JP6728641B2

JP6728641B2 - Light source device

Info

Publication number: JP6728641B2
Application number: JP2015221619A
Authority: JP
Inventors: 廣居　正樹; 正樹廣居
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: JP2017092287A

Description

本発明は、光源デバイスに関する。 The present invention relates to a light source device.

従来、複数の発光素子を配列した発光素子アレイから射出された光を集光することで高出力化し、レーザ点火プラグの光源として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 BACKGROUND ART Conventionally, there is known a technique in which light emitted from a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged is condensed to increase output and used as a light source of a laser ignition plug (for example, refer to Patent Document 1).

光源デバイスをレーザ点火プラグとして用いる場合、発光素子アレイから射出された光を一度コリメートした後、集光することで、発光素子アレイから射出された光を小さなスポットに効率良く集光している。 When the light source device is used as a laser ignition plug, the light emitted from the light emitting element array is collimated once and then condensed, whereby the light emitted from the light emitting element array is efficiently condensed into a small spot.

この場合、発光素子ごとにコリメートすることが求められるため、発光素子に近接する位置、例えば、発光素子アレイ上に光をコリメートするレンズアレイを配置することが好ましい。また、発光素子アレイとレンズアレイとを高精度に位置合わせするために、発光素子アレイ上にはんだ等の固定部材により直接レンズアレイを接合して固定するのが好ましい。 In this case, since it is required to collimate each light emitting element, it is preferable to dispose a lens array for collimating light at a position close to the light emitting element, for example, on the light emitting element array. Further, in order to align the light emitting element array and the lens array with high accuracy, it is preferable to directly bond and fix the lens array on the light emitting element array with a fixing member such as solder.

しかしながら、発光素子アレイ上に固定部材により直接レンズアレイを接合する場合、発光素子アレイとレンズアレイの材料が異なると、接合時の熱に起因した収縮差による応力の影響を受ける。これにより、接合時や経時に固定部材、発光素子アレイ、レンズアレイ等にヒビ割れや剥がれが発生する場合がある。このように、ヒビ割れや剥がれ発生すると、発光素子アレイとレンズアレイとの位置がずれ、集光効率が低下し出力の低下を招く。 However, when the lens array is directly bonded to the light emitting element array by the fixing member, if the materials of the light emitting element array and the lens array are different, the stress due to the difference in contraction caused by heat at the time of bonding is affected. As a result, cracking or peeling may occur in the fixing member, the light emitting element array, the lens array, or the like at the time of joining or over time. In this way, when cracks or peeling occur, the positions of the light emitting element array and the lens array are displaced, the light collection efficiency is reduced, and the output is reduced.

そこで、上記課題に鑑み、接合時の収縮差による応力の発生を抑制でき、高精度な位置合わせが可能な光源デバイスを提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a light source device capable of suppressing the generation of stress due to the difference in contraction during bonding and capable of highly accurate alignment.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る光源デバイスは、
複数の発光素子が配列した発光素子アレイと、
前記複数の発光素子から射出された光の光路上に、前記発光素子アレイに対向して配置されるレンズアレイと、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの間に設けられ、３個以上の固定部により前記発光素子アレイと前記レンズアレイとを固定する固定部材と、
を有し、
前記３個以上の固定部のうちの１個の固定部は、他の固定部よりもブリネル硬さが高い材料により形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light source device according to one aspect of the present invention,
A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged,
A lens array arranged to face the light emitting element array on an optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements;
A fixing member which is provided between the light emitting element array and the lens array, and which fixes the light emitting element array and the lens array with three or more fixing portions;
Have
One fixed part of the three or more fixing portions, characterized in that the Brinell hardness is formed by a high material than the other fixing section.

開示の技術によれば、接合時の収縮差による応力の発生を抑制でき、高精度な位置合わせが可能な光源デバイスを提供することができる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide a light source device that can suppress the generation of stress due to the difference in contraction at the time of bonding and can perform highly accurate alignment.

本実施形態の光源デバイスを備える光学装置の概略図Schematic diagram of an optical apparatus including the light source device of the present embodiment 従来の光源デバイスの概略図Schematic diagram of conventional light source device 従来の光源デバイスにおける接合時の残留応力の発生状態を示す図The figure which shows the generation state of residual stress at the time of joining in the conventional light source device. 従来の光源デバイスの残留応力による影響を示す図Diagram showing the effect of residual stress on conventional light source devices 第１実施形態の光源デバイスの概略図Schematic of the light source device of 1st Embodiment 第１実施形態の光源デバイスのレンズアレイの概略図Schematic of the lens array of the light source device of 1st Embodiment. 第１実施形態の光源デバイスの発光素子アレイの概略図Schematic of the light emitting element array of the light source device of 1st Embodiment. 第２実施形態の光源デバイスの概略図Schematic of the light source device of 2nd Embodiment 第３実施形態の光源デバイスの概略図Schematic of the light source device of 3rd Embodiment 第４実施形態の光源デバイスの概略図Schematic of the light source device of 4th Embodiment 第５実施形態の光源デバイスの概略図Schematic of the light source device of 5th Embodiment

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

まず、本実施形態の光源デバイスが用いられる光学装置について、図１に基づき説明する。図１は、本実施形態の光源デバイスを備える光学装置の概略図である。 First, an optical device in which the light source device of this embodiment is used will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view of an optical apparatus including the light source device of this embodiment.

図１に示すように、本実施形態の光学装置１は、光源デバイス１００と、集光レンズ２００と、光ファイバ３００とを有する。光学装置１では、光源デバイス１００から射出された光が集光レンズ２００によって集光された後、光ファイバ３００の一端に入射し、光ファイバ３００の他端からレーザ光が射出される。 As shown in FIG. 1, the optical device 1 of this embodiment includes a light source device 100, a condenser lens 200, and an optical fiber 300. In the optical device 1, after the light emitted from the light source device 100 is condensed by the condenser lens 200, the light is incident on one end of the optical fiber 300 and the laser light is emitted from the other end of the optical fiber 300.

光源デバイス１００は、複数の発光素子が配列した２次元の発光素子アレイ１１０と、複数の発光素子から射出された光の光路上にそれぞれ配置される複数の光学素子が配列した２次元のレンズアレイ１２０とを有する。発光素子アレイ１１０から射出された光は、発光素子ごとに放射角を持ったレーザ光であり、レンズアレイ１２０を通ることによってコリメートされる。コリメートされた光は、集光レンズ２００に入射する。 The light source device 100 includes a two-dimensional light emitting element array 110 in which a plurality of light emitting elements are arranged, and a two-dimensional lens array in which a plurality of optical elements arranged on the optical paths of light emitted from the plurality of light emitting elements are arranged. And 120. The light emitted from the light emitting element array 110 is laser light having an emission angle for each light emitting element, and is collimated by passing through the lens array 120. The collimated light enters the condenser lens 200.

なお、図１において、領域１１０ａは複数の発光素子が配列している発光領域を示し、領域１２０ａは複数の光学素子が配列しているコリメート領域を示している。 In FIG. 1, a region 110a indicates a light emitting region where a plurality of light emitting elements are arranged, and a region 120a indicates a collimating region where a plurality of optical elements are arranged.

集光レンズ２００は、光源デバイス１００から射出された光を小さなスポットに効率よく集光し、光ファイバ３００に入射させる光学系である。 The condenser lens 200 is an optical system that efficiently condenses the light emitted from the light source device 100 into a small spot and makes it enter the optical fiber 300.

光ファイバ３００は、中心部のコア３１０と、その周囲を覆うクラッド３２０とを含む二層構造になっている。光ファイバ３００のコア３１０には、集光レンズ２００で集光された光が入射する。 The optical fiber 300 has a two-layer structure including a core 310 at the center and a clad 320 covering the periphery thereof. The light condensed by the condenser lens 200 enters the core 310 of the optical fiber 300.

本実施形態の光源デバイスの構成を説明する前に、従来の光源デバイスの構成について、図２から図４に基づき説明する。図２は、従来の光源デバイスの概略図である。具体的には、図２（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）における一点鎖線２Ａ−２Ｂにおいて切断した断面を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）における一点鎖線２Ｃ−２Ｄにおいて切断した断面を示している。 Before describing the configuration of the light source device of the present embodiment, the configuration of the conventional light source device will be described based on FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional light source device. Specifically, FIG. 2A shows the upper surface of the light source device, FIG. 2B shows a cross section taken along one-dot chain line 2A-2B in FIG. 2A, and FIG. The cross section cut along the dashed-dotted line 2C-2D in (a) is shown.

図２に示すように、従来の光源デバイス９００は、複数の発光素子が配列した２次元の発光素子アレイ９１０と、複数の発光素子から射出された光の光路上に、発光素子アレイ９１０に対向して配置されるレンズアレイ９２０とを有する。 As shown in FIG. 2, a conventional light source device 900 includes a two-dimensional light emitting element array 910 in which a plurality of light emitting elements are arranged, and a light emitting element array 910 facing a light path of light emitted from the plurality of light emitting elements. And a lens array 920 arranged in the same manner.

発光素子ごとにコリメートするために、発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、高精度に位置合わせが行われる。領域９１０ａは発光素子アレイ９１０の発光領域を示し、領域９２０ａはレンズアレイ９２０のコリメート領域を示している。発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、固定部材９３０により４箇所で固定されている。 In order to collimate each light emitting element, the light emitting element array 910 and the lens array 920 are aligned with high accuracy. A region 910a shows a light emitting region of the light emitting element array 910, and a region 920a shows a collimating region of the lens array 920. The light emitting element array 910 and the lens array 920 are fixed at four positions by fixing members 930.

ところで、発光素子アレイ９１０の材料とレンズアレイ９２０の材料とは一般的に異なり、熱膨張係数が違うため、接合時の熱に起因する収縮差による応力の影響で、接合時や経時に接合部である固定部材９３０にヒビ割れが発生したり、剥がれたりする場合がある。 By the way, the material of the light emitting element array 910 and the material of the lens array 920 are generally different and have different coefficients of thermal expansion. In some cases, the fixing member 930 is cracked or peeled off.

発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０との接合部にひび割れが発生したり、剥がれたりする理由について、図３及び図４に基づき説明する。図３は、従来の光源デバイスにおける接合時の残留応力の発生状態を示す図である。図４は、従来の光源デバイスの残留応力による影響を示す図である。 The reason why the joint between the light emitting element array 910 and the lens array 920 is cracked or peeled off will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing a state where residual stress is generated at the time of joining in a conventional light source device. FIG. 4 is a diagram showing the influence of the residual stress of the conventional light source device.

発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、はんだ等の固定部材９３０により固定されている。このため、固定部材９３０により接合する際の温度変化等により、図３に示すように、レンズアレイ９２０が撓み、固定部材９３０に応力が発生する場合がある。 The light emitting element array 910 and the lens array 920 are fixed by a fixing member 930 such as solder. For this reason, as shown in FIG. 3, the lens array 920 may bend and stress may be generated in the fixing member 930 due to a temperature change or the like when joining by the fixing member 930.

発光素子アレイ９１０は一般的にＧａＡｓ基板により形成されており、レンズアレイ９２０は石英基板により形成されているため、図３に示すように、発光素子アレイ９１０の収縮がレンズアレイ９２０の収縮よりも大きくなる。なお、図３中の矢印の長さは、熱による収縮の大きさを示している。また、応力は常に作用しているため、接合時に加熱した状態から常温の状態に戻したときや経時に接合部でヒビ割れや破壊が発生するおそれがある。 Since the light emitting element array 910 is generally formed of a GaAs substrate and the lens array 920 is formed of a quartz substrate, the light emitting element array 910 contracts more than the lens array 920, as shown in FIG. growing. The length of the arrow in FIG. 3 indicates the amount of shrinkage due to heat. Further, since the stress is always acting, there is a possibility that cracks or breakage may occur at the joint when the state heated from the state of joining is returned to the state of normal temperature or with the passage of time.

具体的には、従来の光源デバイス９００では、例えば、図４（ａ）に示すように、発光素子アレイ９１０にヒビ割れ９１０ｃが発生する場合がある。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、レンズアレイ９２０にヒビ割れ９２０ｃが発生する場合がある。また、例えば、図４（ｃ）に示すように、固定部材９３０にヒビ割れ９３０ｃが発生する場合がある。 Specifically, in the conventional light source device 900, for example, as shown in FIG. 4A, a crack 910c may occur in the light emitting element array 910. Further, for example, as shown in FIG. 4B, a crack 920c may occur in the lens array 920. Further, for example, as shown in FIG. 4C, a crack 930c may occur in the fixing member 930.

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態の光源デバイスについて、図５から図７に基づき説明する。 [First Embodiment]
Next, the light source device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図５は、第１実施形態の光源デバイスの概略図である。具体的には、図５（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）における一点鎖線５Ａ−５Ｂにおいて切断した断面を示し、図５（ｃ）は図５（ａ）における一点鎖線５Ｃ−５Ｄにおいて切断した断面を示している。 FIG. 5 is a schematic view of the light source device of the first embodiment. Specifically, FIG. 5A shows the upper surface of the light source device, FIG. 5B shows a cross section taken along the chain line 5A-5B in FIG. 5A, and FIG. The cross section cut along the dashed-dotted line 5C-5D in (a) is shown.

図６は、第１実施形態の光源デバイスのレンズアレイの概略図である。具体的には、図６（ａ）はレンズアレイの上面を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）の一点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面を示している。 FIG. 6 is a schematic view of a lens array of the light source device according to the first embodiment. Specifically, FIG. 6A shows the upper surface of the lens array, and FIG. 6B shows a cross section taken along the chain line 6A-6B in FIG. 6A.

図７は、第１実施形態の光源デバイスの発光素子アレイの概略図である。具体的には、図７（ａ）は発光素子アレイの上面を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）の一点鎖線７Ａ−７Ｂにおいて切断した断面を示している。 FIG. 7 is a schematic diagram of a light emitting element array of the light source device of the first embodiment. Specifically, FIG. 7A shows the upper surface of the light emitting element array, and FIG. 7B shows a cross section taken along the chain line 7A-7B in FIG. 7A.

図５に示すように、光源デバイス１００は、発光素子アレイ１１０と、レンズアレイ１２０と、固定部材１３０とを有する。 As shown in FIG. 5, the light source device 100 includes a light emitting element array 110, a lens array 120, and a fixing member 130.

発光素子アレイ１１０は、複数の発光素子が配列した部材であり、例えば、平面視で正方形状に形成され、１辺の長さが１０ｍｍ程度である。領域１１０ａは、発光素子アレイ１１０の発光領域を示している。発光素子アレイ１１０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成された第１金属パターン１１０ｍが設けられている。 The light emitting element array 110 is a member in which a plurality of light emitting elements are arranged. For example, the light emitting element array 110 is formed in a square shape in a plan view, and each side has a length of about 10 mm. A region 110a indicates a light emitting region of the light emitting element array 110. The light emitting element array 110 is provided with a first metal pattern 110m formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130.

レンズアレイ１２０は、発光素子アレイ１１０の複数の発光素子から射出された光の光路上に、発光素子アレイ１１０に対向して配置される部材である。レンズアレイ１２０は、発光素子アレイ１１０から射出されるレーザ光をコリメートするための複数の光学素子を含む。領域１２０ａはレンズアレイ１２０のコリメート領域を示している。レンズアレイ１２０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成された第２金属パターン１２０ｍが設けられている。第２金属パターン１２０ｍは、発光素子アレイ１１０に設けられた第１金属パターン１１０ｍと対応する位置に設けられている。 The lens array 120 is a member that is arranged to face the light emitting element array 110 on the optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements of the light emitting element array 110. The lens array 120 includes a plurality of optical elements for collimating the laser light emitted from the light emitting element array 110. The area 120a indicates the collimating area of the lens array 120. The lens array 120 is provided with a second metal pattern 120m formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. The second metal pattern 120m is provided at a position corresponding to the first metal pattern 110m provided on the light emitting element array 110.

発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間の熱膨張係数の差は、応力、位置合わせ精度の観点から、２×１０^−６／℃以上６×１０^−６／℃以下であることが好ましい。 The difference in the coefficient of thermal expansion between the light emitting element array 110 and the lens array 120 is preferably 2×10 ⁻⁶ /° C. or more and 6×10 ⁻⁶ /° C. or less from the viewpoint of stress and alignment accuracy.

固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間に設けられ、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定する部材である。発光素子ごとにコリメートするために、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とは、固定部材１３０により高精度に位置合わせされる。固定部材１３０は、平面視で発光領域１１０ａよりも外周側に設けられている。また、固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍと、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍとを接合することにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定する。このとき、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されている。これにより、固定部材１３０が第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍからはみ出すことがないため、固定部材１３０の表面張力によってセルフアライメントによる実装が可能になっている。 The fixing member 130 is a member that is provided between the light emitting element array 110 and the lens array 120 and fixes the light emitting element array 110 and the lens array 120. In order to collimate each light emitting element, the light emitting element array 110 and the lens array 120 are accurately aligned by the fixing member 130. The fixing member 130 is provided on the outer peripheral side of the light emitting region 110a in a plan view. In addition, the fixing member 130 joins the first metal pattern 110m formed on the light emitting element array 110 and the second metal pattern 120m formed on the lens array 120, so that the light emitting element array 110 and the lens array 120 are connected. To fix. At this time, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. As a result, the fixing member 130 does not protrude from the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m, so that the surface tension of the fixing member 130 enables mounting by self-alignment.

固定部材１３０は、３個以上の固定部を含み、３個以上の固定部のうちの少なくとも１個の固定部が他の固定部と異なる材料により形成されている。本実施形態では、固定部材１３０は、４個の固定部（第１固定部１３１、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４）を含み、第１固定部１３１が、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４よりも変形しにくい材料により形成されている。また、以下では、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４をまとめて「他の固定部」と称する場合がある。 The fixing member 130 includes three or more fixing parts, and at least one fixing part of the three or more fixing parts is formed of a material different from other fixing parts. In the present embodiment, the fixing member 130 includes four fixing portions (first fixing portion 131, second fixing portion 132, third fixing portion 133, and fourth fixing portion 134), and the first fixing portion 131 is The second fixing portion 132, the third fixing portion 133, and the fourth fixing portion 134 are formed of a material that is less likely to be deformed. Moreover, below, the 2nd fixing|fixed part 132, the 3rd fixing|fixed part 133, and the 4th fixing|fixed part 134 may be collectively called "another fixing|fixed part."

他の固定部のブリネル硬度（硬さ）は、応力、位置合わせ精度の観点から、第１固定部１３１のブリネル硬度の０．００８倍以上０．７９倍以下であることが好ましい。 The Brinell hardness (hardness) of the other fixing portions is preferably 0.008 times or more and 0.79 times or less the Brinell hardness of the first fixing portion 131 from the viewpoint of stress and alignment accuracy.

具体的には、第１固定部１３１の材料としてＡｕＳｎ（金錫）を用いる場合、他の固定部の材料としては、ＡｕＳｎよりも変形しやすい材料を用いることが好ましい。ＡｕＳｎよりも変形しやすい材料としては、例えば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、Ｓｎ−０．７Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ、Ｓｎ（１００％）等のＰｂ（鉛）フリーはんだを用いることができる。また、「Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ」はＳｎ（錫）を９６．５ｗｔ％、Ａｇ（銀）を３．０ｗｔ％、Ｃｕ（銅）を０．５ｗｔ％含む材料を表し、「Ｓｎ−０．７Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ」はＳｎを９９．３ｗｔ％、Ｃｕを０．７ｗｔ％含み、不純物としてＮｉ（ニッケル）及びＰ（リン）を含む材料を表す。 Specifically, when AuSn (gold tin) is used as the material of the first fixing portion 131, it is preferable to use a material that is more easily deformed than AuSn as the material of the other fixing portions. As a material that is more easily deformed than AuSn, for example, Pb (lead)-free solder such as Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-0.7Cu-Ni-P, and Sn (100%) can be used. .. Further, "Sn-3.0Ag-0.5Cu" represents a material containing 96.5 wt% Sn (tin), 3.0 wt% Ag (silver), and 0.5 wt% Cu (copper). "-0.7Cu-Ni-P" represents a material containing 99.3 wt% Sn, 0.7 wt% Cu, and Ni (nickel) and P (phosphorus) as impurities.

また、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間の熱膨張係数の差が大きい場合や発光素子アレイ１１０及びレンズアレイ１２０のサイズが大きい場合には、例えば、第１固定部１３１の材料としてＰｂフリーはんだを用い、他の固定部の材料としてＰｂフリーはんだよりも変形しやすい材料を用いることが好ましい。Ｐｂフリーはんだよりも変形しやすい材料としては、例えば、Ｓｎ−５３Ｉｎ、Ｉｎ−３Ａｇ、Ｉｎ（１００％）等のＩｎ（インジウム）系はんだを用いることができる。なお、「Ｓｎ−５３Ｉｎ」はＳｎを４７ｗｔ％、Ｉｎを５３ｗｔ％含む材料を表し、「Ｉｎ−３Ａｇ」はＩｎを９７ｗｔ％、Ａｇを３ｗｔ％含む材料を表す。 When the difference in the coefficient of thermal expansion between the light emitting element array 110 and the lens array 120 is large, or when the sizes of the light emitting element array 110 and the lens array 120 are large, for example, Pb is used as the material of the first fixing portion 131. It is preferable to use free solder and use a material that is more easily deformed than Pb-free solder as a material for the other fixing portions. As a material that is more easily deformed than Pb-free solder, for example, In (indium)-based solder such as Sn-53In, In-3Ag, In (100%) can be used. Note that "Sn-53In" represents a material containing 47 wt% Sn and 53 wt% In, and "In-3Ag" represents a material containing 97 wt% In and 3 wt% Ag.

また、第１固定部１３１は、他の固定部よりも先に硬化する材料により形成されていることが好ましい。これにより、変形しにくい材料により形成される第１固定部１３１が硬化した後、変形しやすい材料により形成される他の固定部が硬化するため、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間の位置精度が向上する。 Further, it is preferable that the first fixing portion 131 is formed of a material that cures before other fixing portions. As a result, after the first fixing portion 131 formed of a material that is difficult to deform is hardened, the other fixing portion formed of a material that is easy to deform is hardened, so that a space between the light emitting element array 110 and the lens array 120 is formed. Position accuracy is improved.

具体的には、第１固定部１３１、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４の材料として金属を用いる場合、第１固定部１３１は、他の固定部よりも融点が高い材料を用いることができる。例えば、第１固定部１３１の材料としてＡｕＳｎ（融点：約２８０℃）を用いる場合、他の固定部の材料としては、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点：約２２０℃）、Ｓｎ−０．７Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ（融点：約２７０℃）、Ｓｎ（１００％）（融点：約２３５℃）、Ｓｎ−５３Ｉｎ（融点：１２０℃）、Ｉｎ−３Ａｇ（融点：約１８０℃）、Ｉｎ（１００％）（融点：約１６０℃）を用いることができる。 Specifically, when metal is used as the material of the first fixing portion 131, the second fixing portion 132, the third fixing portion 133, and the fourth fixing portion 134, the first fixing portion 131 has a melting point higher than that of the other fixing portions. Higher material can be used. For example, when AuSn (melting point: about 280° C.) is used as the material of the first fixing portion 131, Sn-3.0Ag-0.5Cu (melting point: about 220° C.), Sn- is used as the material of the other fixing portions. 0.7Cu-Ni-P (melting point: about 270°C), Sn (100%) (melting point: about 235°C), Sn-53In (melting point: 120°C), In-3Ag (melting point: about 180°C), In (100%) (melting point: about 160° C.) can be used.

以上に説明したように、第１実施形態の光源デバイス１００は、第１固定部１３１が、他の固定部よりも変形しにくい材料により形成されている。これにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを接合する際、４箇所の接合部のうちの１箇所が変形しにくい材料で形成される第１固定部１３１により固定され、他の３箇所が第１固定部１３１よりも変形しやすい材料で形成される他の固定部で固定される。このため、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との接合時の収縮差による応力が発生しても、他の固定部によって応力が吸収され、接合部にヒビが発生したり、剥がれたりすることを抑制できる。その結果、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との位置がずれることを抑制でき、高精度な位置合わせが可能になる。 As described above, in the light source device 100 of the first embodiment, the first fixing portion 131 is made of a material that is less likely to be deformed than the other fixing portions. Thus, when the light emitting element array 110 and the lens array 120 are joined, one of the four joining portions is fixed by the first fixing portion 131 formed of a material that is difficult to deform, and the other three locations are fixed. It is fixed by another fixing portion formed of a material that is more easily deformed than the first fixing portion 131. Therefore, even if the stress due to the difference in contraction at the time of joining the light emitting element array 110 and the lens array 120 is generated, the stress is absorbed by the other fixing portions, and the joint portions may be cracked or peeled off. Can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the light emitting element array 110 and the lens array 120 from being displaced from each other, and it is possible to perform highly accurate alignment.

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の光源デバイスについて、図８に基づき説明する。なお、第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、適宜説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a light source device according to the second embodiment of the present invention will be described based on FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図８は、第２実施形態の光源デバイスの概略図である。具体的には、図８（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）における一点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて切断した断面を示し、図８（ｃ）は図８（ａ）における一点鎖線８Ｃ−８Ｄにおいて切断した断面を示している。 FIG. 8 is a schematic view of the light source device of the second embodiment. Specifically, FIG. 8A shows the upper surface of the light source device, FIG. 8B shows a cross section taken along the alternate long and short dash line 8A-8B in FIG. 8A, and FIG. 8C shows FIG. The cross section cut along the dashed-dotted line 8C-8D in (a) is shown.

第２実施形態の光源デバイス１００Ａの基本的な構造は、第１実施形態の光源デバイス１００と同じである。異なる点は、図８（ａ）に示すように、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されていることである。 The basic structure of the light source device 100A of the second embodiment is the same as that of the light source device 100 of the first embodiment. The difference is that, as shown in FIG. 8A, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. Is.

第２実施形態では、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されている。これにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向における回転は、第１固定部１３１により規制されなくなる一方、互いに離れた位置である第２固定部１３２及び第４固定部１３４によって規制される。このため、回転方向の位置合わせ精度が向上する。 In the second embodiment, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at the positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. As a result, the rotation in the direction parallel to the surface where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other is no longer restricted by the first fixing portion 131, while the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion which are separated from each other. It is regulated by the section 134. Therefore, the alignment accuracy in the rotation direction is improved.

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の光源デバイスについて、図９に基づき説明する。なお、第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、適宜説明を省略する。 [Third Embodiment]
Next, a light source device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図９は、第３実施形態の光源デバイスの概略図である。具体的には、図９（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図９（ｂ）は図９（ａ）における一点鎖線９Ａ−９Ｂにおいて切断した断面を示し、図９（ｃ）は図９（ａ）における一点鎖線９Ｃ−９Ｄにおいて切断した断面を示している。 FIG. 9 is a schematic view of a light source device according to the third embodiment. Specifically, FIG. 9A shows the upper surface of the light source device, FIG. 9B shows a cross section taken along the chain line 9A-9B in FIG. 9A, and FIG. 9C shows FIG. The cross section cut along dashed-dotted line 9C-9D in (a) is shown.

第３実施形態の光源デバイス１００Ｂの基本的な構造は、第１実施形態の光源デバイス１００と同じである。異なる点は、図９（ａ）に示すように、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されていることである。また、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが、他の固定部と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍよりも面積が大きいことである。 The basic structure of the light source device 100B of the third embodiment is the same as that of the light source device 100 of the first embodiment. The difference is that, as shown in FIG. 9A, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. Is. Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the other fixing portions. The area is larger than 120 m.

第３実施形態では、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されている。これにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向における回転は、第１固定部１３１により規制されなくなる一方、互いに離れた位置である第２固定部１３２及び第４固定部１３４によって規制される。このため、回転方向の位置合わせ精度が向上する。 In the third embodiment, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in plan view. As a result, the rotation in the direction parallel to the surface where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other is no longer restricted by the first fixing portion 131, while the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion which are separated from each other. It is regulated by the section 134. Therefore, the alignment accuracy in the rotation direction is improved.

また、第３実施形態では、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが、他の固定部と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍよりも平面視で面積が大きい。これにより、固定部材１３０を硬化させた後の保持力が向上する。このため、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが固定部材１３０により接合された光源デバイス１００Ｂの信頼性が向上する。 In the third embodiment, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at the positions corresponding to the first fixing portion 131 are the first metal patterns formed at the positions corresponding to the other fixing portions. The area is larger than 110 m and the second metal pattern 120 m in a plan view. This improves the holding force after the fixing member 130 is cured. Therefore, the reliability of the light source device 100B in which the light emitting element array 110 and the lens array 120 are joined by the fixing member 130 is improved.

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態の光源デバイスについて、図１０に基づき説明する。なお、第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、適宜説明を省略する。 [Fourth Embodiment]
Next, a light source device according to the fourth embodiment of the present invention will be described based on FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図１０は、第４実施形態の光源デバイスの概略図である。具体的には、図１０（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）における一点鎖線１０Ａ−１０Ｂにおいて切断した断面を示し、図１０（ｃ）は図１０（ａ）における一点鎖線１０Ｃ−１０Ｄにおいて切断した断面を示している。 FIG. 10 is a schematic view of a light source device according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 10A shows the upper surface of the light source device, FIG. 10B shows a cross section taken along the alternate long and short dash line 10A-10B in FIG. 10A, and FIG. The cross section cut along the dashed-dotted line 10C-10D in (a) is shown.

第４実施形態の光源デバイス１００Ｃの基本的な構造は、第１実施形態の光源デバイス１００と同じである。異なる点は、図１０（ａ）に示すように、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されていることである。また、第２固定部１３２及び第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で矩形状に形成されていることである。 The light source device 100C of the fourth embodiment has the same basic structure as the light source device 100 of the first embodiment. The difference is that, as shown in FIG. 10A, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. Is. Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at the positions corresponding to the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion 134 are formed in a rectangular shape in a plan view.

図１０（ａ）では、第２固定部１３２と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。また、第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。 In FIG. 10A, the first metal pattern 110 m and the second metal pattern 120 m formed at positions corresponding to the second fixing portion 132 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131, and the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape having a short side in a direction orthogonal to the direction toward. In addition, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the fourth fixing portion 134 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131 and are orthogonal to the direction toward the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape whose short side is the direction in which

第４実施形態では、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状である。また、第２固定部１３２及び第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。なお、長辺は第１固定部１３１よりも長く設定されている。これにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向において、第２固定部１３２の短辺と平行な方向への移動が第２固定部１３２によって規制され、第４固定部１３４の短辺と平行な方向への移動が第４固定部１３４によって規制される。すなわち、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向における回転は、第１固定部１３１により規制されなくなる一方、互いに離れた位置である第２固定部１３２及び第４固定部１３４によって規制される。このため、第２実施形態よりも回転方向の位置合わせ精度が向上する。 In the fourth embodiment, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are circular in plan view. In addition, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion 134 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131, and the first fixing portion. It is formed in a rectangular shape having a short side in a direction orthogonal to the direction toward 131. The long side is set longer than the first fixing portion 131. As a result, in the direction parallel to the surfaces where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other, movement of the second fixing portion 132 in the direction parallel to the short side is restricted by the second fixing portion 132, and the fourth fixing portion 132 is restrained. The movement of the portion 134 in the direction parallel to the short side is restricted by the fourth fixing portion 134. That is, the rotation in the direction parallel to the surface where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other is not regulated by the first fixing portion 131, while the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion which are separated from each other. Regulated by 134. Therefore, the alignment accuracy in the rotation direction is improved as compared with the second embodiment.

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態の光源デバイスについて、図１１に基づき説明する。なお、第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、適宜説明を省略する。 [Fifth Embodiment]
Next, a light source device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図１１は、第５実施形態の光源デバイスの概略図である。具体的には、図１１（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）における一点鎖線１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面を示し、図１１（ｃ）は図１１（ａ）における一点鎖線１１Ｃ−１１Ｄにおいて切断した断面を示している。 FIG. 11 is a schematic view of a light source device according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 11A shows the upper surface of the light source device, FIG. 11B shows a cross section taken along dashed-dotted line 11A-11B in FIG. 11A, and FIG. 11C shows FIG. The cross section cut along dashed-dotted line 11C-11D in (a) is shown.

第５実施形態の光源デバイス１００Ｄの基本的な構造は、第１実施形態の光源デバイス１００と同じである。異なる点は、図１１（ａ）に示すように、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されていることである。また、第２固定部１３２及び第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で矩形状に形成されていることである。さらに、第３固定部１３３と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で矩形状に形成されていることである。 The basic structure of the light source device 100D of the fifth embodiment is the same as that of the light source device 100 of the first embodiment. The difference is that, as shown in FIG. 11A, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. Is. Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at the positions corresponding to the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion 134 are formed in a rectangular shape in a plan view. Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the third fixing portion 133 are formed in a rectangular shape in a plan view.

図１１（ａ）では、第２固定部１３２と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。また、第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。さらに、第３固定部１３３と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を短辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を長辺とする矩形状に形成されている。 In FIG. 11A, the first metal pattern 110 m and the second metal pattern 120 m formed at the positions corresponding to the second fixing portion 132 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131 and the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape having a short side in a direction orthogonal to the direction toward. In addition, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the fourth fixing portion 134 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131 and are orthogonal to the direction toward the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape whose short side is the direction in which Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the third fixing portion 133 have a shorter side in the direction toward the first fixing portion 131 and a direction orthogonal to the direction toward the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape whose long side is the direction in which it is formed.

第５実施形態では、第１固定部１３１と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍが平面視で円形状に形成されている。また、第２固定部１３２及び第４固定部１３４と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を長辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を短辺とする矩形状に形成されている。さらに、第３固定部１３３と対応する位置に形成される第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、第１固定部１３１に向かう方向を短辺、第１固定部１３１に向かう方向と直交する方向を長辺とする矩形状に形成されている。これにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向において、第２固定部１３２の短辺と平行な方向への移動が第２固定部１３２によって規制され、第４固定部１３４の短辺と平行な方向への移動が第４固定部１３４によって規制される。また、第３固定部１３３の短辺と平行な方向への移動が第３固定部１３３によって規制される。すなわち、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とが対向する面に平行な方向における回転は、第１固定部１３１により規制されなくなる一方、他の固定部によって規制される。このため、回転方向の位置合わせ精度が向上する。 In the fifth embodiment, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at the positions corresponding to the first fixing portion 131 are formed in a circular shape in a plan view. In addition, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the second fixing portion 132 and the fourth fixing portion 134 have long sides in the direction toward the first fixing portion 131, and the first fixing portion. It is formed in a rectangular shape having a short side in a direction orthogonal to the direction toward 131. Further, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m formed at positions corresponding to the third fixing portion 133 have a shorter side in the direction toward the first fixing portion 131 and a direction orthogonal to the direction toward the first fixing portion 131. It is formed in a rectangular shape whose long side is the direction in which it is formed. As a result, in the direction parallel to the surfaces where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other, movement of the second fixing portion 132 in the direction parallel to the short side is restricted by the second fixing portion 132, and the fourth fixing portion 132 is restrained. The movement of the portion 134 in the direction parallel to the short side is restricted by the fourth fixing portion 134. Further, the movement of the third fixing portion 133 in the direction parallel to the short side is restricted by the third fixing portion 133. That is, the rotation in the direction parallel to the surface where the light emitting element array 110 and the lens array 120 face each other is not regulated by the first fixing portion 131, but is regulated by another fixing portion. Therefore, the alignment accuracy in the rotation direction is improved.

以下、実施例において本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention should not be construed as being limited to these Examples.

以下に示す実施例１から３に示す材料の固定部材１３０を用いて第１実施形態で説明した光源デバイス１００を作製した。また、実施例１から３で作製した光源デバイス１００について、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との接合部である固定部材１３０にヒビ割れが発生したり、剥がれたりしていないかを評価した。さらに、実施例１から３で作製した光源デバイス１００について、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との位置合わせが予め定められた基準値を満たすかどうかを評価した。
（実施例１）
・第１固定部：ＡｕＳｎ（融点：２８０℃、ブリネル硬度：１１２）
・他の固定部：Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点：２２０℃、ブリネル硬度：１９）
・発光素子アレイのサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ
・発光素子アレイとレンズアレイとの熱膨張係数の差：約２×１０^−６／℃
（実施例２）
・第１固定部：Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点：２２０℃、ブリネル硬度：１９）
・他の固定部：Ｓｎ（１００％）（融点：２３１．９℃、ブリネル硬度：５．２）
・発光素子アレイのサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ
・発光素子アレイとレンズアレイとの熱膨張係数の差：約４×１０^−６／℃
（実施例３）
・第１固定部：Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点：２２０℃、ブリネル硬度：１９）
・他の固定部：Ｉｎ（１００％）（融点：１５６．６℃、ブリネル硬度：０．９）
・発光素子アレイのサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ
・発光素子アレイとレンズアレイとの熱膨張係数の差：約４×１０^−６／℃
評価の結果、実施例１から３のいずれの光源デバイス１００においても、接合部である固定部材１３０にヒビ割れは発生せず、剥がれもなかった。また、実施例１から３のいずれの光源デバイス１００においても、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との位置合わせが予め定められた基準値を満たしていた。 The light source device 100 described in the first embodiment was manufactured using the fixing members 130 made of the materials shown in Examples 1 to 3 below. In addition, with respect to the light source device 100 manufactured in each of Examples 1 to 3, it was evaluated whether the fixing member 130, which is the joint between the light emitting element array 110 and the lens array 120, was cracked or peeled off. Furthermore, with respect to the light source device 100 manufactured in each of Examples 1 to 3, it was evaluated whether the alignment between the light emitting element array 110 and the lens array 120 satisfies a predetermined reference value.
(Example 1)
First fixing part: AuSn (melting point: 280° C., Brinell hardness: 112)
-Other fixed parts: Sn-3.0Ag-0.5Cu (melting point: 220°C, Brinell hardness: 19)
-Size of light emitting element array: 10 mm x 10 mm
-Difference in thermal expansion coefficient between the light emitting element array and the lens array: about 2 x 10 ^-6 /°C
(Example 2)
First fixing part: Sn-3.0Ag-0.5Cu (melting point: 220°C, Brinell hardness: 19)
-Other fixed parts: Sn (100%) (melting point: 231.9°C, Brinell hardness: 5.2)
-Size of light emitting element array: 10 mm x 10 mm
-Difference in thermal expansion coefficient between the light emitting element array and the lens array: about 4 x 10 ^-6 /°C
(Example 3)
First fixing part: Sn-3.0Ag-0.5Cu (melting point: 220°C, Brinell hardness: 19)
-Other fixed parts: In (100%) (melting point: 156.6°C, Brinell hardness: 0.9)
-Size of light emitting element array: 10 mm x 10 mm
-Difference in thermal expansion coefficient between the light emitting element array and the lens array: about 4 x 10 ^-6 /°C
As a result of the evaluation, in any of the light source devices 100 of Examples 1 to 3, cracks did not occur in the fixing member 130, which is a joint portion, and neither peeled off. Further, in any of the light source devices 100 of Examples 1 to 3, the alignment between the light emitting element array 110 and the lens array 120 satisfied the predetermined reference value.

以上、光源デバイスを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 Although the light source device has been described above with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.

第１実施形態から第５実施形態では、固定部材１３０として金属を用いる形態について説明したが、固定部材１３０の材料は樹脂等の接着剤であってもよい。固定部材１３０の材料として接着剤を用いる場合、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍ以外の部分を濡れ性の悪い状態にし、接着剤が第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍからはみ出さないようにすればよい。より具体的には、第１固定部１３１の材料としてエポキシ樹脂接着剤、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４の材料として変性ポリマー系、シリコーン系等の弾性接着剤を用いることができる。また、例えば、第１固定部１３１の材料として硬度の高い紫外線硬化型接着剤、第２固定部１３２、第３固定部１３３及び第４固定部１３４の材料として第１固定部１３１の材料よりも高度の低い紫外線硬化型接着剤を用いることができる。 In the first to fifth embodiments, the mode in which a metal is used as the fixing member 130 has been described, but the material of the fixing member 130 may be an adhesive such as a resin. When an adhesive is used as the material of the fixing member 130, the parts other than the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are in a poor wettability state, and the adhesive protrudes from the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m. You should not do it. More specifically, the first fixing portion 131 is made of an epoxy resin adhesive, and the second fixing portion 132, the third fixing portion 133, and the fourth fixing portion 134 are made of a modified polymer-based or silicone-based elastic adhesive. Can be used. Further, for example, as the material of the first fixing portion 131, an ultraviolet curable adhesive having a high hardness, and as the material of the second fixing portion 132, the third fixing portion 133 and the fourth fixing portion 134, the material of the first fixing portion 131 is higher than that of the first fixing portion 131. A low level UV curable adhesive can be used.

また、実施形態では、レンズアレイ１２０が石英により形成されている場合を例として説明したが、これに限定されない。レンズアレイ１２０は、例えば、テンパックス（登録商標）、パイレックス（登録商標）等の耐熱ガラス、ＳＫ２、ＢＫ７、ＳＦ１５、ＬａＳＦ９、Ｂ２７０（登録商標）等の光学ガラスにより形成されていてもよい。 Further, in the embodiment, the case where the lens array 120 is made of quartz has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The lens array 120 may be formed of, for example, heat-resistant glass such as Tempax (registered trademark) or Pyrex (registered trademark), or optical glass such as SK2, BK7, SF15, LaSF9, B270 (registered trademark).

１００光源デバイス
１１０発光素子アレイ
１１０ｍ第１金属パターン
１２０レンズアレイ
１２０ｍ第２金属パターン
１３０固定部材
１３１第１固定部
１３２第２固定部
１３３第３固定部
１３４第４固定部 100 light source device 110 light emitting element array 110m first metal pattern 120 lens array 120m second metal pattern 130 fixing member 131 first fixing portion 132 second fixing portion 133 third fixing portion 134 fourth fixing portion

特開２０１３−５４５２８０号公報JP, 2013-545280, A

Claims

A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged,
A lens array arranged to face the light emitting element array on an optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements;
A fixing member which is provided between the light emitting element array and the lens array, and which fixes the light emitting element array and the lens array with three or more fixing portions;
Have
The one fixed part of the three or more fixing portion, a light source device, characterized in that Brinell hardness is formed by a high material than the other fixing section.

The light source device according to claim 1 , wherein the fixing member is made of metal.

One fixed part of the three or more fixing portion, a light source device according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed of a material which is cured prior to the other fixed portion.

The Brinell hardness of the other fixing portion is 0.008 times or more and 0.79 times or less the Brinell hardness of one fixing portion of the three or more fixing portions. 1. The light source device according to 1.

The light source device according to claim 1, wherein a difference in coefficient of thermal expansion between the light emitting element array and the lens array is 2×10 ⁻⁶ /° C. or more and 6×10 ⁻⁶ /° C. or less. ..

The light emitting element array has a first metal pattern formed on a surface facing the lens array,
The lens array has a second metal pattern formed on a surface facing the light emitting element array so as to correspond to a position where the first metal pattern is formed,
Any one of claims 1 to 5, characterized in that said lens array and the light-emitting element array are fixed by the first metal pattern and the second metal pattern is bonded by the fixing member The light source device according to the item.

The one fixed part and formed in said corresponding position first metal pattern and the second metal pattern of the fixed part, the first metal pattern formed on a position corresponding to the other fixed portion The light source device according to claim 6 , wherein the light source device has a shape different from that of the second metal pattern.

The first metal pattern and the second metal pattern formed at positions corresponding to one fixing part of the three or more fixing parts are circular in a plan view. The light source device according to claim 6 .

The first metal pattern and the second metal pattern formed at positions corresponding to one fixing part of the three or more fixing parts are formed at positions corresponding to the other fixing parts. light source device according to any one of claims 6 to 8, characterized in that a large area in plan view than the first metal pattern and the second metal pattern.

The other fixed part and a corresponding said formed position the first metal pattern and the second metal pattern, the claims 6 to 9, characterized in that it comprises a pattern formed in a rectangular shape in a plan view The light source device according to any one of claims.

The first metal pattern and the second metal pattern formed at positions corresponding to the other fixing parts include a plurality of patterns formed in a rectangular shape,
The light source device according to any one of claims 6 to 9 , wherein the plurality of patterns are formed so as to have different directions in a plan view.