JP7428914B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関する。

特許文献１には、レーザ素子と、レーザ素子に電気的に接続されたツェナーダイオードとが、サブマウントの上方に配置された半導体レーザ装置が開示されている。また、ツェナーダイオードを配置することで、レーザ素子をサージ電圧等から保護することができる旨も開示されている。

特開２０１９－１６９６４４

１の発光装置において、半導体レーザ素子及び保護素子が配置されたサブマウントを複数実装したい場合がある。また、小型の発光装置を求めるニーズがある。

実施形態に開示される発光装置は、上面を有する基体と、第１側面と前記第１側面の反対側の側面である第２側面とを有し、前記基体の上面において前記第１側面が第１方向に並べて配置され、前記第１方向の長さよりも上面視で前記第１方向に垂直な第２方向の長さの方が大きい、複数のサブマウントと、それぞれが、光出射面を有し、前記光出射面が前記第２側面よりも前記第１側面に近い位置で、互いに異なる前記サブマウントに配置される、複数の半導体レーザ素子と、それぞれが、前記第２側面までの距離が、前記半導体レーザ素子から前記第２側面までの距離よりも短い位置で、互いに異なる前記サブマウントに配置される、複数の保護素子と、を備える。

実施形態によって開示される１または複数の発明の少なくとも一つにおいて、それぞれに半導体レーザ素子及び保護素子が配置される複数のサブマウントが実装された小型の発光装置を実現できるという効果が期待される。

図１は、各実施形態に係る発光装置の斜視図である。 図２は、各実施形態に係る発光装置の上面図である。 図３は、図２のIII-III断面線における第１実施形態に係る発光装置の断面図である。 図４は、第１実施形態に係る発光装置において、内部に配置される各構成要素を説明するための上面図である。 図５は、実施形態に係るサブマウント（第１サブマウント）の上面図である。 図６は、実施形態に係るサブマウント（第１サブマウント）に他の構成要素が配置された状態における上面図である。 図７は、図２のVII-VII断面線における第２実施形態に係る発光装置の断面図である。 図８は、第２実施形態に係る発光装置において、内部に配置される各構成要素を説明するための上面図である。 図９は、図２のIX-IX断面線における第３実施形態に係る発光装置の断面図である。 図１０は、第３実施形態に係る発光装置において、内部に配置される各構成要素を説明するための上面図である。 図１１は、実施形態に係る第２サブマウントの上面図である。 図１２は、実施形態に係る第２サブマウントに他の構成要素が配置された状態における上面図である。 図１３は、図２のXIII-XIII断面線における第４実施形態に係る発光装置の断面図である。 図１４は、第４実施形態に係る発光装置において、内部に配置される各構成要素を説明するための上面図である。

本明細書または特許請求の範囲において、三角形や四角形などの多角形に関しては、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含めて、多角形と呼ぶものとする。また、隅（辺の端）に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に、多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本明細書及び特許請求の範囲で記載される“多角形”の解釈に含まれるものとする。

また、多角形に限らず、台形や円形や凹凸など、特定の形状を表す言葉についても同様である。また、その形状を形成する各辺を扱う場合も同様である。つまり、ある辺において、隅や中間部分に加工が施されていたとしても、“辺”の解釈には加工された部分も含まれる。なお、部分的な加工のない“多角形”や“辺”を、加工された形状と区別する場合は“厳密な”を付して、例えば、“厳密な四角形”などと記載するものとする。

また、本明細書または特許請求の範囲において、上下、左右、表裏、前後、手前と奥などの記載は、相対的な位置、向き、方向などの関係を述べるに過ぎず、使用時における関係と一致していなくてもよい。

また、図面においてＸ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向などの方向を、矢印を用いて示すことがある。この矢印の方向は、同じ実施形態に係る複数の図面間で整合が取られている。

また、本明細書において、例えば構成要素などを説明するときに「部材」や「部」と記載することがある。「部材」は、物理的に単体で扱う対象を指すものとする。物理的に単体で扱う対象とは、製造の工程で一つの部品として扱われる対象ということもできる。一方で、「部」は、物理的に単体で扱われなくてもよい対象を指すものとする。例えば、１つの部材の一部を部分的に捉えるときに「部」が用いられる。

なお、上述の「部材」と「部」の書き分けは、均等論の解釈において権利範囲を意識的に限定するという意思を示すものではない。つまり、特許請求の範囲において「部材」と記載された構成要素があったとしても、そのことのみを以って、この構成要素を物理的に単体で扱うことが本発明の適用に必要不可欠であると出願人が認識しているわけではない。

また、本明細書または特許請求の範囲において、ある構成要素が複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に“第１”、“第２”と付記して区別することがある。また、本明細書と特許請求の範囲とで区別する対象が異なる場合があり得る。そのため、特許請求の範囲において本明細書と同一の付記がされた構成要素が記載されていても、この構成要素によって特定される対象が、本明細書と特許請求の範囲との間で一致しないことがあり得る。

例えば、本明細書において“第１”、“第２”、“第３”と付記されて区別される構成要素があり、本明細書において“第１”及び“第３”が付記された構成要素を特許請求の範囲に記載する場合に、見易さの観点から特許請求の範囲においては“第１”、“第２”と付記して構成要素を区別することがある。この場合、特許請求の範囲において“第１”、“第２”と付記された構成要素はそれぞれ、本明細書において“第１”“第３”と付記された構成要素を指すことになる。なお、このルールの適用対象は構成要素に限らず、その他の対象に対しても、合理的かつ柔軟に適用される。

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。またさらに、図面を参照しながら、本発明を実施するための具体的な形態を説明する。なお、本発明を実施するための形態は、この具体的な形態に限定されない。つまり、図示される実施形態は、本発明が実現される唯一の形態ではない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、理解の便宜を図るために誇張していることがある。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る発光装置１を説明する。図１乃至図６は、発光装置１の例示的な一形態を説明するための図面である。図１は、発光装置１の斜視図である。図２は、発光装置１の上面図である。図３は、図２のIII-III断面線における断面図である。図４は、発光装置１の基体１０に実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図５は、サブマウント３０の上面図である。図６は、サブマウント３０に半導体レーザ素子２０及び保護素子５０が実装された状態を示す上面図である。

発光装置１は、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、基体１０、複数の半導体レーザ素子２０、複数のサブマウント３０、１または複数の反射部材４０、複数の保護素子５０、複数の配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０を含む。

なお、発光装置１は、この他にも構成要素を備えていてよい。例えば、発光装置１は、複数の半導体レーザ素子２０とは別に、さらに発光ダイオードや半導体レーザ素子などの発光素子を備えていてもよい。また、発光装置１は、ここで挙げた複数の構成要素の一部を備えていなくてもよい。

まず、各構成要素について説明する。

（基体１０）
基体１０は、上面１１Ａ、下面１１Ｂ、及び、１または複数の外側面１１Ｃを有する。上面視で、基体１０の外縁形状は矩形である。この矩形は、長辺と短辺を有する矩形とすることができる。図示される基体１０において、この矩形の長辺方向はＸ方向と同じ方向であり、短辺方向はＹ方向と同じ方向である。なお、上面視で、基体１０の外縁形状は矩形でなくてもよい。

基体１０において、凹形状が形成されている。上面１１Ａから、上面１１Ａよりも下方に窪んだ凹形状が形成される。基体１０の凹形状によって窪みが画定される。この窪みは、上面視で上面１１Ａに囲まれる。

上面１１Ａの内縁は、窪みの外縁を画定する。上面視で、窪みの外縁形状は矩形である。この矩形は、長辺と短辺を有する矩形とすることができる。図示される基体１０において、この矩形の長辺方向はＸ方向と同じ方向であり、短辺方向はＹ方向と同じ方向である。なお、この窪みの外縁形状は矩形でなくてもよい。

基体１０は、実装面１１Ｄ、及び、１または複数の内側面１１Ｅを有する。実装面１１Ｄは、上面１１Ａよりも下方に、かつ、下面１１Ｂよりも上方に位置する。実装面１１Ｄは上面である。実装面１１Ｄは、上面１１Ａとは異なる上面といえる。１または複数の内側面１１Ｅは、実装面１１Ｄよりも上方に位置する。１または複数の内側面１１Ｅは、上面１１Ａと交わる。基体１０の窪みを画定する複数の面に、実装面１１Ｄ及び１または複数の内側面１１Ｅは含まれる。

１または複数の内側面１１Ｅは、実装面１１Ｄに対して垂直に設けられる。ここでの垂直は、±３度の差を許容する。なお、内側面１１Ｅは、実装面１１Ｄに対して垂直でなくてもよい。

基体１０は、１または複数の段差部１２Ｃを有する。段差部１２Ｃは、上面、及び、上面と交わり上面から下方に延びる内側面、を有する。段差部１２Ｃの上面は、内側面１１Ｅと交わる。段差部１２Ｃの内側面は、実装面１１Ｄと交わる。

段差部１２Ｃは、上面視で、内側面１１Ｅの一部または全部に沿って形成される。１または複数の段差部１２Ｃは、上面視で、上面１１Ａの内側に形成される。１または複数の段差部１２Ｃは、上面視で、１または複数の内側面１１Ｅの内側に形成される。

基体１０は、複数の段差部１２Ｃを有し得る。複数の段差部１２Ｃには、上面視で、内側面１１Ｅに沿って形成される段差部１２Ｃが含まれる。複数の段差部１２Ｃには、上面視で、内側面１１Ｅの全部に沿って形成される段差部１２Ｃが含まれる。

複数の段差部１２Ｃには、上面視で、ある内側面１１Ｅ（以下、第１内側面と呼ぶ。）に沿って形成される段差部１２Ｃ（以下、第１段差部と呼ぶ。）と、別の内側面１１Ｅ（以下、第２内側面と呼ぶ。）に沿って形成される段差部１２Ｃ（以下、第２段差部と呼ぶ。）と、が含まれる。

第１内側面１１Ｅと、第２内側面１１Ｅとは、互いに対向する。第１段差部１２Ｃは、第１内側面１１Ｅのみに沿って形成され得る。第２段差部１２Ｃは、第２内側面１１Ｅのみに沿って形成され得る。上面視で、互いに対向する内側面１１Ｅのそれぞれに沿って形成される段差部１２Ｃの間には、段差部１２Ｃは設けられない。

基体１０は、上面視で、上面１１Ａの内側に複数の段差部１２Ｃ以外の段差部を有さず、また、複数の段差部１２Ｃは２つの段差部１２Ｃのみで構成することができる。複数の段差部１２Ｃは、第１段差部１２Ｃと第２段差部１２Ｃのみで構成することができる。

複数の段差部１２Ｃには、内側面１１Ｅに沿って、実装面１１Ｄに平行な方向に係るこの内側面１１Ｅの長さの５０％以上１００％以下の長さで形成される段差部１２Ｃが含まれる。

段差部１２Ｃの上面には、１または複数の配線パターン１３が設けられる。配線パターン１３は、基体１０の内部を通る配線を経由して他の配線パターンと電気的に接続する。他の配線パターンは、例えば基体１０の下面に設けられる。なお、配線パターン１３は、上面１１Ａまたは外側面１１Ｃに設けられた配線パターンと電気的に接続してもよい。

１または複数の段差部１２Ｃの上面には、複数の配線パターン１３が設けられる。複数の段差部１２Ｃのそれぞれに、１または複数の配線パターン１３が設けられ得る。基体１０は、複数の配線パターン１３が上面に設けられた段差部１２Ｃを有することができる。段差部１２Ｃの上面に配線パターン１３を設けることで、実装面１１Ｄよりも高い位置で、配線を接続させることができる。これにより、配線の接合処理が容易になることがある。

基体１０において、配線パターン１３が設けられる箇所は段差部１２Ｃに限らなくてよい。基体１０は、電気的な接続のために設けられる配線部を有するといえ、図示される基体１０では、段差部１２Ｃが配線部でもある。

基体１０は、セラミックを主材料に用いて形成することができる。また、基体１０は、金属あるいは金属を含む複合物を主材料に用いて形成された、実装面１１Ｄを有する底部材と、セラミックを主材料に用いて形成された、配線パターン１３を有する枠部材と、を接合して形成してもよい。

ここで、主材料とは、対象となる形成物において、質量または体積が最も多くの割合を占める材料をいうものとする。なお、１つの材料から対象となる形成物が形成される場合には、その材料が主材料である。つまり、ある材料が主材料であるとは、その材料の占める割合が１００％となり得ることを含む。

セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素などが挙げられる。金属としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄などが挙げられる。あるいは、金属を含む複合物として、銅モリブデン、銅-ダイヤモンド複合材料、銅タングステンなどを用いることができる。

（半導体レーザ素子２０）
半導体レーザ素子２０は、光を出射する光出射面を有する。半導体レーザ素子２０は、上面、下面、複数の側面を有する。半導体レーザ素子２０の上面または側面が、光出射面となる。半導体レーザ素子２０の上面の形状は、長辺と短辺を有する矩形である。なお、半導体レーザ素子２０の上面の形状は、矩形でなくてもよい。

半導体レーザ素子２０は、シングルエミッタの半導体レーザ素子である。また、半導体レーザ素子２０は、エミッタが複数あるマルチエミッタの半導体レーザ素子とすることもできる。半導体レーザ素子２０にマルチエミッタの半導体レーザ素子を採用する場合、エミッタの数は２つにするとよい。エミッタの数が多くなると半導体レーザ素子２０も大きくなり得ることや、放熱の影響などを考慮して、適当なエミッタ数の半導体レーザ素子を採用すればよい。

半導体レーザ素子２０には、例えば、青色の光を出射する半導体レーザ素子、または、緑色の光を出射する半導体レーザ素子を採用することができる。また、半導体レーザ素子２０には、赤色の光を出射する半導体レーザ素子を採用してもよい。またあるいは、半導体レーザ素子２０には、その他の色の光を出射する半導体レーザ素子を採用してもよい。

ここで、青色の光は、その発光ピーク波長が４２０ｎｍ～４９４ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。緑色の光は、その発光ピーク波長が４９５ｎｍ～５７０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。赤色の光は、その発光ピーク波長が６０５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。

半導体レーザ素子２０は、上面視で、一方の対辺を長辺、他方の対辺を短辺とする矩形の外形を有する。半導体レーザ素子２０から出射される光（レーザ光）は拡がりを有する。また、半導体レーザ素子２０の出射端面（光出射面）から発散光が出射される。

半導体レーザ素子２０から出射される光は、光の出射端面と平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン（以下「ＦＦＰ」という。）を形成する。ＦＦＰとは、出射端面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布である。

ここで、ＦＦＰの楕円形状の中心を通る光、言い換えると、ＦＦＰの光強度分布においてピーク強度の光を、光軸を進む光、あるいは、光軸を通る光と呼ぶものとする。また、ＦＦＰの光強度分布において、ピーク強度値に対して１／ｅ^２以上の強度を有する光を、主要部分の光と呼ぶものとする。

半導体レーザ素子２０から出射される光のＦＦＰの形状は、光の出射端面と平行な面において、積層方向の方が、積層方向に垂直な方向よりも長い楕円形状である。積層方向とは、半導体レーザ素子２０において活性層を含む複数の半導体層が積層される方向のことである。積層方向に垂直な方向は、半導体層の面方向ということもできる。また、ＦＦＰの楕円形状の長径方向を半導体レーザ素子２０の速軸方向、短径方向を半導体レーザ素子２０の遅軸方向ということもできる。

ＦＦＰの光強度分布に基づきピーク光強度の１／ｅ^２の光強度の光が拡がる角度を、半導体レーザ素子２０の光の拡がり角とする。光の拡がり角は、ピーク光強度の１／ｅ^２の光強度の他に、例えば、ピーク光強度の半値の光強度から求められることもある。本明細書の説明において、単に「光の拡がり角」というときは、ピーク光強度の１／ｅ^２の光強度における光の拡がり角を指すものとする。なお、速軸方向の拡がり角の方が、遅軸方向の拡がり角よりも大きいといえる。

青色の光を発する半導体レーザ素子２０、または、緑色の光を発する半導体レーザ素子２０として、窒化物半導体を含む半導体レーザ素子２０が挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、及びＡｌＧａＮを用いることができる。赤色の光を発する半導体レーザ素子２０として、ＩｎＡｌＧａＰ系やＧａＩｎＰ系、ＧａＡｓ系やＡｌＧａＡｓ系の半導体を含むものが挙げられる。

（サブマウント３０）
サブマウント３０は、上面３１と、下面と、１または複数の側面３２と、を有する。サブマウント３０は、上面視において、一方の方向の長さが、これに垂直な方向の長さよりも大きい外形を有する。上面３１は、矩形の形状である。上面３１は、短辺及び長辺を有する矩形の形状となり得る。

サブマウント３０は、直方体の形状で構成される。サブマウント３０は、上面３１と下面の間の距離が、他の対向する２面の間の距離よりも小さい。この上面３１と下面の間の距離をサブマウント３０の厚みと呼ぶものとする。なお、サブマウント３０の形状は直方体に限らなくてよい。

上面３１には、配置領域３３が設けられる。配置領域３３は、他の構成要素が配置される。配置領域３３は、他の構成要素が配置されるスペースを確保する。配置領域３３の形状は、そこに配置される構成要素の形状に対応する。上面３１には、複数の配置領域３３が設けられる。

上面３１における短辺の長さは、５００μｍ以上１５００μｍ以下である。上面３１における長辺の長さは、１０００μｍ以上３０００μｍ以下である。サブマウント３０の厚みは、２００μｍ以上５００μｍ以下である。上面３１の長辺の長さは、短辺の長さの１５０％以上３００％以下である。

サブマウント３０は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、又は炭化ケイ素を用いて形成することができる。また、配置領域３３には、他の構成要素と接合するための金属膜が設けられている。

（反射部材４０）
反射部材４０は、光を反射する光反射面を有する。また、光反射面は、下面に対して傾斜している。つまり、光反射面は、下面からみた配置関係が垂直でも平行でもない。光反射面の下端と上端を結ぶ直線が、反射部材４０の下面に対して傾斜している。下面に対する光反射面の角度、あるいは、下面に対する光反射面の下端と上端を結ぶ直線の角度を、光反射面の傾斜角と呼ぶものとする。

図示される反射部材４０において、光反射面は、平面であり、かつ、反射部材４０の下面に対して４５度の傾斜角を成す。なお、光反射面は平面でなくてもよく、例えば曲面であってもよい。また、光反射面は、その傾斜角が４５度でなくてもよい。

反射部材４０は、主材料に、ガラスや金属などを用いることができる。主材料は熱に強い材料がよく、例えば、石英若しくはＢＫ７（硼珪酸ガラス）等のガラス、アルミニウム等の金属を用いることができる。反射部材４０は、Ｓｉを主材料に用いて形成することもできる。主材料が反射性材料であれば、主材料から光反射面を形成することができる。主材料とは別に光反射面を形成する場合、光反射面は、例えば、Ａｇ、Ａｌ等の金属やＴａ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２等の誘電体多層膜を用いて形成することができる。

光反射面において、光反射面に照射される光のピーク波長に対する反射率が９０％以上である。また、この反射率は９５％以上であってもよい。また、この反射率を９９％以上とすることもできる。光反射率は、１００％以下あるいは１００％未満である。

（保護素子５０）
保護素子５０は、特定の素子（例えば半導体レーザ素子）に過剰な電流が流れて破壊されてしまうことを防ぐためのものである。保護素子５０としては、例えば、ツェナーダイオードがあげられる。また、ツェナーダイオードとしては、Ｓｉで形成されたものを採用できる。

（配線６０）
配線６０は、両端を接合部とする線状の導電性材料である。両端の接合部は、他の構成要素との接合部分になる。配線６０は、例えば、金属のワイヤである。金属には、例えば、金、アルミニウム、銀、銅などを用いることができる。

（蓋部材７０）
蓋部材７０は、下面と、上面と、を有し、直方体の平板形状で構成される。なお、直方体でなくてもよい。蓋部材７０は、光を透過する透光性を有する。ここで、透光性とは、光に対する透過率が８０％以上であることとする。なお、全ての波長の光に対して８０％以上の透過率を有していなくてもよい。蓋部材７０は、一部に非透光性の領域（透光性を有していない領域）を有していてもよい。

蓋部材７０は、ガラスを主材料に用いて形成される。蓋部材７０を形成する主材料は、高い透光性を有する材料である。蓋部材７０は、ガラスに限らず、例えば、サファイアを主材料に用いて形成してもよい。

（光学部材８０）
光学部材８０は、上面と、下面と、側面と、を有する。光学部材８０は、入射する光に対して、反射、透過、屈折といった光学作用や、集光、拡散、コリメートといった光学作用を与える。

光学部材８０は、１または複数のレンズ面を有し得る。１または複数のレンズ面は、光学部材８０の上面側に設けられる。なお、光学部材８０の下面側に設けられてもよい。上面及び下面は平面である。１または複数のレンズ面は、上面と交わる。１または複数のレンズ面は、上面視で上面に囲まれる。上面視で、光学部材８０は、矩形の外形を有している。光学部材８０の下面は矩形である。

光学部材８０の、上面視で１または複数のレンズ面と重なる部分をレンズ部とする。光学部材８０において、上面視で上面と重なる部分を非レンズ部とする。レンズ部を、上面を含む仮想的な平面で二分したときのレンズ面側をレンズ形状部、下面側を平板形状部とする。レンズ部の下面は、下面の一部分である。光学部材８０において、下面は、レンズ部の下面及び非レンズ部の下面で構成される。

図示される光学部材８０は、複数のレンズ面を有している。また、複数のレンズ面は、一方向に連なって形成される。光学部材８０は、５つのレンズ面を有し、この５つレンズ面の頂点が一直線上に設けられるように形成される。この直線は、Ｘ方向と同じ方向である。

ここで、上面視で、複数のレンズ面が並ぶ方向を連結方向というものとする。複数のレンズ面は、上面視で、連結方向の長さが、この方向に垂直な方向の長さよりも大きい。図示される光学部材８０において、連結方向は、Ｘ方向と同じ方向である。

光学部材８０は、高い透光性を有する。光学部材８０は、レンズ部及び非レンズ部のいずれにおいても高い透光性を有する。また、光学部材８０は、全体として、高い透光性を有する。光学部材８０は、例えば、ＢＫ７等のガラスを用いて形成することができる。

次に、上述した構成要素を備える発光装置１について説明する。なお、以下の発光装置１についての説明では、発光装置１に係る図面に基づいて整合する限り、単体の構成要素についての説明は複数の同じ構成要素のそれぞれについても適用されるものである。つまり、図面において同じ構成要素が複数あり、単体の構成要素について説明が図面から複数の同じ構成要素のそれぞれについても当てはまる場合には、複数の同じ構成要素のそれぞれについてもこの説明が妥当する。

（発光装置１）
発光装置１において、半導体レーザ素子２０は、サブマウント３０に実装される。半導体レーザ素子２０は、サブマウント３０の上面３１に配置される。半導体レーザ素子２０は、上面３１に設けられた配置領域３３内に配置される。半導体レーザ素子２０は、青色の光を出射する。

複数の半導体レーザ素子２０は、互いに異なるサブマウント３０に配置される。複数の半導体レーザ素子２０はいずれも同じ色の光を出射する。なお、半導体レーザ素子２０が配置されるサブマウント３０に、さらに発光素子が配置されてもよい。放熱性などを考慮すると、１のサブマウント３０には、１の半導体レーザ素子２０の他に発光素子は配置されない方が望ましいことがある。

半導体レーザ素子２０は、光出射面が、サブマウント３０の側面３２の近傍に位置するように配置される。ここで、光出射面の近傍に位置する側面３２を第１側面３２Ａと呼ぶものとする。また、第１側面３２Ａと反対側のサブマウント３０の側面３２を第２側面３２Ｂと呼ぶものとする。第１側面３２Ａは、上面３１の短辺と交わる側面３２である。第２側面３２Ｂは、第１側面３２Ａと上面３１とが交わる短辺と対をなす短辺と交わる側面３２である。半導体レーザ素子２０は、その光出射面が第２側面３２Ｂよりも第１側面３２Ａに近い位置で、サブマウント３０に配置される。

半導体レーザ素子２０は、上面視で、上面３１の短辺の中心を通り、かつ、長辺に平行な仮想的な直線Ｌ１が、半導体レーザ素子２０の光出射面及び光出射面と反対側の側面のいずれも通過する位置に配置される。以下、仮想的な直線を「仮想線」と呼ぶものとする。

発光装置１において、保護素子５０は、サブマウント３０に実装される。保護素子５０は、サブマウント３０の上面３１に配置される。保護素子５０は、上面３１に設けられた配置領域３３内に配置される。保護素子５０は、半導体レーザ素子２０が配置されるサブマウント３０に配置される。複数の保護素子５０は、互いに異なるサブマウント３０に配置される。

サブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０及び保護素子５０について、保護素子５０から第２側面３２Ｂまでの距離が、半導体レーザ素子２０から第２側面３２Ｂまでの距離よりも短い位置で、保護素子５０はサブマウント３０に配置される。第２側面３２Ｂから保護素子５０までの最長距離の方が、第２側面３２Ｂから半導体レーザ素子２０までの最短距離よりも短い。保護素子５０は、第２側面３２Ｂの近傍に配置される。

保護素子５０は、上面視で、仮想線Ｌ１が通過しない位置に配置される。サブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０及び保護素子５０について、保護素子５０は、上面視で、半導体レーザ素子２０の光出射面に平行な方向の長さの中心を通り、かつ、光出射面に垂直な仮想線Ｌ２が通過しない位置に配置される。このような位置に保護素子５０を配置することで、光出射面の反対側の側面から漏れる光の影響を受けにくくすることができる。

半導体レーザ素子２０が配置される配置領域３３と、保護素子５０が配置される配置領域３３は異なり、上面視で重ならない。ここで、前者の配置領域３３を第１配置領域３３Ａと呼び、後者の配置領域３３を第２配置領域３３Ｂと呼ぶ。上面視で、上面３１の長辺に平行な方向で、第１配置領域３３Ａ及び第２配置領域３３Ｂを通過する仮想線Ｌ３が存在するように、第１配置領域３３Ａ及び第２配置領域３３Ｂは設けられる。これにより、上面３１の短辺の長さを小さくすることができる。

なお、サブマウント３０において、第１配置領域３３Ａと第２配置領域３３Ｂとは、一部で繋がった１つの配置領域３３によって実現されてもよい。この場合、第１配置領域３３Ａの境界及び第２配置領域３３Ｂの境界は、実質的に判断されればよい。つまり、部材公差や実装精度を加味した上で、半導体レーザ素子２０を配置するために確保すべき最小の領域を第１配置領域３３Ａとして画定し、保護素子５０を配置するために確保すべき最小の領域を第２配置領域３３Ｂとして画定することができる。

発光装置１において、サブマウント３０は、基体１０に実装される。サブマウント３０は基体１０の実装面１１Ｄに配置される。複数のサブマウント３０が、実装面１１Ｄに並べて配置される。複数のサブマウント３０は、基体１０の長手方向に並べて配置される。複数のサブマウント３０は、基体１０における長辺方向に並べて配置される。

ここで、上面視で複数のサブマウント３０が並ぶ方向を第１方向と呼ぶものとする。発光装置１において、複数の半導体レーザ素子２０は第１方向に並べて配置される。図示される発光装置１において、第１方向はＸ方向と同じ方向である。また、上面視で、サブマウント３０に配置された半導体レーザ素子２０の光出射面に平行な方向は、Ｘ方向と同じ方向である。

複数のサブマウント３０は、第１側面３２Ａが第１方向に並ぶように配置される。複数の半導体レーザ素子２０は、光出射面が第１方向に並ぶように配置される。サブマウント３０は、上面視で、第１方向の長さよりも、第１方向に垂直な方向（以下、第２方向と呼ぶ。）の長さの方が大きい。サブマウント３０は、第２方向の長さが、第１方向の長さの１５０％以上３００％以下である。上面視で、サブマウント３０の上面３１と第１側面３２Ａとが交わる辺は、第１方向に平行である。

複数のサブマウント３０は、第１方向に５０μｍ以上３００μｍ以下の間隔をあけて配置される。複数のサブマウント３０における隣り合うサブマウント３０間の間隔の最大値は、サブマウント３０の第１方向の長さの５０％以下である。サブマウント３０の第１方向の長さは、複数のサブマウント３０における隣り合うサブマウント３０間の間隔の最小値の２．５倍以上５倍以下である。これらの条件の１または複数を満たすようにサブマウント３０の大きさ及び配置間隔を規定することで、小型の発光装置において、半導体レーザ素子２０が配置されたサブマウント３０を第１方向により多く並べることができる。

上面視で、上面３１を仮想線Ｌ２によって二分した領域のうち保護素子５０が配置される領域に含まれる上面３１の長辺から第１配置領域３３Ａまでの距離は、第２側面３２Ｂから第１配置領域３３Ａまでの距離よりも小さい。またさらに、この長辺から第１配置領域３３Ａまでの距離は、第２配置領域３３Ｂの第２方向の長さよりも小さい。このような条件を満たすようにサブマウント３０の短辺方向の長さを小さくすることで、小型の発光装置１において、より多くのサブマウント３０を配置することができる。

上面視で、上面３１を仮想線Ｌ２によって二分した領域のうち保護素子５０が配置される領域に含まれる上面３１の長辺から第１配置領域３３Ａまでの距離は、第２配置領域３３Ｂの第１方向の長さよりも小さい。これにより、サブマウント３０の短辺方向の長さを小さくすることができ、小型の発光装置において、より多くのサブマウント３０を配置することができる。

サブマウント３０及びサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０について、上面視で、上面３１の短辺の長さは、半導体レーザ素子２０の光出射面に平行な方向の長さの、３００％以上６００％以下である。またあるいは、上面視で、サブマウント３０の第１方向の長さは、半導体レーザ素子２０の第１方向の長さの、３００％以上６００％以下である。

サブマウント３０及びサブマウント３０に配置される保護素子５０について、上面視で、上面３１の短辺の長さは、半導体レーザ素子２０の光出射面に平行な方向における保護素子５０の長さの２００％以上５００％以下である。またあるいは、上面視で、サブマウント３０の第１方向の長さは、保護素子５０の第１方向の長さの２００％以上５００％以下である。

サブマウント３０と、サブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０及び保護素子５０について、上面視で、サブマウント３０の第１方向の長さは、半導体レーザ素子２０の第１方向の長さ、及び、保護素子５０の第１方向の長さの和の１．５倍以上２．５倍以下である。これらの条件の１または複数を満たすようにサブマウント３０の第１方向の長さを規定することで、半導体レーザ素子２０が配置されたサブマウント３０を第１方向により多く並べることができる。

サブマウント３０及びサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０について、上面視で、上面３１の長辺の長さは、半導体レーザ素子２０の光出射面に垂直な方向の長さの１０５％以上１５０％以下である。またあるいは、上面視で、サブマウント３０の第２方向の長さは、半導体レーザ素子２０の第２方向の長さの１０５％以上１５０％以下である。

サブマウント３０と、サブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０及び保護素子５０について、上面視で、サブマウント３０の第２方向の長さは、半導体レーザ素子２０の第２方向の長さ、及び、保護素子５０の第２方向の長さの和よりも１５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲で大きい。これにより、サブマウント３０の第２方向の大きさを抑え、発光装置１を小型に製造できる。

図示される発光装置１では、複数のサブマウント３０として、５つのサブマウント３０が第１方向に並べて配置された発光装置が開示される。このように、発光装置１において、複数のサブマウント３０は、５以上のサブマウントを含むことができる。

また、図示される発光装置１では、複数の半導体レーザ素子２０は、基体１０の実装面１１Ｄに配置されるサブマウント３０の数と同数の半導体レーザ素子２０で構成された発光装置が開示される。さらに、複数の半導体レーザ素子２０の他に、半導体レーザ素子を含むいかなる発光素子も有さない発光装置が開示される。

発光装置１において、複数の半導体レーザ素子２０の光出射面はそれぞれ側方を向く。複数の半導体レーザ素子２０の光出射面はそれぞれ同じ方向を向く。半導体レーザ素子２０の光出射面から側方に進む光が出射される。半導体レーザ素子２０の光出射面から、実装面１１Ｄに垂直な方向を速軸方向とするＦＦＰの光が出射される。いずれの半導体レーザ素子２０も、遅軸方向の拡がり角は２０度以下である。なお、拡がり角は０度より大きい角度である。

発光装置１において、１または複数の反射部材４０が、基体１０に配置される。反射部材４０は、実装面１１Ｄに配置される。反射部材４０は光反射面を有している。複数の半導体レーザ素子２０から出射された光は、１または複数の光反射面により反射される。光反射面は、光軸を通る光の進行方向に対して４５度の角度で傾いている。光反射面によって反射された光は上方に進む。反射部材４０の光反射面には、１または複数の主要部分の光が照射される。

反射部材４０は半導体レーザ素子２０に１対１で設けることができる。つまり、半導体レーザ素子２０の数と同数の反射部材４０が配置される。複数の反射部材４０は、上面視で、第１方向に並べて配置される。いずれの反射部材４０も、大きさ及び形状は同じである。反射部材４０の光反射面は、照射された主要部分の光の９０％以上を反射する。なお、複数の半導体レーザ素子２０に対して１つの反射部材４０を設けてもよい。また、全ての半導体レーザ素子２０に対して１つの反射部材４０を設けてもよい。またあるいは、発光装置１は、反射部材４０を有していなくてもよい。

発光装置１において、配線６０が、配線パターン１３に接合される。発光装置１は、複数の配線６０を備える。複数の配線６０は、１または複数の半導体レーザ素子２０を基体１０に電気的に接続する。

発光装置１において、蓋部材７０は、基体１０の上面に配される。また、蓋部材７０は、段差部１２Ｃよりも上方に位置する。また、蓋部材７０が接合されることで、基体１０と蓋部材７０によって囲まれる閉空間が生まれる。この空間は、半導体レーザ素子２０が配される空間である。

所定の雰囲気下で蓋部材７０を基体１０に接合することで、気密封止された閉空間が作り出される。半導体レーザ素子２０が配される空間を気密封止することで、集塵による品質劣化を抑制することができる。蓋部材７０は、半導体レーザ素子２０から出射される光に対して透光性を有する。半導体レーザ素子２０から出射された主要部分の光の９０％以上が蓋部材７０を透過して外部へと出射される。

光学部材８０は蓋部材７０の上方に配置される。光学部材８０は、蓋部材７０に接合される。蓋部材７０から出射された複数の光は、光学部材８０の入射面に入射する。光学部材８０の入射面に入射した光は、レンズ面から出射される。

光学部材８０は、上面視で、複数のレンズ面のそれぞれが、互いに異なる半導体レーザ素子２０と重なるように配置される。１または複数のレンズ面のそれぞれから、互いに異なる半導体レーザ素子２０から出射された主要部分の光が出射される。１のレンズ面に１の半導体レーザ素子２０が対応し、各レンズ面から、対応する半導体レーザ素子２０からの光が出射される。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る発光装置２を説明する。図１、図２、及び、図５乃至図８は、発光装置２の例示的な一形態を説明するための図面である。図１は、発光装置２の斜視図である。図２は、発光装置２の上面図である。図５は、サブマウント３０の上面図である。図６は、サブマウント３０に半導体レーザ素子２０及び保護素子５０が実装された状態を示す上面図である。図７は、図１のVII-VII断面線における断面図である。図８は、発光装置１の基体１０に実装される各構成要素の様子を示す上面図である。

発光装置２は、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、基体１０、複数の半導体レーザ素子２０、複数のサブマウント３０、１または複数の反射部材４０、複数の保護素子５０、複数の配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０を含む。なお、発光装置２は、この他にも構成要素を備えていてよい。

これらの各構成要素については第１実施形態と共通しており、従って、各構成要素の説明は、第１実施形態で説明した通りである。以下では、発光装置２について説明する。発光装置２は、第１実施形態の発光装置１と異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第１実施形態で発光装置１について説明された内容のうち、図１、図２、及び、図５乃至図８に基づいて不整合が生じない内容については、発光装置２にも同様に当てはまる内容である。

（発光装置２）
発光装置２において、複数の半導体レーザ素子２０には、光出射面から出射される光のピーク波長が互いに異なる第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂが含まれる。発光装置２は、複数の第１半導体レーザ素子２０Ａを有する。発光装置２は、複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂを有する。

第１半導体レーザ素子２０Ａにおける光のピーク波長は、第２半導体レーザ素子２０Ｂにおける光のピーク波長よりも２０ｎｍ以上小さい。第１半導体レーザ素子２０Ａから出射される光の色は、第２半導体レーザ素子２０Ｂから出射される光の色と異なる。図示される発光装置２では、第１半導体レーザ素子２０Ａは青色の光を出射し、第２半導体レーザ素子２０Ｂは緑色の光を出射する。

第１半導体レーザ素子２０Ａの光出射面に平行な方向の長さは、第２半導体レーザ素子２０Ｂの光出射面に平行な方向の長さの９５％以上１０５％以下である。複数の半導体レーザ素子２０は、光出射面に平行の方向の長さが、およそ同程度の半導体レーザ素子で揃えられる。これにより、いずれの半導体レーザ素子２０に対しても、同じ大きさ及び形状のサブマウント３０を利用することができる。

複数の第１半導体レーザ素子２０Ａは第１方向に並べて配置される。複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂは第１方向に並べて配置される。上面視で、実装面１１Ｄにおいて、第２方向に平行な仮想線Ｌ４によって二分される領域の一方に第１半導体レーザ素子２０Ａが配置され、他方に第２半導体レーザ素子２０Ｂが配置される。このとき、一方の領域には第２半導体レーザ素子２０Ｂは配置されず、他方の領域には第１半導体レーザ素子２０Ａは配置されない。

基体１０は、上面視で、第１方向に対向し、かつ、間に複数の半導体レーザ素子２０が配置される２つの配線部を有する。２つの配線部の一方において、第１半導体レーザ素子２０Ａを電気的に接続するための配線パターン１３が設けられ、他方において、第２半導体レーザ素子２０Ｂを電気的に接続するための配線パターン１３が設けられる。

複数の配線６０には、複数の第１半導体レーザ素子２０Ａを電気的に接続するための複数の第１配線６０Ａと、複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂを電気的に接続するための複数の第２配線６０Ｂと、が含まれる。発光装置２では、複数の第１半導体レーザ素子２０Ａが電気的に直列に接続し、複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂが電気的に直列に接続する。

複数の第１配線６０Ａには、基体１０の配線部と、この配線部から最も近い第１半導体レーザ素子２０Ａあるいはこの第１半導体レーザ素子２０Ａが配置されるサブマウント３０と、に接合される第１配線６０Ａが含まれる。また、複数の第１配線６０Ａには、基体１０の配線部と、この配線部から最も遠い第１半導体レーザ素子２０Ａあるいはこの第１半導体レーザ素子２０Ａが配置されるサブマウント３０と、に接合される第１配線６０Ａが含まれる。これら２つの第１配線６０Ａのうち一方の第１配線６０Ａは、上面視で、第１半導体レーザ素子２０Ａの光出射面と反対側の側面を通り第１方向に平行な仮想線Ｌ５によって二分される領域のうちの一方の領域で配線部と接合し、他方の第１配線６０Ａは他方の領域で配線部と接合する。

複数の第１配線６０Ａには、基体１０の配線部と、この配線部から最も遠い第１半導体レーザ素子２０Ａが配置されるサブマウント３０と、に接合される第１配線６０Ａが含まれる。この第１配線６０Ａは、上面視で、仮想線Ｌ５によって二分される領域のうち保護素子５０が配置される領域で、サブマウント３０に接合される。この領域を配線６０の接合に利用することで、サブマウント３０のサイズを小さく抑えることができ、小型の発光装置を実現できる。

複数の第２配線６０Ｂには、基体１０の配線部と、この配線部から最も近い第２半導体レーザ素子２０Ｂあるいはこの第２半導体レーザ素子２０Ｂが配置されるサブマウント３０と、に接合される第２配線６０Ｂが含まれる。また、複数の第２配線６０Ｂには、基体１０の配線部と、この配線部から最も遠い第２半導体レーザ素子２０Ｂあるいはこの第２半導体レーザ素子２０Ｂが配置されるサブマウント３０と、に接合される第２配線６０Ｂが含まれる。これら２つの第２配線６０Ｂのうち一方の第２配線６０Ｂは、上面視で、第２半導体レーザ素子２０Ｂの光出射面と反対側の側面を通り第１方向に平行な仮想線Ｌ６によって二分される領域のうちの一方の領域で配線部と接合し、他方の第２配線６０Ｂは他方の領域で配線部と接合する。

複数の第２配線６０Ｂには、基体１０の配線部と、この配線部から最も遠い第２半導体レーザ素子２０Ｂが配置されるサブマウント３０と、に接合される第２配線６０Ｂが含まれる。この第２配線６０Ｂは、上面視で、仮想線Ｌ６によって二分される領域のうち保護素子５０が配置される領域で、サブマウント３０に接合される。この領域を配線６０の接合に利用することで、サブマウント３０のサイズを小さく抑えることができ、小型の発光装置を実現できる。

発光装置２において、上面視で、仮想線Ｌ４を通過する配線６０は存在しない。

このように、発光装置２では、複数の色の光を出射させることができる。また、第１半導体レーザ素子２０Ａと第２半導体レーザ素子２０Ｂに対し、別個に電源を供給することができるため、それぞれに合った電流または電圧の制御が可能となる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る発光装置３を説明する。図１、図２、図５、図６、及び、図９乃至図１２は、発光装置３の例示的な一形態を説明するための図面である。図１は、発光装置３の斜視図である。図２は、発光装置３の上面図である。図５は、第１サブマウント３０Ａの上面図である。図６は、第１サブマウント３０Ａに半導体レーザ素子２０及び保護素子５０が実装された状態を示す上面図である。図９は、図１のIX-IX断面線における断面図である。図１０は、発光装置１の基体１０に実装される各構成要素の様子を示す上面図である。図１１は、第２サブマウント３０Ｂの上面図である。図１２は、第２サブマウント３０Ｂに半導体レーザ素子２０及び保護素子５０が実装された状態を示す上面図である。

発光装置３は、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、基体１０、複数の半導体レーザ素子２０、複数のサブマウント３０、１または複数の反射部材４０、複数の保護素子５０、複数の配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０を含む。また、発光装置３において、複数の半導体レーザ素子２０には、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂが含まれる。なお、発光装置３は、この他にも構成要素を備えていてよい。

基体１０、半導体レーザ素子２０、サブマウント３０、反射部材４０、保護素子５０、配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０については、第１実施形態と共通しており、従って、各構成要素の説明は、第１実施形態で説明した通りである。また、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂについては、第２実施形態におけるこれらと共通している。

以下では、発光装置３について説明する。発光装置３は、第１実施形態の発光装置１及び第２実施形態の発光装置２と異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第１実施形態で発光装置１について説明された内容及び第２実施形態で発光装置２について説明された内容のうち、図１、図２、図５、図６、及び、図９乃至図１２に基づいて不整合が生じない内容については、発光装置３にも同様に当てはまる内容である。

（発光装置３）
発光装置３において、複数のサブマウント３０には、第１サブマウント３０Ａと第２サブマウント３０Ｂとが含まれる。第１サブマウント３０Ａと第２サブマウント３０Ｂとは、第１配置領域３３Ａに対する第２配置領域３３Ｂの相対的な配置が異なる。サブマウント３０の上面３１における２辺の長辺のうちの一方に辺に近い位置に第２配置領域３３Ｂを設けているのが第１サブマウント３０Ａであり、他方の辺に近い位置に第２配置領域３３Ｂを設けているのが第２サブマウント３０Ｂである。

第１サブマウント３０Ａの上面３１の短辺の長さは、第２サブマウント３０Ｂの上面３１の短辺の長さの９５％以上１０５％以下である。第１サブマウント３０Ａの上面３１の長辺の長さは、第２サブマウント３０Ｂの上面３１の長辺の長さの９５％以上１０５％以下である。第１サブマウント３０Ａと第２サブマウント３０Ｂは、同じ大きさ及び形状である。

発光装置３において、複数の半導体レーザ素子２０には、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂが含まれる。また、複数のサブマウント３０には、第１半導体レーザ素子２０Ａが配置される第１サブマウント３０Ａと、第２半導体レーザ素子２０Ｂが配置される第２サブマウント３０Ｂと、が含まれる。

第１配線６０Ａが接合される配線部から最も遠い第１半導体レーザ素子２０Ａは第１サブマウント３０Ａに配置される。第１サブマウント３０Ａの第２配置領域３３Ｂは、２辺の長辺のうち、この配線部により遠い方の辺に近い位置に設けられる。この配線部と、この第１サブマウント３０Ａとに接合される第１配線６０Ａの、この配線部から第１サブマウント３０Ａに接合される位置までの距離は、この配線部から第１サブマウント３０Ａの第２配置領域３３Ｂまでの距離よりも短い。このようにすることで、配線６０の長さを抑えることができ、安定性を向上させることができる。

第２配線６０Ｂが接合される配線部から最も遠い第２半導体レーザ素子２０Ｂは第２サブマウント３０Ｂに配置される。この第２サブマウント３０Ｂの第２配置領域３３Ｂは、２辺の長辺のうち、この配線部により遠い方の辺に近い位置に設けられる。この配線部と、この第２サブマウント３０Ｂとに接合される第２配線６０Ｂの、この配線部からこの第２サブマウント３０Ｂに接合される位置までの距離は、この配線部からこの第２サブマウント３０Ｂの第２配置領域３３Ｂまでの距離よりも短い。このようにすることで、配線６０の長さを抑えることができ、安定性を向上させることができる。

複数の第１半導体レーザ素子２０Ａのうち、第１配線６０Ａが接合される配線部から最も遠い第１半導体レーザ素子２０Ａ以外の第１半導体レーザ素子２０Ａは、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂに配置される。複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂのうち、第２配線６０Ｂが接合される配線部から最も遠い第２半導体レーザ素子２０Ｂ以外の第２半導体レーザ素子２０Ｂは、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂに配置される。

複数の第１半導体レーザ素子２０Ａはいずれも、第１サブマウント３０Ａに配置される。複数の第２半導体レーザ素子２０Ｂはいずれも、第２サブマウント３０Ｂに配置される。このように、半導体レーザ素子２０に応じて使用するサブマウント３０を統一させることで、製造が容易になり、生産性を向上させることができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る発光装置４を説明する。図１、図２、図５、図６、図１３、及び１４は、発光装置４の例示的な一形態を説明するための図面である。図１は、発光装置４の斜視図である。図２は、発光装置４の上面図である。図５は、第１サブマウント３０Ａの上面図である。図６は、第１サブマウント３０Ａに半導体レーザ素子２０及び保護素子５０が実装された状態を示す上面図である。図１３は、図１のXIII-XIII断面線における断面図である。図１４は、発光装置１の基体１０Ｂに実装される各構成要素の様子を示す上面図である。

発光装置４は、複数の構成要素を備えている。複数の構成要素は、基体１０Ｂ、複数の半導体レーザ素子２０、複数のサブマウント３０、１または複数の反射部材４０、複数の保護素子５０、複数の配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０を含む。また、発光装置４において、複数の半導体レーザ素子２０には、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂが含まれる。また、発光装置４において、複数のサブマウント３０には、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂが含まれる。なお、発光装置４は、この他にも構成要素を備えていてよい。

半導体レーザ素子２０、サブマウント３０、反射部材４０、保護素子５０、配線６０、蓋部材７０、及び、光学部材８０については、第１実施形態と共通しており、従って、各構成要素の説明は、第１実施形態で説明した通りである。また、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂについては、第２実施形態におけるこれらと共通している。また、第１サブマウント３０Ａ及び第２サブマウント３０Ｂについては、第３実施形態におけるこれらと共通している。

基体１０Ｂは、第１実施形態の基体１０と異なる特徴を有しているが、共通する部分もある。第１実施形態で基体１０について説明された内容とサブマウント３０について説明された内容のうち、図１３及び図１４に基づいて不整合が生じない内容については、基体１０Ｂにも同様に当てはまる内容である。以下、基体１０Ｂの異なる特徴について説明する。

（基体１０Ｂ）
基体１０Ｂでは、第１段差部１２Ｃが、第１内側面１１Ｅの一部または全部と、第１内側面１１Ｅと交わる内側面１１Ｅ（以下、第３内側面と呼ぶ。）の一部とに沿って形成される。第１段差部１２Ｃは、隣接する第１内側面１１Ｅ及び第３内側面１１Ｅのそれぞれに沿って一体的に形成される段差部１２Ｃといえる。

第１段差部１２Ｃは、隣接する内側面１１Ｅのうち、基体１０Ｂの矩形の外縁の短辺方向に延びる内側面１１Ｅの全部と、この外縁の長辺方向に延びる内側面１１Ｅの一部と、に沿って形成される。第１段差部１２Ｃは、この長辺方向に延びる内側面１１Ｅの１０％以上５０％未満の長さで、この内側面１１Ｅに沿って形成される。

図示される発光装置４では、基体１０Ｂの矩形の外縁の短辺方向に延びるのが第１内側面１１Ｅであり、長辺方向に延びるのが第３内側面１１Ｅである。また、基体１０は、第３内側面１１Ｅと対向する内側面１１Ｅに沿って形成される段差部１２Ｃを有していない。

第１段差部１２Ｃでは、基体１０Ｂの矩形の外縁の短辺方向に延びる内側面１１Ｅに沿って形成される部分と、長辺方向に延びる内側面１１Ｅに沿って形成される部分のそれぞれにおいて、配線パターン１３が設けられる。

以下、発光装置４について説明する。発光装置４は、第１実施形態の発光装置１、第２実施形態の発光装置２、及び、第３実施形態の発光装置３と異なる特徴を有するが、共通する部分もある。第１実施形態で発光装置１について説明された内容、第２実施形態で発光装置２について説明、及び、第３実施形態で発光装置３について説明された内容のうち、図１、図２、図５、図６、図１３、及び、図１４に基づいて不整合が生じない内容については、発光装置４にも同様に当てはまる内容である。

（発光装置４）
発光装置４において、複数のサブマウント３０には、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂが含まれる。また、複数のサブマウント３０には、第３サブマウント３０Ｃが含まれる。図示される発光装置４では、複数のサブマウント３０には、第２サブマウント３０Ｂと、第３サブマウント３０Ｃとが含まれる。なお、第２サブマウント３０Ｂを第１サブマウント３０Ａに代えてもよい。

第３サブマウント３０Ｃは、上面３１の長辺方向の長さが、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂの上面３１の長辺方向の長さよりも小さい。以下では、第１サブマウント３０Ａまたは第２サブマウント３０Ｂを長い方のサブマウント３０、第３サブマウント３０Ｃを短い方のサブマウント３０と呼んで区別するものとする。

複数のサブマウント３０には、複数の長い方のサブマウント３０が含まれる。複数のサブマウント３０には、複数の短い方のサブマウント３０が含まれる。短い方のサブマウント３０は、第１配置領域３３Ａを有するが、第２配置領域３３Ｂを有さない。つまり、短い方のサブマウント３０には、第２配置領域３３Ｂが設けられていない。そのため、短い方のサブマウント３０には、保護素子５０が配置されない。第２配置領域３３Ｂを設けないことで、長い方のサブマウント３０よりも上面３１の長辺方向の長さを短くすることができる。

長辺方向の長さに関して、長い方のサブマウント３０は短い方のサブマウント３０よりも、１００μｍ以上６００μｍ以下の範囲で大きい。これにより、長い方のサブマウント３０において保護素子５０を配置する領域を確保しつつ基体１０の大型化が抑えられるため、発光装置１の小型化に貢献することができる。

発光装置４において、第１半導体レーザ素子２０Ａ及び第２半導体レーザ素子２０Ｂのうちの一方が長い方のサブマウント３０に配置され、他方が短い方のサブマウント３０に配置される。図示される発光装置４では、第１半導体レーザ素子２０Ａが短い方のサブマウント３０に配置され、第２半導体レーザ素子２０Ｂが長い方のサブマウント３０に配置されている。

短い方のサブマウント３０は第１段差部１２Ｃ側に配置され、長い方のサブマウント３０は第２段差部側１２Ｃに配置される。

第１段差部１２Ｃの第３内側面１１Ｅに沿って形成される部分との関係で、短い方のサブマウント３０は、上面視で第３内側面１１Ｅに垂直であり、第１段差部１２Ｃのこの部分を通過する仮想線Ｌ７が通過する位置に配置される。また、長い方のサブマウント３０は、上面視で第３内側面１１Ｅに平行であり、第１段差部１２Ｃのこの部分を通過する仮想線Ｌ８が通過する位置に配置される。

長い方のサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０は、仮想線Ｌ８を通過する位置には配置されない。また、長い方のサブマウント３０に配置される保護素子５０は、仮想線Ｌ８を通過する位置に配置される。これにより、基体１０Ｂを大型化せずに、実装面１１Ｄ上に保護素子５０を配置する領域を確保することができる。

短い方のサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０を保護する保護素子５０は、第１段差部１２Ｃに配置される。それぞれ短い方のサブマウント３０に配置される複数の半導体レーザ素子２０を保護する１の保護素子５０が、第１段差部１２Ｃに配置される。第１段差部１２Ｃに配置される保護素子５０の数は１つである。これにより、個々の半導体レーザ素子２０に保護素子５０を配置するよりも、使用する保護素子５０の数を減らすことができる。

第１段差部１２Ｃに接合される複数の配線６０には、第１内側面１１Ｅから最も近い位置に配置される短い方のサブマウント３０またはこのサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０に接合される配線６０と、第１内側面１１Ｅから最も遠い位置に配置される短い方のサブマウント３０またはこのサブマウント３０に配置される半導体レーザ素子２０に接合される配線６０と、を含む。第１段差部１２Ｃにおいて、この２本の配線６０の間に保護素子５０は配置される。前者の配線６０は、第１段差部１２Ｃの第１内側面１１Ｅに沿って形成される部分で配線パターン１３に接合され、後者の配線６０は、第１段差部１２Ｃの第３内側面１１Ｅに沿って形成される部分で配線パターン１３に接合される。

発光装置４において、実装面１１Ｄに配される長い方のサブマウント３０の数は、実装面１１Ｄに配される短い方のサブマウント３０の数よりも多い。実装面１１Ｄに配される長い方のサブマウント３０の数は３以上である。

半導体レーザ素子２０に１対１で保護素子５０を設ける場合、保護素子５０を段差部１２Ｃに配置すると、サブマウント３０との配線６０の接合が複雑化するが、長い方のサブマウント３０を用いれば、サブマウント３０に半導体レーザ素子２０及び保護素子５０を配置できるため配線６０の接合が容易になる。

直列に接続する半導体レーザ素子２０の数が多くなるほど、個々に半導体レーザ素子２０を保護することの意義が高まると考えられる。一方で、直列に接続する半導体レーザ素子２０の数がそこまで多くなければ、まとめて１つの保護素子５０で保護するという考え方もある。この考え方によれば、実装面１１Ｄに配される短い方のサブマウント３０の数は２以下であることが好ましいと考えることもできる。

第１内側面１１Ｅから、第１段差部１２Ｃの第３内側面１１Ｅに部分的に設けられる部分における第１内側面１１Ｅから最も遠い点までの距離は、第１内側面１１Ｅから、第１内側面１１Ｅから最も近い位置に配置される長い方のサブマウント３０までの距離よりも短い。これにより、長い方のサブマウント３０を第１段差部１２Ｃに接触させずに配置することができる。

発光装置４において、長い方のサブマウント３０の長辺方向の長さと短い方のサブマウント３０の長辺方向の長さの差は、第１段差部１２Ｃの第３内側面１１Ｅに沿って形成される部分における第３内側面１１Ｅに垂直な方向の長さよりも小さい。この長さの差は、第１段差部１２Ｃの第３内側面１１Ｅに沿って形成される部分における第３内側面１１Ｅに垂直な方向の長さの３０％以上９０％以下であることが好ましい。これにより、部分的に段差部１２Ｃを設けることの効果がより顕著になることがある。

以上、本発明に係る各実施形態を説明してきたが、本発明に係る発光装置は、各実施形態の発光装置に厳密に限定されるものではない。つまり、本発明は、各実施形態により開示された発光装置の外形や構造に限定されなければ実現できないものではない。本発明は、全ての構成要素を必要十分に備えることを必須とせずに適用され得るものである。例えば、特許請求の範囲に、実施形態により開示された発光装置の構成要素の一部が記載されていなかった場合、その一部の構成要素については、代替、省略、形状の変形、材料の変更などの当業者による設計の自由度を認め、その上で特許請求の範囲に記載された発明が適用されることを特定するものである。

各実施形態に記載の発光装置は、プロジェクタ、車載ヘッドライト、ヘッドマウントディスプレイ、照明、ディスプレイ等に使用することができる。

１、２、３、４ 発光装置
１０、１０Ｂ 基体
１１Ａ 上面
１１Ｂ 下面
１１Ｃ 外側面
１１Ｄ 実装面
１１Ｅ 内側面
１２Ｃ 段差部
１３ 配線パターン
２０ 半導体レーザ素子
２０Ａ 第１半導体レーザ素子
２０Ｂ 第２半導体レーザ素子
３０ サブマウント
３１ 上面
３２ 側面
３２Ａ 第１側面
３２Ｂ 第２側面
３３ 配置領域
３３Ａ 第１配置領域
３３Ｂ 第２配置領域
３０Ａ 第１サブマウント
３０Ｂ 第２サブマウント
３０Ｃ 第３サブマウント
４０ 反射部材
５０ 保護素子
６０ 配線
６０Ａ 第１配線
６０Ｂ 第２配線
７０ 蓋部材
８０ 光学部材

Claims (13)

1. 上面を有する基体と、
   第１側面と前記第１側面の反対側の側面である第２側面とを有し、前記基体の上面において前記第１側面が第１方向に並べて配置され、前記第１方向の長さよりも上面視で前記第１方向に垂直な第２方向の長さの方が大きい、複数のサブマウントと、
   それぞれが、光出射面を有し、前記光出射面が前記第２側面よりも前記第１側面に近い位置で、互いに異なる前記サブマウントに配置される、複数の半導体レーザ素子と、
   それぞれが、前記第２方向における前記第２側面までの最長距離が、前記第２方向における前記半導体レーザ素子から前記第２側面までの最短距離よりも短い位置で、互いに異なる前記サブマウントに配置される、複数の保護素子と、
   を備える発光装置。
2. 前記複数のサブマウントは、上面視で、前記第１方向の長さが、前記半導体レーザ素子の前記第１方向の長さの３００％以上６００％以下である、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記複数のサブマウントは、上面視で、前記第１方向の長さが、前記保護素子の前記第１方向の長さの２００％以上５００％以下である、請求項２に記載の発光装置。
4. 前記複数のサブマウントは、前記第１方向の長さが、前記半導体レーザ素子の前記第１方向の長さ、及び、前記保護素子の前記第１方向の長さの和の１．５倍以上２．５倍以下の範囲で大きい、請求項３に記載の発光装置。
5. 前記サブマウントに配置される前記半導体レーザ素子及び前記保護素子について、前記保護素子の前記第１方向の長さは、前記半導体レーザ素子の前記第１方向の長さの２倍よりも小さい、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記複数のサブマウントは、前記第２方向の長さが、前記半導体レーザ素子の前記第２方向の長さの１０５％以上１５０％以下である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
7. 前記複数のサブマウントは、前記第２方向の長さが、前記半導体レーザ素子の前記第２方向の長さ、及び、前記保護素子の前記第２方向の長さの和よりも１５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲で大きい、請求項６に記載の発光装置。
8. 前記複数のサブマウントは、前記第２方向の長さが、前記第１方向の長さの１５０％以上３００％以下である、請求項２乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記複数のサブマウントは、前記第１方向に、５０μｍ以上３００μｍ以下の間隔をあけて配置される、請求項２乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記複数のサブマウントにおける隣り合うサブマウント間の間隔の最大値は、前記サブマウントの前記第１方向の長さの５０％以下である、請求項９に記載の発光装置。
11. 前記複数の半導体レーザ素子はそれぞれ、上面視で、前記半導体レーザ素子が配置される前記サブマウントの前記第１方向の長さの中心を通り、かつ、前記第２方向に平行な仮想的な直線が、前記半導体レーザ素子の前記光出射面及び前記光出射面と反対側の側面のいずれも通過する位置に配置される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。
12. 前記複数の保護素子はそれぞれ、上面視で、前記保護素子が配置される前記サブマウントに配置された前記半導体レーザ素子の前記第１方向の長さの中心を通り、かつ、前記第２方向に平行な仮想的な直線が通過しない位置に配置される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置。
13. 前記複数のサブマウントは、５以上のサブマウントを含み、
    前記複数の半導体レーザ素子は、前記基体の上面に配置されるサブマウントの数と同数の半導体レーザ素子で構成され、
    前記発光装置は、前記複数の半導体レーザ素子の他に、半導体レーザ素子を含むいかなる発光素子も有さない、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置。

Images