WO2022259889A1 - 光源装置 - Google Patents

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WO2022259889A1
WO2022259889A1 PCT/JP2022/021690 JP2022021690W WO2022259889A1 WO 2022259889 A1 WO2022259889 A1 WO 2022259889A1 JP 2022021690 W JP2022021690 W JP 2022021690W WO 2022259889 A1 WO2022259889 A1 WO 2022259889A1
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WO
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lid
frame
light source
source device
sealing material
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Application number
PCT/JP2022/021690
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良彦 大川内
靖夫 馬場
雅幸 畑
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ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
    • H01S5/0222—Gas-filled housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a light source device including a semiconductor laser element.
  • semiconductor laser elements have advantages such as long life, high efficiency, and small size, they are used as light sources for various products such as projectors, optical discs, vehicle headlamps, lighting devices, and laser processing devices. 2. Description of the Related Art In recent years, as a semiconductor laser element, research and development of a nitride-based semiconductor laser element covering a wavelength band from ultraviolet to blue has been advanced.
  • the light source device includes a semiconductor laser element and a package that houses the semiconductor laser element.
  • a light source device including a package in which a semiconductor laser element is hermetically sealed is known (for example, Patent Document 1).
  • the package is hermetically sealed using a covering material made of ethylene-polyvinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • EVOH is a resin material with excellent gas barrier properties. Therefore, even when a volatile organic gas is generated from a member existing in the internal space of the package, the EVOH covering material can prevent the volatile organic gas from leaking out of the package.
  • the coating material made of EVOH can also prevent low-molecular-weight siloxane, volatile organic gas, or the like existing outside (in the atmosphere) of the light source device from entering the interior space of the package.
  • a package for housing a semiconductor laser element includes, for example, a metal housing having an opening such as a frame, a translucent optical member covering the opening of the housing, and a metal supporting the housing. It is known to have a support made of
  • a TO-CAN package includes a metal cap as a housing, a metal stem base as a support, and a glass plate arranged to cover the opening of the cap.
  • the housing to which the optical member is attached and the support are fixed by resistance welding.
  • the frame body and the support body are fixed by joining the connecting portion between the frame body to which the optical member is attached and the support body by resistance welding.
  • optical member having a lens function is used as the optical member attached to the frame, it is necessary to align the optical member and the semiconductor laser element. Specifically, the optical member and the semiconductor laser element are aligned so that the laser light emitted from the semiconductor laser element passes through the optical axis of the optical member.
  • active alignment is sometimes used in which the semiconductor laser element and the optical member are aligned while the semiconductor laser element is driven to emit laser light.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and aims to provide a light source device having a package structure capable of achieving both airtightness maintenance and active alignment.
  • one aspect of the light source device is a base having a support portion and a frame body provided on the support portion, and a base body that is in close contact with the frame body via a sealing material. and a nitride-based semiconductor laser element disposed in a sealed space formed by the lid, the substrate, and the sealing material, wherein the lid includes the nitride
  • An optical element that imparts an optical effect to a laser beam emitted from the semiconductor laser element is included, and the lid body and the frame body are provided with a bonding material on the side of the sealing material opposite to the sealing space side. are joined through
  • FIG. 1A is a top view of a light source device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a top view of the light source device according to Embodiment 1 when the lid and the bonding material are omitted.
  • 3A and 3B are diagrams for explaining the method for manufacturing the light source device according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a top view of a light source device according to Embodiment 2.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 2.
  • FIG. 5A is a top view of a light source device according to Embodiment 3.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 3.
  • FIG. 6A is a top view of a light source device according to Embodiment 4.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 4.
  • FIG. 7A is a top view of a light source device according to Embodiment 5.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 8 is a top view of the light source device according to Embodiment 5 when the lid and the bonding material are omitted.
  • 9 is a cross-sectional view of a light source device according to a modification of Embodiment 5.
  • FIG. 5A is a top view of a light source device according to Embodiment 4.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the light source device according to Embodiment 4.
  • FIG. 7A is a top view of a light
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a light source device according to Embodiment 6.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining the method for manufacturing the light source device according to the sixth embodiment.
  • 12 is a cross-sectional view of a light source device according to a modification of Embodiment 6.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a light source device according to a modification.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, scales and the like are not always the same in each drawing.
  • the same reference numerals are assigned to substantially the same configurations, and duplicate descriptions are omitted or simplified.
  • FIG. 1A is a top view of light source device 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the light source device 1.
  • FIG. FIG. 2 is a top view of the same light source device 1 when the lid 4 and the bonding material 8 are omitted. In other words, FIG. 2 shows a state in which the bonding material 8 and the lid 4 are removed from the light source device 1 .
  • the same hatching is given to the same members as in FIG. 1A for the sake of convenience. The hatching in this plan view is the same for subsequent drawings.
  • the light source device 1 is a semiconductor laser light emitting device having a semiconductor laser element 2.
  • FIG. The light source device 1 includes a semiconductor laser element 2 , a base 3 having a support portion 10 and a frame 20 , and a lid 4 fixed to the base 3 .
  • Light source device 1 in the present embodiment further includes mirror 5 that reflects laser light emitted from semiconductor laser element 2 .
  • a package is composed of the base 3 and the lid 4, and the semiconductor laser element 2 is accommodated in this package.
  • the internal space of the package formed by the base 3 and the lid 4 is a sealed space 1a that is hermetically sealed. Therefore, the semiconductor laser element 2 is arranged in the sealing space 1a.
  • a plurality of semiconductor laser elements 2 are arranged in the sealing space 1a.
  • the semiconductor laser element 2 is a laser chip that emits laser light.
  • the semiconductor laser device 2 is a nitride semiconductor laser device made of a nitride semiconductor material.
  • the semiconductor laser element 2 is a GaN-based semiconductor laser element that emits blue laser light.
  • the semiconductor laser element 2 is arranged on the base 3 together with the mirror 5 .
  • the semiconductor laser element 2 is arranged on the substrate 3 via the submount 6 .
  • the submount 6 functions as a base for supporting the semiconductor laser element 2 and also functions as a heat sink for dissipating heat generated in the semiconductor laser element 2 .
  • the submount 6 is made of a ceramic material such as aluminum nitride (AlN) or a metal material such as copper.
  • the base 3 is a housing on which the semiconductor laser element 2 and the mirror 5 are placed.
  • a plurality of semiconductor laser elements 2 and a plurality of mirrors 5 are mounted on the substrate 3 .
  • the plurality of semiconductor laser elements 2 and the plurality of mirrors 5 are mounted on the supporting portion 10 of the base 3 .
  • a plurality of semiconductor laser elements 2 and a plurality of mirrors 5 are arranged in a matrix. As shown in FIG. 2, as an example, 16 semiconductor laser elements 2 and 16 mirrors 5 are arranged in 4 rows and 4 columns, respectively.
  • the 16 semiconductor laser elements 2 are electrically connected so as to form 4 in series and 4 in parallel. Power is supplied to the four semiconductor laser elements 2 connected in series by a pair of lead pins 2a. One of the pair of lead pins 2a is a cathode terminal and the other is an anode terminal.
  • the four semiconductor laser elements 2 connected in series are electrically connected to each other by, for example, gold wires (not shown).
  • a support portion 10 on the base 3 is a support for supporting the semiconductor laser element 2, the mirror 5 and the submount 6.
  • the support portion 10 is a mounting substrate for mounting the semiconductor laser element 2, the mirror 5, and the submount 6 thereon.
  • Each of the plurality of semiconductor laser elements 2 is mounted on the supporting portion 10 via the submount 6 .
  • Each semiconductor laser element 2 is mounted parallel to the upper surface of the support portion 10 . Therefore, the optical axis of the laser light emitted from each semiconductor laser element 2 is parallel to the upper surface of the support portion 10 .
  • the supporting portion 10 for example, a metal substrate made of a metal material, a ceramic plate made of a ceramic material, a glass plate made of a glass material, or a resin substrate made of a resin material can be used. can.
  • the supporting portion 10 is preferably made of a material having a high thermal conductivity such as a metal material. Examples of metal materials that have high thermal conductivity and are practical as mounting substrates include copper and aluminum.
  • the shape of the support portion 10 is flat as a whole, and the top view shape of the support portion 10 is substantially rectangular, but the shape is not limited to this.
  • the base body 3 includes a frame body 20 in addition to the support part 10.
  • the frame 20 is a frame-shaped member whose top view shape is substantially rectangular.
  • the frame 20 is provided on the support portion 10 .
  • the frame 20 is fixed to the support 10 so as to surround all the semiconductor laser elements 2 .
  • the frame body 20 is provided so as to be fitted into the support portion 10 , but may be provided on the upper surface of the support portion 10 .
  • the frame 20 has a frame-shaped frame main body 21 and a frame-shaped partition 22 .
  • the frame main body 21 is fixed to the support portion 10 .
  • the cross-sectional shape of the frame main body 21 is substantially rectangular.
  • the upper surface of the frame body 21 is provided with a recess 21a.
  • the concave portion 21 a is a groove formed over the entire circumference of the frame body 21 .
  • the top view shape of the concave portion 21a is a rectangular frame shape.
  • the screen part 22 is provided so as to stand on the upper surface of the frame body 21 .
  • the screen part 22 is provided outside the recessed part 21a. Specifically, the screen portion 22 is provided so that the outer side wall surface of the screen portion 22 is aligned with the outer surface of the frame main body 21 .
  • the frame body 20 is made of, for example, a metal material such as copper or aluminum, but is not limited to this. Also, the frame main body 21 and the screen portion 22 are integrally formed, but they may be separate.
  • the lid 4 is fixed to the frame 20.
  • the lid 4 is fixed to the frame 20 so as to close the opening of the frame 20 .
  • the lid 4 is an example of an optical member, and includes an optical element 4a (optical element) that imparts an optical effect to the laser beam emitted from the semiconductor laser element 2.
  • the optical element 4a is a lens having lens action.
  • the optical element 4a refracts the laser light emitted from the semiconductor laser element 2, thereby imparting a lens effect to the laser light.
  • the optical element 4a is a convex lens that collects light. Therefore, laser light emitted from the semiconductor laser element 2 is condensed by the optical element 4a.
  • the lid 4 includes a plurality of optical elements 4a.
  • Each of the plurality of optical elements 4 a is provided corresponding to each of the plurality of semiconductor laser elements 2 .
  • the plurality of optical elements 4a, mirrors 5, and semiconductor laser elements 2 are provided in one-to-one correspondence.
  • each optical element 4a is a convex lens, so laser light emitted from each semiconductor laser element 2 is focused by each optical element 4a.
  • the lid 4 is composed of a flat plate-shaped translucent flat plate portion 30a and a plurality of convex portions 30b provided on the flat plate portion 30a.
  • Each of the plurality of convex portions 30b is part of the optical element 4a, which is a convex lens.
  • each optical element 4a is composed of a flat plate portion 30a and a convex portion 30b.
  • each of the plurality of convex portions 30b is provided on the outer surface of the flat plate portion 30a. Therefore, each of the plurality of convex portions 30b has a convex surface that protrudes in the direction opposite to the sealing space 1a side.
  • the convex surface of each convex portion 30b is a curved surface such as a spherical surface.
  • a light incident surface of each optical element 4a on which laser light is incident forms part of the sealed space 1a.
  • the light incident surface of each optical element 4a on which laser light is incident is the inner surface of the flat plate portion 30a.
  • the lid body 4 is a light-transmitting member composed only of the flat plate portion 30a and the convex portion 30b. Therefore, the entire lid 4 is made of translucent material.
  • the lid 4 is made of a transparent material such as a transparent resin material or glass. In this embodiment, the lid 4 is made of glass.
  • the lid 4 is arranged on the frame 20 so as to close the opening of the frame 20 .
  • the lid 4 is fixed to the frame 20 so that the peripheral portion of the flat plate portion 30a of the lid 4 is placed on the upper surface of the frame main body 21 of the frame 20. be done.
  • the flat plate portion 30a of the lid 4 is surrounded by the screen portion 22 of the frame 20, and the side surface (end surface) of the flat plate portion 30a and the inner side surface of the screen portion 22 face each other with a gap therebetween.
  • the height of the light emitting surface of the optical element 4a of the lid 4 from which the laser beam is emitted is preferably lower than the height of the upper surface of the frame 20 with the support portion 10 as a reference.
  • the maximum height of the convex surface of the convex portion 30 b that is the light exit surface of the optical element 4 a of the lid 4 is lower than the height of the upper end surface of the screen portion 22 that is the upper surface of the frame 20 . Good.
  • the lid 4 is fixed in close contact with the frame 20 via the sealing material 7 . That is, the lid 4 and the frame 20 are fixed with the sealing material 7 interposed between the lid 4 and the frame 20 .
  • the sealing material 7 is an example of a joining member that joins the lid 4 and the frame 20 together.
  • the sealing material 7 is formed in a thin layer between the frame body 21 of the frame 20 and the lid 4 .
  • the sealing member 7 is formed in an annular shape when viewed from above. Specifically, the sealing material 7 extends over the entire circumference of the lid 4 and the frame 20 between the inner surface of the peripheral portion of the flat plate portion 30a of the lid 4 and the upper surface of the frame main body 21 of the frame 20. filled in the gap.
  • the thickness of the sealing material 7 is, for example, 1 mm or less. In this embodiment, the thickness of the sealing material 7 is 0.2 mm. As shown in FIG.
  • the sealing material 7 is also filled in the recess 21a formed in the frame main body 21, but the recess 21a may not be filled with the sealing material 7.
  • FIG. The sealing material 7 melts and spreads in the horizontal direction, but since the concave portion 21a is provided, the sealing material 7 that melts and spreads toward the inside of the frame 20 enters the concave portion 21a. Thereby, it is possible to prevent the melted sealing material 7 from reaching the support portion 10 .
  • the frame body 20 and the lid body 4 By bringing the frame body 20 and the lid body 4 into close contact with each other through the sealing material 7 in this way, the airtightness in the sealed space 1a is maintained. That is, the base 3, the lid 4, and the sealing material 7 form a hermetically sealed sealed space 1a.
  • the sealing material 7 is preferably made of a material that does not contain silicone. Moreover, the sealing material 7 is preferably made of a soft material. Ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) or indium can be used as such a sealing material 7 . In this embodiment, the sealing material 7 is made of EVOH.
  • the lid 4 and the frame 20 are joined by a joining material 8.
  • a joining material 8 As shown in FIG. Specifically, the lid body 4 and the frame body 20 are joined via the joining material 8 on the opposite side of the sealing material 7 from the sealing space 1a side.
  • the bonding material 8 is filled between the screen portion 22 of the frame 20 and the end face of the flat plate portion 30a of the lid 4 .
  • the bonding material 8 is an example of a bonding member that bonds the lid 4 and the frame 20 together.
  • the bonding material 8 is made of resin.
  • a thermosetting adhesive can be used as the bonding material 8 .
  • the resin forming the bonding material 8 is an epoxy resin.
  • a thermosetting adhesive made of an epoxy resin that cures at a temperature of room temperature to 160° C. can be used as the bonding material 8.
  • the bonding material 8 may be a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive made of resin or the like instead of a thermosetting adhesive.
  • the bonding material 8 has a bonding strength higher than that of the sealing material 7 .
  • the adhesive strength of the bonding material 8 is greater than the adhesive strength of the sealing material 7 .
  • a laser beam emitted from the semiconductor laser element 2 is incident on the lid 4 through the mirror 5 .
  • the mirror 5 reflects the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 to enter the optical element 4a.
  • the semiconductor laser element 2 is mounted in parallel with the upper surface of the support portion 10, so that the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 is directed to the optical element 4a located above.
  • the mirror 5 is configured to reflect the laser beam traveling in the lateral direction so that the laser beam rises upward.
  • the mirror 5 is a rising mirror, and has a reflecting surface that reflects the incident light so that it rises upward.
  • the reflective surface of the mirror 5 is an inclined surface that is inclined with respect to the upper surface of the support portion 10 .
  • the inclination angle of the reflecting surface of the mirror 5 with respect to the upper surface of the supporting portion 10 is 45 degrees.
  • the laser light of the semiconductor laser element 2 emitted in the direction parallel to the upper surface of the support 10 is reflected by the reflecting surface of the mirror 5 and travels in the direction perpendicular to the upper surface of the support 10. , enter the optical element 4 a of the lid 4 .
  • Each of the plurality of mirrors 5 is arranged so that the optical axis of the laser beam reflected by each mirror 5 and the optical axis of the optical element 4a of the lid 4 are aligned.
  • FIG. 3A and 3B are diagrams for explaining a method for manufacturing the light source device 1 according to the first embodiment.
  • the base 3 having the supporting portion 10 and the frame 20 is prepared.
  • the semiconductor laser element 2 and the mirror 5 are mounted on the upper surface of the supporting portion 10 of the base 3.
  • a plurality of semiconductor laser elements 2 and a plurality of mirrors 5 are mounted on support portion 10 .
  • each semiconductor laser element 2 is mounted on a support portion 10 via a submount 6 .
  • the submount 6 to which the semiconductor laser element 2 is bonded is mounted on the supporting portion 10 .
  • the sealing material 7S which is a sheet material, is placed on the frame 20 of the base 3. As shown in FIG. Specifically, the sealing material 7S is arranged on the upper surface of the frame main body 21 over the entire circumference of the frame 20 .
  • a resin sheet made of resin can be used as the sealing material 7S.
  • an annular EVOH sheet made of EVOH is used as the sealing material 7S.
  • An indium sheet made of indium may be used as the sheet-like sealing material 7S.
  • the sealing material 7S may be a plurality of separated sheet pieces instead of a sheet material made of an annular integral body. In this case, it is preferable that a plurality of sheet pieces are arranged continuously or intermittently in an annular shape and arranged on the frame main body 21 .
  • the previously prepared lid body 4 is placed on the frame body 20 on which the sealing material 7S is placed.
  • the lid 4 is arranged on the frame main body 21 of the frame 20 so as to cover the opening of the frame 20 .
  • the lid 4 is placed on the sealing material 7S.
  • the sealing material 7 ⁇ /b>S is sandwiched between the peripheral portion of the flat plate portion 30 a of the lid 4 and the frame main body 21 of the frame 20 .
  • the lid body 4 placed on the frame body 20 is aligned with the sealing material 7S interposed therebetween. That is, the lid 4 is aligned with the internal space surrounded by the base 3 and the lid 4 being the sealed space 1a.
  • the lid 4 is aligned by active alignment with the internal space surrounded by the base 3 and the lid 4 being the sealed space 1a. Specifically, the position of the lid 4 is adjusted so that the laser beam passes through the optical axis of the optical element 4 a of the lid 4 while the semiconductor laser element 2 is driven to emit a laser beam. In this case, the position of the lid 4 can be adjusted by moving the lid 4 in a direction (horizontal direction) parallel to the upper surface of the support portion 10 .
  • the lid 4 can be horizontally displaced. That is, the position of the lid 4 can be adjusted. Further, when aligning the lid 4, a sheet material made of EVOH, indium, or the like, which is a soft material, is used as the sealing material 7S, thereby reducing distortion caused when aligning the lid 4. be able to.
  • the lid 4 is surrounded by the screen portion 22 of the frame 20, but there is a gap between the side surface of the flat plate portion 30a of the lid 4 and the inner side surface of the screen portion 22. Since it exists, the lid 4 can be moved horizontally. In other words, this gap is a space for positioning the lid 4 .
  • the sealing material 7S is melted by heating. Since the EVOH sheet is used as the sealing material 7S in the present embodiment, the sealing material 7S can be melted by heating at about 220.degree.
  • the sealing material 7S melts and spreads in the horizontal direction, but since the frame main body 21 is provided with the concave portion 21a, the sealing material 7S is melted and the frame body 7S is expanded as shown in FIG. The sealing material 7S that spreads toward the inside of the 20 enters the concave portion 21a. As a result, it is possible to prevent the melted sealing material 7S from reaching the support portion 10 . That is, the recess 21a is a release recess for releasing the melted sealing material 7S.
  • the sealing material 7S is cured by stopping the heating.
  • the lid 4 and the frame 20 are fixed by the sealing material 7 .
  • the flat plate portion 30 a of the lid 4 and the frame main body 21 of the frame 20 are fixed by the sealing material 7 .
  • the sealing material 7 is interposed between the lid 4 and the frame 20.
  • the sealing material 7S may be hardened by positively cooling the sealing material 7.
  • the joint material 8 is inserted between the lid 4 and the frame 20 to fix the lid 4 and the frame 20 together.
  • the bonding material 8 is inserted between the side surface of the flat plate portion 30a of the lid 4 and the inner surface of the screen portion 22 so as to fill the gap.
  • a thermosetting adhesive made of epoxy resin is used as the bonding material 8 .
  • the fluid bonding material 8 is applied to the gap between the side surface of the flat plate portion 30 a of the lid 4 and the partition portion 22 of the frame 20 . After that, the bonding material 8 is cured by heating the bonding material 8 .
  • the bonding material 8 When heating the bonding material 8 , the bonding material 8 may be heated using a heating device such as a heater, or the bonding material 8 may be heated by driving the semiconductor laser element 2 . That is, the bonding material 8 may be heated by heat generated from the semiconductor laser element 2 without using a separate heating device. By driving the semiconductor laser element 2, the ambient temperature can be raised to about 160.degree.
  • the lid body 4 and the frame body 20 are bonded by the bonding material 8 . That is, the lid 4 and the frame 20 are fixed with the bonding material 8 . Thus, the light source device 1 is completed.
  • the bonding material 8 may be hardened by natural drying.
  • an ultraviolet curable adhesive may be used instead of the thermosetting adhesive.
  • the bonding material 8, which is an ultraviolet curable adhesive can be applied to the gap between the lid 4 and the frame 20, and the bonding material 8 can be cured by irradiating ultraviolet rays.
  • the bonding material 8 may be applied and cured while the lid body 4 is being aligned by active alignment.
  • the light source device 1 includes the base 3 having the support portion 10 and the frame 20, the lid 4 including the optical element 4a, the lid 4, the base 3, and the sealing material 7.
  • the lid body 4 is fixed in close contact with the frame body 20 via the sealing material 7, and the sealing material 7 is sealed.
  • the lid body 4 and the frame body 20 are joined via a joining material 8 on the side opposite to the stop space 1a side.
  • the joining member that joins the lid 4 and the frame 20 is functionally separated, rather than the lid 4, which is an optical member, is functionally separated.
  • the lid 4 has both the function of covering the opening of the frame 20 to ensure the airtightness of the package and the function of the optical action (such as light collecting ability) by the optical element 4a.
  • the sealing material 7 for securing the airtightness of the package composed of the lid 4 and the base 3, are used.
  • a bonding material 8 is used for fixing.
  • the lid 4 and the frame 20 are fixed, the internal space of the package composed of the lid 4 and the base 3 is hermetically sealed with the sealing material 7 to form a sealed space 1a.
  • the lid 4 can be aligned by active alignment. That is, it is possible to perform active alignment of the lid 4 including the optical element 4a while ensuring airtightness of the package composed of the lid 4 and the base 3 . Therefore, it is possible to realize the light source device 1 having a package structure capable of achieving both airtightness and active alignment.
  • the lid body 4 can be used as a single component having both functions of ensuring airtightness and optical action without being separated. Thereby, the structure of the light source device 1 can also be simplified.
  • the lid 4 and the frame 20 are bonded using two bonding members, the sealing material 7 and the bonding material 8, the lid 4 and the frame 20 are firmly attached. can also be fixed to
  • the optical element 4a (lens) and the semiconductor laser element 2, so the distance between the semiconductor laser element 2 and the optical element 4a can be shortened. As a result, it is also possible to reduce the size and height of the light source device 1 .
  • the bonding material 8 has a bonding strength higher than that of the sealing material 7 .
  • the sealing material 7 is preferably made of a soft material. If the bonding strength of the bonding material 8 is lower than that of the sealing material 7 , the desired bonding strength may not be obtained even if the lid 4 and the frame 20 are bonded with the bonding material 8 . Therefore, by using the bonding material 8 having a bonding strength higher than that of the sealing material 7, the bonding strength between the lid body 4 and the frame body 20 is improved even when the sealing material 7 made of a soft material is used. be able to.
  • the light incident surface of the optical element 4a of the lid 4 on which the laser beam of the semiconductor laser element 2 is incident forms part of the sealed space 1a.
  • the light incident surface of the optical element 4a forms part of the sealed space 1a, so that the tweezers effect in which the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 traps a minute object can be suppressed. .
  • the optical element 4a of the lid 4 is a lens.
  • the light distribution of the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 can be controlled by the optical element 4a.
  • the optical element 4a For example, by using a convex lens as the optical element 4a, the laser light from the semiconductor laser element 2 can be focused.
  • the sealing material 7 is made of a material that does not contain silicone.
  • the sealing material 7 is made of ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • EVOH does not contain siloxane
  • the optical tweezers effect due to the photochemical reaction of siloxane can be suppressed by forming the sealing material 7 from EVOH.
  • EVOH is a resin material having a high gas permeation prevention ability and an excellent gas barrier property, it is possible to prevent siloxane existing outside (in the air) of the light source device 1 from flowing into the sealed space 1a.
  • the optical tweezers effect due to the photochemical reaction of siloxane can be suppressed.
  • the bonding material 8 is made of resin.
  • the resin forming the bonding material 8 is an epoxy resin.
  • the lid 4 and the frame 20 can be fixed with the resin, so that the lid 4 and the frame 20 can be joined together by other joining methods such as seam welding at a lower cost and in mass production.
  • the light source device 1 can be manufactured with good efficiency.
  • the curing temperature of the resin bonding material is generally lower than the operating temperature of the semiconductor laser element 2, by forming the bonding material 8 from a resin such as an epoxy resin, it is possible to align the lid 4 by active alignment.
  • the joint material 8 can be cured to join the lid member 4 and the frame member 20 while performing the above.
  • a plurality of semiconductor laser elements 2 are arranged in the sealed space 1a, and a plurality of optical elements 4a of the lid 4 are provided for each of the plurality of semiconductor laser elements 2. is provided.
  • the light output of the light source device 1 as a whole can be increased.
  • the difference in size between the lid 4 and the frame 20 increases as the sizes of the lid 4 and the frame 20 increase, and the airtightness may deteriorate. Since airtightness can be ensured in the present embodiment as described above, even when a plurality of semiconductor laser elements 2 are arranged, deterioration of airtightness can be effectively suppressed.
  • the light source device 1 further includes a mirror 5 that reflects the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 and causes it to enter the optical element 4a. mounted parallel to the top surface of the
  • the heat generated in the semiconductor laser element 2 can be efficiently conducted to the support portion 10, and heat dissipation of the semiconductor laser element 2 can be achieved. can improve sexuality. Further, even if the semiconductor laser element 2 is mounted parallel to the upper surface of the support section 10, the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 can be deflected by the mirror, so that the upper surface of the support section 10 and the optical element 4a are aligned. Geometric interference can be suppressed.
  • the height of the light emitting surface of the optical element 4a of the lid 4 from which the laser beam is emitted is preferably lower than the height of the upper surface of the frame 20 with the support portion 10 as a reference.
  • FIG. 4A is a top view of light source device 1A according to Embodiment 2
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of light source device 1A.
  • a light source device 1A according to the present embodiment differs from the light source device 1 according to the first embodiment in the shape of a lid 4A.
  • the convex portion 30b constituting each optical element 4a in the lid 4 is provided on the outer surface of the flat plate portion 30a.
  • a convex portion 30b constituting each optical element 4a in 4A is provided on the inner surface of the flat plate portion 30a.
  • the convex portion 30b of each optical element 4a has a convex surface that protrudes toward the sealing space 1a side. That is, the convex portion 30b protrudes toward the support portion 10.
  • each optical element 4a is a convex lens
  • the convex surface of the convex portion 30b is a curved surface such as a spherical surface. All the convex portions 30b are provided on the inner surface of the flat plate portion 30a.
  • the light incident surface of each optical element 4a on which the laser beam is incident forms part of the sealing space 1a. Since it is provided on the inner surface of 30a, the light incident surface of each optical element 4a on which the laser beam is incident includes the convex surface of the convex portion 30b.
  • the configuration of the light source device 1A according to the present embodiment is the same as that of the light source device 1 according to the above embodiment except for the configuration of the lid member 4A.
  • the base body 3 having the support portion 10 and the frame body 20, the lid body 4A including the optical element 4a, the lid body 4A and the base body 3 and a semiconductor laser element 2 arranged in a sealing space 1a formed by a sealing material 7.
  • a lid body 4A is fixed in close contact with a frame body 20 with the sealing material 7 interposed therebetween. , the lid body 4A and the frame body 20 are joined via a joining material 8 on the opposite side of the sealing material 7 from the sealing space 1a side.
  • the light source device 1A according to the present embodiment has the same effect as the light source device 1 according to the first embodiment. Specifically, it is possible to perform active alignment of the lid 4A including the optical element 4a while ensuring the airtightness of the package composed of the lid 4A and the base 3. There is an effect such as realizing the light source device 1A having a package structure capable of achieving both.
  • the convex portions 30b forming each optical element 4a are provided not on the outer surface of the flat plate portion 30a but on the inner surface of the flat plate portion 30a. Therefore, the lower end of the lid 4A is closer to the support 10 than the upper end of the frame 20 is. Specifically, the apex of the convex portion 30b, which is the lower end of the lid 4A, is located closer to the support portion 10 than the upper edge of the screen portion 22, which is the upper end of the frame 20. As shown in FIG. In the present embodiment, the apex of the convex portion 30b is located closer to the support portion 10 than the upper surface of the frame main body 21 is.
  • the convex portion 30b of the optical element 4a which is a convex lens, is provided on the inner surface of the flat plate portion 30a and is not exposed to the outside, it is possible to prevent the convex portion 30b from being damaged.
  • the height of the light emitting surface of the optical element 4a of the lid 4A from which the laser beam is emitted is lower than the height of the upper surface of the frame 20 with the support portion 10 as a reference.
  • the plane that is the outer surface of the flat plate portion 30a that is the light emitting surface of the optical element 4a of the lid 4A is higher than the upper end surface of the screen portion 22 that is the upper surface of the frame 20. getting low. As a result, it is possible to prevent the outer surface of the lid 4A from hitting and being damaged by an external object.
  • the height difference between the outer surface of the flat plate portion 30a and the upper end surface of the screen portion 22 is approximately 0.8 mm to 1.0 mm.
  • FIG. 5A is a top view of a light source device 1B according to Embodiment 3
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the same light source device 1B.
  • the sealing material 7 is obtained by once melting the sealing material 7S, which is a sheet material, and then curing it.
  • the sealing material 7B is made of liquid metal.
  • the sealing material 7B which is a liquid metal, is a liquid metal that does not solidify above a predetermined temperature.
  • Indium gallium (InGa) made of indium and gallium can be used as the sealing material 7B, which is a liquid metal.
  • Indium gallium used in this embodiment is liquid at 50° C. or higher and solid at lower than 50° C. In other words, indium gallium is solid at room temperature.
  • the sealing material 7B is arranged in the recess 23 provided in the frame 20 .
  • recess 23 is provided in frame body 21 of frame 20 .
  • the recess 23 is provided in a portion of the frame body 21 that faces the lid 4 .
  • a recessed portion of the recess 23 is a cavity between the frame 20 and the lid 4 .
  • the recessed portion 23 is a groove formed over the entire circumference of the frame body 21 . Therefore, the recess 23 is formed in an annular shape.
  • the top view shape of the recess 23 is a rectangular frame shape.
  • the sealing material 7 ⁇ /b>B placed in the recess 23 exists over the entire circumference of the recess 23 . Therefore, the sealing material 7B is arranged in an annular shape.
  • the top view shape of the sealing material 7B is a rectangular frame shape.
  • the sealing material 7B arranged in the recess 23 supports the lid 4. Therefore, the upper surface of the sealing material 7B arranged in the recess 23 is in contact with the inner surface of the flat plate portion 30a of the lid 4. As shown in FIG. In addition, although the upper part of the sealing material 7B protrudes from the recessed part 23, it is not restricted to this.
  • the light source device 1B configured in this way can be manufactured according to the manufacturing method of the light source device 1 according to the first embodiment.
  • the base 3 having the support portion 10 and the frame 20 is prepared.
  • a frame main body 21 in which a concave portion 23 is formed is used.
  • the semiconductor laser element 2 and the mirror 5 are mounted on the upper surface of the support portion 10 of the substrate 3 in the same manner as in the first embodiment.
  • a liquid sealing material 7B is placed on the frame 20 of the base 3.
  • a liquid metal is used as the sealing material 7B.
  • the recess 23 provided in the frame body 21 of the frame 20 is coated with the liquid sealing material 7B.
  • the sealing material 7B is applied to the concave portion 23 so that the upper portion of the sealing material 7B protrudes from the concave portion 23 due to surface tension. It should be noted that the sealing material 7B made of liquid metal is heated as necessary to make it liquefied (liquid).
  • the previously prepared lid body 4 is placed on the frame body 20 on which the sealing material 7B is placed.
  • the lid 4 is placed on the sealing material 7B.
  • the sealing material 7B is interposed between the lid member 4 and the frame member 20, and the internal space surrounded by the base member 3 and the lid member 4 becomes an airtight sealed space 1a.
  • lid 4 is placed on frame 20 at room temperature.
  • the sealing material 7B may be solid or liquid.
  • the lid 4 placed on the frame 20 is aligned with the sealing material 7B interposed therebetween. That is, the lid 4 is aligned with the internal space surrounded by the base 3 and the lid 4 being the sealed space 1a.
  • the lid 4 is aligned by active alignment with the internal space surrounded by the base 3 and the lid 4 being the sealed space 1a.
  • the active alignment of the lid 4 is performed at room temperature.
  • the sealing material 7B may be solid or liquid as long as it can support the lid 4 .
  • the sealing material 7B spreads laterally, but since the frame main body 21 is provided with the recess 21a, the sealing material 7B spreading toward the inside of the frame 20 enters the recess 21a. Become. Thereby, it is possible to prevent the sealing material 7B from reaching the support portion 10 . That is, the recess 21a is a release recess for releasing the sealing material 7B.
  • the joint material 8 is inserted between the lid 4 and the frame 20 to fix the lid 4 and the frame 20 together.
  • the lid 4 and the frame 20 are joined with the joining material 8 . That is, the lid 4 and the frame 20 are fixed with the bonding material 8 .
  • the light source device 1B is completed.
  • the base body 3 having the support portion 10 and the frame body 20, the lid body 4 including the optical element 4a, and the lid body 4 and a semiconductor laser element 2 arranged in a sealing space 1a formed by a base 3 and a sealing material 7B.
  • the lid body 4 and the frame body 20 are joined via the joining material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7B.
  • the light source device 1B according to the present embodiment has the same effect as the light source device 1 according to the first embodiment. Specifically, since the lid 4 including the optical element 4a can be actively aligned while ensuring the airtightness of the package composed of the lid 4 and the base 3, airtightness is maintained and active alignment is performed. There is an effect such as realizing the light source device 1B having a package structure capable of achieving both.
  • the frame 20 has a recess 23 in a portion facing the lid 4 , and the cavity between the frame 20 and the lid 4 is the recessed portion of the recess 23 .
  • the sealing material 7B is a liquid metal made of indium gallium.
  • indium gallium does not contain siloxane, the optical tweezers effect due to the photochemical reaction of siloxane can be suppressed by configuring the sealing material 7B with indium gallium.
  • the liquid metal is a liquid that can be changed into any shape while maintaining the contact state with the object, using the liquid metal as the sealing material 7B makes it possible to align the lid 4 by active alignment. It is possible to suppress the deterioration of the airtightness.
  • indium gallium is solid at room temperature and becomes liquid when the temperature exceeds 50°C. Alignment can be easily performed.
  • the lid 4A in the second embodiment may be used instead of the lid 4.
  • FIG. 6A is a top view of light source device 1C according to Embodiment 4
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of light source device 1C.
  • a light source device 1C according to the present embodiment has a configuration in which a sealing member 7C made of a ring wire is used instead of the sealing member 7B made of liquid metal in the light source device 1B according to the third embodiment.
  • the sealing material 7C which is a ring wire, is preferably made of a soft material.
  • a metal wire having a wire diameter of about 1 mm can be used as the sealing material 7C, which is an annular wire.
  • the sealing material 7C is, for example, a metal wire containing indium.
  • a metal wire containing indium is a soft wire.
  • an indium metal wire, an indium alloy wire made of an indium alloy, or the like can be used.
  • the sealing material 7C is arranged in a recess 23 provided in the frame 20. Since the sealing material 7C is a ring wire, the sealing material 7C arranged in the recess 23 exists over the entire circumference of the recess 23. As shown in FIG. In this case, the sealing material 7C, which is a ring-shaped wire, may be a ring-shaped one that is not interrupted in the middle, or a string-shaped metal wire that is routed around the entire circumference of the recess 23. good too.
  • the sealing material 7C, which is a ring-shaped wire arranged in the concave portion 23 in such a state functions as a packing. Thereby, the airtightness of the sealing space 1a can be ensured.
  • the sealing material 7C arranged in the recess 23 supports the lid 4. Therefore, the upper surface of the sealing material 7C arranged in the recess 23 is in contact with the inner surface of the flat plate portion 30a of the lid 4. As shown in FIG. Although the upper portion of the sealing material 7C protrudes from the recess 23 in the present embodiment, the present invention is not limited to this. In addition, when the sealing material 7C is a metal wire containing indium, the sealing material 7C is plastically deformed by being pressed against the lid 4 .
  • the configuration other than the sealing material 7C is the same as that of the light source device 1B according to the third embodiment. Further, the light source device 1C according to the present embodiment can be manufactured according to the manufacturing method of the light source device 1B according to the third embodiment.
  • the substrate 3 having the support portion 10 and the frame 20, the lid 4 including the optical element 4a, and the lid 4 The semiconductor laser element 2 is arranged in the sealing space 1a formed by the substrate 3 and the sealing material 7C, and the lid 4 is tightly fixed to the frame 20 via the sealing material 7C.
  • the lid body 4 and the frame body 20 are joined via the joining material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7C.
  • the light source device 1C according to the present embodiment has the same effects as the light source device 1B according to the third embodiment. Specifically, since the lid 4 including the optical element 4a can be actively aligned while ensuring the airtightness of the package composed of the lid 4 and the base 3, airtightness is maintained and active alignment is performed. There is an effect such as realizing a light source device 1C having a package structure that is compatible with the above.
  • the sealing material 7C is a ring wire.
  • the sealing material 7C can be arranged without gaps over the entire circumference of the sealing space 1a, so that the airtightness of the sealing space 1a can be easily ensured.
  • the sealing material 7C is made of indium.
  • indium does not contain siloxane, the optical tweezers effect due to the photochemical reaction of siloxane can be suppressed by configuring the sealing material 7C with indium.
  • the lid 4A in the second embodiment may be used instead of the lid 4, the lid 4A in the second embodiment.
  • FIG. 7A is a top view of a light source device 1D according to Embodiment 5
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the same light source device 1D
  • FIG. 8 is a top view of the light source device 1D when the lid 4 and the bonding material 8 are omitted.
  • the base 3D has the supporting portion 10 and the frame body 20D as in the light source device 1 according to the first embodiment.
  • the shape of the frame 20D is different from that of the light source device 1 according to the first embodiment.
  • frame 20D includes side frame 21D and inner frame 22D positioned inside side frame 21D. As shown in FIG. 8, each of the side frame 21D and the inner frame 22D has a rectangular frame shape when viewed from above.
  • the side frame 21D and the inner frame 22D are made of a metal material such as copper or aluminum.
  • the frame 20D is provided on the support portion 10. Specifically, as shown in FIG. 7B, the side frame 21D of the frame 20D is provided on the upper surface of the support portion 10. As shown in FIG. In the present embodiment, the side frame 21D is placed on the upper surface of the support section 10 and fixed to the support section 10 so as to stand on the support section 10 .
  • the inner frame 22D has an outer peripheral portion 22Da outside the lid 4 (including the fixing portion) in top view, and an inner peripheral portion 22Db located inside the outer peripheral portion 22Da.
  • the outer peripheral portion 22Da of the inner frame 22D is fixed to the upper end portion of the side frame 21D. Therefore, there is an opening through which the laser beam is transmitted inside the inner peripheral portion 22Db.
  • the inner frame 22D has a recess 23. As shown in FIG. In the present embodiment, recess 23 is provided in inner peripheral portion 22Db of inner frame 22D.
  • the recess 23 is provided in a portion of the inner frame 22D facing the lid 4. As shown in FIG. A concave portion of the concave portion 23 is a cavity between the frame 20D and the lid 4. As shown in FIG. 7B, the recess 23 is provided in a portion of the inner frame 22D facing the lid 4. As shown in FIG. A concave portion of the concave portion 23 is a cavity between the frame 20D and the lid 4. As shown in FIG.
  • the recess 23 is a groove formed along the entire circumference of the inner frame 22D. Therefore, as shown in FIG. 8, the recess 23 is formed in an annular shape. As an example, the top view shape of the recess 23 is a rectangular frame shape.
  • a sealing material 7 ⁇ /b>D is arranged in the concave portion 23 .
  • the sealing material 7 ⁇ /b>D arranged in the concave portion 23 exists over the entire circumference of the annular concave portion 23 . Therefore, the sealing material 7D is arranged in an annular shape.
  • the top view shape of the sealing material 7D is a rectangular frame shape.
  • the lid 4 can be easily displaced when the lid 4 is aligned by active alignment.
  • the sealing material 7D spreads in the lateral direction, but since the internal frame 22D is provided with the recess 22Dc, the sealing material 7D spreading toward the inside of the internal frame 22D does not enter the recess 22Dc. become. Thereby, it is possible to prevent the sealing material 7D from reaching the support portion 10 . That is, the recess 22Dc is a release recess for releasing the sealing material 7D.
  • the inner frame 22D has a bent portion 24.
  • the cross-sectional shape of the bent portion 24 is, for example, a crank-like bent shape having two right angles. Since the inner frame 22D has the bent portion 24 in this manner, the frame 20D has flexibility in a direction (horizontal direction) crossing the direction in which the lid 4 covers the frame 20D. That is, the frame 20D has flexibility in the direction parallel to the inner surface of the flat plate portion 30a of the lid 4 (the direction parallel to the upper surface of the support portion 10).
  • the lid 4 is arranged on the frame 20D so as to close the opening of the frame 20D.
  • the lid 4 is supported by the inner frame 22D of the frame 20D.
  • the lid 4 is fixed to the inner peripheral portion 22Db of the inner frame 22D.
  • the height of the light emitting surface of the optical element 4a of the lid 4 from which the laser beam is emitted is equal to the upper surface of the frame 20D, with the support portion 10 as a reference.
  • the maximum height of the convex surface of the convex portion 30b, which is the light exit surface of the optical element 4a of the lid 4 is preferably lower than the height of the upper end surface of the frame 20D.
  • the lid body 4 is fixed in close contact with the frame body 20D via the sealing material 7D. That is, the lid 4 and the frame 20D are fixed with the sealing material 7D interposed between the lid 4 and the frame 20D. In this manner, by bringing the inner peripheral portion 22Db of the frame 20D and the lid 4 into close contact with each other through the sealing material 7D, the airtightness in the sealed space 1a is maintained. That is, a sealed space 1a hermetically sealed is formed by the base 3D, the lid 4, and the sealing material 7D.
  • the sealing material 7D is preferably made of a material that does not contain silicone.
  • a sheet material made of EVOH or indium may be used as in the first embodiment, or a liquid metal made of indium gallium may be used as in the third embodiment.
  • an annular wire such as a metal wire containing indium may be used as in the fourth embodiment.
  • the lid body 4 and the frame body 20D are joined by the joining material 8. As shown in FIG. Specifically, the lid body 4 and the frame body 20D are joined via the joining material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7D. More specifically, the joining material 8 joins the inner peripheral portion 22Db of the frame 20D and the end portion of the flat plate portion 30a of the lid 4 . As a result, the lid 4 can be prevented from slipping, and the lid 4 and the frame 20D can be fixed.
  • the bent portion 24 of the inner frame 22D is formed in the outer peripheral portion 22Da and is formed inside the position where the side frame 21D and the inner frame 22D are fixed. In other words, it is positioned between the side frame and the lid when viewed from above. That is, the bent portion 24 is formed in a substantially annular shape inside the side frame 21D (on the sealing space 1a side) and outside the inner peripheral portion 22Db.
  • the light source device 1D according to the present embodiment can be manufactured according to the manufacturing method of the light source devices 1 to 1C according to the first to fourth embodiments according to the material of the sealing material 7D.
  • the light source device 1D includes the base body 3D having the supporting portion 10 and the frame body 20D, the lid body 4 including the optical element 4a, the lid body 4 and the base body, as in the first embodiment.
  • a semiconductor laser element 2 is arranged in a sealing space 1a formed by 3D and a sealing material 7D.
  • a lid 4 is fixed in close contact with a frame 20D via the sealing material 7D.
  • the lid 4 and the frame 20D are joined via a joining material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7D.
  • the light source device 1D according to the present embodiment has the same effect as the light source device 1 according to the first embodiment.
  • the lid 4 including the optical element 4a can be actively aligned while ensuring the airtightness of the package composed of the lid 4 and the base 3D.
  • frame 20D includes side frame 21D and inner frame 22D positioned inside side frame 21D. It is fixed to the body 22D.
  • a bent portion can be provided by the side frame 21D and the inner frame 22D.
  • the bent portion 24 is provided in the inner frame 22D.
  • the frame 20D has flexibility in a direction crossing the direction in which the lid 4 covers the frame 20D.
  • the inner frame 22D is provided with a bent portion 24, and the bent portion 24 allows the frame 20D to have flexibility. That is, the bent portion 24 functions as a stress absorbing structure. In addition, by reducing the thickness of the inner frame 22D forming the bent portion 24, the flexibility of the bent portion 24 can be increased.
  • the inner frame 22D has an outer peripheral portion 22Da and an inner peripheral portion 22Db located inside the outer peripheral portion 22Da, and the lid 4 has an inner peripheral portion 22Db. is fixed to
  • the lid body 4A in the second embodiment may be used instead of the lid body 4 in the present embodiment as well.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a light source device 1F according to Embodiment 6.
  • the light source device 1F according to the present embodiment differs from the light source device 1 according to the first embodiment in the shape of the frame 20F and the shape of the lid 4F in the base 3F.
  • the frame body 20F is a frame-shaped member whose top view shape is substantially rectangular.
  • the frame 20 ⁇ /b>F is provided on the support section 10 .
  • the frame 20 ⁇ /b>F is provided on the upper surface of the support portion 10 .
  • the frame 20F is fixed to the support portion 10 .
  • the frame 20F is made of a metal material such as copper or aluminum.
  • a concave portion 23 is provided on the upper surface of the frame 20F.
  • the recess 23 is a groove formed over the entire circumference of the frame 20F. Therefore, the recess 23 is formed in an annular shape.
  • the top view shape of the recess 23 is a rectangular frame shape.
  • the bottom surface of the recess 23 is a curved surface in the present embodiment, it may be a flat surface.
  • the recess 23 is provided in a portion of the frame 20F facing the lid 4F. Specifically, the recess 23 is provided in a portion of the frame 20F that faces the outer edge lid 32 of the lid 4F. A concave portion of the concave portion 23 is a cavity between the frame 20F and the lid 4F.
  • a sealing material 7F is arranged in the concave portion 23 .
  • the sealing material 7 ⁇ /b>F arranged in the recess 23 exists over the entire circumference of the recess 23 . Therefore, the sealing material 7F is arranged in an annular shape.
  • the top view shape of the sealing material 7F is a rectangular frame shape.
  • the lid 4F is arranged on the frame 20F so as to close the opening of the frame 20F.
  • the lid 4F is fixed to the frame 20F. Specifically, the lid 4F is fixed to the upper end of the frame 20F.
  • the lid body 4F includes a lid body body 31 including the optical element 4a and an outer edge lid body 32 located outside the lid body body 31 .
  • the outer edge lid 32 of the lid 4F is supported by the frame 20F. Specifically, the outer edge lid 32 is fixed in close contact with the frame 20F via the sealing material 7F. Further, the lid body main body 31 and the outer edge portion lid body 32 are joined by a joining material 33 .
  • the lid main body 31 is made of glass
  • the outer edge lid 32 is made of a metal material such as copper or aluminum. In this case, low-melting-point glass may be used as the bonding material 33 .
  • the outer edge lid 32 has an outer peripheral portion 32Da outside the lid main body 31 (including the fixing portion) in top view, and an inner peripheral portion 32Db positioned inside the outer peripheral portion 32Da. Therefore, there is an opening through which the laser beam is transmitted inside the inner peripheral portion 32Db. Specifically, the lid main body 31 is fixed to the inner peripheral portion 32Db.
  • the lid body main body 31 has the same configuration as the lid body 4 in the first embodiment. Therefore, the lid main body 31 has a flat plate portion 30a and a plurality of convex portions 30b provided on the flat plate portion 30a. Also, the plurality of convex portions 30b are provided on the outer surface of the flat plate portion 30a.
  • the outer edge cover 32 has a bent portion 34, and a gap is provided between the bent portion 34 and the frame 20F.
  • the cross-sectional shape of the bent portion 34 is, for example, a U-shaped bent shape. Since the lid 4F has the bent portion 34 in this manner, the lid 4F has flexibility in a direction (horizontal direction) crossing the direction in which the lid 4F covers the frame 20F. That is, the lid 4F has flexibility in the direction parallel to the inner surface of the flat plate portion 30a of the lid body 31 (the direction parallel to the upper surface of the support portion 10).
  • the maximum height of the convex surface of the convex portion 30b which is the light emitting surface of the optical element 4a of the lid body 31, is preferably lower than the height of the upper surface of the outer edge lid body 32. Thereby, it is possible to suppress damage to the optical element 4a due to collision with an external object.
  • the lid 4F is arranged on the frame 20F so as to close the opening of the frame 20F. Specifically, the lid 4F is fixed to the frame 20F so that the outer edge lid 32 is placed on the upper surface of the frame 20F.
  • the lid 4F is tightly fixed to the frame 20F via the sealing material 7F. That is, the lid 32 of the outer edge of the lid 4F and the frame 20F are fixed with the sealing material 7F interposed between the lid 4F and the frame 20F.
  • the sealing material 7F is preferably made of a material that does not contain silicone.
  • a sheet material made of EVOH or indium may be used as in the first embodiment, or a liquid metal made of indium gallium may be used as in the third embodiment.
  • the sealing material 7F spreads in the lateral direction, but since the frame 20F is provided with the recess 20Fa, the sealing material 7F spreading toward the inside of the frame 20F enters the recess 20Fa. . Thereby, it is possible to prevent the sealing material 7F from reaching the support portion 10 . That is, the recess 20Fa is a release recess for releasing the sealing material 7F.
  • a ring wire such as a metal wire containing indium may be used.
  • a sealed space 1a hermetically sealed is formed by the base 3F, the lid 4F, and the sealing material 7F.
  • a soft material such as EVOH as the material of the sealing material 7F and providing the bent portion 34 in the outer edge lid 32, the stress generated in the lid 4F is relieved and the lid main body 31 and the outer edge are separated. The airtightness of the low-melting-point glass portion, which is the joint with the lid 32, can be maintained.
  • the lid body 31 and the outer edge lid 32 are bonded together by using a metal material or a ceramic material as the bonding material 33 .
  • the stress generated in the lid body 4F can be relaxed as compared with the case of fixing with a metal material or a ceramic material.
  • the lid body 4F and the frame body 20F are joined by the joining material 8. As shown in FIG. Specifically, the lid body 4F and the frame body 20F are bonded via the bonding material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7F. More specifically, the joint material 8 joins the frame 20F and the end of the outer peripheral portion 32Da.
  • the bent portion 34 of the outer edge lid 32 is formed in the outer peripheral portion 32Da, and is formed inside the position where the outer edge lid 32 and the frame 20F are fixed by the sealing material 7F. In other words, it is located between the frame body 20F and the lid body 31 in top view. That is, the bent portion 34 is located inside the position where the outer edge lid 32 and the frame 20F are fixed by the sealing material 7F (closer to the sealing space 1a), and the lid body 31 and the outer edge lid 32 are joined. It is formed in a substantially annular shape outside the position where it is joined by the material 33 .
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining the manufacturing method of the light source device 1F according to the sixth embodiment.
  • the light source device 1F according to the present embodiment can be manufactured according to the manufacturing method of the light source device 1 according to the first embodiment.
  • a base 3F having a support portion 10 and a frame 20F is prepared.
  • the semiconductor laser element 2 and the mirror 5 are mounted on the upper surface of the support portion 10 of the base 3F.
  • the semiconductor laser element 2 is mounted on the supporting portion 10 via the submount 6 .
  • the sealing material 7F is placed in the recess 23 of the frame 20F of the base 3F. At this time, the sealing material 7F is arranged in the recess 23 so that the upper part of the sealing material 7F protrudes from the recess 23. Next, as shown in FIG.
  • a lid body 4F is prepared in advance by bonding the lid body 31 and the outer edge lid body 32 with a bonding material 33 made of low-melting glass.
  • the lid 4F is placed on the frame 20F on which the sealing material 7F is placed.
  • the lid 4F is arranged on the frame 20F so as to cover the opening of the frame 20F.
  • the lid body 4F is arranged so that the outer edge lid body 32 is placed on the sealing material 7F.
  • the sealing material 7F is interposed between the lid body 4F and the frame body 20F, so that the internal space surrounded by the base body 3F and the lid body 4F becomes the hermetically sealed space 1a. Become.
  • the lid 4F arranged on the frame 20F is aligned with the sealing material 7F interposed therebetween. That is, the lid 4F is aligned with the internal space surrounded by the base 3F and the lid 4F being the sealed space 1a. In the present embodiment as well, the lid 4F is aligned by active alignment with the internal space surrounded by the base 3F and the lid 4F being the sealed space 1a.
  • the sealing material 7F spreads in the lateral direction, but since the recess 20Fa is provided in the frame 20F, the sealing material 7F spreads toward the inside of the frame 20F as shown in FIG. 11(f).
  • the material 7F enters the recess 20Fa. Thereby, it is possible to prevent the sealing material 7F from reaching the support portion 10 . That is, the recess 20Fa is a release recess for releasing the melted sealing material 7F.
  • a bonding material 8 is applied and cured to bond the lid 4F and the frame 20F with the bonding material 8 .
  • the lid 4F and the frame 20F are fixed with the bonding material 8.
  • FIG. This completes the light source device 1F.
  • the light source device 1F includes a base body 3F having a support portion 10 and a frame body 20F, a lid body 4F including an optical element 4a, a lid body 4F and a base body, as in the first embodiment. 3F and a semiconductor laser element 2 arranged in a sealing space 1a formed by a sealing material 7F. , the lid 4F and the frame 20F are joined via a joining material 8 on the side opposite to the sealing space 1a side of the sealing material 7F.
  • the light source device 1F according to the present embodiment has the same effect as the light source device 1 according to the first embodiment.
  • the lid 4F including the optical element 4a can be actively aligned while ensuring the airtightness of the package composed of the lid 4F and the base 3F.
  • the lid body 4F includes a lid body body 31 including the optical element 4a and an outer edge lid body 32 positioned outside the lid body body 31.
  • the body 32 is fixed to the frame 20F.
  • the lid body 31 including the optical element 4a and the outer edge lid 32 can be firmly bonded. Active alignment of the lid body 4F can be performed in this state.
  • the light source device 1F has a gap between the inner surface of the frame 20F and the surface of the outer edge lid 32 of the lid 4F facing the inner surface of the frame 20F.
  • the gap between the frame 20F and the outer edge lid 32 can be used as an adjustment gap when performing active alignment of the lid 4F.
  • the lid 4F has flexibility in a direction crossing the direction in which the lid 4F covers the frame 20F.
  • the outer edge lid 32 of the lid 4F has a bent portion 34, and the bent portion 34 allows the lid 4F to be flexible. That is, the bent portion 34 functions as a stress absorbing structure. In addition, by reducing the thickness of the outer edge lid 32 forming the bent portion 34, the flexibility of the bent portion 34 can be increased.
  • a lid 4G may be used instead of the lid 4F as in the light source device 1G shown in FIG.
  • the convex portion 30b constituting the optical element 4a is provided on the inner surface of the flat plate portion 30a. Therefore, the convex portion 30b in the optical element 4a has a convex surface that protrudes toward the sealing space 1a side.
  • the upper end portion of the screen portion 22 of the frame 20 of the base 3 is located above the upper surface of the flat plate portion 30a of the lid 4, but the present invention is not limited to this.
  • the bonding material 8 may be formed so as to ride on the screen portion 22H.
  • the optical elements 4a are lenses, but the present invention is not limited to this.
  • the optical element 4a may be a deflecting element such as a mirror or a prism having a concave or flat inclined surface.
  • the optical element 4a is not particularly limited as long as it is a light distribution control element capable of controlling the light distribution of the laser light emitted from the semiconductor laser element 2.
  • the cavity between the frame 20 and the lid 4 (that is, the portion where the sealing material 7B is arranged) is the concave portion of the recess 23 provided in the frame 20.
  • the cavity between the frame 20 and the lid 4 may be a recessed portion of a recess provided in the lid 4 .
  • the recess forming the cavity between the frame 20 and the lid 4 may be provided in either the frame 20 or the lid 4, or may be provided in both the frame 20 and the lid 4. may have been Note that this may also be applied to the fourth to sixth embodiments.
  • the bent portion 34 is provided in order to relieve the stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the lid 4F and the frame 20D, but the present invention is not limited to this.
  • stress relief structures such as bellows may be provided to relieve stress.
  • the light source device is used for products in various fields such as image display devices such as projectors, automotive parts such as in-vehicle headlamps, lighting fixtures such as spotlights, or industrial equipment such as laser processing devices. Useful as a light source.

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Abstract

光源装置（１）は、支持部（１０）と、支持部（１０）に設けられた枠体（２０）と、を有する基体（３）と、封止材（７）を介して枠体（２０）に密着して固定される蓋体（４）と、蓋体（４）と基体（３）と封止材（７）とで形成される封止空間（１ａ）に配置された半導体レーザ素子（２）と、を備え、蓋体（４）は、半導体レーザ素子（２）から出射するレーザ光に光学作用を付与する光学要素（４ａ）を含み、封止材（７）の封止空間（１ａ）側とは反対側において、蓋体（４）と枠体（２０）とは、接合材（８）を介して接合される。

Description

光源装置
　本開示は、半導体レーザ素子を備える光源装置に関する。
　半導体レーザ素子は、長寿命、高効率及び小型等のメリットがあるため、プロジェクタ、光ディスク、車載ヘッドランプ、照明装置又はレーザ加工装置等の様々な製品の光源として利用されている。近年、半導体レーザ素子として、紫外から青色までの波長帯をカバーする窒化物系半導体レーザ素子の研究開発が進められている。
　半導体レーザ素子は、光源装置としてパッケージ化されて各種製品に搭載されている。具体的には、光源装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子を収納するパッケージとを備える。従来、この種の光源装置として、半導体レーザ素子が気密封止されたパッケージを備える光源装置が知られている（例えば特許文献１）。
　特許文献１に開示された光源装置では、エチレン－ポリビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなる被覆材を用いてパッケージの気密封止を行っている。ＥＶＯＨは、ガスバリア性に優れた樹脂材料である。したがって、パッケージの内部空間内に存在する部材から揮発性の有機ガスが発生する場合であっても、ＥＶＯＨからなる被覆材によって揮発性の有機ガスがパッケージから外部に漏れ出すことを抑制できる。逆に、ＥＶＯＨからなる被覆材によって、光源装置の外部（大気中）に存在する低分子シロキサン又は揮発性の有機ガス等がパッケージの内部空間内に侵入することを抑制することもできる。このように、ＥＶＯＨを用いることで半導体レーザ素子が収納されたパッケージの内部空間内を気密封止することができる。
特開２０１２－３８８１９号公報
　半導体レーザ素子を収納するパッケージとしては、例えば、枠体等の開口部を有する金属製の筐体と、筐体の開口部に蓋をする透光性の光学部材と、筐体を支持する金属製の支持体とを有するものが知られている。例えば、ＴＯ－ＣＡＮパッケージでは、筐体である金属製のキャップと、支持体である金属製のステムベースと、キャップの開口部を覆うように配置されたガラス板とを備える。
　このようなパッケージにおいては、光学部材が取り付けられた筐体と支持体とは、抵抗溶接によって固定される。例えば、筐体として枠体を用いる場合、光学部材が取り付けられた枠体と支持体との接続部分を抵抗溶接によって接合することで、枠体と支持体とを固定する。
　このとき、枠体に取り付けられる光学部材としてレンズ機能を有するものを用いる場合、光学部材と半導体レーザ素子との位置合わせを行う必要がある。具体的には、半導体レーザ素子から出射したレーザ光が光学部材の光軸を通るように、光学部材と半導体レーザ素子との位置合わせを行う。
　光学部材と半導体レーザ素子との位置合わせについては、半導体レーザ素子を駆動させてレーザ光を出射させた状態で半導体レーザ素子と光学部材との位置合わせを行うアクティブアライメントが用いられることがある。
　しかしながら、従来の光源装置におけるパッケージの構造では、気密性を確保しつつ、アクティブアライメントを行うことが難しい。つまり、従来の光源装置では、パッケージの気密性の保持とアクティブアライメントを行うこととを分離する必要があり、パッケージの気密性の保持とアクティブアライメントとを両立することが難しかった。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示に係る光源装置の一態様は、支持部と、前記支持部に設けられた枠体と、を有する基体と、封止材を介して前記枠体に密着して固定される蓋体と、前記蓋体と前記基体と前記封止材とで形成される封止空間に配置された窒化物系半導体レーザ素子と、を備え、前記蓋体は、前記窒化物系半導体レーザ素子から出射するレーザ光に光学作用を付与する光学要素を含み、前記封止材の前記封止空間側とは反対側において、前記蓋体と前記枠体とは、接合材を介して接合される。
　本開示によれば、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置を実現できる。
図１Ａは、実施の形態１に係る光源装置の上面図である。 図１Ｂは、実施の形態１に係る光源装置の断面図である。 図２は、蓋体と接合材とを省略したときにおける実施の形態１に係る光源装置の上面図である。 図３は、実施の形態１に係る光源装置の製造方法を説明するための図である。 図４Ａは、実施の形態２に係る光源装置の上面図である。 図４Ｂは、実施の形態２に係る光源装置の断面図である。 図５Ａは、実施の形態３に係る光源装置の上面図である。 図５Ｂは、実施の形態３に係る光源装置の断面図である。 図６Ａは、実施の形態４に係る光源装置の上面図である。 図６Ｂは、実施の形態４に係る光源装置の断面図である。 図７Ａは、実施の形態５に係る光源装置の上面図である。 図７Ｂは、実施の形態５に係る光源装置の断面図である。 図８は、蓋体と接合材とを省略したときにおける実施の形態５に係る光源装置の上面図である。 図９は、実施の形態５の変形例に係る光源装置の断面図である。 図１０は、実施の形態６に係る光源装置の断面図である。 図１１は、実施の形態６に係る光源装置の製造方法を説明するための図である。 図１２は、実施の形態６の変形例に係る光源装置の断面図である。 図１３は、変形例に係る光源装置の断面図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態１）
　まず、実施の形態１に係る光源装置１の構成について、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて説明する。図１Ａは、実施の形態１に係る光源装置１の上面図である。図１Ｂは、同光源装置１の断面図である。図２は、蓋体４と接合材８とを省略したときの同光源装置１の上面図である。つまり、図２は、光源装置１において、接合材８と蓋体４とを取り外した状態を示している。なお、図１Ａ及び図２の平面図において、図１Ａと同じ部材については、便宜上同じハッチングを付与している。この平面図のハッチングについては、以降の図面についても同様である。
　図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、光源装置１は、半導体レーザ素子２を有する半導体レーザ発光装置である。光源装置１は、半導体レーザ素子２と、支持部１０及び枠体２０を有する基体３と、基体３に固定される蓋体４とを備える。本実施の形態における光源装置１は、さらに、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光を反射するミラー５を備える。
　光源装置１では、基体３と蓋体４とによってパッケージが構成されており、半導体レーザ素子２は、このパッケージ内に収納されている。図１Ｂに示すように、基体３と蓋体４とによって構成されたパッケージの内部空間は、気密封止された封止空間１ａである。したがって、半導体レーザ素子２は、封止空間１ａに配置されている。本実施の形態において、半導体レーザ素子２は、封止空間１ａに複数個配置されている。
　半導体レーザ素子２は、レーザ光を出射するレーザチップである。本実施の形態において、半導体レーザ素子２は、窒化物系半導体材料によって構成された窒化物系半導体レーザ素子である。一例として、半導体レーザ素子２は、青色レーザ光を出射するＧａＮ系半導体レーザ素子である。
　半導体レーザ素子２は、ミラー５とともに基体３に配置されている。本実施の形態において、半導体レーザ素子２は、サブマウント６を介して基体３に配置されている。サブマウント６は、半導体レーザ素子２を支持する基台として機能するとともに、半導体レーザ素子２で発生する熱を放熱させるためのヒートシンクとしても機能する。一例として、サブマウント６は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材料又は銅等の金属材料によって構成されている。
　基体３は、半導体レーザ素子２及びミラー５が載置される筐体である。本実施の形態において、基体３には、複数の半導体レーザ素子２と複数のミラー５とが載置されている。具体的には、複数の半導体レーザ素子２及び複数のミラー５は、基体３における支持部１０に実装されている。複数の半導体レーザ素子２及び複数のミラー５は、それぞれマトリクス状に配列されている。図２に示すように、一例として、１６個の半導体レーザ素子２と１６個のミラー５とがそれぞれ４行４列で配列されている。
　なお、１６個の半導体レーザ素子２は、４直４並となるように電気的に接続されている。直列接続された４つの半導体レーザ素子２への給電は、一対のリードピン２ａによって行われる。一対のリードピン２ａは、一方がカソード端子であり、他方がアノード端子である。また、直列接続された４つの半導体レーザ素子２は、例えば金ワイヤ（不図示）によって互いに電気的に接続されている。
　基体３における支持部１０は、半導体レーザ素子２、ミラー５及びサブマウント６を支持するための支持体である。具体的には、支持部１０は、半導体レーザ素子２、ミラー５及びサブマウント６を実装するための実装基板である。複数の半導体レーザ素子２の各々は、サブマウント６を介して支持部１０に実装されている。各半導体レーザ素子２は、支持部１０の上面と平行に実装されている。したがって、各半導体レーザ素子２から出射するレーザ光の光軸は、支持部１０の上面と平行である。
　支持部１０としては、例えば、金属材料によって構成された金属基板、セラミック材料によって構成されたセラミック板、ガラス材料によって構成されたガラス板、又は、樹脂材料によって構成された樹脂基板等を用いることができる。半導体レーザ素子２で発生する熱を効率良く支持部１０に伝導させるには、支持部１０は、金属材料等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。熱伝導率が高くて実装基板として実用的な金属材料としては、例えば銅又はアルミニウムが挙げられる。なお、支持部１０の形状は、全体として平板状であり、また、支持部１０の上面視形状は略矩形であるが、これに限るものではない。
　また、基体３は、支持部１０以外に枠体２０を備える。図２に示すように、枠体２０は、上面視形状が略矩形の枠状の部材である。枠体２０は、支持部１０に設けられている。具体的には、枠体２０は、全ての半導体レーザ素子２を囲むように支持部１０に固定されている。なお、図１Ｂに示すように、枠体２０は、支持部１０に嵌め込まれるように設けられているが、支持部１０の上面に設けられていてもよい。
　図１Ｂ及び図２に示すように、枠体２０は、枠状の枠体本体２１と、枠状の衝立部２２とを有する。枠体本体２１は、支持部１０に固定されている。枠体本体２１の断面形状は、略矩形である。図２に示すように、枠体本体２１の上面には、凹部２１ａが設けられている。凹部２１ａは、枠体本体２１の全周にわたって形成された溝である。凹部２１ａの上面視形状は、矩形の額縁形状である。衝立部２２は、枠体本体２１の上面に立設するように設けられている。衝立部２２は、凹部２１ａよりも外側に設けられている。具体的には、衝立部２２は、当該衝立部２２の外側の側壁面が枠体本体２１の外側面と一致するように設けられている。
　枠体２０は、例えば、銅又はアルミニウム等の金属材料によって構成されているが、これに限らない。また、枠体本体２１と衝立部２２とは、一体に形成されているが、別体であってもよい。
　枠体２０には、蓋体４が固定される。蓋体４は、枠体２０の開口部を塞ぐように枠体２０に固定される。
　蓋体４は、光学部材の一例であり、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光に光学作用を付与する光学要素４ａ（光学素子）を含む。本実施の形態において、光学要素４ａは、レンズ作用を有するレンズである。つまり、光学要素４ａは、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光を屈折させる等してレーザ光にレンズ作用を付与する。具体的には、光学要素４ａは、光を集光する凸レンズである。したがって、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光は、光学要素４ａによって集光される。
　蓋体４は、複数の光学要素４ａを含む。複数の光学要素４ａの各々は、複数の半導体レーザ素子２の各々に対応して設けられている。つまり、複数の光学要素４ａとミラー５と半導体レーザ素子２とは、一対一に対応して設けられている。本実施の形態において、各光学要素４ａは、凸レンズであるので、各半導体レーザ素子２から出射するレーザ光は、各光学要素４ａによって集光される。
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、蓋体４は、平板状で透光性を有する平板部３０ａと、平板部３０ａに設けられた複数の凸部３０ｂとによって構成されている。複数の凸部３０ｂの各々は、凸レンズである光学要素４ａの一部である。具体的には、各光学要素４ａは、平板部３０ａと凸部３０ｂとによって構成されている。
　本実施の形態において、複数の凸部３０ｂは、平板部３０ａの外側の面に設けられている。したがって、複数の凸部３０ｂの各々は、封止空間１ａ側とは反対側の方向に向かって突出する凸面を有する。各凸部３０ｂの凸面は、球面等の湾曲面である。
　各光学要素４ａにおけるレーザ光が入射する光入射面は、封止空間１ａの一部を形成している。本実施の形態において、各光学要素４ａにおけるレーザ光が入射する光入射面は、平板部３０ａの内側の面である。
　平板部３０ａと複数の凸部３０ｂとは一体に形成されている。したがって、平板部３０ａと複数の凸部３０ｂとは同一の透光性材料によって構成されている。本実施の形態において、蓋体４は、平板部３０ａと凸部３０ｂとのみによって構成された透光部材である。したがって、蓋体４の全体が透光性材料によって構成されている。一例として、蓋体４は、透明樹脂材料又はガラス等の透明材料によって構成されている。本実施の形態において、蓋体４は、ガラスによって構成されている。
　蓋体４は、枠体２０の開口部を塞ぐように枠体２０に配置される。具体的には、図１Ｂに示すように、蓋体４は、蓋体４の平板部３０ａの周辺部が枠体２０の枠体本体２１の上面に載置されるように枠体２０に固定される。蓋体４の平板部３０ａは、枠体２０の衝立部２２で囲まれており、平板部３０ａの側面（端面）と衝立部２２の内側面とは、隙間をあけて向かい合っている。
　蓋体４の光学要素４ａにおけるレーザ光が出射する光出射面の高さは、支持部１０を基準として、枠体２０の上面の高さよりも低くなっているとよい。具体的には、蓋体４の光学要素４ａにおける光出射面である凸部３０ｂの凸面の最大高さは、枠体２０の上面である衝立部２２の上端面の高さよりも低くなっているとよい。
　蓋体４は、封止材７を介して枠体２０に密着して固定されている。つまり、蓋体４と枠体２０との間に封止材７が介在した状態で蓋体４と枠体２０とが固定されている。封止材７は、蓋体４と枠体２０とを接合する接合部材の一例である。
　図１Ｂに示すように、封止材７は、枠体２０の枠体本体２１と蓋体４との間において、薄い層状に形成されている。図２に示すように、本実施の形態において、封止材７は、上面視において、環状に形成されている。具体的には、封止材７は、蓋体４及び枠体２０の全周にわたって、蓋体４における平板部３０ａの周辺部分の内面と枠体２０の枠体本体２１の上面との間の隙間に充填されている。封止材７の厚さは、例えば、１ｍｍ以下である。本実施の形態において、封止材７の厚さは、０．２ｍｍである。なお、図１Ｂに示すように、封止材７は、枠体本体２１に形成された凹部２１ａにも充填されているが、凹部２１ａに封止材７が入っていなくてもよい。封止材７は、溶融することで横方向に広がるが、凹部２１ａが設けられているので、溶融して枠体２０の内側に向かって広がる封止材７は凹部２１ａに入り込むことになる。これにより、溶融した封止材７が支持部１０に到達することを抑制できる。
　このように、封止材７を介して枠体２０と蓋体４とを密着させることで、封止空間１ａ内の気密性が保持される。つまり、基体３と蓋体４と封止材７とによって気密封止された封止空間１ａが形成される。
　封止材７は、シリコーンを含有しない材料によって構成されているとよい。また、封止材７は、軟質材料によって構成されているとよい。このような封止材７としては、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）又はインジウムを用いることできる。本実施の形態では、封止材７は、ＥＶＯＨによって構成されている。
　また、図１Ｂに示すように、蓋体４と枠体２０とは、接合材８によって接合されている。具体的には、封止材７の封止空間１ａ側とは反対側において、蓋体４と枠体２０とは、接合材８を介して接合されている。接合材８は、枠体２０の衝立部２２と蓋体４の平板部３０ａの端面との間に充填されている。接合材８は、蓋体４と枠体２０とを接合する接合部材の一例である。
　このように、封止材７に加えて接合材８を用いて蓋体４と枠体２０とを接合することによって、蓋体４と枠体２０とを強固に固定することができる。接合材８は、樹脂によって構成されている。接合材８としては、熱硬化型接着剤を用いることができる。一例として、接合材８を構成する樹脂は、エポキシ樹脂である。例えば、接合材８としては、常温～１６０℃の温度で硬化するエポキシ樹脂からなる熱硬化型接着剤を用いることができる。なお、接合材８は、熱硬化型接着剤ではなく、樹脂等からなる紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤であってもよい。
　本実施の形態において、接合材８は、封止材７より接合強度が高い。つまり、接合材８の接着力は、封止材７の接着力よりも大きい。このように、封止材７よりも接合強度が高い接合材８を用いることによって、ＥＶＯＨのように比較的に接着力が弱い封止材７を用いる場合であっても、蓋体４と枠体２０とを強固に固定することができる。
　半導体レーザ素子２から出射するレーザ光は、ミラー５によって蓋体４に入射する。ミラー５は、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光を反射して光学要素４ａに入射させる。図１Ｂに示すように、本実施の形態では、半導体レーザ素子２が支持部１０の上面と平行に実装されているので、半導体レーザ素子２から出射したレーザ光は、上方に存在する光学要素４ａの方向ではなく、横方向に進行する。このため、ミラー５は、横方向に進行するレーザ光を上方に向けて立ち上げるように反射させるように構成されている。つまり、ミラー５は、立ち上げミラーであり、入射する光を上方に向けて立ち上げるように反射する反射面を有する。
　ミラー５の反射面は、支持部１０の上面に対して傾斜する傾斜面である。一例として、支持部１０の上面に対するミラー５の反射面の傾斜角は、４５度である。この場合、支持部１０の上面と平行な方向に出射した半導体レーザ素子２のレーザ光は、ミラー５の反射面で反射して、支持部１０の上面に対して垂直な方向に向かって進行し、蓋体４の光学要素４ａに入射する。複数のミラー５の各々は、各ミラー５で反射したレーザ光の光軸と蓋体４の光学要素４ａの光軸とが一致するように配置されている。
　次に、本実施の形態に係る光源装置１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る光源装置１の製造方法を説明するための図である。
　まず、図３の（ａ）に示すように、支持部１０及び枠体２０を有する基体３を準備する。次に、図３の（ｂ）に示すように、基体３における支持部１０の上面に、半導体レーザ素子２及びミラー５を実装する。本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子２と複数のミラー５とを支持部１０に実装する。具体的には、各半導体レーザ素子２は、サブマウント６を介して支持部１０に実装される。この場合、半導体レーザ素子２が接合されたサブマウント６を支持部１０に実装する。
　次に、図３の（ｃ）に示すように、基体３における枠体２０に、シート状のシート材である封止材７Ｓを配置する。具体的には、枠体２０の全周にわたって、枠体本体２１の上面に封止材７Ｓを配置する。封止材７Ｓとしては、例えば、樹脂からなる樹脂シートを用いることができる。本実施の形態では、封止材７Ｓとして、ＥＶＯＨからなる環状のＥＶＯＨシートを用いた。なお、シート状の封止材７Ｓとしては、インジウムからなるインジウムシートを用いてもよい。また、封止材７Ｓは、環状の一体物からなるシート材ではなく、分離された複数のシート片であってもよい。この場合、複数のシート片を連続又は断続的に環状に並べて枠体本体２１に配置するとよい。
　次に、図３の（ｄ）に示すように、封止材７Ｓが配置された枠体２０に、予め準備しておいた蓋体４を配置する。具体的には、枠体２０の開口部を覆うように蓋体４を枠体２０の枠体本体２１に配置する。このとき、蓋体４は、封止材７Ｓの上に載置される。これにより、蓋体４の平板部３０ａの周辺部分と枠体２０の枠体本体２１との間に封止材７Ｓが挟まれた状態になる。このように、蓋体４と枠体２０との間に封止材７Ｓが介在することで、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間は、気密封止された封止空間１ａになる。なお、この時点において、蓋体４と枠体２０とは、封止材７Ｓで固着されていない。
　また、蓋体４を枠体本体２１に配置したときに、蓋体４の平板部３０ａの側面（端面）と衝立部２２の内側面との間に隙間が存在している。
　次に、図３の（ｅ）に示すように、封止材７Ｓを介して枠体２０に配置した蓋体４の位置合わせを行う。つまり、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、蓋体４の位置合わせを行う。
　本実施の形態では、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、アクティブアライメントにより蓋体４の位置合わせを行う。具体的には、半導体レーザ素子２を駆動してレーザ光を出射させた状態で、このレーザ光が蓋体４の光学要素４ａの光軸を通るように蓋体４の位置を調整する。この場合、支持部１０の上面と平行な方向（水平方向）に蓋体４を移動させることで、蓋体４の位置を調整することができる。
　このとき、封止材７Ｓは、まだ溶融されていないので、蓋体４と枠体２０との間に封止材７Ｓが挟まれていても、蓋体４を水平方向にずらすことができる。つまり、蓋体４の位置を調整することができる。また、蓋体４の位置合わせを行う際に、封止材７Ｓとして軟質材料であるＥＶＯＨ又はインジウム等からなるシート材を用いることで、蓋体４の位置合わせを行う際に生じる歪を低減することができる。
　なお、本実施の形態では、蓋体４は、枠体２０の衝立部２２に囲まれているが、蓋体４の平板部３０ａの側面と衝立部２２の内側面との間には隙間が存在しているので、蓋体４を水平方向に移動させることができる。つまり、この隙間は、蓋体４の位置合わせ用のスペースである。
　蓋体４の位置合わせを行った後は、加熱することで封止材７Ｓを溶融させる。本実施の形態では、封止材７ＳとしてＥＶＯＨシートを用いているので、約２２０℃で加熱することで、封止材７Ｓを溶融させることができる。
　このとき、封止材７Ｓは、溶融することで横方向に広がるが、枠体本体２１には凹部２１ａが設けられているので、図３の（ｆ）に示すように、溶融して枠体２０の内側に向かって広がる封止材７Ｓは凹部２１ａに入り込むことになる。これにより、溶融した封止材７Ｓが支持部１０に到達することを抑制できる。つまり、凹部２１ａは、溶融した封止材７Ｓを逃がすための逃がし用凹部である。
　その後、加熱を停止することで、封止材７Ｓが硬化する。これにより、蓋体４と枠体２０とが封止材７によって固着する。具体的には、蓋体４の平板部３０ａと枠体２０の枠体本体２１とが封止材７によって固着する。このようにして、蓋体４と枠体２０との間に封止材７が介在することになる。なお、封止材７を積極的に冷却することで封止材７Ｓを硬化してもよい。
　次に、図３の（ｇ）に示すように、蓋体４と枠体２０との間に接合材８を挿入して、蓋体４と枠体２０とを固定する。具体的には、蓋体４の平板部３０ａの側面と衝立部２２の内側面との間に隙間を埋めるように接合材８を挿入する。本実施の形態では、接合材８として、エポキシ樹脂からなる熱硬化型接着剤を用いた。この場合、蓋体４の平板部３０ａの側面と枠体２０の衝立部２２との間の隙間に流動性のある液状の接合材８を塗布する。その後、接合材８を加熱することで接合材８を硬化する。
　接合材８を加熱する場合、ヒータ等の加熱装置を用いて接合材８を加熱してもよいが、半導体レーザ素子２を駆動させることで接合材８を加熱してもよい。つまり、加熱装置を別途用いることなく、半導体レーザ素子２から発生する熱によって接合材８を加熱してもよい。半導体レーザ素子２を駆動することで周辺温度を１６０℃程度まで上昇させることができる。
　このように、接合材８を加熱して硬化させることで、蓋体４と枠体２０とが接合材８によって接合される。つまり、蓋体４と枠体２０とが接合材８で固定される。これにより、光源装置１が完成する。
　なお、接合材８を積極的に加熱するのではなく、自然乾燥によって接合材８を硬化してもよい。また、接合材８としては、熱硬化型接着剤ではなく、紫外線硬化型接着剤を用いてもよい。この場合、蓋体４と枠体２０との間の隙間に紫外線硬化型接着剤である接合材８を塗布して、紫外線を照射することで接合材８を硬化させることができる。
　また、半導体レーザ素子２を駆動させて接合材８を熱硬化させる際、アクティブアライメントにより蓋体４の位置合わせを行っている際に接合材８を塗布して接合材８を硬化させてもよい。
　以上のとおり、本実施の形態に係る光源装置１は、支持部１０及び枠体２０を有する基体３と、光学要素４ａを含む蓋体４と、蓋体４と基体３と封止材７とで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４は、封止材７を介して枠体２０に密着して固定され、封止材７の封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４と枠体２０とは接合材８を介して接合されている。
　このように、本実施の形態では、光学部材である蓋体４を機能分離するのではなく、蓋体４と枠体２０とを接合する接合部材を機能分離している。具体的には、蓋体４は、枠体２０の開口部を覆ってパッケージの気密性を確保する機能と光学要素４ａによる光学作用（集光性等）の機能との両機能を有する一方で、蓋体４と枠体２０とを接合する接合部材として、蓋体４と基体３とで構成されるパッケージの気密性を確保するための封止材７と蓋体４と枠体２０とを固定するための接合材８とを用いている。
　この構成により、蓋体４と枠体２０とを固定する前に、蓋体４と基体３とで構成されるパッケージの内部空間を封止材７によって気密封止された封止空間１ａにした状態で、アクティブアライメントにより蓋体４の位置合わせをすることができる。つまり、蓋体４と基体３とで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４のアクティブアライメントを行うことができる。したがって、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１を実現することができる。
　また、上記のように、蓋体４については、気密性の確保と光学作用に機能分離されることなく両機能を有する単独部品として用いることができる。これにより、光源装置１の構造を単純化することもできる。
　しかも、本実施の形態では、封止材７と接合材８との２つの接合部材を用いて蓋体４と枠体２０とを接合しているので、蓋体４と枠体２０とを強固に固定することもできる。
　さらに、本実施の形態では、光学要素４ａ（レンズ）と半導体レーザ素子２との間の部材が不要になるので、半導体レーザ素子２と光学要素４ａまでの距離を短くすることができる。これにより、光源装置１の小型化及び低背化を実現することもできる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、接合材８は、封止材７より接合強度が高くなっている。
　蓋体４と枠体２０とで封止材７を挟んだ状態でアクティブアライメントを行う場合には封止材７は軟質材料であることが望ましいが、封止材７が軟質材料であると、接合材８の接合強度が封止材７よりも低い場合には、接合材８で蓋体４と枠体２０とを接合しても所望の接合強度が得られないおそれがある。そこで、封止材７よりも接合強度が高い接合材８を用いることで、軟質材料の封止材７を用いた場合であっても、蓋体４と枠体２０との接着強度を向上させることができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、蓋体４の光学要素４ａにおける半導体レーザ素子２のレーザ光が入射する光入射面は、封止空間１ａの一部を形成している。
　このように、光学要素４ａにおける光入射面が封止空間１ａの一部を形成することで、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光によって微小物体が捕捉されるというピンセット効果を抑制することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、蓋体４の光学要素４ａは、レンズである。
　この構成により、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光の配光を光学要素４ａによって制御することができる。例えば、光学要素４ａを凸レンズにすることで、半導体レーザ素子２のレーザ光を集光することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、封止材７は、シリコーンを含有しない材料によって構成されている。
　この構成により、シリコーンに含まれるシロキサンの光化学反応による光ピンセット効果を抑制することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、封止材７は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）によって構成されている。
　ＥＶＯＨはシロキサンを含まないので、封止材７がＥＶＯＨによって構成されていることで、シロキサンの光化学反応による光ピンセット効果を抑制することができる。しかも、ＥＶＯＨは、ガス透過防止能力が大きく、ガスバリア性に優れた樹脂材料であるので、光源装置１の外部（大気中）に存在するシロキサンが封止空間１ａ内に流入することを抑制でき、シロキサンの光化学反応による光ピンセット効果を抑制することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、接合材８は、樹脂によって構成されている。具体的には、接合材８を構成する樹脂は、エポキシ樹脂である。
　これにより、蓋体４と枠体２０とを樹脂によって固定することができるので、シーム溶接等の他の接合方法で蓋体４と枠体２０とを接合する場合と比べて、低コスト且つ量産性よく光源装置１を製造することができる。また、樹脂接合材の硬化温度は、一般的には半導体レーザ素子２の動作温度以下であるので、接合材８をエポキシ樹脂等の樹脂によって構成することで、アクティブアライメントにより蓋体４の位置合わせを行っている際に接合材８を硬化して蓋体４と枠体２０とを接合することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１において、半導体レーザ素子２は、封止空間１ａに複数個配置され、蓋体４の光学要素４ａは、複数の半導体レーザ素子２の各々に対して複数設けられている。
　このように、半導体レーザ素子２を複数個配置することで、光源装置１全体としての光出力を大きくすることができる。また、半導体レーザ素子２を複数個配置すると、蓋体４及び枠体２０のサイズの増大に伴って蓋体４と枠体２０とのサイズ差も増大し、気密性が低下するおそれがあるが、本実施の形態では、上記のように気密性を確保することができるので、半導体レーザ素子２を複数個配置した場合でも、気密性が低下することを効果的に抑制できる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１は、さらに、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光を反射して光学要素４ａに入射させるミラー５を備えており、半導体レーザ素子２は、支持部１０の上面と平行に実装されている。
　このように、半導体レーザ素子２を支持部１０の上面と平行に実装することで、半導体レーザ素子２で発生する熱を支持部１０に効率的に伝導させることができ、半導体レーザ素子２の放熱性を向上させることができる。また、半導体レーザ素子２を支持部１０の上面と平行に実装したとしても、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光をミラーによって偏向させることができるので、支持部１０の上面と光学要素４ａとが幾何学的に干渉し合うことを抑制することができる。
　なお、蓋体４の光学要素４ａにおけるレーザ光が出射する光出射面の高さは、支持部１０を基準として、枠体２０の上面の高さよりも低くなっているとよい。
　この構成により、光源装置１を移動させる際に外部物体が光学要素４ａに当たることを抑制できるので、光学要素４ａが損傷することを抑制できる。
　（実施の形態２）
　次に、実施の形態２に係る光源装置１Ａについて、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、実施の形態２に係る光源装置１Ａの上面図であり、図４Ｂは、同光源装置１Ａの断面図である。
　本実施の形態に係る光源装置１Ａは、上記実施の形態１に係る光源装置１に対して、蓋体４Ａの形状が異なる。具体的には、上記実施の形態１では、蓋体４における各光学要素４ａを構成する凸部３０ｂは、平板部３０ａの外側の面に設けられていたが、本実施の形態では、蓋体４Ａにおける各光学要素４ａを構成する凸部３０ｂは、平板部３０ａの内側の面に設けられている。
　したがって、本実施の形態において、各光学要素４ａにおける凸部３０ｂは、封止空間１ａ側に向かって突出する凸面を有する。つまり、凸部３０ｂは、支持部１０に向かって突出している。本実施の形態でも、各光学要素４ａは、凸レンズであり、凸部３０ｂの凸面は、球面等の湾曲面になっている。なお、全ての凸部３０ｂが平板部３０ａの内側の面に設けられている。
　また、本実施の形態においても、各光学要素４ａにおけるレーザ光が入射する光入射面は、封止空間１ａの一部を形成しているが、本実施の形態では、凸部３０ｂが平板部３０ａの内側の面に設けられているので、各光学要素４ａにおけるレーザ光が入射する光入射面には凸部３０ｂの凸面が含まれている。
　なお、蓋体４Ａ以外の構成については、本実施の形態における光源装置１Ａは、上記実施における光源装置１と同様である。
　したがって、本実施の形態に係る光源装置１Ａでも、上記実施の形態１と同様に、支持部１０及び枠体２０を有する基体３と、光学要素４ａを含む蓋体４Ａと、蓋体４Ａと基体３と封止材７とで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４Ａは、封止材７を介して枠体２０に密着して固定され、封止材７の封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４Ａと枠体２０とは接合材８を介して接合されている。
　これにより、本実施の形態に係る光源装置１Ａは、上記実施の形態１における光源装置１と同様の効果を奏する。具体的には、蓋体４Ａと基体３とで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４Ａのアクティブアライメントを行うことができるので、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１Ａを実現できる等の効果を奏する。
　また、本実施の形態における光源装置１Ａでは、各光学要素４ａを構成する凸部３０ｂが、平板部３０ａの外側の面ではなく、平板部３０ａの内側の面に設けられている。このため、蓋体４Ａの下端部は、枠体２０の上端部よりも支持部１０に近くなっている。具体的には、蓋体４Ａの下端部である凸部３０ｂの頂点は、枠体２０の上端部である衝立部２２の上端縁よりも支持部１０の近くに位置している。本実施の形態では、凸部３０ｂの頂点は、枠体本体２１の上面よりも支持部１０の近くに位置している。
　この構成により、光源装置１Ａを移動させる際に外部物体が光学要素４ａに当たることがないので、光学要素４ａが損傷することを抑制できる。特に、凸レンズである光学要素４ａの凸部３０ｂが平板部３０ａの内面に設けられていて外部に露出していないので、凸部３０ｂが損傷することを防止できる。
　また、本実施の形態においても、蓋体４Ａの光学要素４ａにおけるレーザ光が出射する光出射面の高さは、支持部１０を基準として、枠体２０の上面の高さよりも低くなっている。具体的には、本実施の形態では、蓋体４Ａの光学要素４ａにおける光出射面である平板部３０ａの外面である平面が枠体２０の上面である衝立部２２の上端面の高さよりも低くなっている。これにより、蓋体４Ａの外面が外部物体に当たって損傷することを抑制することができる。一例として、平板部３０ａの外面と衝立部２２の上端面の高さとの差は、０．８ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。
　（実施の形態３）
　次に、実施の形態３に係る光源装置１Ｂについて、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、実施の形態３に係る光源装置１Ｂの上面図であり、図５Ｂは、同光源装置１Ｂの断面図である。
　上記実施の形態１に係る光源装置１において、封止材７は、シート材である封止材７Ｓを一旦溶融させた後で硬化させたものであったが、本実施の形態に係る光源装置１Ｂにおいて、封止材７Ｂは、液体金属によって構成されている。液体金属である封止材７Ｂは、所定の温度以上では凝固しない液状の金属である。液体金属である封止材７Ｂとしては、インジウムとガリウムとからなるインジウムガリウム（ＩｎＧａ）を用いることができる。本実施の形態で用いたインジウムガリウムは、５０℃以上では液体であり、５０℃未満では固体である。つまり、インジウムガリウムは、室温では固体である。
　また、封止材７Ｂは、枠体２０に設けられた凹部２３に配置されている。本実施の形態において、凹部２３は、枠体２０の枠体本体２１に設けられている。具体的には、凹部２３は、枠体本体２１における蓋体４に対向する部分に設けられている。凹部２３の凹み部分は、枠体２０と蓋体４との間の空洞になっている。
　凹部２３は、枠体本体２１の全周にわたって形成された溝である。したがって、凹部２３は、環状に形成されている。一例として、凹部２３の上面視形状は、矩形枠状である。凹部２３に配置された封止材７Ｂは、凹部２３の全周にわたって存在している。したがって、封止材７Ｂは、環状に配置されている。具体的には、封止材７Ｂの上面視形状は、矩形枠状である。
　凹部２３に配置された封止材７Ｂは、蓋体４を支持している。したがって、凹部２３に配置された封止材７Ｂの上面は、蓋体４の平板部３０ａの内面に接している。なお、封止材７Ｂの上部は、凹部２３からはみ出しているが、これに限らない。
　このように構成される光源装置１Ｂは、上記実施の形態１に係る光源装置１の製造方法に準じて製造することができる。
　具体的には、まず、上記実施の形態１と同様に、支持部１０及び枠体２０を有する基体３を準備する。このとき、枠体２０としては、枠体本体２１に凹部２３が形成されたものを用いる。次に、上記実施の形態１と同様に、基体３における支持部１０の上面に、半導体レーザ素子２及びミラー５を実装する。
　次に、基体３における枠体２０に、液状の封止材７Ｂを配置する。封止材７Ｂとしては、液体金属を用いている。具体的には、枠体２０の枠体本体２１に設けられた凹部２３に液状の封止材７Ｂを塗布する。このとき、表面張力により封止材７Ｂの上部が凹部２３からはみ出すようにして封止材７Ｂを凹部２３に塗布する。なお、液体金属からなる封止材７Ｂについては、必要に応じて加熱して液状（液体）にする。
　次に、上記実施の形態１と同様に、封止材７Ｂが配置された枠体２０に、予め準備しておいた蓋体４を配置する。このとき、蓋体４は、封止材７Ｂの上に載置される。これにより、蓋体４と枠体２０との間に封止材７Ｂが介在し、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間は、気密封止された封止空間１ａになる。なお、本実施の形態では、常温で蓋体４を枠体２０に配置している。このとき、封止材７Ｂは、固体であってもよいし、液体であってもよい。
　次に、上記実施の形態１と同様に、封止材７Ｂを介して枠体２０に配置した蓋体４の位置合わせを行う。つまり、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、蓋体４の位置合わせを行う。本実施の形態でも、基体３と蓋体４とで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、アクティブアライメントにより蓋体４の位置合わせを行う。なお、本実施の形態では、常温で蓋体４のアクティブアライメントを行っている。このとき、封止材７Ｂは、蓋体４を支持できれば、固体であってもよいし、液体であってもよい。このとき、封止材７Ｂは、横方向に広がるが、枠体本体２１には凹部２１ａが設けられているので、枠体２０の内側に向かって広がる封止材７Ｂは凹部２１ａに入り込むことになる。これにより、封止材７Ｂが支持部１０に到達することを抑制できる。つまり、凹部２１ａは、封止材７Ｂを逃がすための逃がし用凹部である。
　次に、上記実施の形態１と同様に、蓋体４と枠体２０との間に接合材８を挿入して、蓋体４と枠体２０とを固定する。これにより、蓋体４と枠体２０とが接合材８によって接合される。つまり、蓋体４と枠体２０とが接合材８で固定される。以上により、光源装置１Ｂが完成する。
　このように、本実施の形態に係る光源装置１Ｂでも、上記実施の形態１と同様に、支持部１０及び枠体２０を有する基体３と、光学要素４ａを含む蓋体４と、蓋体４と基体３と封止材７Ｂとで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４は、封止材７Ｂを介して枠体２０に密着して固定され、封止材７Ｂの封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４と枠体２０とは接合材８を介して接合されている。
　これにより、本実施の形態に係る光源装置１Ｂは、上記実施の形態１における光源装置１と同様の効果を奏する。具体的には、蓋体４と基体３とで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４のアクティブアライメントを行うことができるので、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１Ｂを実現できる等の効果を奏する。
　また、本実施の形態における光源装置１Ｂにおいて、枠体２０と蓋体４との間に空洞を有しており、この空洞内に封止材７Ｂが配置されている。具体的には、枠体２０は、蓋体４に対向する部分に凹部２３を有しており、枠体２０と蓋体４との間の空洞は、凹部２３の凹み部分である。
　この構成により、蓋体４をアクティブアライメントにより位置合わせをする際に、枠体２０と蓋体４との位置関係の変化に伴って封止材７Ｂが規定値以上に移動することを抑制することができる。これにより、封止材７Ｂによる封止空間１ａの封止効果を大きくすることができる。つまり、封止空間１ａの気密性をより確保することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｂにおいて、封止材７Ｂは、インジウムガリウムからなる液体金属である。
　インジウムガリウムはシロキサンを含まないので、封止材７Ｂをインジウムガリウムによって構成することで、シロキサンの光化学反応による光ピンセット効果を抑制することができる。また、液体金属は、物体との接触状態を保ちつつ任意の形状に変更可能な液体であるので、封止材７Ｂとして液体金属を用いることで、蓋体４をアクティブアライメントにより位置合わせを行う際に気密性が低下することを抑制できる。しかも、インジウムガリウムは、室温では固体で５０℃を超えると液体になるので、封止材７Ｂとして、インジウムガリウムからなる液体金属を用いることで、６０℃の温度にすることで蓋体４のアクティブアライメントを容易に行うことができる。
　なお、本実施の形態において、蓋体４に代えて、上記実施の形態２における蓋体４Ａを用いてもよい。
　（実施の形態４）
　次に、実施の形態４に係る光源装置１Ｃについて、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは、実施の形態４に係る光源装置１Ｃの上面図であり、図６Ｂは、同光源装置１Ｃの断面図である。
　本実施の形態に係る光源装置１Ｃは、上記実施の形態３に係る光源装置１Ｂにおいて、液体金属からなる封止材７Ｂに代えて、環状ワイヤからなる封止材７Ｃを用いた構成になっている。本実施の形態でも、環状ワイヤである封止材７Ｃは、軟質材料によって構成されているとよい。環状ワイヤである封止材７Ｃとしては、ワイヤ径が１ｍｍ程度の金属ワイヤを用いることができる。封止材７Ｃは、例えば、インジウムを含む金属ワイヤである。インジウムを含む金属ワイヤは、軟質ワイヤである。このような封止材７Ｃとしては、インジウム金属ワイヤ、又は、インジウム合金からなるインジウム合金ワイヤ等を用いることができる。
　封止材７Ｃは、枠体２０に設けられた凹部２３に配置されている。封止材７Ｃは環状ワイヤであるので、凹部２３に配置された封止材７Ｃは、凹部２３の全周にわたって存在している。この場合、環状ワイヤである封止材７Ｃは、途中で途切れることのないリング状のものであってもよいし、ひも状の金属ワイヤが凹部２３の全周に引き回されたものであってもよい。このような状態で凹部２３に配置された環状ワイヤである封止材７Ｃは、パッキンとして機能する。これにより、封止空間１ａの気密性を確保することができる。
　凹部２３に配置された封止材７Ｃは、蓋体４を支持している。したがって、凹部２３に配置された封止材７Ｃの上面は、蓋体４の平板部３０ａの内面に接している。本実施の形態において、封止材７Ｃの上部は凹部２３からはみ出しているが、これに限らない。なお、封止材７Ｃがインジウムを含む金属ワイヤである場合、封止材７Ｃは、蓋体４に押さえ付けられることで塑性変形する。
　なお、封止材７Ｃ以外の構成については、上記実施の形態３に係る光源装置１Ｂと同様である。また、本実施の形態に係る光源装置１Ｃは、上記実施の形態３に係る光源装置１Ｂの製造方法に準じて製造することができる。
　したがって、本実施の形態に係る光源装置１Ｃについても、上記実施の形態３と同様に、支持部１０及び枠体２０を有する基体３と、光学要素４ａを含む蓋体４と、蓋体４と基体３と封止材７Ｃとで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４は、封止材７Ｃを介して枠体２０に密着して固定され、封止材７Ｃの封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４と枠体２０とは接合材８を介して接合されている。
　これにより、本実施の形態に係る光源装置１Ｃは、上記実施の形態３における光源装置１Ｂと同様の効果を奏する。具体的には、蓋体４と基体３とで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４のアクティブアライメントを行うことができるので、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１Ｃを実現できる等の効果を奏する。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｃにおいて、封止材７Ｃは、環状ワイヤである。
　この構成により、封止空間１ａの全周にわたって隙間なく封止材７Ｃを配置することができるので、封止空間１ａの気密性を容易に確保することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｃにおいて、具体的には、封止材７Ｃは、インジウムによって構成されている。
　インジウムはシロキサンを含まないので、封止材７Ｃをインジウムによって構成することで、シロキサンの光化学反応による光ピンセット効果を抑制することができる。
　なお、本実施の形態においても、蓋体４に代えて、上記実施の形態２における蓋体４Ａを用いてもよい。
　（実施の形態５）
　次に、実施の形態５に係る光源装置１Ｄについて、図７Ａ、図７Ｂ及び図８を用いて説明する。図７Ａは、実施の形態５に係る光源装置１Ｄの上面図であり、図７Ｂは、同光源装置１Ｄの断面図である。図８は、蓋体４と接合材８とを省略したときの同光源装置１Ｄの上面図である。
　本実施の形態に係る光源装置１Ｄにおいて、基体３Ｄは、上記実施の形態１に係る光源装置１と同様に、支持部１０及び枠体２０Ｄを有するが、本実施の形態に係る光源装置１Ｄは、上記実施の形態１に係る光源装置１に対して、枠体２０Ｄの形状が異なる。
　具体的には、本実施の形態に係る光源装置１Ｄでは、枠体２０Ｄは、側部枠体２１Ｄと、側部枠体２１Ｄの内側に位置する内部枠体２２Ｄとを含む。図８に示すように、側部枠体２１Ｄ及び内部枠体２２Ｄの各々は、上面視において、矩形枠状である。側部枠体２１Ｄ及び内部枠体２２Ｄは、例えば銅又はアルミニウム等の金属材料によって構成されている。
　枠体２０Ｄは、支持部１０に設けられている。具体的には、図７Ｂに示すように、枠体２０Ｄの側部枠体２１Ｄが支持部１０の上面に設けられている。本実施の形態において、側部枠体２１Ｄは、支持部１０に立設する姿勢で支持部１０の上面に載置されて支持部１０に固定されている。
　内部枠体２２Ｄは、上面視で蓋体４（固定部を含む）よりも外側の外周部２２Ｄａと、外周部２２Ｄａの内側に位置する内周部２２Ｄｂとを有する。内部枠体２２Ｄの外周部２２Ｄａは、側部枠体２１Ｄの上端部に固定されている。よって、内周部２２Ｄｂの内側にはレーザ光が透過する開口部がある。内部枠体２２Ｄは、凹部２３を有する。本実施の形態において、凹部２３は、内部枠体２２Ｄの内周部２２Ｄｂに設けられている。
　図７Ｂに示すように、凹部２３は、内部枠体２２Ｄにおける蓋体４に対向する部分に設けられている。凹部２３の凹み部分は、枠体２０Ｄと蓋体４との間の空洞になっている。
　凹部２３は、内部枠体２２Ｄの全周にわたって形成された溝である。したがって、図８に示すように、凹部２３は、環状に形成されている。一例として、凹部２３の上面視形状は、矩形枠状である。
　凹部２３には、封止材７Ｄが配置されている。凹部２３に配置された封止材７Ｄは、環状の凹部２３の全周にわたって存在している。したがって、封止材７Ｄは、環状に配置されている。具体的には、封止材７Ｄの上面視形状は、矩形枠状である。
　なお、凹部２３の外壁部の上端面と蓋体４の平板部３０ａとの間には、隙間が存在する。これにより、蓋体４をアクティブアライメントにより位置合わせを行う際に、蓋体４を容易にずらすことができる。このとき、封止材７Ｄは、横方向に広がるが、内部枠体２２Ｄには凹部２２Ｄｃが設けられているので、内部枠体２２Ｄの内側に向かって広がる封止材７Ｄは凹部２２Ｄｃに入り込むことになる。これにより、封止材７Ｄが支持部１０に到達することを抑制できる。つまり、凹部２２Ｄｃは、封止材７Ｄを逃がすための逃がし用凹部である。
　また、図７Ｂに示すように、内部枠体２２Ｄは、屈曲部２４を有する。屈曲部２４の断面視形状は、例えば、２つの直角を有するようにクランク状に折れ曲がった形状である。このように、内部枠体２２Ｄが屈曲部２４を有することで、枠体２０Ｄは、蓋体４で枠体２０Ｄに蓋をする方向と交差する方向（水平方向）にフレキシブル性を有する。つまり、枠体２０Ｄは、蓋体４の平板部３０ａの内面と平行な方向（支持部１０の上面と平行な方向）にフレキシブル性を有する。
　蓋体４は、枠体２０Ｄの開口部を塞ぐように枠体２０Ｄに配置される。本実施の形態において、蓋体４は、枠体２０Ｄの内部枠体２２Ｄに支持されている。具体的には、蓋体４は、内部枠体２２Ｄの内周部２２Ｄｂに固定されている。
　また、本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様に、支持部１０を基準として、蓋体４の光学要素４ａにおけるレーザ光が出射する光出射面の高さは、枠体２０Ｄの上面の高さよりも低くなっているとよい。具体的には、蓋体４の光学要素４ａにおける光出射面である凸部３０ｂの凸面の最大高さは、枠体２０Ｄの上端面の高さよりも低くなっているとよい。
　また、本実施の形態でも、蓋体４は、封止材７Ｄを介して枠体２０Ｄに密着して固定されている。つまり、蓋体４と枠体２０Ｄとの間に封止材７Ｄが介在した状態で蓋体４と枠体２０Ｄとが固定されている。このように、封止材７Ｄを介して枠体２０Ｄの内周部２２Ｄｂと蓋体４とを密着させることで、封止空間１ａ内の気密性が保持される。つまり、基体３Ｄと蓋体４と封止材７Ｄとによって気密封止された封止空間１ａが形成される。
　封止材７Ｄは、シリコーンを含有しない材料によって構成されているとよい。封止材７Ｄとしては、上記実施の形態１と同様に、ＥＶＯＨ又はインジウムからなるシート材を用いてもよいし、上記実施の形態３と同様に、インジウムガリウムからなる液体金属を用いてもよいし、上記実施の形態４と同様に、インジウムを含む金属ワイヤ等の環状ワイヤを用いてもよい。
　本実施の形態においても、蓋体４と枠体２０Ｄとは、接合材８によって接合されている。具体的には、封止材７Ｄの封止空間１ａ側とは反対側において、蓋体４と枠体２０Ｄとは、接合材８を介して接合されている。より具体的には、接合材８は、枠体２０Ｄの内周部２２Ｄｂと蓋体４の平板部３０ａの端部とを接合している。これにより、蓋体４がずれることを抑制して、蓋体４と枠体２０Ｄとを固定することができる。
　ここで、内部枠体２２Ｄの屈曲部２４は、外周部２２Ｄａに形成され、側部枠体２１Ｄと内部枠体２２Ｄとが固定された位置の内側に形成されている。言い換えると、上面視で側部枠体と蓋体との間に位置している。すなわち、屈曲部２４は、側部枠体２１Ｄの内側（封止空間１ａ側）かつ内周部２２Ｄｂの外側に、略環状に形成されている。
　なお、本実施の形態に係る光源装置１Ｄは、封止材７Ｄの材質に応じて、上記実施の形態１～４に係る光源装置１～１Ｃの製造方法に準じて製造することができる。
　以上、本実施の形態に係る光源装置１Ｄは、上記実施の形態１と同様に、支持部１０及び枠体２０Ｄを有する基体３Ｄと、光学要素４ａを含む蓋体４と、蓋体４と基体３Ｄと封止材７Ｄとで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４は、封止材７Ｄを介して枠体２０Ｄに密着して固定され、封止材７Ｄの封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４と枠体２０Ｄとは接合材８を介して接合されている。
　これにより、本実施の形態に係る光源装置１Ｄは、上記実施の形態１における光源装置１と同様の効果を奏する。具体的には、蓋体４と基体３Ｄとで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４のアクティブアライメントを行うことができるので、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１Ｄを実現できる等の効果を奏する。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｄにおいて、枠体２０Ｄは、側部枠体２１Ｄと、側部枠体２１Ｄの内側に位置する内部枠体２２Ｄとを含み、蓋体４は、内部枠体２２Ｄに固定されている。
　この構成により、金属製の枠体２０Ｄにおいて、側部枠体２１Ｄと内部枠体２２Ｄとによって折れ曲がり部を設けることができる。本実施の形態では、内部枠体２２Ｄに屈曲部２４が設けられている。これにより、蓋体４と枠体２０Ｄとの熱膨張係数差による応力を緩和することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｄにおいて、枠体２０Ｄは、蓋体４で枠体２０Ｄに蓋をする方向と交差する方向にフレキシブル性を有する。
　光学要素４ａを含む蓋体４を金属製の枠体２０Ｄに接合する場合に熱歪等の応力が発生するが、この応力は、蓋体４で枠体２０Ｄに蓋をする方向と交差する方向に発生する。そこで、枠体２０Ｄが蓋体４で枠体２０Ｄに蓋をする方向と交差する方向にフレキシブル性を有するように構成することで、この熱歪等の応力を緩和することができる。
　本実施の形態では、内部枠体２２Ｄに屈曲部２４が設けられており、この屈曲部２４によって枠体２０Ｄがフレキシブル性を有するように構成されている。つまり、屈曲部２４は、応力吸収構造として機能する。また、屈曲部２４を構成する内部枠体２２Ｄの厚みを薄くすることで屈曲部２４のフレキシブル性を高くすることができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｄにおいて、内部枠体２２Ｄは、外周部２２Ｄａと、外周部２２Ｄａの内側に位置する内周部２２Ｄｂとを有し、蓋体４は、内周部２２Ｄｂに固定されている。
　この構成により、光源装置１Ｄを移動させる際に外部物体が光学要素４ａに当たることを抑制できるので、光学要素４ａが損傷することを抑制できる。
　なお、図９に示される光源装置１Ｅのように、本実施の形態においても、蓋体４に代えて、上記実施の形態２における蓋体４Ａを用いてもよい。
　（実施の形態６）
　次に、実施の形態６に係る光源装置１Ｆについて、図１０を用いて説明する。図１０は、実施の形態６に係る光源装置１Ｆの断面図である。
　本実施の形態に係る光源装置１Ｆは、上記実施の形態１に係る光源装置１に対して、基体３Ｆにおける枠体２０Ｆの形状と蓋体４Ｆの形状とが異なる。
　枠体２０Ｆは、上面視形状が略矩形の枠状の部材である。枠体２０Ｆは、支持部１０に設けられている。具体的には、枠体２０Ｆは、支持部１０の上面に設けられている。枠体２０Ｆは、支持部１０に固定されている。枠体２０Ｆは、例えば銅又はアルミニウム等の金属材料によって構成されている。
　枠体２０Ｆの上面には、凹部２３が設けられている。凹部２３は、枠体２０Ｆの全周にわたって形成された溝である。したがって、凹部２３は、環状に形成されている。一例として、凹部２３の上面視形状は、矩形枠状である。なお、本実施の形態において、凹部２３の底面は、湾曲面であるが、平面であってもよい。
　凹部２３は、枠体２０Ｆにおける蓋体４Ｆに対向する部分に設けられている。具体的には、凹部２３は、枠体２０Ｆにおける蓋体４Ｆの外縁部蓋体３２に対向する部分に設けられている。凹部２３の凹み部分は、枠体２０Ｆと蓋体４Ｆとの間の空洞になっている。
　凹部２３には、封止材７Ｆが配置されている。凹部２３に配置された封止材７Ｆは、凹部２３の全周にわたって存在している。したがって、封止材７Ｆは、環状に配置されている。具体的には、封止材７Ｆの上面視形状は、矩形枠状である。
　蓋体４Ｆは、枠体２０Ｆの開口部を塞ぐように枠体２０Ｆに配置される。蓋体４Ｆは、枠体２０Ｆに固定されている。具体的には、蓋体４Ｆは、枠体２０Ｆの上端部に固定されている。
　本実施の形態において、蓋体４Ｆは、光学要素４ａを含む蓋体本体３１と、蓋体本体３１の外側に位置する外縁部蓋体３２とを含む。蓋体４Ｆにおける外縁部蓋体３２は、枠体２０Ｆに支持されている。具体的には、外縁部蓋体３２は、封止材７Ｆを介して枠体２０Ｆに密着して固定されている。また、蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とは、接合材３３によって接合されている。一例として、蓋体本体３１は、ガラスによって構成され、外縁部蓋体３２は、銅又はアルミニウム等の金属材料によって構成されている。この場合、接合材３３としては、低融点ガラスを用いるとよい。外縁部蓋体３２は、上面視で蓋体本体３１（固定部を含む）よりも外側の外周部３２Ｄａと、外周部３２Ｄａの内側に位置する内周部３２Ｄｂとを有する。よって、内周部３２Ｄｂの内側にはレーザ光が透過する開口部がある。具体的には、蓋体本体３１は、内周部３２Ｄｂに固定されている。
　蓋体本体３１は、上記実施の形態１における蓋体４と同じ構成である。したがって、蓋体本体３１は、平板部３０ａと、平板部３０ａに設けられた複数の凸部３０ｂとを有する。また、複数の凸部３０ｂは、平板部３０ａの外側の面に設けられている。
　枠体２０Ｆの内側面と外縁部蓋体３２における枠体２０Ｆの内側面に対向する面との間に、間隙を有する。具体的には、外縁部蓋体３２は屈曲部３４を有しており、この屈曲部３４と枠体２０Ｆとの間に隙間が設けられている。
　屈曲部３４の断面視形状は、例えば、Ｕ字状に折れ曲がった形状である。このように、蓋体４Ｆが屈曲部３４を有することで、蓋体４Ｆは、蓋体４Ｆで枠体２０Ｆに蓋をする方向と交差する方向（水平方向）にフレキシブル性を有する。つまり、蓋体４Ｆは、蓋体本体３１の平板部３０ａの内面と平行な方向（支持部１０の上面と平行な方向）にフレキシブル性を有する。
　蓋体４Ｆにおいて、蓋体本体３１の光学要素４ａにおける光出射面である凸部３０ｂの凸面の最大高さは、外縁部蓋体３２の上面の高さよりも低くなっているとよい。これにより、外部物体が衝突して光学要素４ａが損傷することを抑制することができる。
　蓋体４Ｆは、枠体２０Ｆの開口部を塞ぐように枠体２０Ｆに配置される。具体的には、蓋体４Ｆは、外縁部蓋体３２が枠体２０Ｆの上面に載置されるように枠体２０Ｆに固定される。
　本実施の形態でも、蓋体４Ｆは、封止材７Ｆを介して枠体２０Ｆに密着して固定されている。つまり、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとの間に封止材７Ｆが介在した状態で蓋体４Ｆの外縁部蓋体３２と枠体２０Ｆとが固定されている。
　封止材７Ｆは、シリコーンを含有しない材料によって構成されているとよい。封止材７Ｆとしては、上記実施の形態１と同様に、ＥＶＯＨ又はインジウムからなるシート材を用いてもよいし、上記実施の形態３と同様に、インジウムガリウムからなる液体金属を用いてもよい。このとき、封止材７Ｆは、横方向に広がるが、枠体２０Ｆには凹部２０Ｆａが設けられているので、枠体２０Ｆの内側に向かって広がる封止材７Ｆは凹部２０Ｆａに入り込むことになる。これにより、封止材７Ｆが支持部１０に到達することを抑制できる。つまり、凹部２０Ｆａは、封止材７Ｆを逃がすための逃がし用凹部である。また、実施の形態４と同様に、インジウムを含む金属ワイヤ等の環状ワイヤを用いてもよい。
　封止材７Ｆを介して枠体２０Ｆと蓋体４Ｆの外周部３２Ｄａとを密着させることで、封止空間１ａ内の気密性が保持される。つまり、基体３Ｆと蓋体４Ｆと封止材７Ｆとによって気密封止された封止空間１ａが形成される。この場合、封止材７Ｆの材料として軟質材料であるＥＶＯＨ等を用いるとともに外縁部蓋体３２に屈曲部３４を設けることで、蓋体４Ｆに生じる応力を緩和しつつ、蓋体本体３１と外縁部蓋体３２との接合箇所である低融点ガラス部の気密性を保持することができる。つまり、蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とを接合する接合材３３として低融点ガラスを用いることで、接合材３３として金属材料又はセラミック材料を用いて蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とを金属材料又はセラミック材料で固定する場合と比べて、蓋体４Ｆに発生する応力を緩和することができる。
　本実施の形態においても、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとは、接合材８によって接合されている。具体的には、封止材７Ｆの封止空間１ａ側とは反対側において、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとは、接合材８を介して接合されている。より具体的には、接合材８は、枠体２０Ｆと外周部３２Ｄａの端部とを接合している。
　ここで、外縁部蓋体３２の屈曲部３４は、外周部３２Ｄａに形成され、外縁部蓋体３２と枠体２０Ｆとが封止材７Ｆによって固定された位置の内側に形成されている。言い換えると、上面視で枠体２０Ｆと蓋体本体３１との間に位置している。すなわち、屈曲部３４は、外縁部蓋体３２と枠体２０Ｆとが封止材７Ｆによって固定された位置の内側（封止空間１ａ側）かつ蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とが接合材３３によって接合され位置の外側に、略環状に形成されている。
　次に、本実施の形態に係る光源装置１Ｆの製造方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、実施の形態６に係る光源装置１Ｆの製造方法を説明するための図である。なお、本実施の形態における光源装置１Ｆは、上記実施の形態１に係る光源装置１の製造方法に準じて製造することができる。
　まず、図１１の（ａ）に示すように、支持部１０及び枠体２０Ｆを有する基体３Ｆを準備する。次に、図１１の（ｂ）に示すように、基体３Ｆにおける支持部１０の上面に、半導体レーザ素子２及びミラー５を実装する。なお、半導体レーザ素子２は、サブマウント６を介して支持部１０に実装する。
　次に、図１１の（ｃ）に示すように、基体３Ｆにおける枠体２０Ｆの凹部２３に封止材７Ｆを配置する。このとき、封止材７Ｆの上部が凹部２３からはみ出すようにして封止材７Ｆを凹部２３に配置する。
　次に、図１１の（ｄ）に示すように、蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とを低融点ガラスからなる接合材３３で接合することで作製した蓋体４Ｆを予め準備しておき、封止材７Ｆが配置された枠体２０Ｆにこの蓋体４Ｆを配置する。具体的には、枠体２０Ｆの開口部を覆うように蓋体４Ｆを枠体２０Ｆに配置する。このとき、蓋体４Ｆは、外縁部蓋体３２が封止材７Ｆの上に載置するように配置する。これにより、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとの間に封止材７Ｆが介在することになるので、基体３Ｆと蓋体４Ｆとで囲まれる内部空間は、気密封止された封止空間１ａになる。
　次に、図１１の（ｅ）に示すように、封止材７Ｆを介して枠体２０Ｆに配置した蓋体４Ｆの位置合わせを行う。つまり、基体３Ｆと蓋体４Ｆとで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、蓋体４Ｆの位置合わせを行う。本実施の形態でも、基体３Ｆと蓋体４Ｆとで囲まれる内部空間を封止空間１ａにした状態で、アクティブアライメントにより蓋体４Ｆの位置合わせを行う。このとき、封止材７Ｆは、横方向に広がるが、枠体２０Ｆには凹部２０Ｆａが設けられているので、図１１の（ｆ）に示すように枠体２０Ｆの内側に向かって広がる封止材７Ｆは凹部２０Ｆａに入り込むことになる。これにより、封止材７Ｆが支持部１０に到達することを抑制できる。つまり、凹部２０Ｆａは、溶融した封止材７Ｆを逃がすための逃がし用凹部である。
　次に、図１１の（ｆ）に示すように、接合材８を塗布して硬化することで蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとを接合材８によって接合する。これにより、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとが接合材８で固定される。これにより、光源装置１Ｆが完成する。
　以上、本実施の形態に係る光源装置１Ｆは、上記実施の形態１と同様に、支持部１０及び枠体２０Ｆを有する基体３Ｆと、光学要素４ａを含む蓋体４Ｆと、蓋体４Ｆと基体３Ｆと封止材７Ｆとで形成される封止空間１ａに配置された半導体レーザ素子２とを備えており、蓋体４Ｆは、封止材７Ｆを介して枠体２０Ｆに密着して固定され、封止材７Ｆの封止空間１ａ側とは反対側において蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとは接合材８を介して接合されている。
　これにより、本実施の形態に係る光源装置１Ｆは、上記実施の形態１における光源装置１と同様の効果を奏する。具体的には、蓋体４Ｆと基体３Ｆとで構成されるパッケージの気密性を確保しつつ、光学要素４ａを含む蓋体４Ｆのアクティブアライメントを行うことができるので、気密性の保持とアクティブアライメントとを両立できるパッケージ構造を有する光源装置１Ｆを実現できる等の効果を奏する。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｆにおいて、蓋体４Ｆは、光学要素４ａを含む蓋体本体３１と、蓋体本体３１の外側に位置する外縁部蓋体３２とを含み、外縁部蓋体３２は、枠体２０Ｆに固定されている。
　この構成により、光学要素４ａを含む蓋体本体３１と外縁部蓋体３２とを低融点ガラス等の接着材で接合することで、蓋体本体３１と外縁部蓋体３２との強固な接合を保った状態で、蓋体４Ｆのアクティブアライメントを行うことができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｆは、枠体２０Ｆの内側面と蓋体４Ｆの外縁部蓋体３２における枠体２０Ｆの内側面に対向する面との間に間隙を有する。
　この構成により、蓋体４Ｆをアクティブアライメントにより位置合わせを行う際に、枠体２０Ｆと蓋体４Ｆとの間に位置調整のための余裕を持たせることができる。つまり、枠体２０Ｆと外縁部蓋体３２との間の隙間は、蓋体４Ｆのアクティブアライメントを行う際の調整用隙間として利用することができる。
　また、本実施の形態に係る光源装置１Ｆにおいて、蓋体４Ｆは、蓋体４Ｆで枠体２０Ｆに蓋をする方向と交差する方向にフレキシブル性を有する。
　光学要素４ａを含む蓋体４Ｆを金属製の枠体２０Ｆに接合する場合に熱歪等の応力が発生するが、この応力は、蓋体４Ｆで枠体２０Ｆに蓋をする方向と交差する方向に発生する。そこで、枠体２０Ｆが蓋体４Ｆで枠体２０Ｆに蓋をする方向と交差する方向にフレキシブル性を有するように構成することで、この熱歪等の応力を緩和することができる。
　本実施の形態では、蓋体４Ｆにおける外縁部蓋体３２が屈曲部３４を有しており、この屈曲部３４によって蓋体４Ｆがフレキシブル性を有するように構成されている。つまり、屈曲部３４は、応力吸収構造として機能する。また、屈曲部３４を構成する外縁部蓋体３２の厚みを薄くすることで屈曲部３４のフレキシブル性を高くすることができる。
　また、蓋体４Ｆにおける外縁部蓋体３２が屈曲部３４を有することで、蓋体４Ｆと枠体２０Ｆとの熱膨張係数差による応力を緩和することもできる。
　なお、図１２に示される光源装置１Ｇのように、蓋体４Ｆに代えて、蓋体４Ｇを用いてもよい。本変形例における蓋体４Ｇの蓋体本体３１Ｇでは、光学要素４ａを構成する凸部３０ｂが平板部３０ａの内側の面に設けられている。したがって、光学要素４ａにおける凸部３０ｂは、封止空間１ａ側に向かって突出する凸面を有する。
　（変形例）
　以上、本開示に係る光源装置について、実施の形態１～６に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態１～６に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態１において、基体３における枠体２０の衝立部２２の上端部は、蓋体４の平板部３０ａの上面よりも上方に位置していたが、これに限らない。具体的には、図１３に示される光源装置１Ｈのように、基体３Ｈにおける枠体２０Ｈの衝立部２２Ｈの上端部は、蓋体４の平板部３０ａの上面よりも下方に位置していてもよい。この場合、図１３に示すように、接合材８は、衝立部２２Ｈの上に乗り上げるように形成されていてもよい。
　また、上記実施の形態１～６において、蓋体４、４Ａ及び４Ｆにおける光学要素４ａ（光学素子）は、レンズであったが、これに限らない。例えば、光学要素４ａは、凹面又は平面の傾斜面を有するミラー又はプリズム等の偏向素子であってもよい。つまり、光学要素４ａとしては、半導体レーザ素子２から出射するレーザ光の配光を制御できる配光制御素子であれば、特に限定されるものではない。
　また、上記実施の形態３において、枠体２０と蓋体４との間の空洞（つまり封止材７Ｂが配置される箇所）は、枠体２０に設けられた凹部２３の凹み部分であったが、これに限らない。例えば、枠体２０と蓋体４との間の空洞は、蓋体４に設けられた凹部の凹み部分であってもよい。つまり、枠体２０と蓋体４との間の空洞を構成する凹部は、枠体２０及び蓋体４のどちらに設けられていてもよく、また、枠体２０及び蓋体４の両方に設けられていてもよい。なお、このことは、実施の形態４～６にも適用してもよい。
　また、上記実施の形態５～６において、蓋体４Ｆと枠体２０Ｄとの熱膨張係数差による応力を緩和するために、屈曲部３４を設けたが、これに限らない。例えば、ベローズなどの応力を緩和するための応力緩和構造を設けてもよい。
　その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
　本開示に係る光源装置は、プロジェクタ等の画像表示装置、車載用ヘッドランプ等の自動車用部品、スポットライト等の照明器具、又は、レーザ加工装置等の産業用機器等の様々な分野の製品の光源として有用である。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ　光源装置
　１ａ　封止空間
　２　半導体レーザ素子
　２ａ　リードピン
　３、３Ｄ、３Ｆ、３Ｈ　基体
　４、４Ａ、４Ｆ、４Ｇ　蓋体
　４ａ　光学要素
　５　ミラー
　６　サブマウント
　７、７Ｓ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｆ　封止材
　８　接合材
　１０　支持部
　２０、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｈ　枠体
　２１　枠体本体
　２１ａ、２２Ｄｃ、２０Ｆａ　凹部
　２１Ｄ　側部枠体
　２２、２２Ｈ　衝立部
　２２Ｄ　内部枠体
　２２Ｄａ、３２Ｄａ　外周部
　２２Ｄｂ、３２Ｄｂ　内周部
　２３　凹部
　２４　屈曲部
　３０ａ　平板部
　３０ｂ　凸部
　３１、３１Ｇ　蓋体本体
　３２　外縁部蓋体
　３３　接合材
　３４　屈曲部

Claims (28)

  1. 　支持部と、前記支持部に設けられた枠体と、を有する基体と、
    　封止材を介して前記枠体に密着して固定される蓋体と、
    　前記蓋体と前記基体と前記封止材とで形成される封止空間に配置された窒化物系半導体レーザ素子と、を備え、
    　前記蓋体は、前記窒化物系半導体レーザ素子から出射するレーザ光に光学作用を付与する光学要素を含み、
    　前記封止材の前記封止空間側とは反対側において、前記蓋体と前記枠体とは、接合材を介して接合される、
    　光源装置。
  2. 　前記封止材は、液体金属によって構成されている、
    　請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記封止材は、環状ワイヤである、
    　請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記環状ワイヤは、インジウムによって構成されている、
    　請求項３に記載の光源装置。
  5. 　前記蓋体と前記枠体との間に前記封止材が介在した状態で前記蓋体と前記枠体とが固定されている
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の光源装置。
  6. 　前記枠体と前記蓋体との間に空洞を有し、
    　前記空洞内に前記封止材が配置される、
    　請求項５に記載の光源装置。
  7. 　前記枠体は、前記蓋体に対向する部分に凹部を有し、
    　前記空洞は、前記凹部の凹み部分である、
    　請求項６に記載の光源装置。
  8. 　前記蓋体は、前記光学要素を含む蓋体本体と、前記蓋体本体の外側に位置する外縁部蓋体とを含み、
    　前記外縁部蓋体は、前記枠体に支持される、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の光源装置。
  9. 　前記枠体の内側面と前記外縁部蓋体における前記内側面と対向する面との間に、間隙を有する、
    　請求項８に記載の光源装置。
  10. 　前記外縁部蓋体は、外周部と、前記外周部の内側に位置する内周部とを有し、
    　前記蓋体本体は、前記内周部に固定され、
    　前記枠体は、前記外周部に固定される、
    　請求項８または９に記載の光源装置。
  11. 　前記外周部は、前記外周部に前記枠体が固定された位置の内側に屈曲部を有する、
    　請求項１０に記載の光源装置。
  12. 　前記枠体は、側部枠体と、前記側部枠体の内側に位置する内部枠体とを含み、
    　前記蓋体は、前記内部枠体に支持される、
    　請求項１～１１のいずれか１項に記載の光源装置。
  13. 　前記内部枠体は、外周部と、前記外周部の内側に位置する内周部とを有し、
    　前記蓋体は、前記内周部に固定され、
    　前記側部枠体は、前記外周部に固定される、
    　請求項１２に記載の光源装置。
  14. 　前記外周部は、前記外周部に前記側部枠体が固定された位置の内側に屈曲部を有する、
    　請求項１３に記載の光源装置。
  15. 　前記枠体及び前記蓋体の少なくとも一方は、前記蓋体で前記枠体に蓋をする方向と交差する方向にフレキシブル性を有する、
    　請求項１～１４のいずれか１項に記載の光源装置。
  16. 　前記接合材は、樹脂によって構成されている、
    　請求項１～１５のいずれか１項に記載の光源装置。
  17. 　前記樹脂は、エポキシ樹脂である、
    　請求項１６に記載の光源装置。
  18. 　前記接合材は、低融点ガラスによって構成されている、
    　請求項１～１５のいずれか１項に記載の光源装置。
  19. 　前記接合材は、前記封止材より接合強度が高い、
    　請求項１～１８のいずれか１項に記載の光源装置。
  20. 　前記光学要素における前記レーザ光が入射する光入射面は、前記封止空間の一部を形成する、
    　請求項１～１９のいずれか１項に記載の光源装置。
  21. 　前記光学要素は、レンズである、
    　請求項１～２０のいずれか１項に記載の光源装置。
  22. 　前記レンズは、前記封止空間に向かって突出する凸面を有する、
    　請求項２１に記載の光源装置。
  23. 　前記蓋体の下端部は、前記枠体の上端部より前記支持部に近い、
    　請求項１～２２のいずれか１項に記載の光源装置。
  24. 　前記支持部を基準として、前記光学要素における前記レーザ光が出射する光出射面の高さは、前記枠体の上面の高さよりも低い、
    　請求項１～２３のいずれか１項に記載の光源装置。
  25. 　前記封止材は、シリコーンを含有しない材料によって構成されている、
    　請求項１～２４のいずれか１項に記載の光源装置。
  26. 　前記封止材は、エチレンビニルアルコール共重合体によって構成されている、
    　請求項１～２５のいずれか１項に記載の光源装置。
  27. 　前記窒化物系半導体レーザ素子は、前記封止空間に複数個配置され、
    　前記光学要素は、複数の前記窒化物系半導体レーザ素子の各々に対して複数設けられている、
    　請求項１～２６のいずれか１項に記載の光源装置。
  28. 　さらに、前記窒化物系半導体レーザ素子から出射するレーザ光を反射して前記光学要素に入射させるミラーを備え、
    　前記窒化物系半導体レーザ素子は、前記支持部の上面と平行に実装されている、
    　請求項１～２７のいずれか１項に記載の光源装置。
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