JP7040185B2

JP7040185B2 - Optical module

Info

Publication number: JP7040185B2
Application number: JP2018052316A
Authority: JP
Inventors: 勇貴中村
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: JP2019165127A

Description

本発明は、光モジュールに関するものである。
The present invention relates to an optical module .

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。 An optical module in which a semiconductor light emitting element is arranged in a package is known (see, for example, Patent Documents 1 to 4). Such an optical module is used as a light source for various devices such as a display device, an optical pickup device, and an optical communication device.

特開２００９－９３１０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-93101 特開２００７－３２８８９５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-328895 特開２００７－１７９２５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-17925 特開２００７－６５６００号公報JP-A-2007-65600

半導体発光素子から出射される光は、発散光である。光モジュールにおいて、複数の半導体発光素子から出射される光を合波する場合、一般的にはレンズ等で各半導体発光素子から出射される光をそれぞれ平行光に一旦変換し、変換された複数の平行光をフィルタによって合波する。 The light emitted from the semiconductor light emitting device is divergent light. In an optical module, when light emitted from a plurality of semiconductor light emitting elements is combined, generally, the light emitted from each semiconductor light emitting element is once converted into parallel light by a lens or the like, and a plurality of converted lights are converted. The parallel light is combined by a filter.

昨今、光モジュールの小型化が求められている。光モジュールの小型化を図るためには、光モジュールに含まれる部品の数が少ない方が好ましい。 Recently, there is a demand for miniaturization of optical modules. In order to reduce the size of the optical module, it is preferable that the number of parts included in the optical module is small.

そこで、光モジュールの小型化を図ることが容易なフィルタを提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the purposes is to provide a filter that makes it easy to reduce the size of the optical module.

この発明に従ったフィルタは、第一の光を透過することが可能なフィルタであって、第一の面と、第一の面から入射した第一の光がフィルタを透過して出射することが可能な第二の面と、を備える。第二の面は、回転放物面である。第二の面は、第一の光とは波長および偏光方向の少なくともいずれか一方が異なる第二の光を反射する。 The filter according to the present invention is a filter capable of transmitting the first light, and the first surface and the first light incident from the first surface pass through the filter and are emitted. The second aspect, which is possible, is provided. The second surface is a rotating paraboloid. The second surface reflects the second light, which is different from the first light in at least one of the wavelength and the polarization direction.

上記フィルタによれば、光モジュールの小型化を図ることが容易となる。 According to the above filter, it becomes easy to reduce the size of the optical module.

本願の一実施形態に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the structure of the optical module which concerns on one Embodiment of this application. 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。It is a figure corresponding to the state which the cap shown in FIG. 1 is removed in the optical module shown in FIG. 図２に示すキャップを取り外した状態における光モジュールを平面的に見た図である。FIG. 2 is a plan view of the optical module with the cap shown in FIG. 2 removed. 図１に示す実施の形態１に係る光モジュールが備える第二フィルタの外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of a second filter included in the optical module according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図４に示す第二フィルタの断面図である。It is sectional drawing of the 2nd filter shown in FIG. ｘ－ｙ平面における放物線を示す図である。It is a figure which shows the parabola in the xy plane. 回転放物面に発散光を照射した場合をｘ－ｙ平面において示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the case where the rotating paraboloid is irradiated with the divergent light in the xy plane. 本願の他の実施形態に係る光モジュールを示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the optical module which concerns on other embodiment of this application. 本願のさらに他の実施形態に係る光モジュールの構成を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the structure of the optical module which concerns on still another Embodiment of this application.

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願のフィルタは、第一の光を透過することが可能なフィルタであって、第一の面と、第一の面から入射した第一の光がフィルタを透過して出射することが可能な第二の面と、を備える。第二の面は、回転放物面である。第二の面は、第一の光とは波長および偏光方向の少なくともいずれか一方が異なる第二の光を反射する。 [Explanation of Embodiments of the present invention]
First, embodiments of the present invention will be described in a list. The filter of the present application is a filter capable of transmitting the first light, and the first surface and the first light incident from the first surface can be transmitted through the filter and emitted. It has a second aspect. The second surface is a rotating paraboloid. The second surface reflects the second light, which is different from the first light in at least one of the wavelength and the polarization direction.

本願のフィルタにおいて、第二の面は回転放物面であるため、焦点の位置に発散光である第二の光の光源を配置すると、反射光は回転放物面の回転中心軸に平行な平行光となる。フィルタは、第一の面から入射した第一の光がフィルタを透過して出射することが可能な第二の面を備えるため、第二の面の回転放物面の回転中心軸と平行な第一の光が第一の面から入射して第二の面から出射すると、第二の面で反射した第二の光の反射光とフィルタを透過して第二の面から出射した第一の光とが合波された平行光が得られる。このように本願のフィルタは発散光を平行光に変換するレンズを兼ねることができる。そのため、レンズを省略して部品数を少なくすることができる。以上より、本願のフィルタによれば、光モジュールの小型化を図ることが容易となる。 In the filter of the present application, the second surface is a rotating paraboloid, so if a light source of the second light, which is divergent light, is placed at the focal position, the reflected light is parallel to the rotation center axis of the rotating paraboloid. It becomes parallel light. Since the filter has a second surface through which the first light incident from the first surface can pass through the filter and be emitted, the filter is parallel to the rotation center axis of the rotating parabolic surface of the second surface. When the first light is incident from the first surface and emitted from the second surface, the reflected light of the second light reflected by the second surface and the first light emitted from the second surface are transmitted through the filter. A parallel light is obtained that is combined with the light of. As described above, the filter of the present application can also serve as a lens that converts divergent light into parallel light. Therefore, the number of parts can be reduced by omitting the lens. From the above, according to the filter of the present application, it becomes easy to reduce the size of the optical module.

上記フィルタにおいて、第二の面は、第一の光とは波長の異なる第二の光を反射するようにしてもよい。こうすることにより、互いに波長の異なる第一の光と第二の光とを適切に合波することができる。 In the above filter, the second surface may reflect the second light having a wavelength different from that of the first light. By doing so, the first light and the second light having different wavelengths can be appropriately combined.

上記フィルタにおいて、第二の面を含むように誘電体多層膜が形成されていてもよい。こうすることにより、第二の面における光の反射率を向上させることが容易となる。 In the above filter, a dielectric multilayer film may be formed so as to include the second surface. By doing so, it becomes easy to improve the reflectance of light on the second surface.

上記フィルタにおいて、第二の面の回転放物面の回転中心軸を含む断面において、第二の面の回転放物面の焦点の座標を（０，ｆ）とした場合に、２ｆ＝０．４～２ｍｍの関係を有してもよい。このような構成は、第一の光および第二の光がレーザダイオードから出射される光である場合に好適である。 In the above filter, when the focal point of the rotating paraboloid of the second surface is (0, f) in the cross section including the rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface, 2f = 0. It may have a relationship of 4 to 2 mm. Such a configuration is suitable when the first light and the second light are light emitted from the laser diode.

本願の光モジュールは、第一の光を出射する第一出射部を有する第一半導体発光素子と、第二の光を出射する第二出射部を有する第二半導体発光素子と、第一の光を平行光に変換する光学部品と、第一の光と第二の光とを合波するフィルタと、を備える。フィルタは、上記したフィルタである。第二の光は、光学部品により平行光に変換されて第一の面に入射する第一の光とは波長および偏光方向の少なくともいずれか一方が異なる。第二出射部は、第二の面の回転放物面の焦点に配置される。第二の面の回転放物面の回転中心軸と、第一の面に入射する第一の光の光軸とは、平行である。 The optical module of the present application includes a first semiconductor light emitting device having a first light emitting device that emits first light, a second semiconductor light emitting device having a second light emitting device that emits second light, and a first light. It is provided with an optical component that converts light into parallel light and a filter that combines the first light and the second light. The filter is the above-mentioned filter. The second light is converted into parallel light by an optical component and is different from the first light incident on the first surface in at least one of the wavelength and the polarization direction. The second exit is located at the focal point of the rotating paraboloid of the second surface. The rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface and the optical axis of the first light incident on the first surface are parallel.

本願の光モジュールは、第一の光と第二の光とを合波するフィルタとして、上記した本願のフィルタが適用される。そのため、第二の光を平行光に変換するレンズ等の光学部品を省略することができる。したがって、本願の光モジュールによれば、部品数を少なくして、小型化を図ることが容易となる。 In the optical module of the present application, the above-mentioned filter of the present application is applied as a filter for combining the first light and the second light. Therefore, it is possible to omit an optical component such as a lens that converts the second light into parallel light. Therefore, according to the optical module of the present application, it is easy to reduce the number of parts and reduce the size.

上記光モジュールにおいて、光学部品は、レンズであってもよい。こうすることにより、より適切に第一の光を平行光に変換して第一の面に入射することができる。 In the above optical module, the optical component may be a lens. By doing so, the first light can be more appropriately converted into parallel light and incident on the first surface.

上記光モジュールにおいて、光学部品は、第一の光を反射する回転放物面である反射面を有し、第一出射部は、反射面の回転放物面の焦点に配置されてもよい。こうすることにより、第一半導体発光素子から出射される拡散光を、反射面によって適切に平行光に変換することができる。 In the above optical module, the optical component has a reflecting surface which is a rotating paraboloid for reflecting the first light, and the first emitting portion may be arranged at the focal point of the rotating paraboloid of the reflecting surface. By doing so, the diffused light emitted from the first semiconductor light emitting device can be appropriately converted into parallel light by the reflecting surface.

上記光モジュールにおいて、光学部品は、上記したフィルタであり、反射面は、第二の面であってもよい。こうすることにより、同様の構成のフィルタを利用して、第一半導体発光素子から出射する第一の光と第二半導体発光素子から出射する第二の光とを合波することができる。したがって、より効率的に光モジュールを製造することができる。 In the optical module, the optical component may be the filter described above, and the reflective surface may be the second surface. By doing so, it is possible to combine the first light emitted from the first semiconductor light emitting device and the second light emitted from the second semiconductor light emitting device by using a filter having the same configuration. Therefore, the optical module can be manufactured more efficiently.

上記光モジュールにおいて、第二の面の回転放物面の焦点は、第二の面において反射した第二の光の光路外に位置してもよい。こうすることにより、第二の光の反射光を第二半導体発光素子が遮るのを回避することができる。 In the above optical module, the focal point of the rotating paraboloid of the second surface may be located outside the optical path of the second light reflected by the second surface. By doing so, it is possible to prevent the second semiconductor light emitting device from blocking the reflected light of the second light.

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願発明の一実施形態に係るフィルタを備えた光モジュールを、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。 [Details of Embodiments of the present invention]
Next, an optical module provided with a filter according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

（実施の形態１）
本願に係る光モジュールの一実施の形態である実施の形態１を、図１～図３を参照しつつ説明する。図１および図２は、本願の一実施形態に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す光モジュールにおいて、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３は、図２に示すキャップを取り外した状態における光モジュールを平面的に見た図である。図３は、光モジュールをベース板の板厚方向から見た図である。図３において、後述する第一フィルタ、第二フィルタおよび第三フィルタに備えられる突起部の図示を省略している。 (Embodiment 1)
The first embodiment, which is one embodiment of the optical module according to the present application, will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 and 2 are external perspective views showing the structure of the optical module according to the embodiment of the present application. FIG. 2 is a diagram corresponding to a state in which the cap shown in FIG. 1 is removed in the optical module shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of the optical module with the cap shown in FIG. 2 removed. FIG. 3 is a view of the optical module viewed from the plate thickness direction of the base plate. In FIG. 3, the projections provided in the first filter, the second filter, and the third filter, which will be described later, are not shown.

図１～図３を参照して、実施の形態１における光モジュール１Ａは、平板状の形状を有する支持板１１と、支持板１１の一方の主面１２Ａ上に配置され、光を形成する光形成ユニットとしての光形成部１３と、光形成部１３を覆うように支持板１１の一方の主面１２Ａ上に接触して配置されるキャップ１４と、支持板１１の他方の主面１２Ｂ側から一方の主面１２Ａ側まで貫通し、一方の主面１２Ａ側および他方の主面１２Ｂ側の両側に突出する複数のリードピン１６とを備える。支持板１１とキャップ１４とは、例えば、溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部１３は、支持板１１とキャップ１４とによりハーメチックシールされている。支持板１１とキャップ１４とにより取り囲まれる空間には、例えば乾燥空気等の水分が低減（除去）された気体が封入されている。キャップ１４には、光形成部１３からの光を透過するガラス製のＡＲ（ＡｎｔｉＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートが施された出射窓１５が形成されている。なお、平面的に見て（Ｚ軸方向から見た場合に）、支持板１１は、四隅の角が丸められた長方形形状である。キャップ１４についても、平面的に見て四隅の角が丸められた長方形形状である。そして、支持板１１の面積の方がキャップ１４の面積よりも大きく構成されており、キャップ１４を支持板１１上に接触して配置させた際に、支持板１１の外周がキャップ１４の外周から鍔状に突出している。 With reference to FIGS. 1 to 3, the optical module 1A in the first embodiment is arranged on a support plate 11 having a flat plate shape and one main surface 12A of the support plate 11, and forms light. From the light forming unit 13 as a forming unit, the cap 14 arranged in contact with one main surface 12A of the support plate 11 so as to cover the light forming unit 13, and the other main surface 12B side of the support plate 11. It is provided with a plurality of lead pins 16 that penetrate to one main surface 12A side and project to both sides of one main surface 12A side and the other main surface 12B side. The support plate 11 and the cap 14 are made airtight by, for example, being welded. That is, the light forming portion 13 is hermetically sealed by the support plate 11 and the cap 14. The space surrounded by the support plate 11 and the cap 14 is filled with a gas having reduced (removed) moisture such as dry air. The cap 14 is formed with an exit window 15 coated with an AR (Anti Reflection) coat made of glass that transmits light from the light forming portion 13. When viewed in a plane (when viewed from the Z-axis direction), the support plate 11 has a rectangular shape with rounded corners. The cap 14 also has a rectangular shape with rounded corners when viewed in a plane. The area of the support plate 11 is larger than the area of the cap 14, and when the cap 14 is placed in contact with the support plate 11, the outer periphery of the support plate 11 is from the outer periphery of the cap 14. It protrudes like a brim.

光形成部１３は、板状の形状を有するベース板２０を含む。ベース板２０は、平面的に見て、長方形形状を有する第一の面としての一方の主面２１Ａを有している。また、ベース板２０は、第二の面として一方の主面２１Ａの板厚方向の反対側に位置する他方の主面２１Ｂを有している。ベース板２０の長辺が延びる方向は、支持板１１の長辺が延びる方向と同じである（Ｘ軸方向）。ベース板２０の短辺が延びる方向は、支持板１１の短辺が延びる方向と同じである（Ｙ軸方向）。ベース板２０は、複数の半導体発光素子を搭載可能な半導体発光素子搭載領域２２と、複数のフィルタを搭載可能なフィルタ搭載領域２３とを含む。半導体発光素子搭載領域２２およびフィルタ搭載領域２３はそれぞれ、平面的に見て長方形形状を有する。半導体発光素子搭載領域２２の厚みは、フィルタ搭載領域２３の厚みと比較して大きくなっている。その結果、半導体発光素子搭載領域２２の高さは、フィルタ搭載領域２３の高さよりも高くなっている。 The light forming unit 13 includes a base plate 20 having a plate-like shape. The base plate 20 has one main surface 21A as a first surface having a rectangular shape when viewed in a plane. Further, the base plate 20 has the other main surface 21B located on the opposite side of one main surface 21A in the plate thickness direction as the second surface. The direction in which the long side of the base plate 20 extends is the same as the direction in which the long side of the support plate 11 extends (X-axis direction). The direction in which the short side of the base plate 20 extends is the same as the direction in which the short side of the support plate 11 extends (Y-axis direction). The base plate 20 includes a semiconductor light emitting device mounting area 22 on which a plurality of semiconductor light emitting elements can be mounted, and a filter mounting area 23 on which a plurality of filters can be mounted. The semiconductor light emitting device mounting area 22 and the filter mounting area 23 each have a rectangular shape when viewed in a plane. The thickness of the semiconductor light emitting device mounting region 22 is larger than the thickness of the filter mounting region 23. As a result, the height of the semiconductor light emitting device mounting region 22 is higher than the height of the filter mounting region 23.

半導体発光素子搭載領域２２上には、平板状の第一サブマウント３１と、平板状の第二サブマウント３２と、平板状の第三サブマウント３３とが配置されている。第一サブマウント３１上には、第一半導体発光素子としての第一半導体レーザである赤色レーザダイオード４１が配置されている。赤色レーザダイオード４１は、赤色の光を第一出射部４１Ａから出射する。第二サブマウント３２上には、第二半導体発光素子としての第二半導体レーザである緑色レーザダイオード４２が配置されている。緑色レーザダイオード４２は、緑色の光を第二出射部４２Ａから出射する。第三サブマウント３３上には、第三半導体発光素子としての第三半導体レーザである青色レーザダイオード４３が配置されている。青色レーザダイオード４３は、青色の光を第三出射部４３Ａから出射する。赤色レーザダイオード４１から出射される赤色の光と、緑色レーザダイオード４２から出射される緑色の光と、青色レーザダイオード４３から出射される青色の光とは、出射方向がそれぞれＹ軸方向であって平行である。第一出射部４１Ａ、第二出射部４２Ａ、第三出射部４３Ａは、赤色の光、緑色の光および青色の光の出射方向に垂直な同じ面（ＸＺ平面）に含まれる。なお、半導体発光素子搭載領域２２上には、光形成部１３の温度を測定するサーミスタ１７が搭載されている。サーミスタ１７は、第三サブマウント３３の横に間隔をあけて取り付けられている。 A flat plate-shaped first submount 31, a flat plate-shaped second submount 32, and a flat plate-shaped third submount 33 are arranged on the semiconductor light emitting device mounting region 22. A red laser diode 41, which is a first semiconductor laser as a first semiconductor light emitting device, is arranged on the first submount 31. The red laser diode 41 emits red light from the first emission unit 41A. A green laser diode 42, which is a second semiconductor laser as a second semiconductor light emitting device, is arranged on the second submount 32. The green laser diode 42 emits green light from the second emission unit 42A. A blue laser diode 43, which is a third semiconductor laser as a third semiconductor light emitting device, is arranged on the third submount 33. The blue laser diode 43 emits blue light from the third emission unit 43A. The red light emitted from the red laser diode 41, the green light emitted from the green laser diode 42, and the blue light emitted from the blue laser diode 43 are emitted in the Y-axis direction, respectively. It is parallel. The first emission unit 41A, the second emission unit 42A, and the third emission unit 43A are included in the same plane (XZ plane) perpendicular to the emission direction of the red light, the green light, and the blue light. A thermistor 17 for measuring the temperature of the light forming unit 13 is mounted on the semiconductor light emitting device mounting region 22. The thermistors 17 are spaced apart from each other next to the third submount 33.

フィルタ搭載領域２３には、第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３が配置されている。第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３はそれぞれ、例えば紫外線硬化接着剤によってフィルタ搭載領域２３に固定される。第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３は、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置される。第一フィルタ５１は、赤色の光を反射する。第二フィルタ５２は、赤色の光を透過することが可能であり、緑色の光を反射する。第三フィルタ５３は、赤色の光および緑色の光を透過することが可能であり、青色の光を反射する。第二フィルタ５２等の具体的な構成については、後に詳述する。 A first filter 51, a second filter 52, and a third filter 53 are arranged in the filter mounting area 23. The first filter 51, the second filter 52, and the third filter 53 are each fixed to the filter mounting region 23 by, for example, an ultraviolet curable adhesive. The first filter 51, the second filter 52, and the third filter 53 are arranged at intervals in the X-axis direction. The first filter 51 reflects red light. The second filter 52 is capable of transmitting red light and reflects green light. The third filter 53 is capable of transmitting red light and green light and reflects blue light. The specific configuration of the second filter 52 and the like will be described in detail later.

光モジュール１Ａは、電子冷却モジュール（以下、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ－ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｏｌｅｒ）と称する場合もある。）７０を含む。ＴＥＣ７０は、ベース板２０の一部と支持板１１との間に配置される。ＴＥＣ７０は、いわゆる熱電クーラー、あるいはペルチェモジュール（ペルチェ素子）であり、吸熱板７１と、放熱板７２と、電極を挟んで吸熱板７１と放熱板７２との間にそれぞれ間隔をあけて並べて配置される複数の柱状の半導体柱７３とを含む。吸熱板７１は、ベース板２０の他方の主面２１Ｂに接触して配置される。放熱板７２は、支持板１１の一方の主面１２Ａの一部に接触して配置される。ＴＥＣ７０に電流を供給して電流を流すことにより、吸熱板７１に接触するベース板２０の熱が支持板１１側へと移動し、ベース板２０が冷却される。その結果、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２および青色レーザダイオード４３の温度上昇を抑制することができる。すなわち、このＴＥＣ７０を設けることにより、赤色レーザダイオード４１、緑色レーザダイオード４２および青色レーザダイオード４３の温度を効率的に調整することができる。 The optical module 1A includes an electronic cooling module (hereinafter, may be referred to as a TEC (Thermo-Electric Cooler)) 70. The TEC 70 is arranged between a part of the base plate 20 and the support plate 11. The TEC 70 is a so-called thermoelectric cooler or Pelche module (Pelche element), and is arranged side by side with a space between the heat absorbing plate 71, the heat sink 72, and the heat absorbing plate 71 and the heat sink 72 with an electrode interposed therebetween. Includes a plurality of columnar semiconductor columns 73. The endothermic plate 71 is arranged in contact with the other main surface 21B of the base plate 20. The heat radiating plate 72 is arranged in contact with a part of one main surface 12A of the support plate 11. By supplying an electric current to the TEC 70 and passing the electric current, the heat of the base plate 20 in contact with the heat absorbing plate 71 is transferred to the support plate 11 side, and the base plate 20 is cooled. As a result, the temperature rise of the red laser diode 41, the green laser diode 42, and the blue laser diode 43 can be suppressed. That is, by providing this TEC 70, the temperatures of the red laser diode 41, the green laser diode 42, and the blue laser diode 43 can be efficiently adjusted.

次に、第二フィルタ５２の構成について説明する。図４は、図１に示す実施の形態１に係る光モジュール１Ａが備える第二フィルタ５２の外観斜視図である。図５は、図４に示す第二フィルタ５２の断面図である。図５は、図４中のＶ－Ｖで切断した場合の断面である。 Next, the configuration of the second filter 52 will be described. FIG. 4 is an external perspective view of the second filter 52 included in the optical module 1A according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the second filter 52 shown in FIG. FIG. 5 is a cross section when cut at VV in FIG.

図４および図５を参照して、本願の実施の形態１に係る光モジュール１Ａが備える第二フィルタ５２は、板状の形状を有する。第二フィルタ５２は、矢印Ｒで示す方向から見た場合に、後述する突起部５４を除いて矩形状である。第二フィルタ５２は、第一の面５２Ａおよび第二の面５２Ｂを備える。第一の面５２Ａと第二の面５２Ｂとは、それぞれ矢印Ｒで示す方向に間隔をあけて配置される。第一の面５２Ａは、平面である。矢印Ｒで示す方向は、第二フィルタ５２の第一の面５２Ａに垂直な方向である。 With reference to FIGS. 4 and 5, the second filter 52 included in the optical module 1A according to the first embodiment of the present application has a plate-like shape. The second filter 52 has a rectangular shape when viewed from the direction indicated by the arrow R, except for the protrusion 54 described later. The second filter 52 includes a first surface 52A and a second surface 52B. The first surface 52A and the second surface 52B are arranged at intervals in the direction indicated by the arrow R, respectively. The first surface 52A is a flat surface. The direction indicated by the arrow R is the direction perpendicular to the first surface 52A of the second filter 52.

第二フィルタ５２は、突起部５４を備える。突起部５４は、例えば、第二フィルタ５２をベース板２０の一方の主面２１Ａ上に取り付ける際に利用される。突起部５４は、第二フィルタ５２のうち、第一の面５２Ａおよび第二の面５２Ｂの双方と交差する面５５Ａに形成される。面５５Ａは、第一の面５２Ａと直交する。第二フィルタ５２は、面５５Ｂとベース板２０の一方の主面２１Ａとが対向するようにしてベース板２０の一方の主面２１Ａ上に搭載される。 The second filter 52 includes a protrusion 54. The protrusion 54 is used, for example, when the second filter 52 is mounted on one main surface 21A of the base plate 20. The protrusion 54 is formed on the surface 55A of the second filter 52 that intersects both the first surface 52A and the second surface 52B. The surface 55A is orthogonal to the first surface 52A. The second filter 52 is mounted on one main surface 21A of the base plate 20 so that the surface 55B and one main surface 21A of the base plate 20 face each other.

第二フィルタ５２は、第一の光である赤色の光を透過する材質からなる。第二フィルタ５２は、赤色の光を透過することが可能である。第二フィルタ５２は、波長選択性フィルタである。第一の面５２Ａから入射した赤色の光は、第二フィルタ５２を透過して第二の面５２Ｂから出射することが可能である。この時の赤色の光の入射方向は、例えば、後述する赤色の光の反射光の光軸５１Ｄを示す直線５６が延びる方向である。図５において、直線５６は、二点鎖線で図示している。すなわち、第一の面５２Ａに赤色の光が入射した場合、第二フィルタ５２内を透過して第二の面５２Ｂから赤色の光が出射する。 The second filter 52 is made of a material that transmits red light, which is the first light. The second filter 52 is capable of transmitting red light. The second filter 52 is a wavelength selectivity filter. The red light incident from the first surface 52A can pass through the second filter 52 and be emitted from the second surface 52B. The incident direction of the red light at this time is, for example, the direction in which the straight line 56 indicating the optical axis 51D of the reflected light of the red light, which will be described later, extends. In FIG. 5, the straight line 56 is illustrated by a chain double-dashed line. That is, when red light is incident on the first surface 52A, the red light is emitted from the second surface 52B through the second filter 52.

第二の面５２Ｂは、回転放物面である。第二の面５２Ｂは、第一の光である赤色の光とは波長の異なる第二の光である緑色の光を反射する。こうすることにより、互いに波長の異なる第一の光と第二の光とを後述するように適切に合波することができる。第二の面５２Ｂを含むように誘電体多層膜５５が形成されている。こうすることにより、第二の面５２Ｂにおける光の反射率を向上させることが容易となる。図５に示す断面において、第一の面５２Ａに交差する直線５６は、第二の面５２Ｂにも交差する。 The second surface 52B is a rotating paraboloid. The second surface 52B reflects green light, which is a second light having a wavelength different from that of red light, which is the first light. By doing so, the first light and the second light having different wavelengths can be appropriately combined as described later. The dielectric multilayer film 55 is formed so as to include the second surface 52B. By doing so, it becomes easy to improve the reflectance of light on the second surface 52B. In the cross section shown in FIG. 5, the straight line 56 that intersects the first surface 52A also intersects the second surface 52B.

第二の面５２Ｂの構成について、さらに説明する。図６は、ｘ－ｙ平面における放物線を示す図である。図６に示される放物線６１は、ｙ＝（ｘ／２ｆ）^２の式によって表される。この時、準線６２は、ｙ＝－ｆによって表され、焦点６３の座標位置は、（０，ｆ）によって表される。ｙ軸を中心に放物線６１を一回転させた時に得られる曲面が、回転放物面である。第二の面５２Ｂは、この回転放物面の一部から構成されている。図６に示す放物線６１の形状の一部が、図５に示す第二フィルタ５２の断面に表れる第二の面５２Ｂを構成する。 The configuration of the second surface 52B will be further described. FIG. 6 is a diagram showing a parabola in the xy plane. The parabola 61 shown in FIG. 6 is represented by the equation y = (x / 2f) ² . At this time, the quasi-line 62 is represented by y = −f, and the coordinate position of the focal point 63 is represented by (0, f). The curved surface obtained when the parabola 61 is rotated once around the y-axis is the rotating paraboloid surface. The second surface 52B is composed of a part of this rotating paraboloid. A part of the shape of the parabola 61 shown in FIG. 6 constitutes a second surface 52B appearing in the cross section of the second filter 52 shown in FIG.

図７は、回転放物面に発散光を照射した場合をｘ－ｙ平面において示す概略図である。図７を参照して、焦点６３から第二の面５２Ｂに対応する回転放物面６４に向かって出射される発散光６５は、回転放物面６４で反射し、平行光６６となる。平行光６６は、Ｙ軸に平行である。図７において、発散光６５および平行光６６は、破線で示されている。 FIG. 7 is a schematic view showing a case where the rotating paraboloid is irradiated with divergent light in the xy plane. With reference to FIG. 7, the divergent light 65 emitted from the focal point 63 toward the rotating paraboloid surface 64 corresponding to the second surface 52B is reflected by the rotating paraboloid surface 64 to become parallel light 66. The parallel light 66 is parallel to the Y axis. In FIG. 7, the divergent light 65 and the parallel light 66 are shown by broken lines.

再び図１～図５に戻って、第二フィルタ５２は、第二の面５２Ｂの回転放物面の焦点の位置に緑色レーザダイオード４２の第二出射部４２Ａが位置するようフィルタ搭載領域２３上に配置される（特に図３参照）。すなわち、緑色レーザダイオード４２の第二出射部４２Ａは、第二の面５２Ｂの回転放物面の焦点に位置する。本実施の形態では、第二出射部４２Ａが位置する第二の面５２Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５２Ｂにおいて反射した緑色の光の光路外に位置する。第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃは、Ｘ軸方向に延びている。 Returning to FIGS. 1 to 5, the second filter 52 is placed on the filter mounting area 23 so that the second emitting portion 42A of the green laser diode 42 is located at the focal position of the rotating paraboloid of the second surface 52B. (Especially see Figure 3). That is, the second emission portion 42A of the green laser diode 42 is located at the focal point of the rotating paraboloid of the second surface 52B. In the present embodiment, the focal point of the rotating paraboloid of the second surface 52B where the second emitting portion 42A is located is located outside the optical path of the green light reflected by the second surface 52B. The rotation center axis 52C of the rotation paraboloid surface of the second surface 52B extends in the X-axis direction.

第一フィルタ５１は、第一の面５１Ａおよび第二の面５１Ｂを備える。第一フィルタ５１は、第二フィルタ５２と基本的に同じであり、透過する光の波長および反射する光の波長が第二フィルタ５２とは異なる。具体的には、第一フィルタ５１は、赤色の光を反射する。赤色の光を反射する反射面が、回転放物面である第二の面５１Ｂである。第一フィルタ５１は、本実施形態においては、赤色レーザダイオード４１から出射される赤色の光を平行光に変換する光学部品である。第三フィルタ５３は、第一の面５３Ａおよび第二の面５３Ｂを備える。第三フィルタ５３は、第二フィルタ５２と基本的に同じであり、透過する光の波長および反射する光の波長が第二フィルタ５２とは異なる。具体的には、第三フィルタ５３は、赤色の光および緑色の光を透過することが可能であり、青色の光を反射する。青色の光を反射する反射面が、回転放物面である第二の面５３Ｂである。 The first filter 51 includes a first surface 51A and a second surface 51B. The first filter 51 is basically the same as the second filter 52, and the wavelength of the transmitted light and the wavelength of the reflected light are different from those of the second filter 52. Specifically, the first filter 51 reflects red light. The reflective surface that reflects red light is the second surface 51B, which is a rotating paraboloid. In the present embodiment, the first filter 51 is an optical component that converts red light emitted from the red laser diode 41 into parallel light. The third filter 53 includes a first surface 53A and a second surface 53B. The third filter 53 is basically the same as the second filter 52, and the wavelength of the transmitted light and the wavelength of the reflected light are different from those of the second filter 52. Specifically, the third filter 53 is capable of transmitting red light and green light, and reflects blue light. The reflective surface that reflects blue light is the second surface 53B, which is a rotating paraboloid.

第一フィルタ５１は、第二の面５１Ｂの回転放物面の焦点の位置に赤色レーザダイオード４１の第一出射部４１Ａが位置するようにフィルタ搭載領域２３上に配置される。本実施の形態では、第二の面５１Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５１Ｂにおいて反射した赤色の光の光路外に位置している。第一フィルタ５１の第二の面５１Ｂの回転放物面の回転中心軸５１Ｃは、第二フィルタ５２の第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃと一致する。第三フィルタ５３は、第二の面５３Ｂの回転放物面の焦点の位置に青色レーザダイオード４３の第三出射部４３Ａが位置するようにフィルタ搭載領域２３上に配置される。本実施の形態では、第二の面５３Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５３Ｂにおいて反射した青色の光の光路外に位置している。第三フィルタ５３の第二の面５３Ｂの回転放物面の回転中心軸５３Ｃは、第二フィルタ５２の第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃと一致する。 The first filter 51 is arranged on the filter mounting region 23 so that the first emission portion 41A of the red laser diode 41 is located at the focal position of the rotating paraboloid of the second surface 51B. In this embodiment, the focal point of the rotating paraboloid of the second surface 51B is located outside the optical path of the red light reflected by the second surface 51B. The rotation center axis 51C of the rotating paraboloid of the second surface 51B of the first filter 51 coincides with the rotation center axis 52C of the rotating paraboloid of the second surface 52B of the second filter 52. The third filter 53 is arranged on the filter mounting region 23 so that the third emission portion 43A of the blue laser diode 43 is located at the focal position of the rotating paraboloid of the second surface 53B. In this embodiment, the focal point of the rotating paraboloid of the second surface 53B is located outside the optical path of the blue light reflected by the second surface 53B. The rotation center axis 53C of the rotating paraboloid of the second surface 53B of the third filter 53 coincides with the rotation center axis 52C of the rotating paraboloid of the second surface 52B of the second filter 52.

光モジュール１Ａの動作について説明する。特に図３を参照して、赤色レーザダイオード４１の第一出射部４１Ａから出射された赤色の光は、光路Ｌ_１に沿って進行し、第一フィルタ５１の第二の面５１Ｂに入射する。赤色レーザダイオード４１から出射される光は、発散光である。第一フィルタ５１の第二の面５１Ｂは、赤色の光を反射する。赤色レーザダイオード４１から出射された光は、第二の面５１Ｂによって反射され、光路Ｌ_２に沿って進行する。第二の面５１Ｂは回転放物面であるため、第二の面５１Ｂに入射した発散光は、ここで平行光に変換される。赤色の光の反射光の光軸５１Ｄは、回転中心軸５１Ｃと平行である。すなわち、赤色の光の反射光は第二の面５１Ｂの回転放物面の回転中心軸５１Ｃに平行な平行光となる。光軸５１Ｄは、図３において二点鎖線で示している。 The operation of the optical module 1A will be described. In particular, with reference to FIG. 3, the red light emitted from the first emission unit 41A of the red laser diode 41 travels along the optical path L1 and is incident on the second surface 51B of the _first filter 51. The light emitted from the red laser diode 41 is divergent light. The second surface 51B of the first filter 51 reflects red light. The light emitted from the red laser diode 41 is reflected by the _second surface 51B and travels along the optical path L2. Since the second surface 51B is a rotating paraboloid, the divergent light incident on the second surface 51B is converted into parallel light here. The optical axis 51D of the reflected light of the red light is parallel to the rotation center axis 51C. That is, the reflected light of the red light is parallel light parallel to the rotation center axis 51C of the rotating paraboloid surface of the second surface 51B. The optical axis 51D is shown by a two-dot chain line in FIG.

光路Ｌ_２に沿って進行する赤色の光の反射光は、第二フィルタ５２の第一の面５２Ａに入射する。第二フィルタ５２は、赤色の光を透過することが可能であり、第一の面５２Ａから入射した赤色の光の反射光は、第二フィルタ５２を通過して第二の面５２Ｂから出射する。第二の面５２Ｂから出射した赤色の光の反射光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、第三フィルタ５３の第一の面５３Ａに入射する。第三フィルタ５３は、赤色の光を透過することが可能であり、第一の面５３Ａから入射した赤色の光の反射光は、第三フィルタ５３を通過して第二の面５３Ｂから出射する。第二の面５３Ｂから出射した赤色の光の反射光は光路Ｌ_４に沿ってさらに進行し、キャップ１４に設けられた出射窓１５（図１参照）から出射する。 The reflected light of the red light traveling along the optical path L2 is incident on the first surface 52A of the _second filter 52. The second filter 52 is capable of transmitting red light, and the reflected light of the red light incident from the first surface 52A passes through the second filter 52 and is emitted from the second surface 52B. .. The reflected light of the red light emitted from the second surface 52B further travels along the optical path L3 and is incident on the first surface 53A of the _third filter 53. The third filter 53 is capable of transmitting red light, and the reflected light of the red light incident from the first surface 53A passes through the third filter 53 and is emitted from the second surface 53B. .. The reflected light of the red light emitted from the _second surface 53B further travels along the optical path L4 and is emitted from the exit window 15 (see FIG. 1) provided in the cap 14.

緑色レーザダイオード４２の第二出射部４２Ａから出射された緑色の光は、光路Ｌ_５に沿って進行し、第二フィルタ５２の第二の面５２Ｂに入射する。緑色レーザダイオード４２から出射される光は、発散光である。第二フィルタ５２の第二の面５２Ｂは、緑色の光を反射する。緑色レーザダイオード４２から出射された光は、第二の面５２Ｂによって反射され、光路Ｌ_３に合流する。第二の面５２Ｂは回転放物面であるため、第二の面５２Ｂに入射した発散光は、ここで平行光に変換される。緑色の光の反射光の光軸５２Ｄは、回転中心軸５２Ｃと平行である。すなわち、緑色の光の反射光は第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃに平行な平行光となる。また、緑色の光の反射光の光軸５２Ｄは、赤色の光の反射光の光軸５１Ｄと一致する。 The green light emitted from the second emission portion 42A of the green laser diode 42 travels along the optical path L5 and is incident _on the second surface 52B of the second filter 52. The light emitted from the green laser diode 42 is divergent light. The second surface 52B of the second filter 52 reflects green light. The light emitted from the green laser diode 42 is reflected by the _second surface 52B and joins the optical path L3. Since the second surface 52B is a rotating paraboloid, the divergent light incident on the second surface 52B is converted into parallel light here. The optical axis 52D of the reflected light of the green light is parallel to the rotation center axis 52C. That is, the reflected light of the green light is parallel light parallel to the rotation center axis 52C of the rotating paraboloid surface of the second surface 52B. Further, the optical axis 52D of the reflected light of the green light coincides with the optical axis 51D of the reflected light of the red light.

第二フィルタ５２において、第二の面５２Ｂは回転放物面であり、焦点の位置に第二出射部４２Ａを配置しているため、反射光は第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃに平行な平行光となる。第二の面５２Ｂの回転放物面の回転中心軸５２Ｃと平行な赤色の光の反射光が第一の面５２Ａから入射して第二の面５２Ｂから出射すると、第二の面５２Ｂで反射した緑色の光の反射光と第二フィルタ５２を透過して第二の面５２Ｂから出射した赤色の光の反射光とが合波された平行光が得られる。このようにして、緑色の光の反射光は、赤色の光の反射光と合波される。 In the second filter 52, since the second surface 52B is a rotating paraboloid and the second emitting portion 42A is arranged at the focal position, the reflected light is the rotation of the rotating paraboloid of the second surface 52B. The light is parallel to the central axis 52C. When the reflected light of red light parallel to the rotation center axis 52C of the rotating parabolic surface of the second surface 52B is incident from the first surface 52A and emitted from the second surface 52B, it is reflected by the second surface 52B. Parallel light is obtained by combining the reflected light of the green light and the reflected light of the red light transmitted from the second filter 52 and emitted from the second surface 52B. In this way, the reflected light of the green light is combined with the reflected light of the red light.

第二の面５２Ｂから出射した緑色の光と赤色の光とが合波された光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、第三フィルタ５３の第一の面５３Ａに入射する。第三フィルタ５３は、緑色の光および赤色の光を透過することが可能であり、第一の面５３Ａから入射した緑色の光と赤色の光とが合波された光は、第三フィルタ５３を通過して第二の面５３Ｂから出射する。第二の面５３Ｂから出射した緑色の光と赤色の光とが合波された光は光路Ｌ_４に沿ってさらに進行し、キャップ１４に設けられた出射窓１５から出射される。 The combined light of the green light and the red light emitted from the second surface 52B further travels along the optical path L3 and is incident on the first surface 53A of the _third filter 53. The third filter 53 is capable of transmitting green light and red light, and the light obtained by combining the green light and the red light incident from the first surface 53A is the third filter 53. And exits from the second surface 53B. The combined light of the green light and the red light emitted from the _second surface 53B further travels along the optical path L4 and is emitted from the exit window 15 provided in the cap 14.

青色レーザダイオード４３の第三出射部４３Ａから出射された青色の光は、光路Ｌ_６に沿って進行し、第三フィルタ５３の第二の面５３Ｂに入射する。青色レーザダイオード４３から出射される光は、発散光である。第三フィルタ５３の第二の面５３Ｂは、青色の光を反射する。青色レーザダイオード４３から出射された光は、第二の面５３Ｂによって反射され、光路Ｌ_４に合流する。第二の面５３Ｂは回転放物面であるため、第二の面５３Ｂに入射した発散光は、ここで平行光に変換される。青色の光の反射光の光軸５３Ｄは、回転中心軸５３Ｃと平行である。すなわち、青色の光の反射光は第二の面５３Ｂの回転放物面の回転中心軸５３Ｃに平行な平行光となる。また、青色の光の反射光の光軸５３Ｄは、赤色の光の反射光の光軸５１Ｄおよび緑色の光の反射光の光軸５２Ｄの双方と一致する。 The blue light emitted from the third emission unit 43A of the blue laser diode 43 travels along the optical path L6 and is incident _on the second surface 53B of the third filter 53. The light emitted from the blue laser diode 43 is divergent light. The second surface 53B of the third filter 53 reflects blue light. The light emitted from the blue laser diode 43 is reflected by the _second surface 53B and joins the optical path L4. Since the second surface 53B is a rotating paraboloid, the divergent light incident on the second surface 53B is converted into parallel light here. The optical axis 53D of the reflected light of the blue light is parallel to the rotation center axis 53C. That is, the reflected light of the blue light is parallel light parallel to the rotation center axis 53C of the rotating paraboloid surface of the second surface 53B. Further, the optical axis 53D of the reflected light of the blue light coincides with both the optical axis 51D of the reflected light of the red light and the optical axis 52D of the reflected light of the green light.

第三フィルタ５３において、第二の面５３Ｂは回転放物面であり、焦点の位置に第三出射部４３Ａを配置しているため、反射光は第二の面５３Ｂの回転放物面の回転中心軸５３Ｃに平行な平行光となる。第二の面５３Ｂの回転放物面の回転中心軸５３Ｃと平行な赤色の光の反射光および緑色の光の反射光が第一の面５３Ａから入射して第二の面５３Ｂから出射すると、第二の面５３Ｂで反射した青色の光の反射光と第三フィルタ５３を透過して第二の面５３Ｂから出射した赤色の光の反射光および緑色の光の反射光とが合波された平行光が得られる。このようにして、青色の光の反射光は、赤色の光の反射光および緑色の光の反射光の双方と合波される。第二の面５３Ｂから出射した青色の光の反射光は光路Ｌ_４に沿ってさらに進行し、キャップ１４に設けられた出射窓１５から出射される。 In the third filter 53, the second surface 53B is a rotating paraboloid, and since the third emitting portion 43A is arranged at the focal position, the reflected light is the rotation of the rotating paraboloid of the second surface 53B. The light is parallel to the central axis 53C. When the reflected light of the red light and the reflected light of the green light parallel to the rotation central axis 53C of the rotating parabolic surface of the second surface 53B enter from the first surface 53A and are emitted from the second surface 53B, The reflected light of the blue light reflected on the second surface 53B, the reflected light of the red light transmitted from the third filter 53 and emitted from the second surface 53B, and the reflected light of the green light were combined. Parallel light is obtained. In this way, the reflected light of the blue light is combined with both the reflected light of the red light and the reflected light of the green light. The reflected light of the blue light emitted from the _second surface 53B further travels along the optical path L4 and is emitted from the exit window 15 provided in the cap 14.

実施の形態１の光モジュール１Ａは、赤色の光と緑色の光とを合波するフィルタとして、上記した第二フィルタ５２が適用される。第二フィルタ５２により、赤色の光と緑色の光とを適切に合波することができる。第二フィルタ５２を適用することにより、緑色の光を平行光に変換するレンズ等の光学部品を省略することができる。光モジュール１Ａは、赤色の光と緑色の光とを合波した光と青色の光とを合波するフィルタとして、上記した第三フィルタ５３が適用される。第三フィルタ５３により、赤色の光と緑色の光とを合波した光と青色の光とを適切に合波することができる。第三フィルタ５３を適用することにより、青色の光を平行光に変換するレンズ等の光学部品を省略することができる。したがって、実施の形態１の光モジュール１Ａによれば、部品数を少なくして、小型化を図ることが容易となる。 The second filter 52 described above is applied to the optical module 1A of the first embodiment as a filter for combining red light and green light. The second filter 52 can appropriately combine the red light and the green light. By applying the second filter 52, it is possible to omit an optical component such as a lens that converts green light into parallel light. The third filter 53 described above is applied to the optical module 1A as a filter for combining the light obtained by combining the red light and the green light and the blue light. By the third filter 53, the light obtained by combining the red light and the green light and the blue light can be appropriately combined. By applying the third filter 53, it is possible to omit an optical component such as a lens that converts blue light into parallel light. Therefore, according to the optical module 1A of the first embodiment, it is easy to reduce the number of parts and reduce the size.

この実施形態においては、光モジュール１Ａが備える第一フィルタ５１により赤色の光を平行光に変換する。すなわち、光モジュール１Ａが備える第一フィルタ５１は、赤色の光を反射する回転放物面である反射面を有する。第一出射部４１Ａは、第二の面５１Ｂである反射面の回転放物面の焦点に配置されている。したがって、赤色レーザダイオード４１から出射される拡散光を、反射面によって適切に平行光に変換することができる。この実施形態においては、赤色の光を平行光に変換するレンズを省略することができる。 In this embodiment, the red light is converted into parallel light by the first filter 51 included in the optical module 1A. That is, the first filter 51 included in the optical module 1A has a reflecting surface which is a rotating paraboloid that reflects red light. The first emitting portion 41A is arranged at the focal point of the rotating paraboloid of the reflecting surface which is the second surface 51B. Therefore, the diffused light emitted from the red laser diode 41 can be appropriately converted into parallel light by the reflecting surface. In this embodiment, the lens that converts red light into parallel light can be omitted.

この実施形態においては、赤色の光を平行光に変換する光学部品は、第一フィルタ５１であり、反射面は、第二の面５１Ｂである。したがって、第二フィルタ５２と同様の構成、具体的には、透過する光の波長および反射する光の波長が第二フィルタ５２とは異なり、他は同じ構成である第一フィルタ５１を利用して、赤色レーザダイオード４１から出射する赤色の光と緑色レーザダイオード４２から出射する緑色の光とを合波することができる。したがって、より効率的に光モジュール１Ａを製造することができる。 In this embodiment, the optical component that converts red light into parallel light is the first filter 51, and the reflective surface is the second surface 51B. Therefore, the first filter 51 having the same configuration as the second filter 52, specifically, the wavelength of the transmitted light and the wavelength of the reflected light are different from those of the second filter 52, and the other parts have the same configuration, is used. , The red light emitted from the red laser diode 41 and the green light emitted from the green laser diode 42 can be combined. Therefore, the optical module 1A can be manufactured more efficiently.

この実施形態においては、第二の面５１Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５１Ｂにおいて反射した赤色の光の光路外に位置しているため、赤色の光の反射光を赤色レーザダイオード４１が遮るのを回避することができる。第二の面５２Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５２Ｂにおいて反射した緑色の光の光路外に位置しているため、緑色の光の反射光を緑色レーザダイオード４２が遮るのを回避することができる。第二の面５３Ｂの回転放物面の焦点は、第二の面５３Ｂにおいて反射した青色の光の光路外に位置しているため、青色の光の反射光を青色レーザダイオード４３が遮るのを回避することができる。 In this embodiment, since the focal point of the rotating parabolic surface of the second surface 51B is located outside the optical path of the red light reflected by the second surface 51B, the reflected light of the red light is emitted by the red laser. It is possible to avoid blocking by the diode 41. Since the focal point of the rotating paraboloid of the second surface 52B is located outside the optical path of the green light reflected by the second surface 52B, the green laser diode 42 blocks the reflected light of the green light. It can be avoided. Since the focal point of the rotating parabolic surface of the second surface 53B is located outside the optical path of the blue light reflected by the second surface 53B, the blue laser diode 43 blocks the reflected light of the blue light. It can be avoided.

（実施の形態２）
図８は、本願の他の実施形態に係る光モジュールを示す外観斜視図である。図８を参照して、本願の実施の形態２に係る光モジュール１Ｂは、いわゆるＣＡＮパッケージタイプであって、円盤の形状を有する支持基体１０１と、支持基体１０１の一方の主面１０２上に配置され、光を形成する発光ユニットとしての光形成部１０３と、複数のリードピン１０４とを備えている。図８において、光モジュール１Ｂに備えられ、光形成部１０３を覆うキャップの図示を省略している。 (Embodiment 2)
FIG. 8 is an external perspective view showing an optical module according to another embodiment of the present application. With reference to FIG. 8, the optical module 1B according to the second embodiment of the present application is a so-called CAN package type, and is arranged on one main surface 102 of a support base 101 having a disk shape and a support base 101. It is provided with a light forming unit 103 as a light emitting unit that forms light, and a plurality of lead pins 104. In FIG. 8, the cap provided in the optical module 1B and covering the optical forming portion 103 is not shown.

光形成部１０３は、半円柱状の形状を有するベース部材であるベースブロック１０５を含む。ベースブロック１０５は、半円形状を有する底面において、支持基体１０１の一方の主面１０２に固定されている。 The light forming unit 103 includes a base block 105 which is a base member having a semi-cylindrical shape. The base block 105 is fixed to one main surface 102 of the support base 101 on the bottom surface having a semicircular shape.

光モジュール１Ｂは、赤色レーザダイオード４１と、緑色レーザダイオード４２と、青色レーザダイオード４３と、第一フィルタ５１と、第二フィルタ５２と、第三フィルタ５３とを備える。ベースブロック１０５の搭載面１０６上に、第一サブマウント３１、第二サブマウント３２および第三サブマウント３３が搭載されている。第一サブマウント３１上に赤色レーザダイオード４１が配置される。第二サブマウント３２上に緑色レーザダイオード４２が配置される。第三サブマウント３３上に青色レーザダイオード４３が配置される。ベースブロック１０５の搭載面１０６上に、第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３が搭載されている。 The optical module 1B includes a red laser diode 41, a green laser diode 42, a blue laser diode 43, a first filter 51, a second filter 52, and a third filter 53. The first submount 31, the second submount 32, and the third submount 33 are mounted on the mounting surface 106 of the base block 105. A red laser diode 41 is arranged on the first submount 31. A green laser diode 42 is arranged on the second submount 32. A blue laser diode 43 is arranged on the third submount 33. The first filter 51, the second filter 52, and the third filter 53 are mounted on the mounting surface 106 of the base block 105.

第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３の構成は、実施の形態１に示す場合と同様である。第一フィルタ５１、第二フィルタ５２および第三フィルタ５３と他の光学部品との配置関係についても、実施の形態１に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール１Ｂについても、赤色レーザダイオード４１から出射される光を平行光に変換するレンズ、緑色レーザダイオード４２から出射される光を平行光に変換するレンズおよび青色レーザダイオード４３から出射される光を平行光に変換するレンズを省略することができる。したがって、このような光モジュール１Ｂは、小型化を図ることが容易となる。 The configurations of the first filter 51, the second filter 52, and the third filter 53 are the same as those shown in the first embodiment. The arrangement relationship between the first filter 51, the second filter 52, and the third filter 53 and the other optical components is the same as that shown in the first embodiment. The optical module 1B having such a configuration also has a lens that converts the light emitted from the red laser diode 41 into parallel light, a lens that converts the light emitted from the green laser diode 42 into parallel light, and a blue laser diode 43. The lens that converts the emitted light into parallel light can be omitted. Therefore, such an optical module 1B can be easily miniaturized.

（実施の形態３）
図９は、本願のさらに他の実施形態に係る光モジュールの構成を示す外観斜視図である。図９を参照して、本願の実施の形態３に係る光モジュール１Ｃは、ベース板１２０と、第一のレーザダイオード１２１と、第二のレーザダイオード１２２と、第三のレーザダイオード１２３と、コリメートレンズ１２４と、第二フィルタ５２と、第三フィルタ５３と、ＴＥＣ１３０とを備える。ＴＥＣ１３０は、吸熱板１３１と、放熱板１３２と、複数の半導体柱１３３とを含む。第一のレーザダイオード１２１は、赤色の光を照射する。第二のレーザダイオード１２２は、緑色の光を照射する。第三のレーザダイオード１２３は、青色の光を照射する。 (Embodiment 3)
FIG. 9 is an external perspective view showing the configuration of the optical module according to still another embodiment of the present application. With reference to FIG. 9, the optical module 1C according to the third embodiment of the present application collimates with the base plate 120, the first laser diode 121, the second laser diode 122, the third laser diode 123, and the third laser diode 123. It includes a lens 124, a second filter 52, a third filter 53, and a TEC 130. The TEC 130 includes a heat absorbing plate 131, a heat radiating plate 132, and a plurality of semiconductor columns 133. The first laser diode 121 irradiates red light. The second laser diode 122 irradiates green light. The third laser diode 123 irradiates blue light.

ベース板１２０は、平面的に見て、長方形形状を有する第一の面としての一方の主面１２０Ａを有している。ベース板１２０の長辺が延びる方向は、Ｘ軸方向である。ベース板１２０の短辺が延びる方向は、Ｙ軸方向である。 The base plate 120 has one main surface 120A as a first surface having a rectangular shape when viewed in a plane. The direction in which the long side of the base plate 120 extends is the X-axis direction. The direction in which the short side of the base plate 120 extends is the Y-axis direction.

ベース板１２０は、ベース板１２０の一方の主面１２０Ａから垂直な方向（Ｚ軸方向）に延びる第一の壁部１２５と、同じく主面１２０Ａから垂直な方向に延びる第二の壁部１２６とを含む。第一の壁部１２５は、ベース板１２０の一方の短辺が位置する部分から延びている。第一の壁部１２５には、一つの開口が設けられている。第一の壁部１２５には、第一のレーザダイオード１２１が取り付けられている。第一の壁部１２５に設けられた開口を通じて、第一のレーザダイオード１２１により、矢印の方向に赤色の光を出射することができる。第二の壁部１２６は、ベース板１２０の一方の長辺が位置する部分から延びている。第二の壁部１２６には、第二のレーザダイオード１２２および第三のレーザダイオード１２３が取り付けられている。第二の壁部１２６には、Ｘ軸方向に間隔をあけて二つの開口が設けられている。第二の壁部１２６に設けられた第一の壁部１２５側に位置する一方側の開口を通じて、第二のレーザダイオード１２２により緑色の光を出射することができる。第二の壁部１２６に設けられた他方の開口を通じて、第三のレーザダイオード１２３により青色の光を出射することができる。 The base plate 120 includes a first wall portion 125 extending in a vertical direction (Z-axis direction) from one main surface 120A of the base plate 120, and a second wall portion 126 extending in a vertical direction from the main surface 120A. including. The first wall portion 125 extends from a portion where one short side of the base plate 120 is located. The first wall portion 125 is provided with one opening. A first laser diode 121 is attached to the first wall portion 125. Through the opening provided in the first wall portion 125, the first laser diode 121 can emit red light in the direction of the arrow. The second wall portion 126 extends from a portion where one long side of the base plate 120 is located. A second laser diode 122 and a third laser diode 123 are attached to the second wall portion 126. The second wall portion 126 is provided with two openings spaced apart from each other in the X-axis direction. Green light can be emitted by the second laser diode 122 through the opening on one side located on the side of the first wall portion 125 provided in the second wall portion 126. Blue light can be emitted by the third laser diode 123 through the other opening provided in the second wall 126.

ベース板１２０の一方の主面１２０Ａ上には、コリメートレンズ１２４と、第二フィルタ５２と、第三フィルタ５３とが搭載されている。コリメートレンズ１２４により、第一のレーザダイオード１２１から出射された発散光を平行光に変換することができる。すなわち、コリメートレンズ１２４は、第一のレーザダイオード１２１から出射される光を平行光に変換する光学部品である。 A collimating lens 124, a second filter 52, and a third filter 53 are mounted on one main surface 120A of the base plate 120. The collimating lens 124 can convert the divergent light emitted from the first laser diode 121 into parallel light. That is, the collimating lens 124 is an optical component that converts the light emitted from the first laser diode 121 into parallel light.

第二フィルタ５２は、上記した図４および図５に示すように第一の面５２Ａおよび回転放物面である第二の面５２Ｂを備える。第二フィルタ５２は、第二の面５２Ｂの回転中心軸が第一の光である赤色の光の光軸と平行となるように配置される。第二フィルタ５２は、第二のレーザダイオード１２２の出射部の位置が、第二の面５２Ｂである回転放物面の焦点の位置となるよう配置される。 The second filter 52 includes a first surface 52A and a second surface 52B, which is a rotating paraboloid, as shown in FIGS. 4 and 5 described above. The second filter 52 is arranged so that the rotation center axis of the second surface 52B is parallel to the optical axis of the red light which is the first light. The second filter 52 is arranged so that the position of the emitting portion of the second laser diode 122 is the position of the focal point of the rotating paraboloid surface which is the second surface 52B.

第三フィルタ５３は、第一の面５３Ａおよび回転放物面である第二の面５３Ｂを備える。第三フィルタ５３は、第二の面５３Ｂの回転中心軸が第一の光である赤色の光および緑色の光の光軸と平行となるように配置される。第二フィルタ５２は、第三のレーザダイオード１２３の出射部の位置が、第二の面５３Ｂである回転中心軸の焦点の位置となるよう配置される。 The third filter 53 includes a first surface 53A and a second surface 53B which is a rotating paraboloid. The third filter 53 is arranged so that the rotation center axis of the second surface 53B is parallel to the optical axes of the red light and the green light, which are the first lights. The second filter 52 is arranged so that the position of the emission portion of the third laser diode 123 is the position of the focal point of the rotation center axis, which is the second surface 53B.

第二フィルタ５２および第三フィルタ５３の構成は、実施の形態１に示す場合と同様である。第二フィルタ５２および第三フィルタ５３と他の光学部品との配置関係についても、実施の形態１に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール１Ｃについても、第二のレーザダイオード１２２から出射される光を平行光に変換するレンズおよび第三のレーザダイオード１２３から出射される光を平行光に変換するレンズを省略することができる。したがって、このような光モジュール１Ｃは、小型化を図ることが容易となる。 The configurations of the second filter 52 and the third filter 53 are the same as those shown in the first embodiment. The arrangement relationship between the second filter 52 and the third filter 53 and other optical components is the same as that shown in the first embodiment. Also for the optical module 1C having such a configuration, the lens that converts the light emitted from the second laser diode 122 into parallel light and the lens that converts the light emitted from the third laser diode 123 into parallel light are omitted. can do. Therefore, such an optical module 1C can be easily miniaturized.

（変形例）
上記第二フィルタ等において、第二の面の回転放物面の回転中心軸を含む断面において、第二の面の回転放物面の焦点の座標を（０，ｆ）とした場合に、２ｆ＝０．４～２ｍｍの関係を有してもよい。このような構成は、第一の光および第二の光がレーザダイオードから出射される光である場合に好適である。すなわち、２ｆを２ｍｍ以下とすることにより、光モジュールのサイズが大きくなるのを抑制することができる。また、２ｆを０．４ｍｍ以上とすることにより、フィルタのサイズが過度に小さくなるのを防ぐことができる。 (Modification example)
In the above second filter or the like, when the coordinates of the focal point of the rotating paraboloid of the second surface are (0, f) in the cross section including the rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface, 2f. It may have a relationship of = 0.4 to 2 mm. Such a configuration is suitable when the first light and the second light are light emitted from the laser diode. That is, by setting 2f to 2 mm or less, it is possible to suppress an increase in the size of the optical module. Further, by setting 2f to 0.4 mm or more, it is possible to prevent the size of the filter from becoming excessively small.

上記の実施の形態においては、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いることとしたが、これに限らず、例えば、半導体発光素子として発光ダイオードを用いることとしてもよい。 In the above embodiment, the laser diode is used as the semiconductor light emitting device, but the present invention is not limited to this, and for example, a light emitting diode may be used as the semiconductor light emitting device.

上記の実施の形態においては、３色以上の色を合波して出力することとしたが、これに限らず、２色の色を合波して出力する場合にも適用される。 In the above embodiment, it is decided to combine and output three or more colors, but the present invention is not limited to this, and it is also applied to the case where two colors are combined and output.

上記の実施の形態においては、第一半導体発光素子から出射する光の波長と第二半導体発光素子から出射する光の波長とが異なることとしたが、これに限らず、偏光方向の異なる光、例えば、同じ赤色といった波長を有する光であって、例えば、偏光方向を９０°回転させる１／２波長板を用いて偏光方向を異ならせた光を第二の光として用いることとしてもよい。 In the above embodiment, the wavelength of the light emitted from the first semiconductor light emitting element and the wavelength of the light emitted from the second semiconductor light emitting element are different, but the present invention is not limited to this. For example, light having the same wavelength as red, for example, light having a different polarization direction using a 1/2 wave plate that rotates the polarization direction by 90 ° may be used as the second light.

なお、上記の実施の形態においては、第二フィルタ等において、第一の面は平面であることとしたが、これに限らず、例えば、第一の面についても、回転放物面を備える構成としてもよい。 In the above embodiment, in the second filter or the like, the first surface is a flat surface, but the present invention is not limited to this, and for example, the first surface is also configured to include a rotating paraboloid. May be.

なお、上記実施の形態１および実施の形態２に係る光学部品は、第一フィルタであることとしたが、これに限らず、光学部品は、第一の光を反射する回転放物面である反射面を有し、第一出射部は、反射面の回転放物面の焦点に配置されてもよい。こうすることにより、第一半導体発光素子から出射される拡散光を、反射面によって適切に平行光に変換することができる。 The optical component according to the first embodiment and the second embodiment is the first filter, but the optical component is not limited to this, and the optical component is a rotating paraboloid that reflects the first light. It has a reflective surface and the first exit may be located at the focal point of the rotating paraboloid of the reflective surface. By doing so, the diffused light emitted from the first semiconductor light emitting device can be appropriately converted into parallel light by the reflecting surface.

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。本発明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。 It should be understood that the embodiments disclosed here are exemplary in all respects and are not restrictive in any way. The scope of the present invention is defined by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

本願のフィルタおよび光モジュールは、光モジュールの小型化が求められる場合に、特に有利に適用され得る。 The filters and optical modules of the present application may be applied particularly advantageously when miniaturization of the optical module is required.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ光モジュール
１１支持板
１２Ａ，１２Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，１０２，１２０Ａ主面
１３，１０３光形成部
１４キャップ
１５出射窓
１６，１０４リードピン
１７サーミスタ
２０，１２０ベース板
２２半導体発光素子搭載領域
２３フィルタ搭載領域
３１第一サブマウント
３２第二サブマウント
３３第三サブマウント
４１赤色レーザダイオード
４２緑色レーザダイオード
４３青色レーザダイオード
４１Ａ第一出射部
４２Ａ第二出射部
４３Ａ第三出射部
５１第一フィルタ
５２第二フィルタ
５３第三フィルタ
５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ第一の面
５１Ｂ，５２Ｂ，５３Ｂ第二の面
５１Ｃ，５２Ｃ，５３Ｃ回転中心軸
５１Ｄ，５２Ｄ，５３Ｄ光軸
５４突起部
５５誘電体多層膜
５５Ａ，５５Ｂ面
５６直線
６１放物線
６２準線
６３焦点
６４回転放物面
６５発散光
６６平行光
７０，１３０ＴＥＣ
７１，１３１吸熱板
７２，１３２放熱板
７３，１３３半導体柱
１０１支持基体
１０５ベースブロック
１０６搭載面
１２１第一のレーザダイオード
１２２第二のレーザダイオード
１２３第三のレーザダイオード
１２４コリメートレンズ
１２５第一の壁部
１２６第二の壁部 1A, 1B, 1C Optical module 11 Support plate 12A, 12B, 21A, 21B, 102, 120A Main surface 13,103 Optical forming part 14 Cap 15 Exit window 16,104 Lead pin 17 Thermista 20,120 Base plate 22 Semiconductor light emitting element mounted Area 23 Filter mounting area 31 First submount 32 Second submount 33 Third submount 41 Red laser diode 42 Green laser diode 43 Blue laser diode 41A First emission unit 42A Second emission unit 43A Third emission unit 51 First Filter 52 Second filter 53 Third filter 51A, 52A, 53A First surface 51B, 52B, 53B Second surface 51C, 52C, 53C Rotation center axis 51D, 52D, 53D Optical axis 54 Projection 55 Dielectric multilayer film 55A, 55B Surface 56 Straight 61 Radial line 62 Semi-line 63 Focus 64 Rotating radial surface 65 Diffuse light 66 Parallel light 70,130 TEC
71, 131 Heat absorbing plate 72, 132 Heat radiating plate 73, 133 Semiconductor pillar 101 Support base 105 Base block 106 Mounting surface 121 First laser diode 122 Second laser diode 123 Third laser diode 124 Collimating lens 125 First wall Part 126 Second wall part

Claims

A first semiconductor light emitting device having a first emission unit that emits first light,
A second semiconductor light emitting device having a second emission unit that emits a second light,
A third semiconductor light emitting device having a third emission unit that emits a third light,
An optical component that converts the first light into parallel light,
A second filter capable of transmitting the first light and combining the first light and the second light,
A third filter that combines the first light, the combined light of the second light, and the third light combined by the second filter is provided.
The second light is converted into parallel light by the optical component and is different from the first light incident on the first surface in at least one of the wavelength and the polarization direction.
The second filter is
The first surface of the second filter and
It is a rotating paraboloid, and the first light incident from the first surface of the second filter can pass through the second filter and be emitted, and reflects the second light. The second surface of the second filter is provided.
The third filter is
The first surface of the third filter and
It is a rotating paraboloid, and the first light and the second light incident from the first surface of the third filter can pass through the third filter and be emitted. The second surface of the third filter, which reflects three lights, is provided.
The second exit is located at the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter.
The third exit is located at the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the third filter.
The rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter and the optical axis of the first light incident on the first surface of the second filter are parallel to each other.
The rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface of the third filter is parallel to the optical axes of the first light and the second light incident on the first surface of the third filter. And
An optical module whose central axis of rotation of the rotating paraboloid of the second surface of the third filter coincides with the central axis of rotation of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter.

The optical module according to claim 1, wherein the optical component is a lens.

The optical component is a first filter including a second surface of the first filter, which is a rotating paraboloid that reflects the first light.
The optical module according to claim 1, wherein the first emitting unit is arranged at the focal point of a rotating paraboloid of the second surface of the first filter.

The optical module according to claim 3, wherein the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the first filter is located outside the optical path of the first light reflected on the second surface of the first filter. ..

Claims 1 to 4, wherein the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter is located outside the optical path of the second light reflected on the second surface of the second filter. The optical module according to any one item.

Claims 1 to 5, wherein the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the third filter is located outside the optical path of the third light reflected on the second surface of the third filter. The optical module according to any one item.

The optical module according to any one of claims 1 to 6, wherein a dielectric multilayer film is formed so as to include the second surface of the second filter or the third surface of the third filter. ..

When the coordinates of the focal point of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter are (0, f) in the cross section including the rotation center axis of the rotating paraboloid of the second surface of the second filter. The optical module according to any one of claims 1 to 7, which has a relationship of 2f = 0.4 to 2 mm.

The first light is red light,
The second light is green light,
The optical module according to any one of claims 1 to 8, wherein the third light is blue light.