JP7172817B2 - Optical module and light source device - Google Patents
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Description
本開示は、光モジュール、および光源装置に関するものである。 The present disclosure relates to optical modules and light source devices.
パッケージ内に半導体発光素子を配置した光モジュールが知られている(たとえば、特許文献1~2参照)。このような光モジュールは、表示装置、光ピックアップ装置、光通信装置など、種々の装置の光源として用いられる。
2. Description of the Related Art An optical module in which a semiconductor light-emitting element is arranged in a package is known (see
上記光モジュールにおいて、半導体発光素子から出射された光は、ベース部材上に実装されたレンズにより、スポットサイズが変換される。レンズは、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とが一致するように、その位置が調整されてベース部材上に固定される。レンズは、紫外線硬化性樹脂などの接着剤により固定される。 In the above optical module, the spot size of light emitted from the semiconductor light emitting element is converted by the lens mounted on the base member. The position of the lens is adjusted and fixed on the base member so that the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens are aligned. The lens is fixed with an adhesive such as an ultraviolet curable resin.
上記のような光モジュールについては、低温から高温といった広い温度範囲の環境下で用いられる場合がある。光モジュールの高性能化のためには、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とが長期にわたって高精度に一致することが望まれる。 The optical module as described above may be used in an environment with a wide temperature range from low temperature to high temperature. In order to improve the performance of the optical module, it is desired that the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens are aligned with high precision over a long period of time.
そこで、この発明は、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる光モジュールを提供することを目的の1つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one object of the present invention is to provide an optical module capable of aligning the optical axis of light emitted from a semiconductor light emitting element with the optical axis of a lens with high accuracy over a long period of time.
本開示に従った光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、15°以下である。 An optical module according to the present disclosure has a semiconductor light emitting element, a first surface, a lens that converts the spot size of light emitted from the semiconductor light emitting element, and a facing surface that faces the first surface. and a base member on which the lens is mounted, and a resin-made first bonding material disposed between the first surface and the opposing surface and bonding the lens and the base member. In a cross section that includes the optical axis of the lens and is perpendicular to the opposing surface, the first contact area, which is the area of the first surface that contacts the first bonding material, is the plane contacting the first contact area and the opposing surface. The angle formed is 15° or less.
上記光モジュールによれば、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる。 According to the above optical module, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be aligned with high precision over a long period of time.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、15°以下である。
[Description of Embodiments of the Present Invention]
First, the embodiments of the present disclosure are listed and described. An optical module of the present disclosure has a semiconductor light emitting element, a first surface, a lens for converting a spot size of light emitted from the semiconductor light emitting element, and a facing surface facing the first surface, A base member on which a lens is mounted, and a resin-made first bonding material disposed between the first surface and the opposing surface and bonding the lens and the base member are provided. In a cross section that includes the optical axis of the lens and is perpendicular to the opposing surface, the first contact area, which is the area of the first surface that contacts the first bonding material, is the plane contacting the first contact area and the opposing surface. The angle formed is 15° or less.
光モジュールにおいて、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズは、樹脂製の第一の接合材によってベース部材上に接合され、固定される。レンズとベース部材との間には、樹脂製の第一の接合材が介在する。ここで、第一の接合材の量が過多となると、ベース部材に対向するレンズの面である第一の面以外の領域まで第一の接合材が回り込むこととなる。この回り込む第一の接合材の量については、ばらつきがある。すなわち、レンズの光軸方向の一方側と他方側において、第一の接合材の回り込む量が異なることとなる。 In the optical module, the lens that converts the spot size of the light emitted from the semiconductor light emitting element is bonded and fixed on the base member with a resin first bonding material. A resin-made first bonding material is interposed between the lens and the base member. Here, if the amount of the first bonding material becomes excessive, the first bonding material will wrap around to areas other than the first surface, which is the surface of the lens facing the base member. There are variations in the amount of the first bonding material that wraps around. That is, the amount of the first bonding material that wraps around is different between one side and the other side of the lens in the optical axis direction.
光モジュールの組み立て時において、光モジュールは高温に曝される場合がある。また、光モジュールが高温の環境や低温の環境に繰り返し配置される場合もある。そうすると、光モジュールを構成する各部材は、熱膨張や熱収縮を繰り返すこととなる。この場合、樹脂製の第一の接合材の熱膨張、および熱収縮の度合いが特に激しい。 During assembly of the optical module, the optical module may be exposed to high temperatures. Also, the optical module may be repeatedly placed in hot and cold environments. Then, each member constituting the optical module repeats thermal expansion and thermal contraction. In this case, the degree of thermal expansion and thermal contraction of the resin-made first bonding material is particularly large.
第一の接合材の熱膨張や熱収縮は、第一の面と対向する対向面に垂直な方向のみならず、第一の面以外の領域に回り込んだ第一の接合材の影響によって、対向面に対して傾斜した方向の熱膨張や熱収縮が生じる。そして、光モジュールが配置される温度環境の変化が繰り返され、対向面に対して傾斜した方向の熱膨張や熱収縮が繰り返されると、第一の面以外の領域へ回り込む接合材の量の相違に起因して、レンズが経時的に傾いてしまうこととなる。特にレンズの光軸方向に傾いてしまうと、半導体発光素子から出射される光の光軸に対して一旦組み立て時に合わせたレンズの光軸がずれてしまうこととなる。その結果、長期にわたって半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを高精度に一致させることが困難となる。 The thermal expansion and thermal contraction of the first bonding material are not limited to the direction perpendicular to the opposing surface facing the first surface, but also due to the influence of the first bonding material that wraps around to areas other than the first surface. Thermal expansion and thermal contraction occur in a direction inclined with respect to the facing surface. When the temperature environment in which the optical module is arranged is repeatedly changed, and thermal expansion and thermal contraction are repeated in a direction inclined with respect to the opposing surface, the amount of the bonding material that wraps around to the area other than the first surface is different. As a result, the lens tilts over time. In particular, if the lens is tilted in the direction of the optical axis, the optical axis of the lens, which was once aligned at the time of assembly, deviates from the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element. As a result, it becomes difficult to align the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element with the optical axis of the lens with high accuracy over a long period of time.
上記光モジュールによれば、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、15°以下である。そうすると、レンズの光軸方向の一方側に配置される第一の接合材の量と他方側に配置される第一の接合材の量との差に基づくレンズの光軸方向における経時的なレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたって高精度に一致させることができる。 According to the above optical module, in the first contact area, which is the area of the first surface in contact with the first bonding material, the angle between the plane in contact with the first contact area and the opposing surface is 15° or less. be. Then, the lens changes over time in the optical axis direction of the lens based on the difference between the amount of the first bonding material arranged on one side of the lens in the optical axis direction and the amount of the first bonding material arranged on the other side of the lens. can be reduced. Therefore, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element can be aligned with the optical axis of the lens with high precision over a long period of time.
上記光モジュールにおいて、レンズの光軸方向における第一の面の幅は、レンズの光軸方向における第一の接触領域の幅よりも広くてもよい。このような構成によれば、レンズの光軸方向の側面側に第一の接合材が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材をレンズとベース部材との間に配置させて、レンズの光軸方向におけるレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。 In the above optical module, the width of the first surface in the optical axis direction of the lens may be wider than the width of the first contact area in the optical axis direction of the lens. According to such a configuration, it is possible to prevent the first bonding material from being arranged on the side surface of the lens in the optical axis direction. By doing so, the first bonding material can be more reliably arranged between the lens and the base member, and the inclination of the lens in the optical axis direction of the lens can be reduced. Therefore, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be aligned with high precision over a long period of time.
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、第一の凹部が設けられてもよい。レンズの光軸方向に離隔して設けられ、第一の凹部を規定する一対の第一の凹部側壁面同士のレンズの光軸方向における間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凹部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面の間に配置され、第一の凹部を規定する第一の凹部底壁面は、対向面を含んでもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の凹部内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may be provided with the first concave portion. The distance in the optical axis direction of the lens between the pair of side wall surfaces of the first concave portion defining the first concave portion, which are provided apart in the optical axis direction of the lens, is equal to the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. may be narrower than A first recess bottom wall surface that is arranged between the pair of first recess side wall surfaces and defines the first recess may include an opposing surface. With this configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material stays in the first concave portion, thereby suppressing the wraparound of the lens toward the side surface in the optical axis direction. can be done. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、第二の凹部が設けられてもよい。第二の凹部の縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凹部は、第二の凹部側壁面および第二の凹部側壁面に連なる第二の凹部底壁面によって規定されてもよい。第二の凹部底壁面は、対向面を含んでもよい。レンズの光軸方向における第二の凹部の縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第二の凹部内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凹部の縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may be provided with a second concave portion. The edge of the second recess may have a circular or elliptical shape when viewed in a direction perpendicular to the facing surface. The second recess may be defined by a second recess sidewall surface and a second recess bottom wall surface continuous with the second recess sidewall surface. The second recess bottom wall surface may include an opposing surface. The width of the edge of the second recess in the optical axis direction of the lens may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. With this configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material stays in the second concave portion, thereby suppressing the wraparound of the lens toward the side surface in the optical axis direction. can be done. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. Furthermore, since the edge of the second concave portion is circular or elliptical, the first bonding material arranged between the opposing surface and the first surface is subjected to stress generated during thermal expansion, thermal contraction, or the like. It is possible to avoid including the corners that are likely to be concentrated. As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、レンズの光軸方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられてもよい。レンズの光軸方向における第一の溝部のうちの第二の溝部側に位置する第一の縁と第二の溝部のうちの第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。レンズの光軸方向における第一の縁と第二の縁との間に、対向面が配置されていてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の溝部および第二の溝部のうちの少なくともいずれか一方に第一の接合材が流れ込むこととなり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となり、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may be provided with a first groove and a second groove that are spaced apart from each other in the optical axis direction of the lens and extend in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens. The distance between the first edge located on the second groove side of the first groove and the second edge of the second groove located on the first groove side in the optical axis direction of the lens is It may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. A facing surface may be arranged between the first edge and the second edge in the optical axis direction of the lens. With such a configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material flows into at least one of the first groove and the second groove, thereby preventing the lens from being damaged. It is possible to suppress wraparound to the side surface side in the optical axis direction. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material is not required, and the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be aligned with high precision over a long period of time during the manufacture of the optical module. efficiency can be achieved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材には、環状に連なる環状溝部が設けられてもよい。環状溝部の内縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面が配置されてもよい。レンズの光軸方向における環状溝部の内縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、環状溝部に第一の接合材が流れ込むこととなり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状溝部の内縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may be provided with an annular groove that continues in an annular fashion. The inner edge of the annular groove may have a circular or elliptical shape when viewed in a direction perpendicular to the facing surface. The opposing surface may be arranged in the plane of the area surrounded by the inner edge of the annular groove. The width of the inner edge of the annular groove in the optical axis direction of the lens may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. With such a configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material flows into the annular groove, so that it is possible to suppress the wraparound to the side surface of the lens in the optical axis direction. can. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. Furthermore, since the inner edge of the annular groove is circular or elliptical, the stress generated during thermal expansion, thermal contraction, etc. concentrates on the first bonding material arranged between the opposing surface and the first surface. Easy corners may not be included. As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出する第一の凸部を含んでもよい。レンズの光軸方向に離隔して設けられ、第一の凸部を規定する一対の第一の凸部側壁面同士のレンズの光軸方向における間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凸部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面の間に配置され、第一の凸部を規定する第一の凸部頂面は、対向面を含んでもよい。このように構成することにより、第一の凸部頂面に含まれる対向面に対して表面張力により留まる第一の接合材でレンズとベース部材とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材は、対向面上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材について、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the optical module described above, the base member may include a first projection projecting toward the mounted lens. The distance in the optical axis direction of the lens between the pair of side wall surfaces of the first convex portion defining the first convex portion, which are provided apart in the optical axis direction of the lens, is the first surface in the optical axis direction of the lens. may be narrower than the width of A first protrusion top surface that is arranged between the pair of first protrusion side wall surfaces and is continuous with each of the pair of first protrusion side wall surfaces and that defines the first protrusion includes an opposing surface. It's okay. By configuring in this way, the lens and the base member can be bonded with the first bonding material that stays on the opposing surface included in the top surface of the first convex portion by surface tension. In this case, the surplus first bonding material flows out from the facing surface, and it is possible to suppress the surplus first bonding material from wrapping around the side surface of the lens in the optical axis direction. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出する第二の凸部を含んでもよい。第二の凸部の縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凸部は、第二の凸部側壁面および第二の凸部側壁面に連なる第二の凸部頂面によって規定されてもよい。第二の凸部頂面は、対向面を含んでもよい。レンズの光軸方向における第二の凸部の縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第二の凸部頂面に含まれる対向面に対して表面張力により留まる第一の接合材でレンズとベース部材とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材は、対向面上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材について、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凸部の縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may include a second convex portion that protrudes toward the mounted lens. The edge of the second protrusion may have a circular or elliptical shape when viewed in a direction perpendicular to the facing surface. The second protrusion may be defined by the second protrusion side wall surface and the second protrusion top surface continuous with the second protrusion side wall surface. The second protrusion top surface may include an opposing surface. The edge width of the second convex portion in the optical axis direction of the lens may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. By configuring in this way, the lens and the base member can be bonded with the first bonding material that stays on the opposing surface included in the top surface of the second convex portion by surface tension. In this case, the surplus first bonding material flows out from the facing surface, and it is possible to suppress the surplus first bonding material from wrapping around the side surface of the lens in the optical axis direction. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. Furthermore, since the edge of the second protrusion is circular or elliptical, the first bonding material disposed between the opposing surface and the first surface is stressed during thermal expansion, thermal contraction, and the like. It is possible to avoid including the corners where the As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、レンズの光軸方向に垂直な方向に延び、搭載されるレンズ側に突出する第一の畝部および第二の畝部を含んでもよい。レンズの光軸方向における第一の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第一の境界と第二の畝部のうちの第一の畝部側に位置する第二の境界との間隔は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。レンズの光軸方向における第一の境界と第二の境界との間に、対向面が配置されてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、第一の畝部と第二の畝部との間に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となり、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base members are arranged separately in the optical axis direction of the lens, extend in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens, and protrude toward the lens to be mounted. may include ridges. A first boundary located on the second ridge side of the first ridges in the optical axis direction of the lens and a second boundary located on the first ridge side of the second ridges may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. A facing surface may be arranged between the first boundary and the second boundary in the optical axis direction of the lens. With this configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material remains between the first ridge and the second ridge, and the optical axis direction of the lens is reduced. Wrapping around to the side can be suppressed. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material is not required, and the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be aligned with high precision over a long period of time during the manufacture of the optical module. efficiency can be achieved.
上記光モジュールにおいて、ベース部材は、搭載されるレンズ側に突出し、環状に連なる環状畝部を含んでもよい。環状畝部の内縁は、対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状畝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面が配置されてもよい。レンズの光軸方向における環状畝部の内縁の幅は、レンズの光軸方向における第一の面の幅よりも狭くてもよい。このように構成することにより、第一の接合材が余剰となった場合でも、対向面に垂直な方向に見て環状畝部に囲まれた領域内に第一の接合材が留まり、レンズの光軸方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材の量の厳密な管理は不要となる。また、レンズとベース部材との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状畝部の内縁は円形状または楕円形状であるため、対向面と第一の面との間に配置される第一の接合材について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。 In the above optical module, the base member may include an annular ridge protruding toward the mounted lens and extending in an annular fashion. The inner edge of the annular ridge may have a circular or elliptical shape when viewed in a direction perpendicular to the facing surface. The facing surface may be located in the plane of the area enclosed by the inner edge of the annular ridge. The width of the inner edge of the annular ridge in the optical axis direction of the lens may be narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens. With this configuration, even if the first bonding material becomes excessive, the first bonding material remains in the region surrounded by the annular ridge when viewed in the direction perpendicular to the facing surface, and the lens is formed. It is possible to suppress wraparound to the side surface side in the optical axis direction. Therefore, strict control of the amount of the first bonding material becomes unnecessary. Also, it is possible to easily control the bonding area between the lens and the base member. Furthermore, since the inner edge of the annular ridge is circular or elliptical, the stress generated during thermal expansion, thermal contraction, etc. concentrates on the first bonding material arranged between the opposing surface and the first surface. It is possible to avoid including corners that are prone to breakage. As a result, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be matched with high precision over a long period of time, and the efficiency of manufacturing the optical module can be improved.
上記光モジュールにおいて、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面における第一の面の幅は、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面における第一の接触領域の幅よりも広くてもよい。このように構成することにより、レンズの光軸方向に垂直であって、対向面に垂直な断面において経時的なレンズの傾きを低減することができる。したがって、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。 In the above optical module, the width of the first surface in the cross section perpendicular to the optical axis direction of the lens and perpendicular to the opposing surface is the width of the first surface in the cross section perpendicular to the optical axis direction of the lens and perpendicular to the opposing surface. It may be wider than the width of one contact area. With this configuration, it is possible to reduce the inclination of the lens over time in a cross section perpendicular to the optical axis direction of the lens and perpendicular to the opposing surface. Therefore, the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens can be aligned with high precision over a long period of time.
上記光モジュールにおいて、複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子のそれぞれに対応して配置される複数のレンズと、複数の半導体発光素子から出射される光のうちの少なくとも一つの光を反射する反射面、およびベース部材と対向する第二の面を有し、ベース部材に搭載されて複数の半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、第二の面とベース部材との間に配置され、フィルタとベース部材とを接合する樹脂製の第二の接合材とをさらに備えてもよい。反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面における第二の面の幅は、反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面における第二の面に接する第二の接合材の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広くてもよい。このように構成することにより、反射面に垂直な軸を含み、第二の面に対向するベース部材の対向面に垂直な断面において、第二の接合材の回り込みに基づく経時的なフィルタの傾きを低減することができる。したがって、複数の半導体発光素子から出射される光を長期にわたって精度よく合波することができる。 In the above optical module, the plurality of semiconductor light emitting elements, the plurality of lenses arranged corresponding to the plurality of semiconductor light emitting elements, and the plurality of semiconductor light emitting elements reflect at least one light emitted from the plurality of semiconductor light emitting elements. and a second surface facing the base member, the filter being mounted on the base member for combining light from the plurality of semiconductor light emitting elements, and between the second surface and the base member. A resin-made second bonding material may be disposed to bond the filter and the base member. The width of the second surface in a cross section including the axis perpendicular to the reflecting surface and perpendicular to the facing surface of the base member facing the second surface includes the axis perpendicular to the reflecting surface and faces the second surface It may be wider than the width of the second contact area, which is the contact area of the second bonding material in contact with the second surface in the cross section perpendicular to the opposing surface of the base member. With this configuration, in a cross section that includes an axis perpendicular to the reflecting surface and is perpendicular to the opposing surface of the base member that faces the second surface, the inclination of the filter over time based on the wraparound of the second bonding material can be reduced. Therefore, light emitted from a plurality of semiconductor light emitting elements can be combined accurately over a long period of time.
上記光モジュールにおいて、複数の半導体発光素子は、赤色の光を出射する半導体発光素子、緑色の光を出射する半導体発光素子、および青色の光を出射する半導体発光素子を含んでもよい。このように構成することにより、これらの光を合波して出力する際に、所望の色の光を長期にわたって精度よく形成することができる。 In the above optical module, the plurality of semiconductor light emitting elements may include a semiconductor light emitting element that emits red light, a semiconductor light emitting element that emits green light, and a semiconductor light emitting element that emits blue light. By configuring in this way, when these lights are combined and output, it is possible to form light of a desired color with high precision over a long period of time.
本願の光源装置は、上記光モジュールと、光モジュールから出射される光を走査して出力するMEMSミラーとを含む。このような光源装置によると、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。 A light source device of the present application includes the above optical module and a MEMS mirror that scans and outputs light emitted from the optical module. According to such a light source device, it is possible to output highly accurately multiplexed light over a long period of time.
[本願発明の実施形態の詳細]
次に、本願発明の一実施形態に係る光モジュールを、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
[Details of the embodiment of the present invention]
Next, an optical module according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings below, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts, 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は、本願の一実施形態に係る光モジュールの構造を示す外観斜視図である。図2は、図1に示す光モジュールのキャップを取り外した状態を示す外観斜視図である。図3は、図2に示すキャップを取り外した状態における光モジュールを平面的に見た図である。図3は、光モジュールをベース板の板厚方向から見た図である。なお、図3において、光軸は破線で示している。
(Embodiment 1)
図1~図3を参照して、本実施の形態1における光モジュール1Aは、平板状の形状を有する支持板11を含む支持基体10と、支持板11の一方の主面12A上に配置され、光を形成する光形成ユニットとしての光形成部13と、光形成部13を覆うように支持板11の一方の主面12A上に接触して配置されるキャップ14と、支持板11の他方の主面12B側から一方の主面12A側まで貫通し、一方の主面12A側、および他方の主面12B側の両側に突出する複数のリードピン16とを備える。支持板11とキャップ14とは、例えば、溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部13は、支持板11とキャップ14とによりハーメチックシールされている。支持板11とキャップ14とにより取り囲まれる空間には、例えば乾燥空気等の水分が低減(除去)された気体が封入されている。キャップ14には、光形成部13からの光を透過するガラス製のAR(Anti Reflection)コートが施された出射窓15が形成されている。なお、平面的に見て(Z軸方向から見た場合に)、支持板11は、四隅の角が丸められた長方形形状である。キャップ14についても、平面的に見て四隅の角が丸められた長方形形状である。そして、支持板11の面積の方がキャップ14の面積よりも大きく構成されており、キャップ14を支持板11上に接触して配置させた際に、支持板11の外周がキャップ14の外周から鍔状に突出している。
Referring to FIGS. 1 to 3,
光形成部13は、ベース部材として板状の形状を有するベース板20を含む。ベース板20は、平面的に見て、長方形形状を有する第一の面としての一方の主面21Aを有している。また、ベース板20は、第二の面として一方の主面21Aの板厚方向の反対側に位置する他方の主面21Bを有している。ベース板20の長辺が延びる方向は、支持板11の長辺が延びる方向と同じである(X軸方向)。ベース板20の短辺が延びる方向は、支持板11の短辺が延びる方向と同じである(Y軸方向)。
The
ベース板20の主面21Aは、ベース領域22と、チップ搭載領域23とを含む。チップ搭載領域23の厚みは、ベース領域22に比べて大きくなっている。
チップ搭載領域23上には、平板状の第一サブマウント31、同じく平板状の第二サブマウント32、同じく平板状の第三サブマウント33が形成されている。第一サブマウント31上には、第一半導体発光素子としての第一半導体レーザである赤色レーザダイオード41が配置されている。第二サブマウント32上には、第二半導体発光素子としての第二半導体レーザである緑色レーザダイオード42が配置されている。第三サブマウント33上には、第三半導体発光素子としての第三半導体レーザである青色レーザダイオード43が配置されている。赤色レーザダイオード41から出射される赤色の光と、緑色レーザダイオード42から出射される緑色の光と、青色レーザダイオード43から出射される青色の光とは、出射方向がそれぞれY軸方向であって平行である。なお、チップ搭載領域23上には、光形成部13の温度を測定するサーミスタ17が搭載されている。サーミスタ17は、第三サブマウント33の横に間隔をあけて取り付けられている。
A flat
ベース領域22には、第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53が配置されている。すなわち、ベース板20上には、第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53が搭載されている。第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53は、それぞれ表面がレンズ面となっているレンズ部51A、52A、53Aを有している。第一レンズ51、第二レンズ52、第三レンズ53のレンズ部51A、52A、53Aの中心軸、すなわちレンズ部51A、52A、53Aの光軸は、それぞれ赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43の光軸に一致するように調整されている。光軸の調整、すなわち、光軸を合わせて第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53がベース領域22に取り付けられる工程は、所定の温度、例えば、室温の時に調整される。
A
第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53は、それぞれ赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43から出射される光のスポットサイズを変更する。第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53はそれぞれ第一の接合材25、具体的には、例えば紫外線硬化接着剤によってベース領域22に接合され、固定される。なお、この第一レンズ51等とベース板20との接合については、後に詳述する。
A
また、ベース領域22には、第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63が配置されている。第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63はそれぞれ第二の接合材64、具体的には、例えば紫外線硬化接着剤によってベース領域22に固定される。第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63は、例えば波長選択性フィルタである。また、第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63は、誘電体多層膜フィルタである。具体的には、第一フィルタ61は、赤色の光を反射する。第二フィルタ62は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する。第三フィルタ63は、赤色の光、および緑色の光を透過し、青色の光を反射する。第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63の主面は、それぞれ赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43から出射される光の出射方向に傾斜している。具体的には、第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63の主面は、それぞれ赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43から出射される光の出射方向に対して45°傾斜している。その結果、第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63は、赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43から出射される光を合波する。
A
支持基体10は、電子冷却モジュール(以下、TEC(Thermo-Electric Cooler)と称する場合もある。)70を含む。具体的には、支持基体10は、支持板11と、TEC70とから構成されている。TEC70は、ベース板20の一部と支持板11との間に配置される。TEC70は、いわゆる熱電クーラー、あるいはペルチェモジュール(ペルチェ素子)であり、吸熱板71と、放熱板72と、電極を挟んで吸熱板71と放熱板72との間にそれぞれ間隔をあけて並べて配置される複数の柱状の半導体柱73とを含む。吸熱板71は、ベース板20の他方の主面21Bに接触して配置される。放熱板72は、支持板11の一方の主面12Aの一部に接触して配置される。TEC70に電流を供給して電流を流すことにより、吸熱板71に接触するベース板20の熱が支持板11側へと移動し、ベース板20が冷却される。その結果、赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43の温度上昇を抑制することができる。すなわち、このTEC70を設けることにより、赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43の温度を効率的に調整することができる。なお、光モジュール1Aは、このTEC70を含まない構成としてもよい。
The
ここで、第一レンズ51とベース板20との接合状態について説明する。なお、第二レンズ52とベース板20との接合状態、および第三レンズ53とベース板20との接合状態については、第一レンズ51とベース板20との接合状態と同様であるため、それらの説明を省略する。
Here, the bonding state between the
図4は、第一レンズ51とベース板20とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。図4は、第一レンズ51の光軸54を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。なお、図4に示す第一レンズ51については、理解の容易の観点から、図2等に示す第一レンズ51を光軸方向に若干短くした形状としている。図5は、図4に示すベース板20をZ軸方向から見た図である。なお、図5において、第一レンズ51の後述する第一の面51BをZ軸方向に投影した輪郭55Aを一点鎖線で示し、後述する第一の接触領域25AをZ軸方向に投影した輪郭25Bを二点鎖線で示す。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a position where the
図4、および図5を参照して、レンズ部51Aを有する第一レンズ51は、ベース板20の一方の主面21A上に搭載される。なお、第一レンズ51の光軸54を破線で示している。第一レンズ51の光軸54の方向は、Y軸方向である。第一レンズ51は、一方の主面21Aに搭載された際に、ベース板20に対向する第一の面51Bを有する。第一の面51Bは、第一レンズ51の光軸54の方向における両端部の角が若干丸められているものの平らである。図4に示す場合において、第一の面51Bは、一方の主面21Aと平行である。ベース板20の一方の主面21Aは、第一の面51Bと対向する対向面21Cを有する。第一レンズ51とベース板20とは、樹脂製の第一の接合材25によって接合されている。第一の接合材25は、第一の面51Bと対向面21Cとの間に配置される。
4 and 5,
第一の接合材25は、第一の接触領域25Aにおいて、第一の面51Bと接触する。ここで、第一の接合材25に接触する第一の面51Bの領域である第一の接触領域25Aにおいて第一の接触領域25Aに接する平面25Cと対向面21Cとのなす角度は、15°以下、さらに好ましくは5°以下である。この場合、平面25Cと対向面21Cとは略平行であり、平面25Cと対向面21Cとのなす角度は、3°以下である。また、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の接触領域25Aの幅W2よりも広い。また、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直であって、対向面21Cに垂直な断面における第一の面51Bの幅W3は、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直であって、対向面21Cに垂直な断面における第一の接触領域25Aの幅W4よりも広い。
The
このような構成によると、第一レンズ51の光軸54の方向の一方側に配置される第一の接合材25の量と他方側に配置される第一の接合材25の量との差に基づく第一レンズ51の光軸54の方向における経時的な第一レンズ51の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
According to such a configuration, the difference between the amount of the
また、この実施形態によれば、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の接触領域25Aの幅W2よりも広いため、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側に第一の接合材25が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材25を第一レンズ51とベース板20との間に配置させて、第一レンズ51の光軸54の方向における第一レンズ51の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
Also, according to this embodiment, the width W1 of the first
また、この実施形態によれば、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直であって、対向面21Cに垂直な断面における第一の面51Bの幅W3は、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直であって、対向面21Cに垂直な断面における第一の接触領域25Aの幅W4よりも広いため、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直であって、対向面21Cに垂直な断面において経時的な第一レンズ51の傾きを低減することができる。赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
Further, according to this embodiment, the width W3 of the first
(実施の形態2)
なお、上記の実施の形態においては、第一の面51Bが平らである第一レンズ51の場合について説明したが、これに限らず、第一レンズ51は、第一レンズ51の全面が球面であるボールレンズであってもよい。
(Embodiment 2)
Although the
図6は、ボールレンズである第一レンズ56とベース板20とが配置される位置を拡大して示す拡大断面図である。図6は、第一レンズ56の光軸57を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。第一レンズ56については、図6に示すようにベース板20上に搭載された場合の光軸57を破線で示している。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing the position where the
図6を参照して、外周側に位置する面が全てレンズ部56Aである第一レンズ56は、ベース板20の一方の主面21A上に搭載される。第一レンズ56の光軸57の方向は、Y軸方向である。第一レンズ56は、一方の主面21Aに搭載された際に、ベース板20に対向する第一の面56Bを有する。第一の面56Bは、半球面である。この場合、光軸57よりもZ軸方向においてベース板20側に向く領域が、第一の面56Bとなる。ベース板20の一方の主面21Aは、第一の面56Bと対向する対向面21Cを有する。第一レンズ56とベース板20とは、第一の接合材25によって接合されている。第一の接合材25は、第一の面56Bと対向面21Cとの間に配置される。
Referring to FIG. 6 ,
第一の接合材25は、第一の接触領域25Aにおいて、第一の面56Bと接触する。ここで、第一の接合材25に接触する第一の面56Bの領域である第一の接触領域25Aにおいて第一の接触領域25Aに接する平面25Cと対向面21Cとのなす角度θは、15°以下である。図6においては、第一の接触領域25Aのうち最もY軸方向の端に位置する端部58Aにおける平面25Cを図示している。この場合、第一レンズ56の光軸57の方向の両端部58A、58Bの位置で、平面25Cと対向面21Cとの角度θが最大となる。この最大となる角度θが15°以下となるよう構成される。このとき、第一の接合材25の熱膨張や熱収縮が第一レンズ56に及ぼす力のうち、第一レンズ56の光軸57の方向に働く力の割合をおよそ25%以下にすることができる。また、第一レンズ56の光軸57の方向における第一の面56Bの幅W1は、第一レンズ56の光軸57の方向における第一の接触領域25Aの幅W2よりも広い。なお、この場合の第一の面56Bの幅W1は、第一レンズ56の直径に相当する。また、第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における第一の面56Bの幅についても、第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における第一の接触領域25Aの幅よりも広い。第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における第一の面56Bの幅についても、第一レンズ56の直径に相当する。
The
このような構成によっても、第一レンズ56の光軸57の方向の一方側に配置される第一の接合材25の量と他方側に配置される第一の接合材25の量との差に基づく第一レンズ56の光軸57の方向における経時的な第一レンズ56の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ56の光軸57とを長期にわたって高精度に一致させることができる。
Even with such a configuration, the difference between the amount of the
また、第一レンズ56の光軸57の方向における第一の面56Bの幅W1は、第一レンズ56の光軸57の方向における第一の接触領域25Aの幅W2よりも広いため、第一レンズ56の光軸57の方向の側面側に第一の接合材25が配置されることを抑制することができる。そうすると、より確実に第一の接合材25を第一レンズ56とベース板20との間に配置させて、第一レンズ56の光軸57の方向における第一レンズ56の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ56の光軸57とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
Also, since the width W1 of the first
また、第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における第一の面56Bの幅は、第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における第一の接触領域25Aの幅よりも広いため、第一レンズ56の光軸57の方向に垂直な方向における経時的な第一レンズ56の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ56の光軸57とを長期にわたってより高精度に一致させることができる。
Also, the width of the
(実施の形態3)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20には、第一の凹部が設けられており、第一レンズ51の光軸54の方向に離隔して設けられてもよい。第一の凹部を規定する一対の第一の凹部側壁面同士の第一レンズ51の光軸54の方向における間隔は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭くてもよい。一対の第一の凹部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面の間に配置され、第一の凹部を規定する第一の凹部底壁面は、対向面21Cを含んでもよい。図7、および図8は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20、および第一レンズ51の構成を示す図である。図7は、第一レンズ51の光軸54を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。図8は、図7に示すベース板20をZ軸方向から見た図である。
(Embodiment 3)
As for the configuration of the
図7、および図8を参照して、ベース板20には、第一の凹部26が設けられている。第一の凹部26は、Z軸方向から平面的に見た場合に矩形状に凹むように設けられている。第一レンズ51の光軸54の方向に離隔して設けられる一対の第一の凹部側壁面26A、26Cは、第一の凹部26を規定する。一対の第一の凹部側壁面26A、26Cのそれぞれと連なって一対の第一の凹部側壁面26A、26Cの間に配置される第一の凹部底壁面26Bは、第一の凹部26を規定する。第一の凹部側壁面26A、26Cはそれぞれ、ベース板20の一方の主面21Aに交差する。本実施形態においては、第一の凹部側壁面26A、26Cはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。第一の凹部底壁面26Bは、一方の主面21Aと平行である。第一の凹部26を規定する一対の第一の凹部側壁面26A、26C同士の第一レンズ51の光軸54の方向における間隔W5は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。第一の凹部26を規定する第一の凹部底壁面26Bは、対向面21Cを含む。この場合、第一の凹部底壁面26Bが、対向面21Cとなる。
Referring to FIGS. 7 and 8,
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、第一の凹部26内に第一の接合材25が留まることとなり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュール1Aの製造時における効率化を図ることができる。なお、上記の実施の形態においては、第一の凹部26は矩形状に凹むこととしたが、これに限らず、例えば、第一の凹部26は楕円状に凹んでいてもよいし、丸穴状に凹んでいてもよい。また、第一の凹部側壁面26A、26Cについても、一方の主面21Aに対して傾斜して延びる形状であってもよい。
With this configuration, even if the
なお、第一の凹部26の凹み量、具体的には、Z軸方向における一方の主面21Aと第一の凹部底壁面26Bとの距離は、20~200μmであることが好ましい。第一の凹部26の凹み量を20μm以上とすることにより、第一の接合材25の塗布位置を適切に制御することができる。また、第一の凹部26の凹み量を200μm以下とすることにより、ベース板20の厚みが過度に厚くならないようにすることができる。
The recess amount of the
(実施の形態4)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20には、第二の凹部が設けられてもよい。第二の凹部の縁は、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凹部は、第二の凹部側壁面および第二の凹部側壁面に連なる第二の凹部底壁面によって規定されてもよい。第二の凹部底壁面は、対向面21Cを含んでもよい。第一レンズ51の光軸54の方向における第二の凹部の縁の幅は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭くてもよい。図9は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20の構成を示す図である。図9は、実施の形態4に示す光モジュールに含まれるベース板20をZ軸方向から見た図である。なお、図9に示すベース板20を図9中のIX-IXで切断した場合の断面は、図7に示すベース板20の断面と同様に表れる。
(Embodiment 4)
Regarding the configuration of the
図9を参照して、ベース板20には、第二の凹部226が設けられている。第二の凹部226は、Z軸方向から平面的に見た場合に楕円形状に凹むように設けられている。すなわち、第二の凹部226の縁226Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状である。第二の凹部226は、第二の凹部側壁面226A、および第二の凹部側壁面226Aに連なる第二の凹部底壁面226Bによって規定される。第二の凹部側壁面226Aは、ベース板20の一方の主面21Aに交差する。本実施形態においては、第二の凹部側壁面226Aは、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。第二の凹部底壁面226Bは、一方の主面21Aと平行である。第二の凹部底壁面226Bは、対向面21Cを含む。本実施形態においては、第二の凹部底壁面226Bが、対向面21Cとなる。第一レンズ51の光軸54の方向における第二の凹部226の縁226Cの幅W15は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。本実施形態における第二の凹部226の縁226Cの幅W15は、楕円形状を有する第二の凹部226の縁226Cの短軸の長さに相当する。
Referring to FIG. 9,
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、第二の凹部226内に第一の接合材25が留まることとなり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凹部226の縁226Cは楕円形状であるため、対向面21Cと第一の面51Bとの間に配置される第一の接合材25について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
With this configuration, even if the
なお、図9に示す実施形態においては、幅W15は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅W15は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、第二の凹部226の縁226Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、第二の凹部226の縁226Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、第二の凹部226の凹み量については、上記した第一の凹部26と同様にしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 9, the width W15 corresponds to the length of the minor axis of the ellipse, but the width W15 is not limited to this and corresponds to the length of the major axis of the ellipse. may be equivalent to Also, the
(実施の形態5)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20には、第一レンズ51の光軸54の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられており、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の溝部における第二の溝部側に位置する第一の縁と第二の溝部における第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭く、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の縁と第二の縁との間に、対向面21Cが配置されていてもよい。図10、および図11は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20、および第一レンズ51の構成を示す図である。図10は、第一レンズ51の光軸54を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。図11は、図10に示すベース板20をZ軸方向から見た図である。
(Embodiment 5)
Regarding the structure of the
図10、および図11を参照して、ベース板20には、第一レンズ51の光軸54の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直な方向に延びる第一の溝部27Aおよび第二の溝部27Bが設けられている。具体的には、第一の溝部27Aおよび第二の溝部27Bは、Y軸方向に間隔をあけてX軸方向に延びる形状である。また、ベース板20には、X軸方向に間隔をあけてY軸方向に延びる第三の溝部27Cおよび第四の溝部27Dも設けられている。第一の溝部27A、第二の溝部27B、第三の溝部27C、および第四の溝部27Dは、環状に連なっている。Y軸方向に延びる第一の溝部27AとX軸方向に延びる第三の溝部27C、第四の溝部27Dとのそれぞれの境界を、図11中の破線で示している。Y軸方向に延びる第二の溝部27BとX軸方向に延びる第三の溝部27C、第四の溝部27Dとのそれぞれの境界についても、図11中の破線で示している。第一レンズ51の光軸54の方向における第一の溝部27Aのうちの第二の溝部27B側に位置する第一の縁27Gと第二の溝部27Bのうちの第一の溝部27A側に位置する第二の縁27Hとの間隔W6は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。この場合、第一の縁27Gを含む第一の側壁面27E、および第二の縁27Hを含む第二の側壁面27Fはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。対向面21Cは、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の縁27Gと第二の縁27Hとの間に配置される。
10 and 11 , on
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、第一の溝部27Aおよび第二の溝部27Bのうちの少なくともいずれか一方、さらには第三の溝部27C、第四の溝部27Dに第一の接合材25が流れ込むこととなり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となり、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
With this configuration, even if the
なお、溝部27A~27Dの凹み量、具体的には、Z軸方向における一方の主面21Aと溝部27A~27Dを規定する底壁面との距離は、20~200μmであることが好ましい。溝部27A~27Dの凹み量を20μm以上とすることにより、第一の接合材25の塗布位置を適切に制御することができる。また、溝部27A~27Dの凹み量を200μm以下とすることにより、ベース板20の厚みが過度に厚くならないようにすることができる。また、溝部27A~27Dのそれぞれの幅については、20~100μmであることが好ましい。なお、溝部27C、27Dを設けない構成としてもよい。
The recessed amount of the
(実施の形態6)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20には、環状に連なる環状溝部が設けられてもよい。環状溝部の内縁は、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面21Cが配置されてもよい。第一レンズ51の光軸54の方向における環状溝部の内縁の幅は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭くてもよい。図12は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20の構成を示す図である。図12は、実施の形態6に示す光モジュールに含まれるベース板20をZ軸方向から見た図である。なお、図12に示すベース板20を図12中のXII-XIIで切断した場合の断面は、図10に示すベース板20の断面と同様に表れる。
(Embodiment 6)
Regarding the configuration of the
図12を参照して、ベース板20には、環状に連なる環状溝部227が設けられている。環状溝部227は、内縁227Dを含む第一の側壁面227Aと、外縁227Eを含む第二の側壁面227Bと、第一の側壁面227Aおよび第二の側壁面227Bと連なる底壁面227Cと、を含む。第一の側壁面227Aおよび第二の側壁面227Bはそれぞれ、ベース板20の一方の主面21Aに交差する。本実施形態においては、第一の側壁面227Aおよび第二の側壁面227Bはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。底壁面227Cは、一方の主面21Aに平行に延びている。環状溝部227の内縁227Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状を有する。対向面21Cは、環状溝部227の内縁227Dによって囲まれる領域の面内に配置される。本実施形態においては、対向面21Cに垂直な方向に見て内縁227Dによって囲まれる領域が、対向面21Cとなる。なお、環状溝部227の外縁227Eについても、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状を有する。第一レンズ51の光軸54の方向における環状溝部227の内縁227Dの幅W16は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。本実施形態における環状溝部227の内縁227Dの幅W16は、楕円形状を有する環状溝部227の内縁227Dの短軸の長さに相当する。
Referring to FIG. 12,
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、環状溝部227に第一の接合材25が流れ込むこととなり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状溝部227の内縁227Dは楕円形状であるため、対向面21Cと第一の面51Bとの間に配置される第一の接合材25について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
With this configuration, even if the
なお、図12に示す実施形態においては、幅W16は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅W16は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、環状溝部227の内縁227Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、環状溝部227の内縁227Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、環状溝部227の凹み量については、上記した溝部27A~27Dと同様にしてもよい。
Note that in the embodiment shown in FIG. 12 , the width W16 corresponds to the length of the minor axis of the ellipse, but the width W16 is not limited to this and corresponds to the length of the major axis of the ellipse. may be equivalent to Also, the
(実施の形態7)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出する第一の凸部を含み、第一レンズ51の光軸54の方向に離隔して設けられ、第一の凸部を規定する一対の第一の凸部側壁面同士の第一レンズ51の光軸54の方向における間隔は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭く、一対の第一の凸部側壁面のそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面の間に配置され、第一の凸部を規定する第一の凸部頂面は、対向面21Cを含んでもよい。図13、および図14は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20、および第一レンズ51の構成を示す図である。図13は、第一レンズ51の光軸54を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。図14は、図13に示すベース板20をZ軸方向から見た図である。
(Embodiment 7)
Regarding the configuration of the
図13、および図14を参照して、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出する第一の凸部28を含む。第一レンズ51の光軸54の方向に離隔して設けられる一対の第一の凸部側壁面28A、28Cは、第一の凸部28を規定する。一対の第一の凸部側壁面28A、28Cのそれぞれと連なって一対の第一の凸部側壁面28A、28Cの間に配置される第一の凸部頂面28Bは、第一の凸部28を規定する。この場合、第一の凸部側壁面28A、28Cはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。第一の凸部頂面28Bは、一方の主面21Aと平行である。第一の凸部28を規定する一対の第一の凸部側壁面28A、28C同士の第一レンズ51の光軸54の方向における間隔W7は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。第一の凸部28を規定する第一の凸部頂面28Bは、対向面21Cを含む。第一の凸部頂面28Bが対向面21Cとなる。
13 and 14,
このように構成することにより、第一の凸部頂面28Bに含まれる対向面21Cに対して表面張力により留まる第一の接合材25で第一レンズ51とベース板20とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材25は、対向面21C上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材25について、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュール1Aの製造時における効率化を図ることができる。
By configuring in this way, the
なお、第一の凸部28の突出量、具体的には、Z軸方向における一方の主面21Aと第一の凸部頂面28Bとの距離は、30~200μmであることが好ましい。第一の凸部28の突出量を30μm以上とすることにより、第一の接合材25の塗布位置を適切に制御することができる。また、第一の凸部28の突出量を200μm以下とすることにより、第一レンズ51のZ軸方向の位置が不必要に高くなることを抑制して、光モジュール1Aのパッケージサイズの増大を抑制することができる。
The amount of projection of the first
(実施の形態8)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出する第二の凸部を含んでもよい。第二の凸部の縁は、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。第二の凸部は、第二の凸部側壁面および第二の凸部側壁面に連なる第二の凸部頂面によって規定されてもよい。第二の凸部頂面は、対向面21Cを含んでもよい。第一レンズ51の光軸54の方向における第二の凸部の縁の幅は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭くてもよい。図15は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20の構成を示す図である。図15は、実施の形態8に示す光モジュールに含まれるベース板20をZ軸方向から見た図である。なお、図15に示すベース板20を図15中のXV-XVで切断した場合の断面は、図13に示すベース板20の断面と同様に表れる。
(Embodiment 8)
Regarding the configuration of the
図15を参照して、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出する第二の凸部228を含む。第二の凸部228は、Z軸方向から平面的に見た場合に楕円形状に突出するように設けられている。すなわち、第二の凸部228の縁228Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状である。第二の凸部228は、第二の凸部側壁面228A、および第二の凸部側壁面228Aに連なる第二の凸部頂面228Bによって規定される。第二の凸部側壁面228Aは、ベース板20の一方の主面21Aに交差する。本実施形態においては、第二の凸部側壁面228Aは、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。第二の凸部頂面228Bは、一方の主面21Aと平行である。第二の凸部頂面228Bは、対向面21Cを含む。本実施形態においては、第二の凸部頂面228Bが、対向面21Cとなる。第一レンズ51の光軸54の方向における第二の凸部228の縁228Cの幅W17は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。本実施形態における第二の凸部228の縁228Cの幅W17は、楕円形状を有する第二の凸部228の縁228Cの短軸の長さに相当する。
Referring to FIG. 15,
このように構成することにより、第二の凸部頂面228Bに含まれる対向面21Cに対して表面張力により留まる第一の接合材25で第一レンズ51とベース板20とを接合することができる。この場合、余剰の第一の接合材25は、対向面21C上から流れ出ることとなり、余剰の第一の接合材25Cについて、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、第二の凸部228の縁228Cは楕円形状であるため、対向面21Cと第一の面51Bとの間に配置される第一の接合材25について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
With this configuration, the
なお、図15に示す実施形態においては、幅W17は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅W17は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、第二の凸部228の縁228Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、第二の凸部228の縁228Cは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、第二の凸部228の突出量については、上記した第一の凸部28と同様にしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 15, the width W17 corresponds to the length of the minor axis of the ellipse, but the width W17 is not limited to this and corresponds to the length of the major axis of the ellipse. may be equivalent to Also, the
(実施の形態9)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20は、第一レンズ51の光軸54の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直な方向に延び、搭載される第一レンズ51側に突出する第一の畝部および第二の畝部を含み、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第一の境界と第二の畝部のうちの第二の畝部側に位置する第二の境界との間隔は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭く、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の境界と第二の境界との間に、対向面21Cが配置されてもよい。図16、および図17は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20、および第一レンズ51の構成を示す図である。図16は、第一レンズ51の光軸54を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。図17は、図16に示すベース板20をZ軸方向から見た図である。
(Embodiment 9)
Regarding the structure of the
図16、および図17を参照して、ベース板20は、第一レンズ51の光軸54の方向にそれぞれ離隔して配置され、第一レンズ51の光軸54の方向に垂直な方向に延び、搭載される第一レンズ51側に突出する第一の畝部29Aおよび第二の畝部29Bを含む。具体的には、第一の畝部29Aおよび第二の畝部29Bは、Y軸方向に間隔をあけてX軸方向に延びる形状である。また、ベース板20には、X軸方向に間隔をあけてY軸方向に延び、搭載される第一レンズ51側に突出する第三の畝部29C、および第四の畝部29Dも設けられている。第一の畝部29A、第二の畝部29B、第三の畝部29C、および第四の畝部29Dは、環状に連なっている。Y軸方向に延びる第一の畝部29AとX軸方向に延びる第三の畝部29C、および第四の畝部29Dとのそれぞれの境界を、図17中の破線で示している。Y軸方向に延びる第二の畝部29BとX軸方向に延びる第三の畝部29C、および第四の畝部29Dとのそれぞれの境界についても、図17中の破線で示している。第一レンズ51の光軸54の方向における第一の畝部29Aのうちの第二の畝部29B側に位置する第一の境界29Gと第二の畝部29Bのうちの第一の畝部29A側に位置する第二の境界29Hとの間隔W8は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。この場合、第一の境界29Gを含む第一の側壁面29E、および第二の境界29Hを含む第二の側壁面29Fはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。第一レンズ51の光軸54の方向における第一の境界29Gと第二の境界29Hとの間に、対向面21Cが配置される。
16 and 17,
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、第一の畝部29Aと第二の畝部29Bとの間に第一の接合材25が留まり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となり、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
By configuring in this way, even when the
なお、畝部29A~29Dの突出量、具体的には、Z軸方向における一方の主面21Aと畝部29A~29Dに含まれる頂面との距離は、30~200μmであることが好ましい。畝部29A~29Dの突出量を30μm以上とすることにより、第一の接合材25の塗布位置を適切に制御することができる。また、畝部29A~29Dの突出量を200μm以下とすることにより、第一レンズ51のZ軸方向の位置が不必要に高くなることを抑制して、光モジュール1Aのパッケージサイズの増大を抑制することができる。また、畝部29A~29Dのそれぞれの幅については、20~100μmであることが好ましい。なお、畝部29C、29Dを設けない構成としてもよい。
The amount of protrusion of the
(実施の形態10)
なお、ベース板20の構成について、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出し、環状に連なる環状畝部を含んでもよい。環状畝部の内縁は、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。環状畝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、対向面21Cが配置されてもよい。第一レンズ51の光軸54の方向における環状畝部の内縁の幅は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅よりも狭くてもよい。図18は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20の構成を示す図である。図18は、実施の形態8に示す光モジュールに含まれるベース板20をZ軸方向から見た図である。
(Embodiment 10)
Regarding the configuration of the
図18を参照して、ベース板20は、搭載される第一レンズ51側に突出し、環状に連なる環状畝部229を含む。環状畝部229は、内縁229Dを含む第一の側壁面229Aと、外縁229Eを含む第二の側壁面229Bと、第一の側壁面229Aおよび第二の側壁面229Bと連なる頂面229Cと、を含む。第一の側壁面229Aおよび第二の側壁面229Bはそれぞれ、ベース板20の一方の主面21Aに交差する。本実施形態においては、第一の側壁面229Aおよび第二の側壁面229Bはそれぞれ、一方の主面21Aに対して垂直な方向に延びている。頂面229Cは、一方の主面21Aに平行に延びている。環状畝部229の内縁229Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状を有する。対向面21Cは、環状畝部229の内縁229Dによって囲まれる領域の面内に配置される。本実施形態においては、対向面21Cに垂直な方向に見て内縁229Dによって囲まれる領域が、対向面21Cとなる。なお、環状畝部229の外縁229Eについても、対向面21Cに垂直な方向に見て楕円形状を有する。第一レンズ51の光軸54の方向における環状畝部229の内縁229Dの幅W18は、第一レンズ51の光軸54の方向における第一の面51Bの幅W1よりも狭い。本実施形態における間隔W18は、楕円形状を有する環状畝部229の内縁229Dの短軸の長さに相当する。
Referring to FIG. 18,
このように構成することにより、第一の接合材25が余剰となった場合でも、環状畝部229に囲まれた領域内に第一の接合材25が留まることになり、第一レンズ51の光軸54の方向の側面側への回り込みを抑制することができる。したがって、第一の接合材25の量の厳密な管理は不要となる。また、第一レンズ51とベース板20との接合面積の制御を行いやすくすることができる。さらに、環状畝部229の内縁229Dは楕円形状であるため、対向面21Cと第一の面51Bとの間に配置される第一の接合材25について、熱膨張や熱収縮時等に生じる応力が集中しやすい角部を含めないようにすることができる。その結果、赤色レーザダイオード41から出射される光の光軸と第一レンズ51の光軸54とを長期にわたってより高精度に一致させながら、光モジュールの製造時における効率化を図ることができる。
With this configuration, even if the
なお、図18に示す実施形態においては、幅W18は、楕円形状の短軸の長さに相当することにしたが、これに限らず、幅W18は、楕円形状の長軸の長さに相当するようにしてもよい。また、環状畝部229の内縁229Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状であってもよい。すなわち、環状畝部229の内縁229Dは、対向面21Cに垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有してもよい。また、環状畝部229の突出量については、上記した畝部29A~29Dと同様にしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 18 , the width W18 corresponds to the length of the minor axis of the ellipse, but the width W18 is not limited to this and corresponds to the length of the major axis of the ellipse. may be equivalent to Also, the
(実施の形態11)
なお、上記の実施の形態において、第一フィルタ61とベース板20との接合状態について、以下のように構成してもよい。第二フィルタ62、および第三フィルタ63とベース板20との接合状態についても同様である。
(Embodiment 11)
In addition, in the above embodiment, the bonding state between the
図19は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールに備えられるベース板20、および第一フィルタ61の構成を示す図である。図19は、第一フィルタ61を含み、ベース板20の一方の主面21Aに垂直な断面図である。図20は、第一フィルタ61をZ軸方向から見た図である。なお、第一フィルタ61の反射面61Aに垂直な方向は、矢印Rで示す方向によって示される。図20において、後述する第二の接触領域64AをZ軸方向に投影した輪郭64Bを一点鎖線で示す。
FIG. 19 is a diagram showing configurations of a
図19、および図20を参照して、第一フィルタ61は、赤色レーザダイオード41から出射される光を反射する反射面61Aを有する。第一フィルタ61は、第二の接合材64によってベース板20の一方の主面21Aに接合されている。この場合、ベース板20の一方の主面21Aと対向する第二の面61Bにおいて、第一フィルタ61は接合されている。第二の面61Bは、第一フィルタ61の反射面61Aに垂直な方向おける両端部の角が若干丸められているものの平らである。図19に示す場合において、第二の面61Bは、一方の主面21Aと平行である。ベース板20の一方の主面21Aは、第二の面61Bと対向する対向面21Dを有する。第一フィルタ61とベース板20とは、樹脂製の第二の接合材64によって接合されている。第二の接合材64は、第二の面61Bと対向面21Dとの間に配置される。
19 and 20,
第二の接合材64は、第二の接触領域64Aにおいて、第二の面61Bと接触する。反射面61Aに垂直な軸65を含み、第二の面61Bに対向するベース板20の対向面21Dに垂直な断面における第二の面61Bの幅W11は、反射61A面に垂直な軸65を含み、第二の面61Bに対向するベース板20の対向面21Dに垂直な断面における第二の面61Bに接する第二の接合材64の接触領域である第二の接触領域64Aの幅W12よりも広い。
The
このように構成することにより、反射面61Aに垂直な軸65を含み、第二の面61Bに対向するベース板20の対向面21Dに垂直な断面において、第二の接合材64の回り込みに基づく経時的な第一フィルタ61の傾きを低減することができる。したがって、赤色レーザダイオード41から出射される光を長期にわたって精度よく合波することができる。
With this configuration, in a cross section including the
第一フィルタ61をベース板20に接合するに際し、上記した凹部26、一対の溝部27A、27B、さらには溝部27C、27D、凸部28、および一対の畝部29A、29B、さらには畝部29C、29Dの構成を利用して、接合するようにしてもよい。こうすることにより、より第一フィルタ61の傾きを低減することができる。
When the
(実施の形態12)
なお、光モジュールの構成については、以下のようにしてもよい。図21は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの外観斜視図である。図22は、図21に示す光モジュールを側面側から見た図である。図23は、図22に示す光モジュールにおいて、キャップを取り除いた状態を示す図である。光の出射方向は、矢印Tで示している。合波された光を領域Sによって示している。
(Embodiment 12)
Note that the configuration of the optical module may be as follows. FIG. 21 is an external perspective view of an optical module according to still another embodiment of the present disclosure; 22 is a side view of the optical module shown in FIG. 21. FIG. 23 is a diagram showing a state in which the cap is removed in the optical module shown in FIG. 22. FIG. The direction of light emission is indicated by an arrow T. FIG. Region S indicates the combined light.
図21、図22、および図23を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール1Bは、いわゆるCANパッケージタイプであって、円盤の形状を有する支持基体100と、支持基体100の一方の主面108上に配置され、光を形成する発光ユニットとしての光形成部102と、複数のリードピン106とを備えている。
21, 22, and 23, an
キャップ104には、光形成部102からの光を透過する貫通孔である出射窓105が形成されている。出射窓105には、主面が互いに平行な平板状の形状(円盤状の形状)を有し、光形成部102において形成された光を透過する透過板が配置されている。透過板は、たとえばガラスからなっている。
The
図23を参照して、光形成部102は、半円柱状の形状を有するベース部材であるベースブロック109を含む。ベースブロック109は、半円形状を有する底面107において、支持基体100の一方の主面108に固定されている。
Referring to FIG. 23,
光モジュール1Bは、赤色レーザダイオード111と、緑色レーザダイオード112と、青色レーザダイオード113と、第一レンズ117Aと、第二レンズ117Bと、第三レンズ117Cと、第一フィルタ114と、第二フィルタ115とを備える。第一レンズ117A、第二レンズ117B、および第三レンズ117Cはそれぞれ、ボールレンズである。ベースブロック109の搭載面109A上に、赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、青色レーザダイオード113、第一フィルタ114、第二フィルタ115が搭載されている。第一レンズ117Aは、赤色レーザダイオード111から出射される赤色の光のスポットサイズを変換する。第二レンズ117Bは、緑色レーザダイオード112から出射される緑色の光のスポットサイズを変換する。第三レンズ117Cは、青色レーザダイオード113から出射される青色の光のスポットサイズを変換する。第一フィルタ114は、青色の光を反射し、緑色の光、および赤色の光を透過する。第二フィルタ115は、緑色の光を反射し、赤色の光を透過する。
The
第一レンズ117A、第二レンズ117B、および第三レンズ117Cのベースブロック109への接合状態については、図6に示す場合と同様である。第一フィルタ114および第二フィルタ115と、ベースブロック109との接合状態については、上記した図19、および図20に示す場合と同様である。本実施形態においては、出射窓105から合波されたコリメート光が出射される。このような構成の光モジュール1Bは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
The bonding state of the
(実施の形態13)
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図24は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図24を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール1Cは、支持基体100と、キャップ104と、ベースブロック109と、リードピン106と、赤色レーザダイオード111と、緑色レーザダイオード112と、青色レーザダイオード113と、第一フィルタ114と、第二フィルタ115と、出射窓105とを備える。支持基体100、キャップ104、ベースブロック109、リードピン106、赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、青色レーザダイオード113、第一フィルタ114、および第二フィルタ115等の構成については、図21、図22および図23に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態は、支持基体100に搭載され、赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、および青色レーザダイオード113から出射される光のスポットサイズをそれぞれ変換するレンズを備えない構成である。本実施形態においては、赤色レーザダイオード111による発散光、緑色レーザダイオード112による発散光、および青色レーザダイオード113による発散光は第一フィルタ114、および第二フィルタ115によって合波され、出射窓105から出射される。第一フィルタ114、および第二フィルタ115のベースブロック109への接合状態については、上記した図19、および図20に示す場合と同様である。
(Embodiment 13)
Note that the optical module may have the following configuration. FIG. 24 is a schematic cross-sectional view of an optical module according to yet another embodiment of the present disclosure; Referring to FIG. 24, an
光モジュール1Cは、複数の半導体発光素子、具体的には、赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、青色レーザダイオード113を備える構成である。これら赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード、および青色レーザダイオード113から出射される光を第一フィルタ114、および第二フィルタ115によって合波して出力する。このような光モジュール1Cについても、半導体発光素子から出射され、合波される光の光軸を長期にわたって高精度に一致させることが求められる。
The
図24に併せて図19を参照して、本実施形態に係る光モジュール1Cは、複数の半導体発光素子としての赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、および青色レーザダイオード113と、第一フィルタ114と、第二フィルタ115とを備える。第二フィルタ115は、緑色レーザダイオード112から出射される緑色の光を反射する反射面116A、およびベース部材としてのベースブロック109と対向する第二の面(図24に示す第二フィルタ115を図19に示す第一フィルタ61とした場合の第二の面61Bに相当)を有する。第二フィルタ115は、赤色の光を透過する。第一フィルタ114は、青色レーザダイオード113から出射される青色の光を反射する反射面116B、およびベースブロック109と対向する第二の面(図24に示す第一フィルタ114を図19に示す第一フィルタ61とした場合の第二の面61Bに相当)を有する。第一フィルタ114は、赤色の光、および緑色の光を透過する。赤色レーザダイオード111、緑色レーザダイオード112、および青色レーザダイオード113から出射される光は、赤色の光を透過し、反射面116Aによって緑色の光を反射する第二フィルタ115、および赤色の光と緑色の光とを透過し、反射面116Bによって青色の光を反射する第一フィルタ114によって合波される。光モジュール1Cは、第一フィルタ114、および第二フィルタ115のそれぞれの第二の面とベースブロック109との間に配置され、第一フィルタ114、および第二フィルタ115とベースブロック109とを接合する上記した図19に示す樹脂製の第二の接合材64とを備える。第一フィルタ114、および第二フィルタ115において、反射面116A、116Bに垂直な方向における第二の面の幅は、反射面116A、116Bに垂直な方向における、第二の面に接する第二の接合材64の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広い。
Referring to FIG. 19 in addition to FIG. 24,
このような光モジュール1Cは、第一フィルタ114、および第二フィルタ115によって合波される光の光軸のずれを長期にわたって抑制することができる。その結果、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
Such an
(実施の形態14)
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図25は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図25を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール1Dは、支持基体100と、キャップ104と、ベースブロック109と、リードピン106と、赤色レーザダイオード111と、緑色レーザダイオード112と、青色レーザダイオード113と、第一フィルタ114と、第二フィルタ115と、ボールレンズ118とを備える。支持基体100等の構成については、図21、図22および図23に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態においては、赤色レーザダイオード111による発散光、緑色レーザダイオード112による発散光、および青色レーザダイオード113による発散光を第一フィルタ114、および第二フィルタ115によって合波し、キャップ104に取り付けられたボールレンズ118で集光して出射する。第一フィルタ114、および第二フィルタ115のベースブロック109への接合状態については、上記した図19、および図20に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール1Dは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
(Embodiment 14)
Note that the optical module may have the following configuration. FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of an optical module according to yet another embodiment of the present disclosure; Referring to FIG. 25, an
(実施の形態15)
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図26は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図26を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール1Eは、支持基体100と、キャップ104と、ベースブロック109と、リードピン106と、赤色レーザダイオード111と、緑色レーザダイオード112と、青色レーザダイオード113と、第一フィルタ114と、第二フィルタ115と、非球面レンズ119とを備える。支持基体100等の構成については、図21、図22および図23に示す場合と同様であるため、それらの説明を省略する。本実施形態においては、赤色レーザダイオード111による発散光、緑色レーザダイオード112による発散光、および青色レーザダイオード113による発散光を第一フィルタ114、および第二フィルタ115によって合波し、キャップに取り付けられた非球面レンズ119でコリメート光に変換して出射する。第一フィルタ114、および第二フィルタ115のベースブロック109への接合状態については、上記した図19、および図20に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール1Eは、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
(Embodiment 15)
Note that the optical module may have the following configuration. FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of an optical module according to yet another embodiment of the present disclosure; 26, an
(実施の形態16)
なお、光モジュールについては、以下の構成としてもよい。図27は、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュールの概略断面図である。図27を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光モジュール1Fは、赤色レーザダイオード41を含むCANパッケージ120Aと、緑色レーザダイオード42を含むCANパッケージ120Bと、青色レーザダイオード43を含むCANパッケージ120Cと、第一レンズ51と、第二レンズ52と、第三レンズ53と、第一フィルタ61と、第二フィルタ62と、第三フィルタ63と、第一レンズ51等を搭載するベース板20と、ベース板20等をその内部に収容する筐体19とを備える。筐体19を構成する壁に、CANパッケージ120A、120B、120Cが嵌め込まれている。合波された光は、筐体19に設けられた出射窓15から出射される。第一レンズ51、第二レンズ52、および第三レンズ53のベース板20への接合状態については、図4に示す場合と同様である。第一フィルタ61、第二フィルタ62、および第三フィルタ63のベース板20への接合状態については、上記した図19、および図20に示す場合と同様である。このような構成の光モジュール1Fであっても、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる。
(Embodiment 16)
Note that the optical module may have the following configuration. FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of an optical module according to yet another embodiment of the present disclosure; 27, an
(実施の形態17)
図28は、実施の形態1に係る光モジュール1Aを備える光源装置を平面的に見た図である。なお、図28において、光源装置によって表示される映像の範囲を、領域Pによって示している。図28において、光モジュール1Aは、簡略化して図示している。
(Embodiment 17)
FIG. 28 is a plan view of the light source device including the
図28を参照して、本開示のさらに他の実施形態に係る光源装置121は、光モジュール1Aと、全体を覆うパッケージと、板状のベースフレーム122と、整形レンズ123と、ビームスプリッタ124と、集光レンズ125と、三つのミラー126A、126B、126Cと、モニターフォトダイオード127と、アパーチャ128と、周期的に角度を往復して変えることができ、光モジュール1Aから出射される光を走査して出力するMEMSミラー129とを備える。なお、光モジュール1Aから出射される光120を破線で示している。パッケージには、出力用の出射窓が設けられている。ベースフレーム122は、矩形状である。ベースフレーム122は、パッケージの内方側に配置される。光モジュール1A、整形レンズ123、ビームスプリッタ124、集光レンズ125、三つのミラー126A、126B、126C、モニターフォトダイオード127、アパーチャ128、およびMEMSミラー129は、ベースフレーム122の主面122A上に配置される。光モジュール1Aから出射された光が通過する位置に整形レンズ123が配置され、光の縦横比が整えられる。そして、整形レンズ123を通過した光が照射される位置にビームスプリッタ124が配置される。ビームスプリッタ124により分けられた光の一部が集光レンズ125を介してモニターフォトダイオード127に入射され、光量等が監視される。ベースフレーム122上に配置された三つのミラー126A、126B、126Cにより光の角度が変えられ、アパーチャ128によって迷光が排除され、MEMSミラー129に入射される。そして、MEMSミラー129により入射された光が反射され、出射窓から出射される。MEMSミラー129の角度を水平、および垂直方向に高速に動かし、赤色レーザダイオード41、緑色レーザダイオード42、および青色レーザダイオード43の出力をMEMSミラー129の動きに合わせて変調することで、光源装置121は、フルカラーの映像を表示することができる。
Referring to FIG. 28, a
このような構成の光源装置121は、長期にわたって精度よく複数の光を合波することができる光モジュール1A、および光モジュール1Aから出射される光を走査して出力するMEMSミラー129とを含むため、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。整形レンズ123、ミラー126A、126B、126Cを光モジュール1Aの内部に設けられる第一レンズ51等と同様の構成により樹脂製の接合材で接着してもよい。光モジュール1AとMEMSミラー129の光軸の関係を長期にわたって高精度に保つことができる。
The
なお、上記した光源装置121は、例えば、単色のレーザダイオードと、このレーザダイオードから出射される光のスポットサイズを変換するレンズとを備える光モジュールを備える構成としてもよい。すなわち、光源装置121に備えられる光モジュールは、半導体発光素子と、第一の面を有し、半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、第一の面と対向する対向面を有し、レンズを搭載するベース部材と、第一の面と対向面との間に配置され、レンズとベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備える。レンズの光軸を含み、対向面に垂直な断面において、第一の接合材に接触する第一の面の領域である第一の接触領域において第一の接触領域に接する平面と対向面とのなす角度は、15°以下である。このような構成の光源装置121であっても、高精度に合波された光を長期にわたって出力することができる。また、上記した光源装置121は、図24、図25、図26に示すようにレンズを備えず、第一フィルタ等が図19、および図20に示すような接合状態で接合されている光モジュールを備える構成としてもよい。
Note that the
なお、上記の実施の形態に係る光モジュール(実施例)と、第一の面51B以外の領域まで第一の接合材25が回り込んだ状態の光モジュール(比較例)とを用いて、ヒートサイクル試験を行った。実験は、それぞれサンプル数6個で行った。ヒートサイクル試験は、-40℃の環境温度と95℃の環境温度で曝露時間を30分とし、1サイクルを1時間として行った。そして、100サイクル経過後の光の重なり度合いを比較した。光の重なり度合いは、緑色を基準として、赤色と緑色の光軸の相対角度のずれ、および青色と緑色の光軸の相対角度のずれを評価した。本実施形態に係る光モジュール1Aにおいては、相対角度のずれは最大で0.01°であった。これに対し、比較例の相対角度のずれは、最大で0.03°であった。すなわち、本願の実施形態に係る光モジュール1Aによれば、上記した相対角度のずれを0.02°以下の範囲とすることができる。なお、相対角度のずれは、第一の接合材25の塗布の下限値等から考慮すると、コストの観点から0.002°未満とすることは困難である。したがって、本願の実施形態に係る光モジュール1Aによれば、相対角度のずれを0.002~0.02°の範囲に収めることができる。
Note that the optical module according to the above-described embodiment (example) and the optical module (comparative example) in which the
(変形例)
なお、上記の実施の形態においては、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いることとしたが、これに限らず、例えば、半導体発光素子として発光ダイオードを用いることとしてもよい。
(Modification)
In the above embodiment, a laser diode is used as the semiconductor light emitting element, but the present invention is not limited to this, and for example, a light emitting diode may be used as the semiconductor light emitting element.
また、上記の実施の形態においては、3色以上の色を合波して出力することとしたが、これに限らず、2色の色を合波して出力する場合にも適用される。また、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードを2つ備える構成としてもよい。さらに、赤外レーザダイオードを備える構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, three or more colors are combined and output. Moreover, it is good also as a structure provided with two red laser diodes and a green laser diode. Furthermore, it is good also as a structure provided with an infrared laser diode.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive in any aspect. The scope of the present disclosure is defined by the claims rather than the above description, and is intended to include all changes within the meaning and range of equivalents of the claims.
本願の光モジュール、および光源装置は、半導体発光素子から出射される光の光軸とレンズの光軸との長期にわたる高精度な一致が求められる場合に、特に有利に適用され得る。 The optical module and light source device of the present application can be particularly advantageously applied when the optical axis of the light emitted from the semiconductor light emitting element and the optical axis of the lens are required to match with high accuracy over a long period of time.
1A,1B,1C,1D,1E,1F 光モジュール
10,100 支持基体
11 支持板
12A,12B,21A,21B,108,122A 主面
13,102 光形成部
14,104 キャップ
15,105 出射窓
16,106 リードピン
17 サーミスタ
19 筐体
20 ベース板
21C,21D 対向面
22 ベース領域
23 チップ搭載領域
25 第一の接合材
25A 第一の接触領域
25B,55A,64B 輪郭
25C 平面
26 第一の凹部
26A,26C,27E,27F,28A,28C,29E,29F,226A,227A,227B,228A,229A,229B 側壁面
26B,226B,227C 底壁面
27A,27B,27C,27D 溝部
27G,27H,226C,227D,227E,228C,229D,229E 縁
28 第一の凸部
28B,228B,229C 頂面
29A,29B,29C,29D 畝部
29G,29H 境界
31 第一サブマウント
32 第二サブマウント
33 第三サブマウント
41,111 赤色レーザダイオード
42,112 緑色レーザダイオード
43,113 青色レーザダイオード
51,56,117A 第一レンズ
51A,52A,53A,56A レンズ部
51B,56B 第一の面
52,117B 第二レンズ
53,117C 第三レンズ
54,57 光軸
58A,58B 端部
61,114 第一フィルタ
61A,116A,116B 反射面
61B 第二の面
62,115 第二フィルタ
63 第三フィルタ
64 第二の接合材
64A 第二の接触領域
65 軸
70 TEC
71 吸熱板
72 放熱板
73 半導体柱
107 底面
109 ベースブロック
109A 搭載面
118 ボールレンズ
119 非球面レンズ
120 光
120A,120B,120C CANパッケージ
121 光源装置
122 ベースフレーム
123 整形レンズ
124 ビームスプリッタ
125 集光レンズ
126A,126B,126C ミラー
127 モニターフォトダイオード
128 アパーチャ
129 MEMSミラー
226 第二の凹部
227 環状凹部
228 第二の凸部
229 環状畝部
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F optical modules 10, 100 support base 11 support plates 12A, 12B, 21A, 21B, 108, 122A main surfaces 13, 102 light forming portions 14, 104 caps 15, 105 exit window 16 , 106 lead pin 17 thermistor 19 housing 20 base plates 21C, 21D facing surface 22 base region 23 chip mounting region 25 first bonding material 25A first contact regions 25B, 55A, 64B outline 25C plane 26 first concave portion 26A, 26C, 27E, 27F, 28A, 28C, 29E, 29F, 226A, 227A, 227B, 228A, 229A, 229B Side wall surfaces 26B, 226B, 227C Bottom wall surfaces 27A, 27B, 27C, 27D Grooves 27G, 27H, 226C, 227D, 227E, 228C, 229D, 229E edge 28 first projections 28B, 228B, 229C top surfaces 29A, 29B, 29C, 29D ridges 29G, 29H boundary 31 first submount 32 second submount 33 third submount 41 , 111 red laser diodes 42, 112 green laser diodes 43, 113 blue laser diodes 51, 56, 117A first lenses 51A, 52A, 53A, 56A lens portions 51B, 56B first surfaces 52, 117B second lenses 53, 117C Third lenses 54, 57 Optical axes 58A, 58B Ends 61, 114 First filters 61A, 116A, 116B Reflecting surface 61B Second surfaces 62, 115 Second filter 63 Third filter 64 Second bonding material 64A Second contact area 65 of axis 70 TEC
71
Claims (6)
第一の面を有し、前記半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、
前記第一の面と対向する対向面を有し、前記レンズを搭載するベース部材と、
前記第一の面と前記対向面との間に配置され、前記レンズと前記ベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備え、
前記レンズの光軸を含み、前記対向面に垂直な断面において、前記第一の接合材に接触する前記第一の面の領域である第一の接触領域において前記第一の接触領域に接する平面と前記対向面とのなす角度は、15°以下であり、
前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の接触領域の幅よりも広く、
前記ベース部材には、前記レンズの光軸方向にそれぞれ離隔して配置され、前記レンズの光軸方向に垂直な方向に延びる第一の溝部および第二の溝部が設けられており、
前記レンズの光軸方向における前記第一の溝部のうちの前記第二の溝部側に位置する第一の縁と前記第二の溝部のうちの前記第一の溝部側に位置する第二の縁との間隔は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
前記レンズの光軸方向における前記第一の縁と前記第二の縁との間に、前記対向面が配置され、
前記第一の接合材の余剰分は、前記第一の溝部および前記第二の溝部のうちの少なくともいずれか一方に流れ込む、光モジュール。 a semiconductor light emitting device;
a lens that has a first surface and converts a spot size of light emitted from the semiconductor light emitting element;
a base member having an opposing surface facing the first surface and on which the lens is mounted;
a resin-made first bonding material disposed between the first surface and the opposing surface and bonding the lens and the base member;
In a cross section that includes the optical axis of the lens and is perpendicular to the opposing surface, a plane that is in contact with the first contact area in a first contact area that is the area of the first surface that contacts the first bonding material. and the angle formed by the facing surface is 15° or less ,
the width of the first surface in the optical axis direction of the lens is wider than the width of the first contact area in the optical axis direction of the lens;
The base member is provided with a first groove portion and a second groove portion that are spaced apart from each other in the optical axis direction of the lens and extend in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens,
A first edge positioned on the second groove side of the first groove in the optical axis direction of the lens and a second edge positioned on the first groove side of the second groove is narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens,
The facing surface is arranged between the first edge and the second edge in the optical axis direction of the lens,
The optical module , wherein the surplus of the first bonding material flows into at least one of the first groove and the second groove .
第一の面を有し、前記半導体発光素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、
前記第一の面と対向する対向面を有し、前記レンズを搭載するベース部材と、
前記第一の面と前記対向面との間に配置され、前記レンズと前記ベース部材とを接合する樹脂製の第一の接合材とを備え、
前記レンズの光軸を含み、前記対向面に垂直な断面において、前記第一の接合材に接触する前記第一の面の領域である第一の接触領域において前記第一の接触領域に接する平面と前記対向面とのなす角度は、15°以下であり、
前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の接触領域の幅よりも広く、
前記ベース部材には、環状に連なる環状溝部が設けられており、
前記環状溝部の内縁は、前記対向面に垂直な方向に見て円形状または楕円形状を有し、
前記環状溝部の内縁によって囲まれる領域の面内に、前記対向面が配置され、
前記レンズの光軸方向における前記環状溝部の内縁の幅は、前記レンズの光軸方向における前記第一の面の幅よりも狭く、
前記第一の接合材の余剰分は、前記環状溝部に流れ込む、光モジュール。 a semiconductor light emitting device;
a lens that has a first surface and converts a spot size of light emitted from the semiconductor light emitting element;
a base member having an opposing surface facing the first surface and on which the lens is mounted;
a resin-made first bonding material disposed between the first surface and the opposing surface and bonding the lens and the base member;
In a cross section that includes the optical axis of the lens and is perpendicular to the opposing surface, a plane that is in contact with the first contact area in a first contact area that is the area of the first surface that contacts the first bonding material. and the angle formed by the facing surface is 15° or less,
the width of the first surface in the optical axis direction of the lens is wider than the width of the first contact area in the optical axis direction of the lens ;
The base member is provided with an annular groove that continues in an annular fashion,
The inner edge of the annular groove has a circular or elliptical shape when viewed in a direction perpendicular to the facing surface,
The facing surface is arranged within the surface of the area surrounded by the inner edge of the annular groove,
the width of the inner edge of the annular groove in the optical axis direction of the lens is narrower than the width of the first surface in the optical axis direction of the lens;
The optical module , wherein the surplus of the first bonding material flows into the annular groove .
複数の前記半導体発光素子のそれぞれに対応して配置される複数の前記レンズと、
複数の前記半導体発光素子から出射される光のうちの少なくとも一つの前記光を反射する反射面、および前記ベース部材と対向する第二の面を有し、前記ベース部材に搭載されて複数の前記半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、
前記第二の面と前記ベース部材との間に配置され、前記フィルタと前記ベース部材とを接合する樹脂製の第二の接合材とをさらに備え、
前記反射面に垂直な軸を含み、前記第二の面に対向する前記ベース部材の対向面に垂直な断面における前記第二の面の幅は、前記反射面に垂直な軸を含み、前記第二の面に対向する前記ベース部材の対向面に垂直な断面における前記第二の面に接する第二の接合材の接触領域である第二の接触領域の幅よりも広い、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光モジュール。 a plurality of the semiconductor light emitting devices;
a plurality of lenses arranged corresponding to each of the plurality of semiconductor light emitting elements;
a second surface facing the base member; a filter that multiplexes light from the semiconductor light emitting device;
a resin-made second bonding material disposed between the second surface and the base member for bonding the filter and the base member;
The width of the second surface in a cross section including an axis perpendicular to the reflecting surface and perpendicular to the facing surface of the base member facing the second surface includes an axis perpendicular to the reflecting surface and the width of the second surface It is wider than the width of the second contact area, which is the contact area of the second bonding material in contact with the second surface in the cross section perpendicular to the facing surface of the base member facing the second surface. Item 4. The optical module according to any one of Item 3 .
前記光モジュールから出射される光を走査して出力するMEMSミラーとを含む、光源装置。
an optical module according to any one of claims 1 to 5 ;
and a MEMS mirror for scanning and outputting the light emitted from the optical module.
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