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公開番号2025096567
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2025066564,2024049387
出願日2025-04-15,2016-03-15
発明の名称発光装置
出願人日亜化学工業株式会社
代理人
主分類H01S 5/02253 20210101AFI20250619BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レンズアレイが所定の向きから僅かに回転して実装された場合であっても、光源とレンズ部の位置関係に大きなずれが生じにくく、レンズアレイから出射する光の強度分布が変化しにくい発光装置を提供する。
【解決手段】基体と、行列状に複数のレンズ部を有するレンズアレイと、前記基体上に配置された複数の半導体レーザ素子と、を備えた発光装置であって、前記複数の半導体レーザ素子はレーザ光をそれぞれ出射し、各レーザ光は行方向より列方向に幅が広くなるビーム形状を前記複数のレンズ部の各光入射面において有し、前記複数のレンズ部は、個々のレンズ部の最大外径と列方向の頂点間距離とのいずれよりも小さい行方向の頂点間距離を有するとともに、行方向と列方向とにおいて同じ曲率を有する発光装置。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
凹部を有する基体と、
前記基体の前記凹部に配置される複数の半導体レーザ素子と、
前記基体と接合し、前記複数の半導体レーザ素子が配置される空間を封止する封止部材と、
第１方向に連結して並ぶ複数のレンズ部を有し、前記封止部材と接合するレンズアレイと、を備え、
前記複数のレンズ部は、前記第１方向において隣り合うレンズ部の頂点間距離が、前記レンズ部の最大外径よりも小さく、
前記複数のレンズ部と前記複数の半導体レーザ素子は一対一に対応し、各半導体レーザ素子から出射された光は、対応する前記レンズ部の頂点を通過し、
前記第１方向に連結して並ぶ複数のレンズ部のうち両端に配置されるレンズ部は、両端以外に配置されるレンズ部よりも前記第１方向の幅が大きい、発光装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数のレンズ部はそれぞれ、一部の周縁が平面視で円弧状である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数の半導体レーザ素子が配置される複数の載置体と、
前記半導体レーザ素子が配置されない１または複数の中継部材と、
前記複数の半導体レーザ素子を前記基体に電気的に接続させるための複数のワイヤと、を備え、
前記複数のワイヤには、前記中継部材に接合されるワイヤが含まれる、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記半導体レーザ素子が配置される前記載置体の上面と、前記ワイヤが接合される前記中継部材の上面は、実質的に同じ高さに位置する、請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記基体は、それぞれが前記凹部の側面であって互いに前記第１方向に対向する第１側面及び第２側面と、前記第１側面側に設けられる配線である第１配線と、前記第２側面側に設けられる配線である第２配線を有する、請求項請求項３または４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記複数の半導体レーザ素子のうち、前記第１側面に最も近い位置に配置される前記半導体レーザ素子は、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介さずに前記第１配線と電気的に接続し、また、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介して前記第２配線と電気的に接続する、請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記複数の半導体レーザ素子のうち、前記第２側面に最も近い位置に配置される前記半導体レーザ素子は、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介さずに前記第２配線と電気的に接続し、また、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介して前記第１配線と電気的に接続する、請求項５または６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記複数の半導体レーザ素子には、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介して前記第１配線と電気的に接続し、また、前記ワイヤを介しかつ前記中継部材を介して前記第２配線と電気的に接続する前記半導体レーザ素子が含まれる、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記第１配線は、前記第１側面を貫通するリードであり、
前記第２配線は、前記第２側面を貫通するリードである、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記載置体の前記第１方向の幅は、前記レンズ部の前記第１方向の幅よりも小さい、請求項３乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。
（【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】
本開示は発光装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の光源から出射した光をコリメートレンズアレイによりコリメートする光源装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１０２３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の光源装置では、コリメートレンズアレイを構成する各レンズ要素が、各レンズ要素に入射するレーザ光の断面形状に応じて、複数の曲率を有している。このため、コリメートレンズアレイが所定の向きから僅かに回転して実装されるだけで、光源とレンズ要素の位置関係に大きなずれが生じ、コリメートレンズアレイから出射する光の強度分布が変化してしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に開示される発光装置は、凹部を有する基体と、前記基体の前記凹部に配置される複数の半導体レーザ素子と、前記基体と接合し、前記複数の半導体レーザ素子が配置される空間を封止する封止部材と、第１方向に連結して並ぶ複数のレンズ部を有し、前記封止部材と接合するレンズアレイと、を備え、前記複数のレンズ部は、前記第１方向において隣り合うレンズ部の頂点間距離が、前記レンズ部の最大外径よりも小さく、前記複数のレンズ部と前記複数の半導体レーザ素子は一対一に対応し、各半導体レーザ素子から出射された光は、対応する前記レンズ部の頂点を通過し、前記第１方向に連結して並ぶ複数のレンズ部のうち両端に配置されるレンズ部は、両端以外に配置されるレンズ部よりも前記第１方向の幅が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態１に係る発光装置の模式的平面図である。
図１Ａ中のＡ－Ａ断面図である。
図１Ａ中のＢ－Ｂ断面図である。
図１Ａ中のＣ－Ｃ断面図である。
基体の模式的平面図である。
図２Ａ中のＤ－Ｄ断面図である。
図２Ａ中のＥ－Ｅ断面図である。
レンズアレイの模式的平面図である。
図３Ａ中のＦ－Ｆ断面図である。
図３Ａ中のＧ－Ｇ断面図である。
図３Ａ中のＨ－Ｈ断面図である。
基体上に配置された半導体レーザ素子の模式的平面図である。
図４Ａ中のＩ－Ｉ断面図である。
図４Ａ中のＪ－Ｊ断面図である。
図４Ｃ中の破線で囲んだ部分を拡大して示す図である。
封止部材の模式的平面図である。
図５Ａ中のＫ－Ｋ断面図である。
図５Ａ中のＬ－Ｌ断面図である。
実施形態２に係る発光装置の模式的平面図である。
図６Ａ中のＭ－Ｍ断面図である。
図６Ａ中のＮ－Ｎ断面図である。
図６Ａ中のＯ－Ｏ断面図である。
実施形態３に係る発光装置の模式的平面図である。
実施形態４に係る発光装置の模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［実施形態１に係る発光装置］
図１Ａは実施形態１に係る発光装置の模式的平面図である。また、図１Ｂは図１Ａ中のＡ－Ａ断面図であり、図１Ｃは図１Ａ中のＢ－Ｂ断面図であり、図１Ｄは図１Ａ中のＣ－Ｃ断面図である。図１Ａにおいては、理解を容易にするため、最も左上のレンズ部下方に配置される半導体レーザ素子３０等を透過的に示している。図１Ａから図１Ｄに示すように、実施形態１に係る発光装置１は、基体１０と、行列状に複数のレンズ部２２を有するレンズアレイ２０と、基体１０上に配置された複数の半導体レーザ素子３０と、を備えた発光装置であって、複数の半導体レーザ素子３０はレーザ光をそれぞれ出射し、各レーザ光は行方向より列方向に幅が広くなるビーム形状を複数のレンズ部２２の各光入射面ＬＡにおいて有し、複数のレンズ部２２は、個々のレンズ部２２の最大外径Ｅと列方向の頂点間距離ＰＹとのいずれよりも小さい行方向の頂点間距離ＰＸを有するとともに、行方向と列方向とにおいて同じ曲率を有する発光装置である。
【０００８】
以下、順に説明する。
【０００９】
（基体１０）
図２Ａは基体の模式的平面図である。また、図２Ｂは図２Ａ中のＤ－Ｄ断面図であり、図２Ｃは図２Ａ中のＥ－Ｅ断面図である。図２Ａから図２Ｃに示すように、基体１０は、例えば、基部１２と、基部１２から突出する側壁１４と、基部１２と側壁１４とにより形成される凹部１０ａと、を有する。基部１２は凸部１２ａを有し、凸部１２ａは凹部１０ａ内に形成されている。このような凸部１２ａを有する基部１２を用いれば、基体１０が凹部１０ａを有することにより生じ得る基部１２の反り（この反りは特に基部１２と側壁１４とが異なる材料からなる場合に生じやすい。）を抑制することができるため、基部１２に対する半導体レーザ素子３０等の実装が容易となる。また、凸部１２ａ上に半導体レーザ素子３０などの部材を配置することにより、これらの部材をレンズアレイ２０に近づけることができるため、レンズアレイ２０（レンズ部２２）の光入射面ＬＡにおけるレーザ光の拡がりを抑制することも可能となる。なお、基体１０、基部１２、及び側壁１４の形状や厚みは特に限定されるものではなく、例えば、基体１０には、凹部１０ａを有する部材のほか、例えば平板状の部材（例：側壁１４を有しておらず基部１２のみからなる部材）を用いることもできる。
【００１０】
基体１０（基部１２、側壁１４）には例えば鉄、鉄合金、若しくは銅などの金属材料、ＡｌＮ、ＳｉＣ，若しくはＳｉＮなどのセラミック材料、又はこれらの材料を組み合わせた材料を用いることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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