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公開番号2024162549
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078150
出願日2023-05-10
発明の名称発光装置および発光モジュール
出願人日亜化学工業株式会社,古河電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01S 5/02255 20210101AFI20241114BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の発光装置を用いた発光モジュールにおいて、複数の発光装置から出射された複数のレーザビームの光軸の間隔を縮めることが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置は、実装面を有する基板と、前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、前記実装面によって支持され、第1反射面を有する第1ミラー部材と、支持部材によって前記第1ミラー部材と離隔して支持され、第2反射面を有し、前記第2反射面の少なくとも一部は前記第1反射面の少なくとも一部の上方に位置する、第2ミラー部材と、を備え、前記半導体レーザ素子は、前記第1反射面に向けてレーザビームを第1方向に出射するように配置され、前記第1反射面は、前記レーザビームを反射してその進行方向を第2方向に変化させ、前記第2反射面は、前記第1反射面で反射された前記レーザビームを反射してその前記進行方向を第3方向に変化させる。
【選択図】図2B
特許請求の範囲【請求項１】
実装面を有する基板と、
前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、
前記実装面によって支持される第１ミラー部材であって、前記実装面に対して傾斜し、斜め上方を向く第１反射面を有する第１ミラー部材と、
支持部材によって前記第１ミラー部材と離隔して支持される第２ミラー部材であって、第２反射面を有し、前記第２反射面の少なくとも一部は前記第１反射面の少なくとも一部の上方に位置する、第２ミラー部材と、
を備え、
前記半導体レーザ素子は、前記第１反射面に向けてレーザビームを第１方向に出射するように配置され、
前記第１反射面は、前記レーザビームを反射して前記レーザビームの進行方向を前記基板の前記実装面から離れる第２方向に変化させ、
前記第２反射面は、前記第１反射面で反射された前記レーザビームを反射して前記レーザビームの前記進行方向を、前記第１方向に延びる直線および前記第２方向に延びる直線の両方を含む平面に交差する第３方向に変化させる、発光装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記支持部材は、前記基板の前記実装面に対向する対向面、および前記対向面の反対側に位置する上面を有し、前記半導体レーザ素子および前記第１ミラー部材の上方に位置するカバーであり、
前記第２ミラー部材は、前記カバーの前記上面によって支持されており、
前記カバーは、前記第１反射面で反射された前記レーザビームを透過させる、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２ミラー部材の下面と前記カバーの前記上面との間には、樹脂層が存在している、請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記カバーは、前記カバーの前記対向面のうち、少なくとも、前記レーザビームが透過する部分の周囲に遮光膜を有する、請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記基板の前記実装面と前記カバーの前記対向面との間に位置し、かつ前記レーザビームの光路上に位置する速軸コリメートレンズを備え、
前記速軸コリメートレンズは、前記半導体レーザ素子から出射された前記レーザビームを速軸方向にコリメートする、請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第２反射面から前記第３方向に離れて位置する遅軸コリメートレンズを備え、
前記遅軸コリメートレンズは、前記第２反射面で反射された前記レーザビームを遅軸方向にコリメートし、
前記第２反射面で反射された前記レーザビームの遅軸方向は、前記半導体レーザ素子から出射された前記レーザビームの遅軸方向に交差する、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２反射面は曲面状の反射面であり、前記第１反射面で反射された前記レーザビームを遅軸方向にコリメートした状態で前記第３方向に反射し、
前記第２反射面で反射された前記レーザビームの遅軸方向は、前記半導体レーザ素子から出射された前記レーザビームの遅軸方向に交差する、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記基板は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である材料から形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記基板の前記実装面の周囲に位置し、前記カバーを支持する枠体を備え、
前記半導体レーザ素子は、前記基板、前記枠体、および前記カバーによって封止されている、請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第３方向において並んで配置され、段階的に前記第１方向と同じ方向または反対の方向にシフトするように配置される複数の発光装置であって、各々が請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置である複数の発光装置と、
前記複数の発光装置の各々から前記レーザビームが前記第３方向に出射されて得られる複数のレーザビームを結合する集光レンズと、
を備える、発光モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置および発光モジュールに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、複数の半導体レーザ素子から出射された複数のレーザビームを結合してレーザビームの出力を高める発光モジュールが開発されている。特許文献１は、そのような発光モジュールの例を開示している。
【０００３】
各々が半導体レーザ素子を収容する複数の半導体レーザパッケージを配列して発光モジュールを製造する場合、個々の半導体レーザパッケージの構成によって発光モジュールの小型化に限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－６２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の半導体レーザパッケージを用いた発光モジュールにおいて、発光モジュールの小型化が求められている。以下において、半導体レーザパッケージのように、半導体レーザ素子を用いてレーザビームを出射する構造を「発光装置」と称する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の発光装置は、ある実施形態において、実装面を有する基板と、前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、前記実装面によって支持される第１ミラー部材であって、前記実装面に対して傾斜し、斜め上方を向く第１反射面を有する第１ミラー部材と、支持部材によって前記第１ミラー部材と離隔して支持される第２ミラー部材であって、第２反射面を有し、前記第２反射面の少なくとも一部は前記第１反射面の少なくとも一部の上方に位置する、第２ミラー部材と、を備え、前記半導体レーザ素子は、前記第１反射面に向けてレーザビームを第１方向に出射するように配置され、前記第１反射面は、前記レーザビームを反射して前記レーザビームの進行方向を前記基板の前記実装面から離れる第２方向に変化させ、前記第２反射面は、前記第１反射面で反射された前記レーザビームを反射して前記レーザビームの前記進行方向を、前記第１方向に延びる直線および前記第２方向に延びる直線の両方を含む平面に交差する第３方向に変化させる。
【０００７】
本開示の発光モジュールは、ある実施形態において、前記第３方向において並んで配置され、段階的に前記第１方向と同じ方向または反対の方向にシフトするように配置される複数の発光装置であって、各々が上記の発光装置である複数の発光装置と、前記複数の発光装置の各々から前記レーザビームが前記第３方向に出射されて得られる複数のレーザビームを結合する集光レンズと、を備える。
【０００８】
本開示の発光モジュールは、ある実施形態において、一方向において位置が互いに異なるように配置される複数の第１発光装置であって、各々が前記一方向に対して平行な方向に第１レーザビームを出射する上記の発光装置である複数の第１発光装置と、他の方向において位置が互いに異なるように配置される複数の第２発光装置であって、各々が前記他の方向に対して平行な方向に第２レーザビームを出射する上記の発光装置である複数の第２発光装置と、第３反射面を有し、前記第３反射面は、前記複数の第１発光装置の各々から前記第１レーザビームが出射されて得られる複数の第１レーザビームを反射する、第３ミラー部材と、第４反射面を有し、前記第４反射面は、前記複数の第２発光装置の各々から前記第２レーザビームが出射されて得られる複数の第２レーザビームを反射する、第４ミラー部材と、前記第３反射面で反射された前記複数の第１レーザビーム、および前記第４反射面で反射された前記複数の第２レーザビームを結合する集光レンズと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の実施形態によれば、複数の発光装置を用いた発光モジュールにおいて、発光モジュールの小型化が可能な発光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１Ａは、本開示の例示的な実施形態１による発光モジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
図１Ｂは、本開示の例示的な実施形態１による発光モジュールの構成を模式的に示す上面図である。
図２Ａは、本開示の例示的な実施形態１による発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。
図２Ｂは、図２Ａに示す発光装置の分解斜視図である。
図２Ｃは、図２Ａに示す発光装置の他の分解斜視図である。
図２Ｄは、図２Ｃに示す発光装置に含まれる枠体を下方から見た斜視図である。
図２Ｅは、図２Ａに示す発光装置から第２ミラー部材、遅軸コリメートレンズ、およびカバーを省略した構成の上面図である。
図２Ｆは、図２Ａに示す発光装置から第２ミラー部材および遅軸コリメートレンズを省略した構成の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。
図２Ｇは、図２Ａに示す発光装置から第２ミラー部材および遅軸コリメートレンズを省略した構成の、ＹＺ平面に対して平行な他の断面図である。
図２Ｈは、図２Ａに示す発光装置の＋Ｚ方向から見た側面図である。
図３Ａは、実施形態１による発光装置の変形例１の構成を模式的に示す＋Ｚ方向から見た側面図である。
図３Ｂは、実施形態１による発光装置の変形例２の構成を模式的に示す＋Ｚ方向から見た側面図である。
図４は、本開示の例示的な実施形態２による発光モジュールの構成を模式的に示す上面図である。
図５は、実施形態２による発光モジュールの変形例を模式的に示す上面図である。
図６Ａは、レーザ光源の分解斜視図である。
図６Ｂは、レーザ光源の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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