JP2023058370A - 発光装置、発光モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化を可能とする発光装置を提供する。【解決手段】本発光装置は、基部と、第1出射面から第1の光を出射する第1発光素子と、第2出射面から第2の光を出射する第2発光素子と、を含み、それぞれが基部の上面に配置される複数の発光素子と、基部の上面に配置され、第1の光及び第2の光を上方へと反射する1または複数の反射部材と、を備え、1または複数の反射部材は、第1の光を反射する第1反射面、第1反射面で反射された第1の光を上方に反射する第2反射面、及び、第2の光を反射する第3反射面、を有し、第1出射面から出射され、かつ、第1反射面へと進行する第1の光に、基部の上面に平行である第1方向に進行する光が含まれ、第1反射面で反射され、かつ、第2反射面へと進行する第1の光には、基部の上面に平行であり、かつ第1方向と垂直である第2方向に進行する光が含まれる。【選択図】図6

Description

本開示は、発光装置、発光モジュールに関する。
特許文献1には、基板の上面に配置される複数のレーザダイオードと複数のミラーとを有するLDモジュールが開示されている。このLDモジュールでは、各々のレーザダイオードから出射された光をコリメートレンズで平行光にした後、ミラーで2回反射させて基板の上面と平行方向に進ませて光ファイバに入射させている。
特開2015-031739号公報
特許文献1のLDモジュールでは、レーザ光がミラーに干渉しないようにミラーをずらして配置している。
本開示は、小型化を可能とする発光装置の提供を目的とする。また、この発光装置を備えた発光モジュールの提供を目的とする。
本開示の一実施形態に係る発光装置は、基部と、第1出射面から第1の光を出射する第1発光素子と、第2出射面から第2の光を出射する第2発光素子と、を含み、それぞれが前記基部の上面に配置される複数の発光素子と、前記基部の上面に配置され、前記第1の光及び前記第2の光を上方へと反射する1または複数の反射部材と、を備え、前記1または複数の反射部材は、前記第1の光を反射する第1反射面、前記第1反射面で反射された前記第1の光を上方に反射する第2反射面、及び、前記第2の光を反射する第3反射面、を有し、前記第1出射面から出射され、かつ、前記第1反射面へと進行する前記第1の光に、前記基部の上面に平行である第1方向に進行する光が含まれ、前記第1反射面で反射され、かつ、前記第2反射面へと進行する前記第1の光には、基部の上面に平行であり、かつ前記第1方向と垂直である第2方向に進行する光が含まれる。
また、本開示の一実施形態に係る発光モジュールは、本開示の一実施形態に係る発光装置と、前記発光装置の上方に配置される導光板と、を備え、前記発光装置から出射した光は、前記導光板に出射する。
本開示の一実施形態によれば、小型化を可能とする発光装置を提供できる。また、この発光装置を備えた発光モジュールを提供できる。
本実施形態に係る発光装置を例示する斜視図である。 本実施形態に係る発光装置から蓋部材を除いた状態の斜視図である。 本実施形態に係る発光装置から蓋部材を除いた状態の上面図である。 本実施形態に係る発光装置を例示する、図3のIV-IV線における断面図である。 反射部材の各反射面の位置関係について説明する図である。 各発光素子から出射された光の進み方について説明する図(その1)である。 各発光素子から出射された光の進み方について説明する図(その2)である。 蓋部材の上面から外部に出射される光を模式的に示す図である。 発光装置を備えた発光モジュールを例示する斜視図(その1)である。 発光装置を備えた発光モジュールを例示する側面図(その1)である。 発光装置を備えた発光モジュールを例示する斜視図(その2)である。 発光装置を備えた発光モジュールを例示する側面図(その2)である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語)を用いる。しかし、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
また、本開示において、三角形や四角形等の多角形に関しては、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含めて、多角形と呼ぶものとする。また、隅(辺の端)に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に、多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本開示で記載される"多角形"の解釈に含まれるものとする。
また、多角形に限らず、台形や円形や凹凸等、特定の形状を表す言葉についても同様である。また、その形状を形成する各辺を扱う場合も同様である。つまり、ある辺において、隅や中間部分に加工が施されていたとしても、"辺"の解釈には加工された部分も含まれる。なお、部分的な加工のない"多角形"や"辺"を、加工された形状と区別する場合は"厳密な"を付して、例えば、"厳密な四角形"等と記載するものとする。
さらに、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置等を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態や変形例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。さらに、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略した模式図を用いたり、断面図として切断面のみを示す端面図を用いたりすることがある。
[発光装置]
本実施形態に係る発光装置は、少なくとも、基部と、基部の上面に配置される複数の発光素子と、基部の上面に配置される1または複数の反射部材とを備える。複数の発光素子には、少なくとも第1発光素子と第2発光素子とが含まれる。また、1または複数の反射部材は、第1発光素子が出射する第1の光を反射する第1反射面、第1反射面で反射された第1の光を上方に反射する第2反射面、及び、第2発光素子が出射する第2の光を反射する第3反射面を有する。
以下、図1~図4を参照しながら、本実施形態に係る発光装置の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る発光装置を例示する斜視図である。図2は、本実施形態に係る発光装置から蓋部材を除いた状態の斜視図である。図3は、本実施形態に係る発光装置から蓋部材を除いた状態の上面図である。図4は、本実施形態に係る発光装置を例示する、図3のIV-IV線における断面図である。なお、図2及び図4において、図3に示す配線270の図示は省略されている。
図示される発光装置200は、本実施形態に係る発光装置の一例である。発光装置200は、基部211、枠部212、及び蓋部材213を含むパッケージ210と、複数の発光素子220と、複数の発光素子を支持する1または複数のサブマウント230と、1または複数の反射部材240と、保護素子250と、配線270とを有する。
発光装置200の各構成要素について説明する。
(パッケージ210)
基部211は、上面211a、及び下面211bを有している。基部211は、例えば、上面視で外形が矩形である。
枠部212は、上面212a、下面212b、1又は複数の内側面212c、1又は複数の外側面212dを有している。枠部212は、例えば、上面視で矩形の枠状である。枠部212の1又は複数の内側面212cは、基部211の上面211aと交わる内側面212cを有する。枠部212の1又は複数の内側面212cは、基部211の上面211aの少なくとも一部を囲み、上面211aよりも上方にまで達する。枠部212の下面212bは、例えば、基部211の下面211bと同一平面上に位置する。
なお、図1~図4において、矢印Xで示す方向を第1方向、矢印Yで示す方向を第2方向、矢印Zで示す方向を第3方向とする。第2方向Yは、第1方向Xと垂直である。第3方向Zは、第1方向X及び第2方向Yと垂直である。第1方向X及び第2方向Yは基部211の上面211aに平行であり、第3方向Zは基部211の上面211aに垂直である。第1方向X及び第2方向Yは、上面視で、例えば、枠部212の内側面212cのいずれかと平行又は垂直である。以降の図においても同様である。
基部211と枠部212は、枠部212の上面212aから基部211の上面211aの方向に窪んだ凹形状を有する。凹形状は、上面視で枠部212の外形の内側に形成される。上面視で、基部211の上面211aは、枠部212の1又は複数の内側面212cが形成する枠によって囲まれる。基部211と枠部212は、一体に形成することができる。基部211と枠部212を別々に形成し、これらを接合してもよい。なお、上面視とは、基部211の上面211aの法線方向から対象物を視ることを指す。
枠部212は、上面視で、対向する2つの辺に沿って接続する、1または複数の段差部214を有してもよい。図示される例では、段差部214は上面視で、枠部212の上面212aと内側面212cが接続する4つの辺のうち、一方の対向する2つの辺と、この2つの辺と接続する1つの辺に沿って設けられる。2つの辺と接続するもう一つの辺に沿って、段差部214は設けられない。ただし、段差部214は、上面視で、枠部212の上面212aと内側面212cが接続する4つの辺全てに沿って、設けられていてもよいし、一組の対向する2つの辺のみに沿って、設けられていてもよい。段差部214は、例えば、上面214a、及び上面214aと交わり下方に進む側面のみから構成される。
段差部214の上面214aは、基部211の上面211aよりも上方、かつ、枠部212の上面212aよりも下方に位置する。枠部212の1又は複数の内側面212cには、枠部212の上面212aと交わる側面と、段差部214の側面とが含まれる。
段差部214は、上面視で、第1方向Xに延伸し、複数の発光素子を挟んで対向する2つの辺のそれぞれに沿った上面214aに、配線領域216を有してもよい。図示される例では、さらに、第2方向Yに延伸する1つの辺に沿った上面214aに、配線領域216を有する。それぞれの配線領域216には、例えば、1又は複数の金属膜が設けられる。また、枠部212の上面212a、及び下面212bには、1又は複数の金属膜が設けられてもよい。また、段差部214の上面214aに設けられる1又は複数の金属膜には、下面212bに設けられた金属膜と電気的に接続する金属膜が含まれてもよい。ただし、段差部214の上面214aに設けられる1又は複数の金属膜には、上面212aに設けられた金属膜と電気的に接続する金属膜が含まれてもよい。金属膜には、例えば、Ni/Au(Ni、Auの順で積層した金属膜)やTi/Pt/Au(Ti、Pt、Auの順で積層した金属膜)などを用いることができる。
蓋部材213は、上面213aと、下面と、上面213a及び下面と交わる1または複数の側面とを有している。1または複数の側面は上面213aの外縁と下面の外縁とを接続する。蓋部材213は、例えば、直方体又は立方体である。
なお、蓋部材213は、直方体や立方体には限定されない。すなわち、蓋部材213は、上面視で矩形には限定されず、円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることが可能である。
蓋部材213は枠部212に支持され、基部211の上面211aの上方に配置されている。蓋部材213の下面の外周部は、例えば、枠部212の上面212aと接合されている。蓋部材213が枠部212に接合されることで、パッケージ210内に閉空間が形成される。
基部211は、例えば、金属を、枠部212は、例えば、セラミックスを主材料として形成できる。基部211を形成する金属としては、銅などがその例に挙げられる。また、枠部212を形成するセラミックスとして、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いることができる。なお、基部211及び枠部212を形成する主材料は、これに限定されず、基部211をセラミックス、枠部212を金属で形成してもよい。基部211及び枠部212を共にセラミックスから形成してもよいし、共に金属から形成してもよい。基部211及び枠部212は、金属やセラミックスに限らず、絶縁性を有する他の材料を主材料に用いて形成してもよい。
蓋部材213は、少なくとも一部に所定波長の光が通過する光透過部を有する。蓋部材213は、例えば、サファイア、石英、炭化ケイ素、又はガラス等の透光性を有する材料を主材料に用いて形成できる。また、図示される例では、蓋部材213は、枠部212の上面212aとの接合面に金属膜が設けられている。また、蓋部材213は、一部にのみ光透過部を有するように金属膜を設けてもよい。
(発光素子220)
発光素子220は、例えば、半導体レーザ素子である。発光素子220は、半導体レーザ素子に限らず、例えば、発光ダイオード(LED)や有機発光ダイオード(OLED)などであってもよい。
発光素子220は、例えば、上面視で長方形の外形を有する。また、長方形の2つの短辺のうちの一辺と交わる側面が、発光素子220から出射される光の出射面となる。また、発光素子220の上面及び下面は、出射面よりも面積が大きい。
ここで、発光素子220が半導体レーザ素子である場合について説明する。なお、発光素子220から出射される光(レーザ光)は拡がりを有し、出射面と平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン(以下「FFP」という。)を形成する。ここで、FFPとは、出射面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布を示す。
発光素子220から出射される楕円形状の光に基づき、楕円形状の長径を通る方向をFFPの速軸方向、楕円形状の短径を通る方向をFFPの遅軸方向とする。発光素子220におけるFFPの速軸方向は、発光素子220の活性層を含む複数の半導体層が積層される積層方向と一致し得る。
また、発光素子220のFFPの光強度分布に基づいて、ピーク強度値に対する1/e以上の強度を有する光を、主要部分の光と呼ぶものとする。また、この光強度分布において1/eの強度に相当する角度を拡がり角と呼ぶものとする。FFPの速軸方向における拡がり角は、FFPの遅軸方向における拡がり角よりも大きい。
また、FFPの楕円形状の中心を通る光、言い換えると、FFPの光強度分布においてピーク強度の光を、光軸を進む光、あるいは、光軸を通る光、と呼ぶものとする。また、光軸を進む光の光路を、その光の光軸、と呼ぶものとする。
発光素子220として、例えば、青色の光を出射する半導体レーザ素子、緑色の光を出射する半導体レーザ素子、または、赤色の光を出射する半導体レーザ素子などを採用することができる。また、これら以外の光を出射する半導体レーザ素子を採用してもよい。
ここで、青色の光は、その発光ピーク波長が420nm~494nmの範囲内にある光をいうものとする。緑色の光は、その発光ピーク波長が495nm~570nmの範囲内にある光をいうものとする。赤色の光は、その発光ピーク波長が605nm~750nmの範囲内にある光をいうものとする。
青色の光を発する半導体レーザ素子、または、緑色の光を発する半導体レーザ素子として、窒化物半導体を含む半導体レーザ素子が挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、GaN、InGaN、及びAlGaNを用いることができる。赤色の光を発する半導体レーザ素子として、InAlGaP系やGaInP系、GaAs系やAlGaAs系の半導体を含むものが挙げられる。
(サブマウント230)
サブマウント230は、例えば、直方体の形状で構成され、下面、上面、及び、1または複数の側面を有する。また、サブマウント230は、前後方向(第1方向X)の幅及び左右方向(第2方向Y)の幅よりも、上下方向(第3方向Z)の幅が小さい。なお、サブマウント230の形状は直方体に限らなくてよい。サブマウント230は、例えば、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成されるが、他の材料を用いてもよい。また、サブマウント230の上面には、例えば、金属膜が設けられている。
(反射部材240)
反射部材240は、1または複数の反射面を有する。1または複数の反射部材240によって、複数の反射面が設けられる。図1~図4に示される例では、発光装置200は複数の反射部材240を有する。複数の反射部材240には、第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、第4反射部材240Dが含まれる。
以下、第1反射部材240Aから第4反射部材240Dについて説明する。なお、第1反射部材240Aから第4反射部材240Dのうちの複数あるいは全部を一体的に形成した1つの反射部材240で実現することもできる。従って、以下でされる、第1反射部材240Aから第4反射部材240Dの各反射部材240についての説明は、1または複数の反射部材240についての説明でもある。つまり、例えば、第1反射部材240Aが有する特徴は、1または複数の反射部材240が有する特徴ということもできる。
第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、第4反射部材240Dに関する以下の説明において、平行及び垂直は、±5度の差を含むものとする。また、傾斜角等の具体的な角度について述べる場合、製造精度を考慮して、具体的な角度から±5度の差を含むものとする。
第1反射部材240Aは、上面247と、下面と、上面247及び下面と交わる複数の側面とを備える。図示される発光装置200では、上面247、下面、及び複数の側面は、それぞれ平面である。上面247と下面は、互いに平行である。また、下面は、上面247と同じ面積である。ただし、上面247と下面の位置関係、及び面積の大小はこれに限定されない。
複数の側面には、入射する光を反射する第1反射面241が含まれる。複数の側面には、互いに非平行な側面が含まれてもよい。図示される発光装置200では、上面247は略直角三角形であり、第1反射面241は矩形である。上面247は、直角二等辺三角形であってもよい。第1反射面241は下面に垂直であり、上面247の長辺と交わる。
なお、上面247、下面、及び複数の側面は、それぞれ曲面であってもよいし、平面と曲面とが混在してもよい。また、上面247は、三角形でなくてもよく、例えば、四角形以上の多角形や半円形等であってもよい。また、第1反射面241は、入射する光を所望の方向に反射できれば、矩形でなくてもよい。
第2反射部材240Bは、上面248と、下面と、上面248及び下面と交わる複数の側面とを備える。図示される発光装置200では、上面248、下面、及び複数の側面は、それぞれ平面である。上面248と下面は、互いに平行である。また、下面は、上面248より面積が大きい。ただし、上面248と下面の位置関係、及び面積の大小はこれに限定されない。
複数の側面には、入射する光を反射する第2反射面242と、入射する光を反射する第3反射面243とが含まれる。また、複数の側面には、上面視で、第2反射面242を挟んで対向する2つの側面が含まれる。第2反射面242を挟んで対向する2つの側面は、互いに面積が異なる。
図示される発光装置200では、上面248は直角三角形であり、第2反射面242及び第3反射面243は矩形である。上面248は、直角二等辺三角形であってもよい。上面視で、直角三角形である上面248の長辺以外の二辺のうちの一辺は、第2反射面242の一辺と交わり、同じ長さである。上面248と第2反射面242とが交わる辺は、上面248と第2反射面242との境界となる。上面視で、上面248と第2反射面242との境界は、下面の外周で囲まれる領域内にあり、第2反射面242と交わる下面の一辺と第3反射面243との間にある。
第2反射面242は、下面に対して傾斜している。下面に対する第2反射面242の傾斜角は、例えば、45度である。第3反射面243は下面に垂直であり、上面248の長辺と交わる。すなわち、上面視で、第3反射面243は、上面248と第2反射面242との境界を通り下面に垂直な平面、に対して傾斜している。上面248と第2反射面242との境界を通り下面に垂直な平面、に対する第3反射面243の傾斜角は、例えば、45度である。
なお、上面248、下面、及び複数の側面は、それぞれ曲面であってもよいし、平面と曲面とが混在してもよい。また、第2反射面242及び第3反射面243は、入射する光を所望の方向に反射できれば、矩形でなくてもよい。また、第2反射部材240Bにおいて、第2反射面242を含む部分と、第3反射面243を含む部分とは、一体であってもよいし、別体であってもよい。
第3反射部材240Cは、上面249と、下面と、上面249及び下面と交わる複数の側面とを備える。図示される発光装置200では、上面249、下面、及び複数の側面は、それぞれ平面である。上面249と下面は、互いに平行である。下面は、上面249より面積が大きい。ただし、上面248と下面の位置関係、及び面積の大小はこれに限定されない。
複数の側面には、入射する光を反射する第4反射面244と、入射する光を反射する第5反射面245とが含まれる。また、複数の側面には、上面視で、第4反射面244を挟んで対向する2つの側面が含まれる。第4反射面244を挟んで対向する2つの側面は、互いに面積が異なる。
図示される発光装置200では、上面249は直角三角形であり、第4反射面244及び第5反射面245は矩形である。上面249は、直角二等辺三角形であってもよい。上面視で、上面249の長辺以外の二辺のうち一辺は、第4反射面244の一辺と交わり、同じ長さである。上面249と第4反射面244とが交わる辺は、上面249と第4反射面244との境界となる。上面視で、上面249と第4反射面244との境界は、下面の外周で囲まれる領域内にあり、第4反射面244と交わる下面の一辺と第5反射面245との間にある。
第4反射面244は、下面に対して傾斜している。下面に対する第4反射面244の傾斜角は、例えば、45度である。第5反射面245は下面に垂直であり、上面249の長辺と交わる。すなわち、上面視で、第5反射面245は、上面249と第4反射面244との境界を通り下面に垂直な平面、に対して傾斜している。上面249と第4反射面244との境界を通り下面に垂直な平面、に対する第5反射面245の傾斜角は、例えば、45度である。
なお、上面249、下面、及び複数の側面は、それぞれ曲面であってもよいし、平面と曲面とが混在してもよい。また、第4反射面244及び第5反射面245は、入射する光を所望の方向に反射できれば、矩形でなくてもよい。第3反射部材240Cは、第2反射部材240Bと全く同じ形状であってもよい。また、第3反射部材240Cにおいて、第4反射面244を含む部分と、第5反射面245を含む部分とは、一体であってもよいし、別体であってもよい。
第4反射部材240Dは、下面と、入射する光を反射する第6反射面246と、第6反射面246及び下面と交わる複数の側面とを備える。図示される発光装置200では、下面、第6反射面246、及び複数の側面は、それぞれ平面である。
複数の側面には、上面視で、第6反射面246を挟んで対向する2つの側面が含まれる。また、複数の側面には、上面視で、第6反射面246を挟んで対向する2つの側面と交わる1つの側面が含まれる。第6反射面246を挟んで対向する2つの側面は、同じ面積であってもよい。
図示される発光装置200では、第6反射面246は矩形である。第6反射面246は、下面に対して傾斜している。下面に対する第6反射面246の傾斜角は、例えば、45度である。
なお、下面、及び第6反射面246は、それぞれ曲面であってもよいし、平面と曲面とが混在してもよい。また、第6反射面246は、入射する光を所望の方向に反射できれば、矩形でなくてもよい。
第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、第4反射部材240Dは、その外形を形成する主材料に、ガラスや金属などを使用できる。主材料は熱に強い材料がよく、例えば、石英やBK7(硼珪酸ガラス)等のガラス、アルミニウム等の金属、又はSiを用いることができる。また、第1反射面241、第2反射面242、第3反射面243、第4反射面244、第5反射面245、及び第6反射面246は、例えば、Ag、Al等の金属やTa/SiO、TiO/SiO、Nb/SiO等の誘電体多層膜を用いて形成することができる。
(保護素子250)
保護素子250は、半導体レーザ素子等の特定の素子に過剰な電流が流れて破壊されることを防ぐためのものである。保護素子250としては、例えば、Siで形成されたツェナーダイオードを使用できる。また、例えば、保護素子250は、特定の素子が温度環境によって故障しないように温度を測定するための構成要素であってもよい。このような温度測定素子としては、サーミスタを使用できる。温度測定素子は、発光素子220の出射面の近くに配置するのがよい。
(配線270)
配線270は、両端を接合部とする線状の形状を有する導電体から構成される。言い換えると、配線270は、線状部分の両端に、他の構成要素と接合する接合部を有する。配線270は、2つの構成要素間の電気的な接続に用いられる。配線270としては、例えば、金属のワイヤを用いることができる。金属としては、例えば、金、アルミニウム、銀、銅などが挙げられる。
(発光装置200)
次に、発光装置200について説明する。
以下で説明する発光装置200の例において、複数の発光素子220のそれぞれは半導体レーザ素子である。図示される例において、複数の発光素子220は、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cを含む。ただし、発光装置200は、2つの発光素子220が配置されてもよいし、4以上の発光素子220が配置されてもよい。
第1発光素子220A、第2発光素子220B、第3発光素子220Cは、例えば赤色の第1の光L1、青色の第2の光L2、緑色の第3の光L3をそれぞれ出射する。赤色光、青色光、緑色光をそれぞれ出射する3つの発光素子を備える発光装置200は、例えばレーザTVやヘッドマウントディスプレイ等の用途に適したものとすることができる。ただし、複数の発光素子220が出射する光の色は、これに限定されず、例えば赤色、青色、緑色、またはその他の色の光であってよく、各発光素子がいずれの色の光を出射する発光素子であり得る。さらに、用途によっては同一の色の光を出射する複数の発光素子を含んでいてもよい。
ここで、第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3は、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cのそれぞれが半導体レーザ素子である場合には、「主要部分の光」を指すものとする。
基部211において、複数のサブマウント230が上面211aの上に配置される。図示される例では、それぞれのサブマウント230の上面に、複数の発光素子220がそれぞれ配置される。つまり、発光装置200に備わる発光素子の数と少なくとも同数のサブマウント230が上面211aに配置される。図示される発光装置200では、3つのサブマウント230が配置されている。ただし、1つのサブマウント230に複数の発光素子220が配置されていてもよい。サブマウント230の下面は、例えば、基部211の上面211aに形成された金属膜の上面に接合される。なお、本実施形態に係る発光装置200は、サブマウントを有する形態でなくともよい。例えば、基部211の上面211aに、複数の発光素子220を直接配置してもよいし、複数の発光素子220が配置される位置に凸部を設け、凸部の上面に複数の発光素子220を設けてもよい。
発光装置200において、複数の発光素子220が、基部211の上面211aの上に配置される。図示される発光装置200の例では、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cは、長手方向を第1方向Xに向けて、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cの順番で第2方向Yに互いに離隔して配置されている。
複数の発光素子220はそれぞれ、サブマウント230を介して上面211aの上に配置される。複数の発光素子220は、それぞれが配置されるサブマウント230の1つの側面に、それぞれの出射面が向くように配置される。複数の発光素子220は、それぞれの出射面を同一側に向けて配置される。図示される例では、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cがそれぞれ有する第1出射面221、第2出射面222、及び第3出射面223はすべて、第1方向X側に向くように配置される。第1出射面221、第2出射面222、及び第3出射面223は、同一平面上にあってもよい。ここで、同一平面上にあるとは、第1方向Xに±50μmのずれを許容する。
複数の発光素子220のうち、一方の発光素子の出射面と交わる側面の一方は、他方の発光素子の出射面と交わる側面の一方と対向する。図示される例では、第1発光素子220Aの第1出射面221と交わる側面の一方は、第2発光素子220Bの第2出射面222と交わる側面の一方と対向している。また、第2発光素子220Bの第2出射面222と交わる側面の他方は、第3発光素子220Cの第3出射面223と交わる側面の一方と対向している。第1発光素子220Aの第1出射面221と交わる2つの側面、第2発光素子220Bの第2出射面222と交わる2つの側面、及び第3発光素子220Cの第3出射面223と交わる2つの側面は、例えば、上面視で、第1方向Xと平行である。
ここで、図示される例において、第1方向Xに延伸する2つの辺に沿った配線領域216について、第1発光素子220Aに近い側の配線領域を第1配線領域216A、第3発光素子220Cに近い側の配線領域を第2配線領域216Bと呼ぶ。また、第2方向Yに延伸する1つの辺に沿った上面214aに位置する配線領域を第3配線領域216Cと呼ぶ。
枠部212の配線領域216に設けられた複数の金属膜には、複数の発光素子220と接続する複数の配線270が接合される。
図3で示される例では、第1配線領域216Aに設けられた金属膜に、第1発光素子220Aと接続する複数の配線270が接合される。第2配線領域216Bに設けられた金属膜に、第3発光素子220Cと接続する複数の配線270が接合される。第3配線領域216Cに設けられた金属膜には、第2発光素子220Bと接続する配線270が接合される。同様に、第3配線領域216Cに設けられた金属膜には、第3発光素子220Cと接続する配線270が接合される。図示される例では、第3発光素子220Cと接続する配線270は、第2配線領域216B及び第3配線領域216Cと接合されるが、第2配線領域216Bのみと接合してもよい。
また、第2方向Yに延伸する2辺のうち、複数の発光素子220が出射する光が進行する側には、配線領域216は設けられない。配線領域216は、配線270が発光素子220の出射光と干渉しないように配置されることが好ましい。
図示される配線のパターンはあくまで一例であり、第1方向Xに延伸する2辺に沿ってのみ配線領域216を設けてもよい。その場合には、第1配線領域216Aに設けられた金属膜に、一方の発光素子220と接続する配線270が接合され、第2配線領域216Bに設けられた金属膜に、他方の発光素子220と接続する配線270が接合される。
さらに、図示される例において、配線領域216に設けられる複数の金属膜について、第1配線領域216A、第3配線領域216C、第2配線領域216Bに設けられる順に、第1金属膜、第2金属膜、第3金属膜、第4金属膜、第5金属膜、第6金属膜とする。
段差部214の上面214aには、さらに、1または複数の保護素子250が配置される。第1方向Xに延伸する2辺、及び2辺と接続して第2方向Yに延伸する1辺に沿った上面214aに、複数の発光素子220に対応する複数の保護素子250が、2つの金属膜にまたがってそれぞれ配置される。
図示される例において、第1発光素子220Aに対応する第1保護素子250Aは、第1金属膜と第2金属膜にまたがって配置される。第2発光素子220Bに対応する第2保護素子250Bは、第3金属膜と第4金属膜にまたがって配置される。第3発光素子220Cに対応する第3保護素子250Cは、第5金属膜と第6金属膜にまたがって配置される。また、第1金属膜と第2金属膜との境界、及び第5金属膜と第6金属膜との境界は、段差部の延伸する方向(第1方向X)と垂直な方向(第2方向)に延伸するが、第3金属膜と第4金属膜との境界は、段差部の延伸する方向(第2方向Y)と平行な方向(第2方向Y)に延伸する。それぞれの境界にまたがって、第1、第2、第3保護素子250A、250B、250Cは配置される。
このように、第2保護素子250Bを、段差部の延伸する方向と平行な方向に延伸する境界をまたぐように配置することで、第2保護素子250Bの短辺方向と、段差部の延伸方向を合わせることができ、より効率的な配線が可能である。
発光装置200において、1または複数の反射部材240が、基部211の上面211aに配置される。1または複数の反射部材240は、第1反射面241、第2反射面242、第3反射面243を有する。図示される例において、1または複数の反射部材240は、第4反射面244、第5反射面245、及び第6反射面246をさらに有する。発光装置200において、1つの反射部材が、第1反射面241、第2反射面242、第3反射面243を備えていてもよいし、複数の反射部材によって、第1反射面241、第2反射面242、第3反射面243が構成されてもよい。また、1つの反射部材は、第4反射面244、第5反射面245、及び第6反射面246をさらに備えていてもよいし、複数の反射部材240によって、第4反射面244、第5反射面245、及び第6反射面246が構成されてもよい。
図示される発光装置200の例では、互いに独立する第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、及び第4反射部材240Dが、基部211の上面211aに配置される。第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、及び第4反射部材240Dは、第2方向Yに並べて配置される。第1反射面241、第2反射面242、第3反射面243、第4反射面244、第5反射面245、及び第6反射面246は、例えば、図5に示すように、上面視で、第2方向Yに平行な仮想線である直線S0が通過する位置に配される。
図示される発光装置200の例では、第1反射面241を含む第1反射部材240A、第2反射面242及び第3反射面243を含む第2反射部材240B、第4反射面244及び第5反射面245を含む第3反射部材240C、及び第6反射面246を含む第4反射部材240Dが、基部211の上面211aに配置されている。第2反射部材240Bが、第2反射面242及び第3反射面243を備えることにより、第2反射面242及び第3反射面243を接近して配置できるので、発光装置200の、第2方向Yにおける大きさを小さくできる。また、第3反射部材240Cが、第4反射面244及び第5反射面245を備えることにより、第4反射面244及び第5反射面245を接近して配置できるので、発光装置200の、第2方向Yにおける大きさを小さくできる。ただし、本実施形態における発光装置200はこれに限定されず、例えば、各反射面を一つずつ有する6つの反射部材が、個別に基部211の上面211aに配置される形態を有する発光装置であり得る。
第1反射面241は、第1発光素子220Aの第1出射面221の方向を向く。すなわち、図5に示すように、第1反射面241は、上面視において、第1発光素子220Aの第1出射面221を通り第1出射面221に垂直な仮想線である第1直線S1が通過する位置に配される。第1発光素子220Aの発する光が、半導体レーザ素子のような拡がりを有する光である場合に、第1反射面241の配置を上述のようにすることで、第1反射面241を、主要部分の光である第1の光L1をすべて反射できる大きさとする場合でも、第1反射面241の必要以上の大型化を抑制できる。上面視で、第1反射面241は、第1方向X及び第2方向Yと非平行である。すなわち、上面視で、第1反射面241は、第1発光素子220Aの第1出射面221と非平行である。上面視で、第1反射面241は、第1発光素子220Aの第1出射面221に対して、例えば、45度傾斜している。
第3反射面243は、第2発光素子220Bの第2出射面222の方向を向く。すなわち、図5に示すように、第3反射面243は、上面視において、第2発光素子220Bの第2出射面222を通り第2出射面222に垂直な仮想線である第2直線S2が通過する位置に配される。第2発光素子220Bの発する光が、半導体レーザ素子のような拡がりを有する光である場合に、第3反射面243の配置を上述のようにすることで、第3反射面243を、主要部分の光である第2の光L2をすべて反射できる大きさとする場合でも、第3反射面243の必要以上の大型化を抑制できる。上面視で、第3反射面243は、第1方向X及び第2方向Yと非平行である。すなわち、上面視で、第3反射面243は、第2発光素子220Bの第2出射面222と非平行である。上面視で、第3反射面243は、第2発光素子220Bの第2出射面222に対して、例えば、45度傾斜している。
第5反射面245は、第3発光素子220Cの第3出射面223の方向を向く。すなわち、図5に示すように、第5反射面245は、上面視において、第3発光素子220Cの第3出射面223を通り第3出射面223に垂直な仮想線である第3直線S3が通過する位置に配される。第3発光素子220Cの発する光が、半導体レーザ素子のような拡がりを有する光である場合には、第5反射面245の配置を上述のようにすることで、第5反射面245を、主要部分の光である第3の光L3をすべて反射できる大きさとする場合でも、第5反射面245の必要以上の大型化を抑制できる。上面視で、第5反射面245は、第1方向X及び第2方向Yと非平行である。すなわち、上面視で、第5反射面245は、第3発光素子220Cの第3出射面223と非平行である。上面視で、第5反射面245は、第3発光素子220Cの第3出射面223に対して、例えば、45度傾斜している。
上面視で、第2反射面242は、第2方向Yにおいて、第1反射面241と第3反射面243との間に配置される。すなわち、図5に示すように、第2反射面242は、上面視において、第1直線S1及び第2直線S2が通過する位置には配されない。第2反射面242をこのような配置とすることで、第2反射面242が、第1発光素子220Aから出射され、第1反射面241に入射するまでの第1の光L1、及び第2発光素子220Bから出射され、第3反射面243に入射するまでの第2の光L2と重なることを抑制することができる。さらに、第2反射面242は、上面視において、第1直線S1と第2直線S2との間に配される。これにより、第2反射面242で上方に反射される第1の光L1を、蓋部材213の上面において、第4反射面244で上方に反射された第2の光L2に近づけることができる。
上面視で、第4反射面244は、第2方向Yにおいて、第3反射面243と第5反射面245との間に配置される。すなわち、図5に示すように、第4反射面244は、上面視において、第2直線S2及び第3直線S3が通過する位置には配されない。これにより、第4反射面244が、第2発光素子220Bから出射され、第3反射面243に入射するまでの第2の光L2、及び第3発光素子220Cから出射され、第5反射面245に入射するまでの第3の光L3と重なることを抑制することができる。第4反射面244は、上面視において、第2直線S2と第3直線S3との間に配される。これにより、第3反射面243で反射され、第4反射面244に入射するまでの第2の光L2と、第3発光素子220Cから出射され、第5反射面245に入射するまでの第3の光L3が、重なることを抑制することができる。
上面視で、第6反射面246は、第2方向Yにおいて、第5反射面245を挟んで、第4反射面244の反対側に配置される。すなわち、図5に示すように、第6反射面246は、上面視において、第3直線S3が通過する位置には配されない。これにより、第6反射面246が、第3発光素子220Cから出射され、第5反射面245に入射するまでの第3の光L3と重なることを抑制できる。第6反射面246は、上面視において、第3直線S3を挟んで、第4反射面244の反対側に配置される。これにより、第6反射面246で上方に反射される第3の光L3が、第4反射面244で上方に反射される第2の光L2と重なることを抑制できる。
第1反射面241と第3反射面243と第5反射面245とは、互いに平行であってもよいし、互いに平行でなくてもよい。第2反射面242と第4反射面244と第6反射面246とは、互いに平行であってもよいし、互いに平行でなくてもよい。第1反射面241、第3反射面243、及び第5反射面245から任意に選択される反射面と、第2反射面242、第4反射面244、及び第6反射面246から任意に選択される反射面とは、いずれも平行でも垂直でもない。ここでの平行及び垂直は、±5度の差を含む。
蓋部材213は、枠部212の上面212aに配置される。詳細には、蓋部材213は枠部212の上面212aに支持され、枠部212に囲まれる第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220C、並びに第1反射部材240A、第2反射部材240B、第3反射部材240C、及び第4反射部材240Dの上方に配置される。例えば、蓋部材213の下面の外周部に設けられた金属膜と、枠部212の上面212aに設けられた金属膜とがAu-Sn等を介して接合し固定される。
蓋部材213が枠部212の上面212aに接合されることで、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cが配された閉空間が形成される。また、この閉空間は気密封止された状態で形成される。気密封止されることで、第1発光素子220A、第2発光素子220B、及び第3発光素子220Cの各出射面に有機物等が集塵することを抑制できる。
図6及び図7に示すように、第1発光素子220Aにおいて、第1出射面221から出射された第1の光L1は第1反射面241へと進行する。第1出射面221から出射された第1の光L1の光軸は、例えば、基部211の上面211aに平行である。第1出射面221から出射された第1の光L1の光軸は、例えば、上面視において、図5に示す第1直線S1と一致する。第1方向Xは、第1出射面221に垂直である。第1出射面221から出射され、かつ、第1反射面241へと進行する第1の光L1には、第1方向Xに進行する光が含まれる。
第1反射面241に照射された第1の光L1は、第1反射面241で反射される。第1反射面241で反射された第1の光L1は、第2反射面242へと進行する。第1反射面241で反射され、かつ、第2反射面242へと進行する第1の光L1には、第2方向Yに進行する光が含まれる。第2反射面242に照射された第1の光L1は、基部211の上面211aの上方に反射され、蓋部材213に進行する。第2反射面242で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第1の光L1には、第3方向Zに進行する光が含まれる。第2反射面242で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第1の光L1の光軸は、例えば、基部211の上面211aに垂直とすることができる。なお、第1の光L1の光軸の角度が、基部211の上面211aに対して傾斜するように、第2反射面242の基部211の上面211aに対する傾斜を調整してもよい。
また、第2発光素子220Bにおいて、第2出射面222から出射された第2の光L2は第3反射面243へと進行する。第2出射面222から出射された第2の光L2の光軸は、例えば、基部211の上面211aに平行である。第2出射面222から出射された第2の光L2の光軸は、例えば、上面視において、図5に示す第2直線S2と一致する。第2出射面222は、例えば、第1方向Xに垂直である。第2出射面222から出射され、かつ、第3反射面243へと進行する第2の光L2には、第1方向Xに進行する光が含まれる。
第3反射面243に照射された第2の光L2は、第3反射面243で反射される。第3反射面243で反射された第2の光L2は、第4反射面244へと進行する。第3反射面243で反射され、かつ、第4反射面244へと進行する第2の光L2には、第2方向Yに進行する光が含まれる。第4反射面244に照射された第2の光L2は、基部211の上面211aの上方に反射され、蓋部材213に進行する。第4反射面244で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第2の光L2には、第3方向Zに進行する光が含まれる。第4反射面244で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第2の光L2の光軸は、例えば、基部211の上面211aに垂直とすることができる。なお、第2の光L2の光軸が、基部211の上面に211aに対して傾斜するように、第4反射面244の基部211の上面211aに対する傾斜を調整してもよい。
また、第3発光素子220Cにおいて、第3出射面223から出射された第3の光L3は第5反射面245へと進行する。第3出射面223から出射された第3の光L3の光軸は、例えば、基部211の上面211aに平行である。第3出射面223から出射された第3の光L3の光軸は、例えば、上面視において、図5に示す第3直線S3と一致する。第3出射面223は、例えば、第1方向Xに垂直である。第3出射面223から出射され、かつ、第5反射面245へと進行する第3の光L3には、第1方向Xに進行する光が含まれる。
第5反射面245に照射された第3の光L3は、第5反射面245で反射される。第5反射面245で反射された第3の光L3は、第6反射面246へと進行する。第5反射面245で反射され、かつ、第6反射面246へと進行する第3の光L3には、第2方向Yに進行する光が含まれる。第6反射面246に照射された第3の光L3は、基部211の上面211aの上方に反射され、蓋部材213に進行する。第6反射面246で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第3の光L3には、第3方向Zに進行する光が含まれる。第6反射面246で反射され、かつ、蓋部材213へと進行する第3の光L3の光軸は、例えば、基部211の上面211aに垂直とすることができる。なお、第3の光L3の光軸が、基部211の上面に211aに対して傾斜するように、第6反射面246の基部211の上面211aに対する傾斜を調整してもよい。
上面視で、第1出射面221から出射されて第1反射面241へ入射するまでの第1の光L1の光軸を進む光と、第2出射面222から出射されて第3反射面243へ入射するまでの第2の光L2の光軸を進む光と、第3出射面223から出射されて第5反射面245へ入射するまでの第3の光L3の光軸を進む光とは、例えば、平行である。上面視で、第1反射面241で反射されて第2反射面242へ入射するまでの第1の光L1の光軸を進む光と、第3反射面243で反射されて第4反射面244へ入射するまでの第2の光L2の光軸を進む光と、第5反射面245で反射されて第6反射面246へ入射するまでの第3の光L3の光軸を進む光とは、例えば、平行である。また、図示される例では、第1反射面241で反射されて第2反射面242へ入射するまでの第1の光L1の光軸を進む光、第3反射面243で反射されて第4反射面244へ入射するまでの第2の光L2の光軸を進む光、及び第5反射面245で反射されて第6反射面246へ入射するまでの第3の光L3の光軸を進む光は、上面視において、第2方向Yと平行な一つの直線上を進行する。
第1出射面221から出射された第1の光L1の光軸を進む光が第2反射面242に至るまでの光路長と、第2出射面222から出射された第2の光L2の光軸を進む光が第4反射面244に至るまでの光路長と、第3出射面223から出射された第3の光L3の光軸を進む光が第6反射面246に至るまでの光路長は、例えば、等しい。
図8は、蓋部材213の上面213aから外部に出射される光を模式的に示す図である。図8には、蓋部材213の上面213aを通過する第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3の、蓋部材213の上面213aにおける通過領域の形状が示されている。本明細書において、蓋部材213の上面213aを、第2反射部材240B、第3反射部材240C、及び第4反射部材240Dによって上方に反射された第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3が通過する光透過面とする。
図8に示すように、蓋部材213の上面213aにおける第1の光L1は、第1方向Xの長さが第2方向Yの長さよりも短くなる。このような例として、第1の光L1が楕円形状である場合が挙げられる。
第1発光素子220Aの第1出射面221から出射され、第1反射面241へと進行する第1の光L1は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第3方向Zを向き、短径を通る方向(遅軸方向)が第2方向Yを向いている。つまり、第1発光素子220Aの第1出射面221から出射され、第1反射面241へと進行する第1の光L1は、第2方向Yの長さが第3方向Zの長さよりも短い。一方、第1の光L1が第1反射面241で約90度反射されると、第1の光L1の楕円形状が第3方向Zを軸にして約90度回転する。そのため、第1反射面241で反射され、かつ、第2反射面242へと進行する第1の光L1は、短径を通る方向(遅軸方向)が第1方向Xを向き、第1方向Xの長さが第3方向Zの長さよりも短くなる。また、第1の光L1が第2反射面242で約90度反射されると、第1の光L1の楕円形状が第1方向Xを軸にして約90度回転する。このとき、蓋部材213の上面213aにおける第1の光L1は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第2方向Yを向き、第1方向Xの長さは第2方向Yの長さよりも短くなる。
図8に示すように、蓋部材213の上面213aにおける第2の光L2は、第1方向Xの長さが第2方向Yの長さよりも短くなる。このような例として、第2の光L2が楕円形状である場合が挙げられる。
第2発光素子220Bの第2出射面222から出射され、第3反射面243へと進行する第2の光L2は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第3方向Zを向き、短径を通る方向(遅軸方向)が第2方向Yを向いている。つまり、第2発光素子220Bの第2出射面222から出射され、第3反射面243へと進行する第2の光L2は、第2方向Yの長さが第3方向Zの長さよりも短い。一方、第2の光L2が第3反射面243で約90度反射されると、第2の光L2の楕円形状が第3方向Zを軸にして約90度回転する。そのため、第3反射面243で反射され、かつ、第4反射面244へと進行する第2の光L2は、短径を通る方向(遅軸方向)が第1方向Xを向き、第1方向Xの長さが第3方向Zの長さよりも短くなる。また、第2の光L2が第4反射面244で約90度反射されると、第2の光L2の楕円形状が第1方向Xを軸にして約90度回転する。このとき、蓋部材213の上面213aにおける第2の光L2は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第2方向Yを向き、第1方向Xの長さは第2方向Yの長さよりも短くなる。
図8に示すように、蓋部材213の上面213aにおける第3の光L3は、第1方向Xの長さが第2方向Yの長さよりも短くなる。このような例として、第3の光L3が楕円形状である場合が挙げられる。
第3発光素子220Cの第3出射面223から出射され、第5反射面245へと進行する第3の光L3は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第3方向Zを向き、短径を通る方向(遅軸方向)が第2方向Yを向いている。つまり、第3発光素子220Cの第3出射面223から出射され、第5反射面245へと進行する第3の光L3は、第2方向Yの長さが第3方向Zの長さよりも短い。一方、第3の光L3が第5反射面245で約90度反射されると、第3の光L3の楕円形状が第3方向Zを軸にして約90度回転する。そのため、第5反射面245で反射され、かつ、第6反射面246へと進行する第3の光L3は、短径を通る方向(遅軸方向)が第1方向Xを向き、第1方向Xの長さが第3方向Zの長さよりも短くなる。また、第3の光L3が第6反射面246で約90度反射されると、第3の光L3の楕円形状が第1方向Xを軸にして約90度回転する。このとき、蓋部材213の上面213aにおける第3の光L3は、楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)が第2方向Yを向き、第1方向Xの長さは第2方向Yの長さよりも短くなる。
蓋部材213の上面213aにおいて、複数の発光素子220から出射された光は、例えば、第2方向Yについて直列に並ぶ。言い換えれば、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3は、各々の楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)を第2方向Yに向けて一直線上に並ぶ。これにより、例えば、発光装置200から出射した光を、さらに他の部材に入射させる場合に、その部材の入射領域の、第1方向Xの長さを短くすることができる。他の部材の例として、導光板などが挙げられる。
このとき、「一直線上に並ぶ」とは、第2方向Yから見る側面視において、第1方向Xにおける複数の発光素子220の光の一端から他端までの距離が、それぞれの発光素子220の光の楕円形状の短径(遅軸)の長さの和を超えないことを言うものとする。図8で示される例においては、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3は、例えば、第2方向Yについて直列に並ぶ。言い換えれば、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3は、例えば、各々の楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)を第2方向Yに向けて一直線上に並ぶ。
蓋部材213の上面213aにおいて、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3は、互いに重ならない。蓋部材213の上面213aにおいて、各光の第1方向X(遅軸方向)の長さは、例えば、0.4mm以上1mm以下とすることができる。また、各光の第2方向Y(速軸方向)の長さは、例えば、第1方向X(遅軸方向)の長さの2~3倍程度とすることができる。
このように、発光装置200では、複数の発光素子の各出射面から出射された光を1または複数の反射部材により上方に反射させる。これにより、発光装置200の小型化が可能となる。
[発光モジュール]
図9は、発光装置200を備えた発光モジュールを例示する斜視図(その1)である。図10は、発光装置200を備えた発光モジュールを例示する側面図(その1)である。図9及び図10に示すように、発光モジュール500は、発光装置200と、発光装置200の上方に配置される導光板520とを備える。発光モジュール500は、必要に応じて、さらに、反射板510、拡散シート530、プリズムシート540、及び偏光板550の1つ以上を備えてもよい。以下では、発光モジュール500が、発光装置200と導光板520に加え、反射板510、拡散シート530、プリズムシート540、及び偏光板550を全て備える場合について説明する。
偏光板550、プリズムシート540、拡散シート530、導光板520、及び反射板510は、第1方向Xに、この順番で積層されている。発光装置200から出射した光は、導光板520に出射する。言い換えれば、導光板520は、発光装置200の蓋部材213から出射する第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3が入射する位置に配置されている。導光板520は、発光装置200から出射する第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3を面発光させるための部材である。
導光板520は、少なくとも、光取出し面521、光反射面522、及びそれらを繋ぐ複数の側面523を有する。また、複数の側面523のうち、発光装置200と対向する側面が光入射面523aとなる。つまり、発光装置200から出射する第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3は、光入射面523aから導光板520に入射する。
発光装置200から出射して導光板520に入射した光の少なくとも一部は、導光板520の光反射面522に向かう。導光板520の光反射面522は、凹凸を有することができる。これにより、導光板520の光反射面522に向かう光を光取出し面521へ反射させて取り出すことができる。なお、図10において、実線で示す矢印は、発光モジュール500から出射する光の方向を示している。
発光装置200から出射する第1の光L1、第2の光L2、及び第3の光L3の光軸と導光板520の光反射面522とは、平行ではないことが好ましい。図9及び図10に示される例のように、発光装置200の蓋部材213の上面213aと、導光板520の光反射面522とが傾斜するように、導光板520を傾斜させて実装することが好ましい。
図11は、発光装置200を備えた発光モジュールを例示する斜視図(その2)である。図12は、発光装置200を備えた発光モジュールを例示する側面図(その2)である。図11及び図12に示される例のように、発光装置200の蓋部材213の上面213aと、導光板520の光入射面523aとを垂直にし、光反射面522と光入射面523aとのなす角が鋭角となるように、光反射面522を傾斜させてもよい。
発光装置200から出射する各光の光軸と導光板520の光反射面522とがなす角度は、5度以上30度以下の範囲にあることが好ましく、10度以上15度以下の範囲にあることがさらに好ましい。このようにすることで、発光装置200から出射する各光を導光板520の光反射面522全体に照射しやすくすることができる。
反射板510は、導光板520の光反射面522側に配置され、導光板520の光反射面522から側方へ出射される光(洩れた光)を導光板520へと反射させる部材である。このようにすることで、光取出し面521から光を効率よく取り出すことができる。
拡散シート530は、導光板520の光取出し面521側に配置され、導光板520から出射される光を拡散させる部材である。発光装置200からの光の指向性が強い場合であっても、拡散シート530を設けることにより、導光板520で導かれた光をより均一に光取出し面521から面発光させることが可能となる。
さらに、拡散シート530の導光板520とは反対面側に、拡散シート530からの光を側方に向かって集光させるプリズムシート540や、所望の偏光成分のみを選択的に透過する偏光板550を設けることができる。
図8に示したように、発光装置200の蓋部材213の上面213aにおいて、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3は、各々の楕円形状の長径を通る方向(速軸方向)を第2方向Yに向けて一直線上に並ぶ。これにより、第1の光L1と第2の光L2と第3の光L3の第1方向Xの長さが短くなるため、導光板520の厚さを薄くすることができる。すなわち、導光板520の厚さを各光の遅軸方向の長さよりも少し厚い程度とすればよいため、導光板520の厚さを薄くすることができる。その結果、発光モジュール500の薄型化及び小型化を実現できる。
発光モジュール500は、例えば、バックライト光源として利用することができる。発光モジュール500は、バックライト光源以外にも、光ディスク、光通信システム、プロジェクタ、ディスプレイ、印刷機又は測定器等全てのデバイスに利用することができる。
以上、好ましい実施形態等について詳説したが、前述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、前述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
200 発光装置
210 パッケージ
211 基部
211a、212a、213a、214a、247、248、249 上面
211b、212b 下面
212 枠部
212c 内側面
212d 外側面
213 蓋部材
214 段差部
216 配線領域
216A 第1配線領域
216B 第2配線領域
216C 第3配線領域
220 発光素子
220A 第1発光素子
220B 第2発光素子
220C 第3発光素子
221 第1出射面
222 第2出射面
223 第3出射面
230 サブマウント
240 反射部材
240A 第1反射部材
240B 第2反射部材
240C 第3反射部材
240D 第4反射部材
241 第1反射面
242 第2反射面
243 第3反射面
244 第4反射面
245 第5反射面
246 第6反射面
250 保護素子
250A 第1保護素子
250B 第2保護素子
250C 第3保護素子
270 配線
500 発光モジュール
510 反射板
520 導光板
521 光取出し面
522 光反射面
523 側面
523a 光入射面
530 拡散シート
540 プリズムシート
550 偏光板

Claims (15)

  1. 基部と、
    第1出射面から第1の光を出射する第1発光素子と、第2出射面から第2の光を出射する第2発光素子と、を含み、それぞれが前記基部の上面に配置される複数の発光素子と、
    前記基部の上面に配置され、前記第1の光及び前記第2の光を上方へと反射する1または複数の反射部材と、を備え、
    前記1または複数の反射部材は、前記第1の光を反射する第1反射面、前記第1反射面で反射された前記第1の光を上方に反射する第2反射面、及び、前記第2の光を反射する第3反射面、を有し、
    前記第1出射面から出射され、かつ、前記第1反射面へと進行する前記第1の光に、前記基部の上面に平行である第1方向に進行する光が含まれ、
    前記第1反射面で反射され、かつ、前記第2反射面へと進行する前記第1の光には、基部の上面に平行であり、かつ前記第1方向と垂直である第2方向に進行する光が含まれることを特徴とする発光装置。
  2. 前記第1方向は、前記第1出射面に垂直である、請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第1反射面は、上面視において、前記第1出射面を通り前記第1出射面に垂直な仮想線である第1直線が通過する位置に配され、
    前記第2反射面は、上面視において、前記第1直線が通過する位置には配されない、請求項1または2に記載の発光装置。
  4. 前記第2反射面は、前記上面視において、前記第1直線と、前記第2出射面を通り前記第2出射面に垂直な仮想線である第2直線と、の間に配される、請求項3に記載の発光装置。
  5. 前記1または複数の反射部材は、前記第2反射面と前記第3反射面とを備える1つの反射部材を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 前記基部の上面の少なくとも一部を囲み、前記上面よりも上方にまで達する内側面を有する枠部をさらに備え、
    前記枠部は、前記第1方向に延伸する2つの辺のそれぞれに沿って、前記複数の発光素子と接続する複数の配線が接合される配線領域を有する請求項1から5のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 前記枠部は、前記2つの辺に沿って接続する、1または複数の段差部をさらに有し、
    前記1または複数の段差部の上面には、前記配線領域がそれぞれ設けられる、請求項6に記載の発光装置。
  8. 前記1または複数の反射部材は、前記第3反射面で反射された光を上方に反射する第4反射面を有し、
    前記第2出射面から出射され、かつ、前記第3反射面へと進行する前記第2の光には、前記第1方向に進行する光が含まれ、
    前記第3反射面で反射され、かつ、前記第4反射面へと進行する前記第2の光には、前記第2方向に進行する光が含まれる、請求項1から7のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 前記複数の発光素子及び前記1または複数の反射部材の上方に配置される蓋部材をさらに備え、
    前記蓋部材は、前記1または複数の反射部材によって上方に反射された前記第1の光及び第2の光が通過する光透過面を有し、
    前記光透過面における前記第1の光の前記第1方向の長さは、前記光透過面における前記第1の光の前記第2方向の長さよりも短い、請求項8に記載の発光装置。
  10. 前記第1出射面から出射され、前記第1反射面へと進行する第1の光は、前記第2方向の長さが前記基部の上面に垂直な方向の長さよりも短い、請求項9に記載の発光装置。
  11. 前記光透過面における前記第2の光の前記第1方向の長さは、前記光透過面における前記第2の光の前記第2方向の長さよりも短く、
    前記光透過面において、前記第1の光と前記第2の光は、前記第2方向について直列に並ぶことを特徴とする、請求項9または10に記載の発光装置。
  12. 前記複数の発光素子は、第3の光を第3出射面から出射する第3発光素子をさらに有する、請求項1から11のいずれか一項に記載の発光装置。
  13. 前記第1発光素子、前記第2発光素子、及び前記第3発光素子は、それぞれ赤色光、青色光、及び緑色光を出射する、請求項12に記載の発光装置。
  14. 前記複数の発光素子は、半導体レーザ素子である請求項1から13のいずれか一項に記載の発光装置。
  15. 請求項1乃至14のいずれか一項に記載の発光装置と、
    前記発光装置の上方に配置される導光板と、を備え、
    前記発光装置から出射した光は、前記導光板に出射する、発光モジュール。
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