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公開番号2024143364
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055997
出願日2023-03-30
発明の名称レーザモジュール
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01S 5/02253 20210101AFI20241003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザモジュールを小型化すること。
【解決手段】レーザモジュール1は、レーザ光L1を出射する光源ユニット2と、光源ユニット2を収容し、レーザ光L1を出射する出射口53gが設けられた筐体5と、光透過性を有し、出射口53gを封止する封止部材61であって、レーザ光L1の出射方向と交差する外面61a及び内面61bを有する封止部材61と、外面61aに設けられたメタサーフェスレンズ62と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
前記光源を収容し、前記レーザ光を出射する出射口が設けられた筐体と、
光透過性を有し、前記出射口を封止する封止部材であって、前記レーザ光の出射方向と交差する第１面及び第２面を有する封止部材と、
前記第１面に設けられた第１メタサーフェスレンズと、
を備える、レーザモジュール。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第１メタサーフェスレンズは、光透過性を有する複数の柱状体を備える、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項３】
前記複数の柱状体のそれぞれの前記出射方向と交差する断面の面積は、柱状体の位置に応じて設定されている、請求項２に記載のレーザモジュール。
【請求項４】
前記複数の柱状体は、同心円状に配列されており、
前記複数の柱状体は、前記断面の面積が前記同心円の中心点から離れるにつれて周期的に変化するように、配置されている、請求項３に記載のレーザモジュール。
【請求項５】
前記第１メタサーフェスレンズは、コリメートレンズとして機能する、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項６】
前記第２面は、前記出射口を覆う内面であり、
前記第１面は、前記内面と反対側の外面である、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記第２面に設けられた第２メタサーフェスレンズを更に備え、
前記第２メタサーフェスレンズは、ビームエキスパンダーとして機能する、請求項６に記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記第１メタサーフェスレンズを覆うカバー層を更に備える、請求項６に記載のレーザモジュール。
【請求項９】
前記第１面は、前記出射口を覆う内面であり、
前記第２面は、前記内面と反対側の外面である、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項１０】
前記第１メタサーフェスレンズに設けられ、前記メタサーフェスレンズから出射された光の一部を除去するマスクを更に備える、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザモジュールに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ光を出射するレーザモジュールが知られている。例えば、特許文献１には、レーザダイオードと、コリメートレンズと、結像レンズと、を含むレーザモジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２１４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のレーザモジュールにおいては、光源から離れた位置にコリメートレンズが配置されている。このように、光源の出射端からレンズの焦点距離だけ離れた位置にレンズを配置する必要があるので、レーザモジュールが大型化するおそれがある。
【０００５】
本開示は、小型化することが可能なレーザモジュールを説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係るレーザモジュールは、レーザ光を出射する光源と、光源を収容し、レーザ光を出射する出射口が設けられた筐体と、光透過性を有し、出射口を封止する封止部材であって、レーザ光の出射方向と交差する第１面及び第２面を有する封止部材と、第１面に設けられた第１メタサーフェスレンズと、を備える。
【０００７】
このレーザモジュールでは、筐体の出射口を封止する封止部材の第１面に第１メタサーフェスレンズが設けられる。第１メタサーフェスレンズの焦点距離は調整可能であるので、光源の出射端と第１メタサーフェスレンズとの距離を短くすることができる。その結果、レーザモジュールを小型化することが可能となる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、第１メタサーフェスレンズは、光透過性を有する複数の柱状体を備えてもよい。この場合、レーザ光が柱状体を通過することによって、レーザ光の位相遅延が生じる。したがって、各柱状体において生じる位相遅延を適宜調整することで、所望のレンズ機能を得ることができる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、複数の柱状体のそれぞれの出射方向と交差する断面の面積は、柱状体の位置に応じて設定されてもよい。この場合、上記断面の面積が大きいほど、柱状体において生じるレーザ光の位相遅延が大きくなる。したがって、柱状体の上記断面の面積を柱状体の位置に応じて適宜設定することで、所望のレンズ機能を得ることができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、複数の柱状体は、同心円状に配列されてもよく、複数の柱状体は、断面の面積が同心円の中心点から離れるにつれて周期的に変化するように、配置されていてもよい。柱状体において生じる位相遅延が、メタサーフェスレンズの中心点から離れるにつれて、増加又は減少することで、レンズ機能が実現され得る。しかしながら、柱状体において生じる位相遅延を変更可能な範囲には限りがある。光の位相は２πごとの周期性を有するので、同心円の中心点から離れるにつれて柱状体の上記断面の面積を周期的に変化させることによって、レンズ機能を実現することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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