、実施の形態２における光モジュールにおいて、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３は、Ｘ軸方向に見て、光軸Ｌ_０を中心とした円Ｃ上にそれぞれの出射部が配置されている。このようにすることによっても、波長の異なる複数の光を合波する構造において光モジュールの小型化を実現することができる。

（他の実施の形態）
上記の実施の形態においては、第３メタサーフェス構造９３Ｃにおいて、第１の要素構造９３Ｄと第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆとは、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光、緑色の光および青色の光の光軸に沿う方向に離れて配置されていることにしたが、これに限らない。すなわち、第１の要素構造９３Ｄと第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆとは、第３出射面９３Ｂから出射する赤色の光、緑色の光および青色の光の光軸に沿う方向に一致するよう配置されていてもよい。例えば、第３入射面９３Ａや第３出射面９３Ｂに、第１の要素構造９３Ｄと第２の要素構造９３Ｅと第３の要素構造９３Ｆとを纏めて形成することにしてもよい。

上記の実施の形態においては、第１メタサーフェス構造９１Ｃは、第１出射面９１Ｂに形成することとしたが、これに限らず、第１入射面９１Ａに形成することにしてもよく、さらには、第１レンズ９１の内部に形成することにしてもよい。第２メタサーフェス構造９２Ｃおよび第４メタサーフェス構造９４Ｃについても同様である。

上記の実施の形態においては、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色のレーザダイオードの光が合波される場合について説明したが、これに限らず、レーザダイオードは２個であってもよく、４個以上であってもよい。

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。

本開示の光モジュールは、波長の異なる複数の光を合波する構造において小型化が求められる場合に、特に有利に適用され得る。

１ 光モジュール
２ 保護部材
３ ＨＵＤシステム
４ ベース部材
５ ＭＥＭＳ
１０ 基部
１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，６０Ａ 主面
２０ ベース板
３０ 光形成部
４０ キャップ
４１ ガラス部材
４２ 出射窓
４３ フランジ部
５１ パッド電極
６０ ベースブロック
６１ チップ搭載領域
６２ レンズ搭載領域
７１ 第１サブマウント
７２ 第２サブマウント
７３ 第３サブマウント
７４ 仮想平面
８１ 赤色レーザダイオード
８１Ａ 赤色の光
８２ 緑色レーザダイオード
８２Ａ 緑色の光
８３ 青色レーザダイオード
８３Ａ 青色の光
９１ 第１レンズ
９１Ａ 第１入射面
９１Ｂ 第１出射面
９１Ｃ 第１メタサーフェス構造
９１Ｄ，９２Ｄ，９４Ｄ，９３Ｇ，９３Ｈ 凸部
９１Ｅ，９２Ｅ，９３Ｋ，９３Ｌ，９３Ｍ，９４Ｅ 基準平面
９２ 第２レンズ
９２Ａ 第２入射面
９２Ｂ 第２出射面
９２Ｃ 第２メタサーフェス構造
９３ 第３レンズ
９３Ａ 第３入射面
９３Ｂ 第３出射面
９３Ｃ 第３メタサーフェス構造
９３Ｄ 第１の要素構造
９３Ｅ 第２の要素構造
９３Ｆ 第３の要素構造
９３Ｊ 凹部
９３Ｎ ガラス基板
９３Ｐ ＴｉＯ_２層
９４ 第４レンズ
９４Ａ 第４入射面
９４Ｂ 第４出射面
９４Ｃ 第４メタサーフェス構造
９５Ａ 第１の形状
９５Ｂ，９５Ｃ 端
２１１ 拡散板
２１３ 拡大鏡
２１４ フロントガラス
２１４ａ 表示領域

Claims (7)

1. 光を形成する光形成部と、
   前記光形成部により形成された光を出射する出射窓を有し、前記光形成部を取り囲む保護部材とを備え、
   前記光形成部は、
   ベース部材と、
   前記ベース部材上に配置され、第１の光を出射する第１レーザダイオードと、
   前記ベース部材上に配置され、前記第１の光が入射する第１入射面と、前記第１入射面から入射した前記第１の光が出射する第１出射面と、を含む第１レンズと、
   前記ベース部材上に配置され、前記第１の光とは波長の異なる第２の光を出射する第２レーザダイオードと、
   前記ベース部材上に配置され、前記第２の光が入射する第２入射面と、前記第２入射面から入射した前記第２の光が出射する第２出射面と、を含む第２レンズと、
   前記ベース部材上に配置され、前記第１出射面から出射した前記第１の光および前記第２出射面から出射した前記第２の光が入射する第３入射面と、前記第３入射面から入射した前記第１の光および前記第２の光が合波されて出射する第３出射面と、を含む第３レンズと、を含み、
   前記第１レンズは、前記第３入射面上において前記第１の光を第１の形状に整形する第１メタサーフェス構造を含み、
   前記第２レンズは、前記第３入射面上において前記第２の光を前記第１の形状に整形する第２メタサーフェス構造を含み、
   前記第３レンズは、前記第３出射面から出射する前記第１の光の光軸と前記第３出射面から出射する前記第２の光の光軸とを一致させる第３メタサーフェス構造を含む、光モジュール。
2. 前記第３メタサーフェス構造は、
   前記第３出射面から出射する前記第１の光および前記第３出射面から出射する前記第２の光をコリメート光に変換する、請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記第３メタサーフェス構造は、
   前記第３出射面に対する前記第１の光の光軸の角度を調整する第１の要素構造と、
   前記第３出射面に対する前記第２の光の光軸の角度を調整する第２の要素構造と、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. 前記第１の要素構造と前記第２の要素構造とは、前記第３出射面から出射する前記第１の光および前記第２の光の光軸に沿う方向に離れて配置される、請求項３に記載の光モジュール。
5. 前記第１の要素構造および前記第２の要素構造の少なくともいずれか一方は、前記第３入射面および前記第３出射面の少なくともいずれか一方に形成される、請求項３または請求項４に記載の光モジュール。
6. 前記ベース部材は、
   前記第１レーザダイオードを搭載する第１平面と、
   前記第２レーザダイオードを搭載する第２平面と、を含み、
   前記第１平面を含む仮想平面から前記第１レーザダイオードまでの距離と、前記仮想平面から前記第２レーザダイオードまでの距離とは、異なる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光モジュール。
7. 前記光形成部は、
   前記ベース部材上に配置され、前記第１の光および前記第２の光の双方とは波長の異なる第３の光を出射する第３レーザダイオードと、
   前記ベース部材上に配置され、前記第３の光が入射する第４入射面と、前記第４入射面から入射した前記第３の光が出射する第４出射面と、を含む第４レンズとを、さらに含み、
   前記第４レンズは、前記第３入射面上において前記第３の光を前記第１の形状に整形する第４メタサーフェス構造を含み、
   前記第３メタサーフェス構造は、前記第３出射面から出射する前記第１の光の光軸と前記第３出射面から出射する前記第３の光の光軸とを一致させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光モジュール。

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