特開 2023-135554 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023135554

(43)【公開日】2023-09-28

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/02325 20210101AFI20230921BHJP

   H01S 5/40 20060101ALI20230921BHJP

   H01S 5/02253 20210101ALI20230921BHJP

【ＦＩ】

H01S5/02325

H01S5/40

H01S5/02253

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022040826

(22)【出願日】2022-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100125922

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 章子

(74)【代理人】

【識別番号】100184985

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 悠

(74)【代理人】

【識別番号】100202197

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 成康

(74)【代理人】

【識別番号】100218981

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】橋本 卓弥

(72)【発明者】

【氏名】三浦 創一郎

【テーマコード（参考）】

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F173MA10

5F173MB03

5F173MC15

5F173MD64

5F173ME02

5F173ME14

5F173MF03

5F173MF18

5F173MF27

5F173MF28

5F173MF29

5F173MF40

(57)【要約】

【課題】複数の発光素子から出射される光の強度を個別にモニタす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、第１方向に第１の光を出射する第１発光素子と、第１方向に第２の光を出射する第２発光素子と、基板とキャップを含み、前記第１発光素子及び第２発光素子から出射された前記第１の光及び第２の光が通過する光取出面を有し、前記第１発光素子及び第２発光素子が配置される閉空間を形成するパッケージと、前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を合波する１または複数の光学部材と、前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を受光する１または複数の光検出器と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に第１の光を出射する第１発光素子と、
第１方向に第２の光を出射する第２発光素子と、
基板とキャップを含み、前記第１発光素子及び第２発光素子から出射された前記第１の光及び第２の光が通過する光取出面を有し、前記第１発光素子及び第２発光素子が配置される閉空間を形成するパッケージと、
前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を合波する１または複数の光学部材と、
前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を受光する１または複数の光検出器と、
を備える発光装置。

【請求項2】

斜面を有する１または複数の台部材をさらに備え、
前記１または複数の光検出器は前記１または複数の台部材の前記斜面に配置される、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記１または複数の光検出器の上方に配置され、前記第１の光と第２の光を下方に反射する１または複数の反射部材をさらに備え、
前記１または複数の光検出器は、前記１または複数の反射部材によって反射された前記第１の光と第２の光を受光する、請求項１に記載の発光装置。

【請求項4】

前記基板は、前記第１発光素子及び第２発光素子が配置される実装面を有し、
前記キャップは、前記光取出面を有し、
前記１または複数の光学部材は、前記実装面に配置される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記１または複数の光学部材と、前記１または複数の光検出器は、上面視で重ならない位置に配置される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項6】

発散光の前記第１の光、及び、発散光の前記第２の光が入射し、コリメート光の前記第１の光、及び、コリメート光の第２の光にして出射する１または複数のレンズ部材をさらに備え、
前記１または複数の光学部材は、コリメート光の前記第１の光、及び、コリメート光の第２の光を合波する、請求項１に記載の発光装置。

【請求項7】

前記１または複数の光検出器は、前記１または複数のレンズ部材よりも、前記光取出面から遠い位置に配置されている、請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記１または複数の光検出器は、前記１または複数の光学部材よりも、前記光取出面から遠い位置に配置されている、請求項７に記載の発光装置。

【請求項9】

前記１または複数の光検出器は、前記１または複数の光学部材よりも、前記光取出面から近い位置に配置されている、請求項７に記載の発光装置。

【請求項10】

前記１または複数のレンズ部材は、前記閉空間に配置される、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記１または複数の光検出器は、前記１または複数のレンズ部材よりも、前記光取出面から近い位置に配置されている、請求項６に記載の発光装置。

【請求項12】

前記１または複数の光検出器は、前記第１の光を受光する第１受光領域と、前記第１受光領域から離隔して設けられる前記第２の光を受光する第２受光領域と、を有し、
前記第１受光領域及び前記第２受光領域は、上面視で、前記第１発光素子から出射される光の光軸方向に垂直で、かつ、前記第１発光素子が配置される実装面に平行な方向に並び、かつ、上面を向いている、請求項６または７に記載の発光装置。

【請求項13】

第３の光を出射する第３発光素子をさらに備え、
前記１または複数の光学部材は、前記第１の光、第２の光、及び、第３の光を合波し、
前記第１の光、前記第２の光、及び、前記第３の光は、それぞれ、赤色の光、緑色の光、及び、青色の光から選択される互いに異なる色の光である、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項14】

前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び、前記第３発光素子はいずれも半導体レーザ素子であり、
前記第１の光、前記第２の光、及び、前記第３の光は、それぞれ、発光ピーク波長が６３９ｎｍ±１０ｎｍの赤色の光、発光ピーク波長が５３２ｎｍ±５ｎｍの緑色の光、及び、発光ピーク波長が４６０ｎｍ±１０ｎｍの青色の光から選択される互いに異なる色の光である、請求項１３に記載の発光装置。

【請求項15】

赤外の光である第４の光を出射する第４発光素子をさらに備え、
前記第１発光素子、前記第２発光素子、前記第３発光素子、及び、前記第４発光素子は、この順番に、上面視で前記第１方向に垂直な第２方向に並べて配置され、
前記第４の光は、前記第１の光、第２の光、及び、第３の光とは合波されず、かつ、前記第１の光、第２の光、及び、第３の光が合波された位置から、当該位置を通り上面視で前記第２方向に平行な仮想線と前記第４の光が交わる位置までの距離が、前記第１発光素子から前記第３発光素子までの距離よりも短い、請求項１３または１４に記載の発光装置。

【請求項16】

赤外の光である第４の光を出射する第４発光素子をさらに備え、
前記第４発光素子、第１発光素子、前記第２発光素子、及び、前記第３発光素子は、この順番に、上面視で前記第１方向に垂直な第２方向に並べて配置され、
前記第４の光は、前記第１の光、第２の光、及び、第３の光とは合波されず、かつ、前記第１の光、第２の光、及び、第３の光が合波された位置から、当該位置を通り上面視で前記第２方向に平行な仮想線と前記第４の光が交わる位置までの距離が、前記第１発光素子から前記第３発光素子までの距離よりも遠い、請求項１３または１４に記載の発光装置。

【請求項17】

赤外の光である第４の光を出射する第４発光素子をさらに備え、
前記１または複数の光学部材は、前記第１の光、第２の光、第３の光、及び、第４の光を合波する、請求項１３または１４に記載の発光装置。

【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。

【背景技術】

【0002】

複数の発光素子と、発光素子から出射される光の出力をモニタするための光検出器、複数の発光素子及び光検出器を実装するパッケージとを備える発光装置が知られている。特許文献１には、複数のレーザダイオードと、複数のレーザダイオードから出射される複数のレーザ光を合波し、合波光を生成する合波光学系と、合波光の強度を検出するフォトダイオードとを備える光モジュールが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０９８３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の発光素子から出射される光の強度を個別にモニタすることが可能な発光装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の発光装置は、例示的で非限定的な実施形態において、第１方向に第１の光を出射する第１発光素子と、第１方向に第２の光を出射する第２発光素子と、基板とキャップを含み、前記第１発光素子及び第２発光素子から出射された前記第１の光及び第２の光が通過する光取出面を有し、前記第１発光素子及び第２発光素子が配置される閉空間を形成するパッケージと、前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を合波する１または複数の光学部材と、前記光取出面から前記第１方向に離れた位置に配置され、前記第１の光と第２の光を受光する１または複数の光検出器と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示による発光装置によれば、複数の発光素子から出射される光の強度を個別にモニタすることが可能な発光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態に係る発光装置の上面図である。

【図2】図２は、本開示の第１実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図3】図３は、図２に示す上面図から反射部材をさらに除いた状態の上面図である。

【図4】図４は、図１のＩＶ－ＩＶ断面線における断面図である。

【図5】図５は、図４に示す断面のうちの反射部材及び光検出器の部分の拡大図である。

【図6】図６は、他の基板をさらに備える発光装置の断面図である。

【図7】図７は、本開示の第１実施形態に係る発光装置のバリエーションの断面図である。

【図8】図８は、本開示の第１実施形態に係る発光装置のバリエーションからキャップを除いた状態の上面図である。

【図9】図９は、本開示の第２実施形態に係る発光装置の断面図である。

【図10】図１０は、本開示の第２実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図11】図１１は、図９に示す断面のうちの反射部材及び光検出器の部分の拡大図である。

【図12】図１２は、本開示の第３実施形態に係る発光装置の断面図である。

【図13】図１３は、本開示の第３実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図14】図１４は、本開示の第４実施形態から第７実施形態に係る発光装置の断面図である。

【図15】図１５は、本開示の第４実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図16】図１６は、本開示の第５実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図17】図１７は、本開示の第６実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図18】図１８は、本開示の第７実施形態に係る発光装置からキャップを除いた状態の上面図である。

【図19】図１９は、本開示の第８実施形態に係る発光装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書または特許請求の範囲において、三角形、四角形などの多角形は、数学的に厳密な意味の多角形に限定されず、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含むものとする。また、多角形の隅（辺の端）に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本明細書及び特許請求の範囲で記載される“多角形”に含まれる。

【0009】

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

【0010】

本明細書または特許請求の範囲において、ある名称によって特定される要素が複数あり、それぞれの要素を区別して表現する場合に、要素のそれぞれの頭に“第１”、“第２”などの序数詞を付記することがある。例えば、請求項では「２個の発光素子が基板上に配されている」と記載されている場合、明細書中において「第１発光素子と第２発光素子とが基板上に配列されている」と記載されることがある。第１”及び“第２”の序数詞は、２個の発光素子を区別するために使用されている。明細書と特許請求の範囲との間で同一の序数詞が付された同一の名称がある場合に、同一の序数詞が付された要素名が、明細書と特許請求の範囲との間で同一の要素を指さない場合がある。例えば、明細書において“第１発光素子”、“第２発光素子”、“第３発光素子”の用語で特定される要素が記載されている場合、特許請求の範囲における“第１発光素子”及び“第２発光素子”が、明細書における“第１発光素子”及び“第３発光素子”に相当することがある。また、特許請求の範囲に記載された請求項１において、“第１発光素子”の用語が使用され、“第２発光素子”の用語が使用されていない場合、請求項１に係る発明は、１個の発光素子を備えていればよく、その発光素子は、明細書中の“第１発光素子”に限定されず、“第２発光素子”または“第３発光素子”であり得る。

【0011】

本明細書または特許請求の範囲において、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置のわかり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品、製造装置等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。

【0012】

図面に示される要素または部材の寸法、寸法比率、形状、配置間隔等は、わかり易さのために誇張されている場合がある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。

【0013】

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。実施形態は、本発明の技術思想が具体化されたものではあるが、本発明を限定するものではない。実施形態の説明で示される数値、形状、材料、ステップ、そのステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。以下の説明において、同一の名称、符号によって特定される要素は、同一または同種の要素であり、それらの要素について重複した説明を省略することがある。

【0014】

＜第１実施形態＞
図１から図５を参照して、本開示の第１実施形態に係る発光装置の構成例を説明する。

【0015】

図１は、第１実施形態に係る発光装置１００の上面図である。図２は、発光装置１００からキャップ１２を除いた状態の上面図である。図３は、図２に示す上面図から反射部材６０をさらに除いた状態の上面図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ断面線における断面図である。図５は、図４に示す断面のうちの反射部材６０及び光検出器７０の部分の拡大図である。図２から図５において、発光素子２０から出射される光のうちの光軸上を進む光が破線で示されている。また、図５では、見易さのため、反射部材６０と光検出器７０はハッチングを施していない。

【0016】

図面には、参考のために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸の矢印の方向を＋Ｘ方向と記載し、その反対の方向を－Ｘ方向と記載する。±Ｘ方向を区別しない場合は、単にＸ方向と称する。±Ｙ方向および±Ｚ方向についても同様である。

【0017】

第１実施形態に係る発光装置１００は、パッケージ１０、１または複数の発光素子２０、１または複数のサブマウント３０、１または複数のレンズ部材４０、１または複数の光学部材５０、１または複数の反射部材６０、及び１または複数の光検出器７０を含む複数の構成要素を備える。

【0018】

図示される発光装置１００の例では、パッケージ１０の内部の空間に、３個の発光素子２０及びサブマウント３０が配置され、パッケージ１０の外部の空間に、レンズ部材４０、光学部材５０、反射部材６０及び光検出器７０が配置されている。３個の発光素子２０のそれぞれから出射された光は、キャップ１２の光取出面１０Ｂから外部の側方に出射された後、レンズ部材４０によってコリメートされる。コリメートされたそれぞれの光は、光学部材５０による光学制御を受けて合波され、合波された光が発光装置１００から出射される。

【0019】

図示される発光装置１００の例におけるＸ方向におけるサイズは、例えば８ｍｍ程度であり、Ｚ方向におけるサイズは、例えば１０ｍｍ程度であり、Ｙ方向における高さは、例えば４ｍｍ程度である。

【0020】

まず、各構成要素について説明する。

【0021】

（パッケージ１０）
パッケージ１０は、実装面１１Ｍを有する基板１１と、基板１１に接合されるキャップ１２とを有する。キャップ１２は、基板１１の実装面１１Ｍに接合される。実装面１１Ｍにはさらに、他の構成要素も配置される。なお、後述する他の実施形態において例示されるように、キャップ１２は、実装面１１Ｍと同じ側の異なる面に接合されてもよい。パッケージ１０によって、他の構成要素を収容することのできる閉空間が形成される。この閉空間は、真空あるいは気密状態で封止され得る。上面視で、キャップ１２の外形は、基板１１の外形に包含される。

【0022】

図示される例における基板１１は、平板形状である。基板１１は、上面、及び、上面に対向する下面を有する。上面は、実装面１１Ｍとなり得る。基板１１は、上面側に、第１実装領域１１Ｍａと第２実装領域１１Ｍｂとを有している。実装面１１Ｍは平面であり、第１実装領域１１Ｍａ及び第２実装領域１１Ｍｂを含む。基板１１は、セラミックを主材料として形成することができる。セラミックの例は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素を含む。

【0023】

キャップ１２は、側壁部１２ａと、上部１２ｂとを含む。キャップ１２は、側壁部１２ａと上部１２ｂによる凹部を有する。キャップ１２の外形は、上面視で矩形である。なお、キャップ１２の外形は上面視で矩形である必要はなく、例えば、四角形以外の多角形または円形であってもよい。基板１１、側壁部１２ａ、及び上部１２ｂによりパッケージ１０の閉空間が画定される。

【0024】

基板１１の第１実装領域１１Ｍａは、上面視で、側壁部１２ａに囲まれる。側壁部１２ａは、実装面１１Ｍよりも上方に延びる。第２実装領域１１Ｍｂは、上面視で、側壁部１２ａに囲まれない。上部１２ｂは、実装面１１Ｍよりも上方に位置し、側壁部１２ａに接続される。上部１２ｂは、基板１１の上面に対向する下面を有する。後述する他の実施形態において例示されるように、第２実装領域１１Ｍｂは、第１実装領域１１Ｍａよりも下方（低い位置）にあってもよい。

【0025】

キャップ１２は、例えば、ガラス、プラスチック、石英、サファイアなどの透光性材料から形成される。例えば、エッチングなどの加工技術を利用して、キャップ１２を作製することが可能である。キャップ１２は、異なる材料を主材料に用いて上部１２ｂと側壁部１２ａとを個別に形成し、これらを接合して形成してもよい。例えば、上部１２ｂの主材料は単結晶または多結晶シリコン等の非透光性材料であり、側壁部１２ａの主材料はガラス等の透光性材料であり得る。

【0026】

パッケージ１０は、基板１１に、側壁部１２ａ及び上部１２ｂを有するキャップ１２が接合される構造に限定されない。例えば、側壁部１２ａを有する基板に、上部１２ｂを有するキャップが接合される構造によって、パッケージ１０を形成することもできる。パッケージ１０は、第１実装領域１１Ｍａを有する下部と、第１実装領域１１Ｍａを囲う側壁部１２ａと、下部に対向する上部１２ｂと、を有し、第１実装領域１１Ｍａが含まれる閉空間が形成されていればよい。

【0027】

側壁部１２ａは、透光性を有する光入射面１０Ａ及び光取出面１０Ｂを有する。側壁部１２ａの１または複数の外側面のうち、少なくとも１つの外側面が光取出面１０Ｂとなる。ここで「ある領域が透光性を有する」というときは、その領域に入射する主要な光の透過率が８０％以上であるという性質を満たすことを意味する。側壁部１２ａは、光入射面１０Ａ及び光取出面１０Ｂ以外の面（内側面あるいは外側面）が透光性を有していてもよい。図示される例におけるパッケージ１０は、キャップ１２の矩形の外形に対応する４つの外側面を有し、光取出面１０Ｂと、これに対向する外側面が透光性を有し、残りの２つの外側面は透光性を有していない。

【0028】

基板１１には、構成要素と電源との電気的な接続に利用される１または複数の配線パターンが設けられる。基板１１の表面上にパターニングされた複数の金属膜と、これらの金属膜同士を繋ぐビアホールとから、配線パターンを構成することができる。

【0029】

（発光素子２０）
発光素子２０は、光出射面２１から光を出射する。発光素子２０の例は、半導体レーザ素子である。図示される例における発光素子２０は、端面出射型の半導体レーザ素子であり、上面視で長方形の外形を有し得る。発光素子２０が端面出射型の半導体レーザ素子である場合、上面視で長方形の２つの短辺のうちの一辺を含む側面が、光の出射端面であり、光出射面２１である。ただし、発光素子２０は、端面出射型の半導体レーザ素子に限定されず、面発光型の半導体レーザ素子、または発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。また、発光素子２０は、１のエミッタを有するシングルエミッタであってもよく、あるいは、２つ以上のエミッタを有するマルチエミッタであってもよい。

【0030】

発光素子２０が半導体レーザ素子の場合、半導体レーザ素子から出射される光（レーザ光）は、光出射面２１に平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン（以下、「ＦＦＰ」という。）を形成する。ＦＦＰとは、光出射面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布である。レーザ光線のうちのＦＦＰの楕円形状の中心を通る光線を、レーザ光の光軸と呼ぶ。光軸上を進む光は、ＦＦＰの光強度分布においてピーク強度を示す。

【0031】

発光素子２０には、青色の光を出射する半導体レーザ素子を採用することができる。また、発光素子２０には、緑色の光を出射する半導体レーザ素子を採用することができる。また、発光素子２０には、赤色の光を出射する半導体レーザ素子を採用することができる。また、発光素子２０には、赤外の光を出射する半導体レーザ素子を採用することができる。また、これら以外の波長の光を出射する半導体レーザ素子を採用してもよい。

【0032】

ここで、青色の光は、その発光ピーク波長が４２０ｎｍ～４９４ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。緑色の光は、その発光ピーク波長が４９５ｎｍ～５７０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。赤色の光は、その発光ピーク波長が６０５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。赤外の光は、その発光ピーク波長が７８０ｎｍ～２０００ｎｍの範囲内にある光をいうものとする。

【0033】

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

【0034】

（サブマウント３０）
サブマウント３０は、２つの接合面を有し、直方体の形状を有する。ただし、サブマウント３０の形状は直方体に限られない。一方の接合面の反対側に他方の接合面が設けられる。サブマウント３０の上面及び下面が、それぞれ、２つの接合面として機能し得る。サブマウント３０は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、または炭化ケイ素から形成することができる。サブマウント３０の上面には、他の構成要素に電気的に接続される複数の配線領域が設けられ得る。

【0035】

（レンズ部材４０）
レンズ部材４０は、１または複数のレンズ面を有する。レンズ面は、例えば、入射した光をコリメートして出射するように成形される。レンズ部材４０は、１または複数の入射面４１及び１または複数の出射面４２を有する。レンズ面は、入射面４１および／または出射面４２に形成され得る。図示される例におけるレンズ部材４０は、１の入射面４１及び複数の出射面４２を有する。入射面４１は平面であり、それぞれの出射面４２がレンズ面を形成している。

【0036】

レンズ部材４０は、複数のレンズ面が一方向に並ぶように形成される。図示される例におけるレンズ部材４０では、複数のレンズ面がＸ方向に並んでいる。レンズ面の例は、球面レンズまたは非球面レンズである。レンズ部材４０は、透光性を有する材料、例えばガラスまたはプラスチック、樹脂から形成され得る。

【0037】

（光学部材５０）
光学部材５０は、入射する複数の光ビームを同軸に合わせることにより、合波した光を出射する。光学部材５０は、１または複数の光学面を有する。光学部材５０は、光反射面５３を有する。光学面には、光制御領域が設けられる。光制御領域は、入射する１または複数の光ビームの透過や反射を制御する。光学部材５０は、例えばダイクロイックミラーによって実現される。光制御領域は、所定の波長選択性を有する誘電体多層膜によって形成され得る。誘電体多層膜は、例えばＴａ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５／ＳｉＯ_２から形成され得る。

【0038】

光学部材５０は複数の光学面を有する。なお、光学部材５０は、このような構造に限らない。後述する他の実施形態において例示されるように、複数の光学部材５０のそれぞれが光学面を有し、互いに離隔して配置される構造によって、入射する複数の光ビームを同軸に合わせて合波した光を出射してもよい。つまり、１または複数の光学部材５０によって、入射する複数の光ビームが同軸に合わせられ、合波した光が出射される。

【0039】

（反射部材６０）
反射部材６０は、図５に示される光反射面６１を有する。反射部材６０は、２個のプリズム（透明三角柱）の間に金属薄膜を介在させて結合した構造を有する。反射部材６０は、全体として直方体の形状を有する。なお、反射部材６０は光反射面６１を有していればよく、図示される構造に限定されない。光反射面６１は、反射部材６０の下面に対して傾斜する。光反射面６１は、反射部材６０の下面に対して、例えば４０度以上５０度以下の傾斜角を成す平面で構成される。

【0040】

（光検出器７０）
光検出器７０は、下面と、下面の反対側に位置する受光面７２とを有する。下面は、他の構成要素に接合される接合面として機能し得る。光検出器７０の外形は直方体である。なお、直方体とは異なる外形であってもよい。受光面７２のＸ方向の長さは、受光面のＺ方向の長さよりも大きい。受光面７２は、矩形の外形を有する。なお、受光面７２の外形は矩形でなくてもよい。受光面７２には、１または複数の受光領域７３が設けられ得る。光検出器７０には、例えば、入射光の強度または光量に応じた電気信号を出力する光電変換素子（フォトダイオード）が挙げられる。

【0041】

図示される例における光検出器７０では、受光面７２に複数の受光領域７３が設けられている。複数の受光領域７３は、一方向に並べて配置される。各受光領域７３は、互いに異なる波長の光を受光するために設けられる。後述する他の実施形態において例示されるように、それぞれが受光領域７３を有する複数の光検出器７０によって、互いに異なる波長の光を受光してもよい。つまり、１または複数の光検出器７０によって、互いに異なる波長の光を受光することができる。なお、互いに異なる波長でなくてもよく、例えば、複数の受光領域７３によって、互いに異なる発光素子から出射された光を受光してもよい。

【0042】

次に、第１実施形態の発光装置について説明する。

【0043】

（発光装置１００）
発光装置１００において、１または複数の発光素子２０が、実装面１１Ｍに配置される。１または複数の発光素子２０は、第１実装領域１１Ｍａに配置される。１または複数の発光素子２０は、サブマウント３０の上面に接合される。サブマウント３０が、基板１１に接合される。なお、１または複数の発光素子２０は、サブマウント３０を介さずに、直接基板１１に接合されてもよい。

【0044】

１または複数の発光素子２０は、パッケージ１０の閉空間内に配置される。パッケージ１０を所定の雰囲気下で気密封止することで、集塵による品質劣化を抑制することができる。１または複数の発光素子２０から出射された光は、側方に進み、側壁部１２ａの光入射面１０Ａに入射する。また、光入射面１０Ａに入射した光は、光取出面１０Ｂを通過して、側方に出射される。

【0045】

図示される発光装置１００の例では、上面視で、複数の発光素子２０が一方向に並べて配置される。複数の発光素子２０はＸ方向に並んで配置される。複数の発光素子２０は、１つのサブマウント３０に配置される。なお、１つのサブマウント３０に１つの発光素子２０だけが配置されるように、複数の発光素子２０に対して複数のサブマウント３０を設けてもよい。各発光素子２０は、出射端面から第１方向に進む光を出射し、複数の発光素子２０が並ぶ第２方向は、上面視で、第１方向に垂直である。各発光素子２０から出射された光は、光取出面１０Ｂから出射され、第１方向に進む。

【0046】

１または複数の発光素子２０は、第１発光素子２０ａ、及び、第２発光素子２０ｂを含んで構成することができる。１または複数の発光素子２０は、さらに、第３発光素子２０ｃを含んで構成することができる。いずれの発光素子２０も半導体レーザ素子とすることができる。図示される発光装置１００では、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、及び、第３発光素子２０ｃが、この順番で－Ｘ方向に並べて配置されている。

【0047】

第１発光素子２０ａは、第１の光Ｌａを出射する。第２発光素子２０ｂは、第１の光Ｌａと異なる色の第２の光Ｌｂを出射する。第３発光素子２０ｃは、第１の光Ｌａ及び第２の光Ｌｂと異なる色の第３の光Ｌｃを出射する。例えば、第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃは、それぞれ、赤色の光、緑色の光、及び、青色の光から選択される互いに異なる色の光である。なお、第２の光Ｌｂ及び第３の光Ｌｃは、第１の光Ｌａと同じ色の光を出射してもよい。例えば、第１の光Ｌａを青色の光とし、第２の光Ｌｂを緑色の光とし、第３の光Ｌｃを赤色の光とすることができる。

【0048】

例えば、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、及び、第３発光素子２０ｃはいずれも半導体レーザ素子であり、第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃから、発光ピーク波長が４６０ｎｍ±１０ｎｍの青色の光、発光ピーク波長が５２６ｎｍ±１１ｎｍの緑色の光、発光ピーク波長が６３９ｎｍ±１０ｎｍ以下の赤色の光が出射される。これにより、国際規格ＢＴ．２０２０により定義される色域を概ねカバーすることができ、半導体レーザ素子によって、ディスプレイ用途に適した光を実現することができる。

【0049】

第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、及び、第３発光素子２０ｃは、Ｘ方向に間隔を空けて配置される。上面視で、複数の発光素子２０の発光点はＸ方向に平行な直線上に並んでいる。隣り合う２つの発光素子２０の発光点の間隔は、例えば２００μｍ以上２０００μｍ以下に調整され得る。

【0050】

第２発光素子２０ｂから出射される第２の光Ｌｂの光軸方向は、第１発光素子２０ａから出射される第１の光Ｌａの光軸方向に平行である。第３発光素子２０ｃから出射される第３の光Ｌｃの光軸方向は、第１発光素子２０ａから出射される第１の光Ｌａの光軸方向に平行である。ここでの平行は±２度以内の誤差を含む。光の光軸方向は、発光素子２０の出射端面に垂直な方向である。光の光軸は、第１方向に平行である。

【0051】

１または複数のレンズ部材４０は、第２実装領域１１Ｍｂに配置される。１または複数の光学部材５０は、第２実装領域１１Ｍｂに配置される。１または複数の反射部材６０及び１または複数の光検出器７０は、第２実装領域１１Ｍｂに配置される。レンズ部材４０、光学部材５０、及び、反射部材６０の上端はいずれも、１または複数の発光素子２０の上端よりも上方にある。発光素子２０よりもＹ方向に高い位置にある構成要素を閉空間の外に配置することで、キャップ１２の高さを抑えることができ、発光素子２０の保護及び発光装置１００の小型化を実現できる。

【0052】

１または複数のレンズ部材４０は、光取出面１０Ｂから第１方向に離れた位置に配置される。１または複数の光学部材５０は、光取出面１０Ｂから第１方向に離れた位置に配置される。１または複数の光検出器７０は、光取出面１０Ｂから第１方向に離れた位置に配置される。１または複数のレンズ部材４０と１または複数の光検出器７０は、上面視で重ならない位置に配置される。１または複数の光学部材５０と１または複数の光検出器７０は、上面視で重ならない位置に配置される。

【0053】

１または複数の光学部材５０は、１または複数のレンズ部材４０よりも、光取出面１０Ｂから遠い位置（第１方向に離れた位置）に配置される。１または複数の光検出器７０は、１または複数の光学部材５０よりも、光取出面１０Ｂから遠い位置（第１方向に離れた位置）に配置される。１または複数の反射部材６０は、１または複数の光検出器７０の上に配置される。発光素子２０から発散光が出射される場合、光路長が長くなるほど光の径は大きくなるため、レンズ部材４０を相対的に光取出面１０Ｂに近い位置に配置することで、レンズ部材４０を小型化することができる。これにより、発光装置１００の小型化に寄与することができる。

【0054】

１または複数のレンズ部材４０の入射面４１には、１または複数の発光素子２０から出射され、光取出面１０Ｂから出射された光が入射する。入射面４１に入射する光は、発散光である。１又は複数のレンズ部材４０は、入射面４１から入射した光を、コリメート光にして出射する。１又は複数のレンズ部材４０のレンズ面は、１または複数の発光素子２０から出射された光をコリメートするように設けられる。レンズ面の光軸は、光取出面１０Ｂから出射され、このレンズ面に入射する光の光軸と一致している。なお、製造上の誤差により両光軸に生じる差は、ここでの「一致している」に含まれる。

【0055】

図示される例における発光装置１００では、発散光の第１の光Ｌａ及び第２の光Ｌｂが１または複数のレンズ部材４０に入射する。また、１または複数のレンズ部材４０は、入射した第１の光Ｌａ及び第２の光Ｌｂをコリメート光の第１の光Ｌａ及び第２の光Ｌｂにして出射する。またさらに、発散光の第３の光Ｌｃが１または複数のレンズ部材４０に入射し、１または複数のレンズ部材４０は入射した第３の光Ｌｃをコリメート光の第３の光Ｌｃにして出射する。レンズ部材４０は、１つの入射面４１、及び、３つの発光素子２０に対応した３つの出射面４２を有する。発光装置１００では、１つのレンズ部材４０によって、３つの発光素子２０からの光がコリメートされる。

【0056】

１または複数の光学部材５０は、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂを合波する。１または複数の光学部材５０は、さらに、第３の光Ｌｃも含めて、これらの光を合波する。１または複数の光学部材５０は、コリメート光となった各光を合波する。１または複数の光学部材５０から、合波された光Ｌｄが出射される。

【0057】

１または複数の光学部材５０は、第１の光Ｌａが第１方向から入射する第１光学面５２ａと、第２の光Ｌｂが第１方向から入射する第２光学面５２ｂを有する。また、１または複数の光学部材５０は、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂを合波して、これらの光を第１方向に出射させる光反射面５３を有する。またさらに、１または複数の光学部材５０は、第３の光Ｌｃが第１方向から入射する第３光学面５２ｃを有する。光反射面５３は、さらに第３の光Ｌｃも含めて合波し、これらの光を第１方向に出射させる。各光学面５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、第１方向から入射する光の一部を透過し、残部を反射する。第１方向から入射する光のうちの反射された光が、光反射面５３に向かって進み、合波される光となる。

【0058】

第１方向から入射する光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃのうち、各光学面５２ａ、５２ｂ、５２ｃを透過した光は、光検出器７０によって受光される。１または複数の光検出器７０は、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂを受光する。１または複数の光検出器７０はさらに、第３の光Ｌｃを受光する。

【0059】

図５に示されるように、発光装置１００において、１または複数の光検出器７０は、その上方に配置された１または複数の反射部材６０によって反射された光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを受光する。１または複数の反射部材６０は、１または複数の光学部材５０を透過した光を下方に反射する１または複数の光反射面６１を有する。

【0060】

１または複数の光検出器７０は、第１の光Ｌａを受ける第１受光領域７３ａ、及び、第２の光Ｌｂを受ける第２受光領域７３ｂを有する。１または複数の光検出器７０は、さらに第３の光Ｌｃを受ける第３受光領域７３ｃを有する。上面視で、各受光領域７３は、１または複数の反射部材６０に包含される。

【0061】

第１受光領域７３ａ、第２受光領域７３ｂ、及び、第３受光領域７３ｃは、１の受光面７２に設けられる。第１受光領域７３ａ、第２受光領域７３ｂ、及び、第３受光領域７３ｃは、上面視で、各発光素子２０から出射される光の光軸方向に垂直で、かつ、実装面１１Ｍに平行な方向、すなわちＸ方向に並んでいる。

【0062】

第１実施形態による発光装置１００によれば、複数の発光素子２０から出射される複数の光を同軸に合波した光を生成することができ、かつ、光検出器７０によって、複数の発光素子２０のそれぞれから出射される光の強度を個別にモニタすることが可能となる。また、受光領域７３を上面に向けて、光検出器７０を基板１１に実装することで、光検出器７０の下面を基板１１との電気的な接続に直接利用することができる。さらに、レンズ部材４０が光取出面１０Ｂに近い位置に配置されることで、特にＹ方向における発光装置１００のサイズの小型化に貢献し得る。

【0063】

図６は、基板１１と異なる他の基板１９をさらに備える発光装置１０１の断面図である。図６に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。発光装置１０１におけるパッケージ１０は、キャップ１２と他の基板１９とを接合することによって形成され、発光素子２０が配置される空間を封止する。パッケージ１０は基板１１上に配置され得る。他の基板１９の上面に第１実装領域１１Ｍａが設けられ、基板１１の上面に第２実装領域１１Ｍｂが設けられる。発光装置１０１では、発光素子２０が実装されるパッケージ１０を、基板１１から切り離して製造できるため、歩留まりの改善が期待される。

【0064】

（変形例）
図７及び図８を参照して、第１実施形態に係る発光装置１００のバリエーションの例を説明する。

【0065】

図７は、発光装置１００のバリエーションの例である発光装置１０２の断面図である。図７に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図８は、発光装置１０２からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0066】

発光装置１０２は、１または複数の台部材８０を備え、光検出器７０が台部材８０の傾斜した支持面に配置される点で、発光装置１００と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0067】

（台部材８０）
台部材８０は、下面と、下面に対して傾斜した支持面８１と、を有する。支持面８１は、下面に対してある範囲の傾斜角度で傾斜した斜面である。傾斜角度は、例えば、１０度以上８０度以下の範囲にあり、好ましくは４０度以上５０度以下の範囲にある。図示される発光装置１０２の例において、支持面８１は、下面に対して、４５度の傾斜角をなす。

【0068】

台部材８０は、例えば、セラミック、ガラス、または金属から形成することができる。例えば、窒化アルミニウムなどのセラミック、石英若しくは硼珪酸ガラスなどのガラス、アルミニウムなどの金属を用いることができる。台部材８０は、例えばシリコンから形成することもできる。

【0069】

発光装置１０２において、１または複数の台部材８０は第２実装領域１１Ｍｂに配置される。光検出器７０は、台部材８０の、斜面である支持面８１に配置される。支持面８１の上端は、発光素子２０の上端よりも上方に位置する。支持面８１に支持された光検出器７０の受光面７２は、各発光素子２０から出射される光の光軸方向に対して傾斜する。受光面７２は、光軸方向に対して例えば４０度以上５０度以下の角度で傾斜する。

【0070】

１または複数の光検出器７０において、複数の受光領域７３がＸ方向に沿って配置される。第１方向に進む光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、各受光領域７３に対して垂直以外の角度で入射する。受光面７２において、一部の光が受光されずに反射された場合も、垂直以外の角度で入射するため、受光面７２によって反射されて発光素子２０に戻る光を低減することが可能となる。

【0071】

＜第２実施形態＞
図９から図１１を参照して、本開示の第２実施形態に係る発光装置を説明する。

【0072】

第２実施形態に係る発光装置は、光取出面１０Ｂとレンズ部材４０との間に光検出器７０が配置されている点で、第１実施形態に係る発光装置と相違する。また、反射部材６０Ａが、光取出面１０Ｂとレンズ部材４０との間に配置される点でこれと相違する。また、光反射面５３を有さず、光学面の光制御領域による光の制御の態様が光学部材５０と異なる光学部材５０Ａを備える点でこれと相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0073】

図９は、第２実施形態に係る発光装置１０３の断面図である。図９に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１０は、発光装置１０３からキャップ１２を除いた状態の上面図である。図１１は、図９に示す断面のうちの反射部材６０Ａ及び光検出器７０の部分の拡大図である。

【0074】

（光学部材５０Ａ）
光学部材５０Ａは、光反射面５３を有さない点と、発光素子２０から出射される光に対する光制御領域による光の制御の態様が異なる点を除けば、光学部材５０と共通する。

【0075】

（反射部材６０Ａ）
反射部材６０Ａは、前述した反射部材６０の光反射面６１を部分反射面６３に置き換えた構造を有する。部分反射面６３は、入射した光のうちの一部の光を反射し、残部を透過させる。部分反射面６３は、ビームスプリッタの機能を果たす。部分反射面６３に入射した光は、それぞれ異なる方向に進む２つの光に分けられる。分けられた２つの光は、それぞれ、同じ波長の光を含む。反射部材６０Ａは、入射した光の同じ波長成分を、所定の割合で２つに分ける。例えば、反射部材６０Ａによって分けられた２つの光の一方は、主な光（以下、「メイン光」と呼ぶ）として利用され、他方はこのメイン光を制御するためのモニタ用の光（以下、「モニタ光」と呼ぶ）として利用され得る。

【0076】

入射した光をメイン光とモニタ光とに分割する場合、モニタ光の強度は、メイン光の強度よりも小さい。部分反射面６３は、例えば、入射した光の８０％以上９９．５％以下を透過し、入射した光の０．５％以上２０．０％以下を反射する。

【0077】

発光装置１０３において、１または複数の光検出器７０は、１または複数のレンズ部材４０よりも、光取出面１０Ｂから近い位置に配置されている。キャップ１２とレンズ部材４０との間に反射部材６０Ａ及び光検出器７０が配置される。１または複数の反射部材６０Ａは、１または複数の光検出器７０の受光面７２の上方に配置される。各発光素子２０から出射され、反射部材６０Ａに入射した光のうちの一部の光は部分反射面６３を透過してレンズ部材４０に入射し、残りの光は部分反射面６３により反射されて光検出器７０の受光面７２に到達する。例えば、部分反射面６３を透過する光をメイン光として利用することができる。

【0078】

１または複数の反射部材６０Ａを透過した光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、１または複数の光学部材５０Ａによって合波されて出射される。合波された光Ｌｄは、第１方向に進む。１または複数の光学部材５０Ａの光学面に入射する光は、１または複数のレンズ部材４０によってコリメートされた光である。１または複数のレンズ部材４０は、上面視で、１または複数の光検出器７０と、１または複数の光学部材５０Ａとの間に配置される。

【0079】

１または複数の光学部材５０Ａの第１光学面５２ａは、第１方向から入射する第１の光Ｌａを反射する。発光装置１０３では、光検出器７０に光を届けるために第１光学面５２ａにおいて第１方向から入射する第１の光Ｌａの一部を透過させることを要しない。そのため、第１光学面５２ａは、第１方向から入射した第１の光Ｌａを反射するだけでよい。また、各光学面のうち、合波した光を第１方向に向けて出射させる光学面においては、第１方向から入射する光を透過させる。例えば、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂだけであれば、第２光学面５２ｂにおいて、第１方向から入射した第２の光Ｌｂを透過する。また例えば、図示されるように第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂと第３の光Ｌｃとを合波する場合には、第３光学面５２ｃにおいて、第１方向から入射した第３の光Ｌｃを透過する。

【0080】

第２実施形態に係る発光装置１０３によれば、光検出器７０によって、複数の発光素子２０のそれぞれから出射される光の強度を個別にモニタすることが可能となる。また、光検出器７０の配置を変えることで、光反射面５３を有さない光学部材５０Ａにより光を合波できるため、Ｘ方向の大きさを抑えることができ。発光装置の小型化に寄与する。

【0081】

＜第３実施形態＞
図１２及び図１３を参照して、本開示の第３実施形態に係る発光装置を説明する。

【0082】

第３実施形態に係る発光装置は、レンズ部材４０と光学部材５０Ａとの間に光検出器７０が配置されている点で、第２実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0083】

図１２は、第３実施形態に係る発光装置１０４の断面図である。図１２に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１３は、発光装置１０４からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0084】

発光装置１０４において、１または複数の光検出器７０は、１または複数のレンズ部材４０よりも、光取出面１０Ｂから遠い位置に配置されている。また、１または複数の光検出器７０は、１または複数の光学部材５０Ａよりも、光取出面１０Ｂから近い位置に配置されている。第２実施形態に係る発光装置と比べ、１または複数のレンズ部材４０を光取出面１０Ｂに近付けて配置できるため、コリメート光の径の大きさを抑えることができる。これにより、Ｙ方向の大きさを抑えることができ、発光装置の小型化に寄与する。

【0085】

図示される発光装置１０４は、複数の発光素子２０のそれぞれに対応してレンズ部材４０が設けられる。複数のレンズ部材４０がＸ方向に並べて配置される。複数の発光素子２０のそれぞれに対応して光検出器７０が設けられる。複数の光検出器７０がＸ方向に並べて配置される。複数の光検出器７０のそれぞれに対応して反射部材６０Ａが設けられる。このように、個々の発光素子２０に対応して、個別にレンズ部材４０を設けることで、個々にレンズ部材４０の配置を調整することができ、コリメートの精度を向上させることができる。

【0086】

１または複数の反射部材６０Ａを透過した光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、１または複数の光学部材５０Ａによって合波されて出射される。合波された光Ｌｄは、第１方向に進む。１または複数の光学部材５０Ａの光学面に入射する光は、１または複数のレンズ部材４０によってコリメートされた光である。１または複数のレンズ部材４０は、上面視で、１または複数の光検出器７０と、１または複数の光学部材５０Ａとの間に配置される。

【0087】

＜第４実施形態＞
図１４及び図１５を参照して、本開示の第４実施形態に係る発光装置を説明する。

【0088】

第４実施形態に係る発光装置は、レンズ部材４０が、パッケージ１０の閉空間に配置されている点で、上述の実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0089】

図１４は、第４実施形態に係る発光装置１０５の断面図である。図１４に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１５は、発光装置１０５からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0090】

発光装置１０５において、１または複数のレンズ部材４０は、パッケージ１０の閉空間に配置される。１または複数の発光素子２０から出射された発散光は、第１方向に進み、１または複数のレンズ部材４０に入射して、コリメート光となって出射される。パッケージ１０の光入射面１０Ａにはコリメート光が入射し、光取出面１０Ｂからはコリメート光が出射される。発光素子２０とレンズ部材４０との間にキャップ１２を挟まないことで、レンズ部材４０を発光素子２０に近付けて配置できるため、コリメート光の径の大きさを抑えることができる。これにより、発光装置から出射される合波された光の径の大きさを抑えることができる。

【0091】

＜第５実施形態＞
図１４及び図１６を参照して、本開示の第５実施形態に係る発光装置を説明する。

【0092】

第５実施形態に係る発光装置は、第４発光素子２０ｆを備える点で、上述の実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0093】

図１４は、第５実施形態に係る発光装置１０６の断面図である。図１４に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１６は、発光装置１０６からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0094】

発光装置１０６は、第４発光素子２０ｆを備える。第４発光素子２０ｆは、赤外の光である第４の光を出射する。発光装置１０６は、第４発光素子２０ｆを含む複数の発光素子２０を備える。複数の発光素子２０は、Ｘ方向に並べて配置される。発光装置１０６において、第４の光Ｌｆは、他の光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃと合波されない。１又は複数の光学部材５０Ａは、第４の光Ｌｆの光路上には配置されない。

【0095】

図示される発光装置１０６では、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、第３発光素子２０ｃ、及び、第４発光素子２０ｆが、この順番に、Ｘ方向に並べて配置される。また、第３光学面５２ｃにおいて、第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃが合波され、第１方向に出射される。合波された光Ｌｄと、第４の光Ｌｆは、いずれも第１方向に進む。

【0096】

合波された光Ｌｄと、第４の光Ｌｆは、互いに近い距離で、並行して進む。第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃが合波された位置から、上面視でこの位置を通りＸ方向に平行な仮想線と第４の光とが交わる位置までの距離は、第１発光素子２０ａから第３発光素子２０ｃまでの距離よりも短い。発光装置１０６では、合波されたＲＧＢ光と、赤外の光とが、離隔しつつも近い距離で出射される。２つの光を近付けたい場合に有用な配置といえる。

【0097】

発光装置１０６では、１又は複数の光検出器７０は、第４の光Ｌｆを受光しない。１又は複数の光検出器７０は、上面視で、第４の光Ｌｆの光路上に配置されない。第１の光Ｌａ、第２の光、及び、第３の光Ｌｃを、ＲＧＢ光で構成し、ディスプレイに利用しつつ、第４の光Ｌｆを位置や距離の検出に用いる場合、表示色を制御するためにＲＧＢ光のバランスを調整する一方で、赤外の光にはそのような調整が不要とされる場合がある。このような場合には、１又は複数の光検出器７０で第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃの出力は検知したいが、第４の光Ｌｆの出力の検知は不要であり、発光装置１０６の構成が効率的といえる。なお、ＲＧＢ光と赤外光の組合せは、例えば、車載ヘッドライトや動く物体へのプロジェクションマッピングなどに利用できる。

【0098】

＜第６実施形態＞
図１４及び図１７を参照して、本開示の第６実施形態に係る発光装置を説明する。

【0099】

第６実施形態に係る発光装置は、複数の発光素子２０において、第４発光素子２０ｆを配置する位置が異なる点で、第５実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0100】

図１４は、第６実施形態に係る発光装置１０７の断面図である。図１４に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１７は、発光装置１０７からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0101】

図示される発光装置１０７では、第４発光素子２０ｆ、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、及び、第３発光素子２０ｃが、この順番に、Ｘ方向に並べて配置される。また、第３光学面５２ｃにおいて、第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃが合波され、第１方向に出射される。合波された光Ｌｄと、第４の光Ｌｆは、いずれも第１方向に進む。

【0102】

合波された光Ｌｄと、第４の光Ｌｆは、並行して進む。第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、及び、第３の光Ｌｃが合波された位置から、上面視でこの位置を通りＸ方向に平行な仮想線と第４の光とが交わる位置までの距離は、第１発光素子２０ａから第３発光素子２０ｃまでの距離よりも遠い。発光装置１０６では、合波されたＲＧＢ光と、赤外の光とが、離隔しつつも、並べて配置される複数の発光素子２０の両端に配置される発光素子２０間の距離に近い距離を空けて出射される。２つの光を離して利用したい場合に有用な配置といえる。

【0103】

図示される発光装置１０７は、複数の発光素子２０のそれぞれに対応して光学面を有する光学部材５０Ｂが設けられる。複数の光学部材５０ＢがＸ方向に並べて配置される。このように、個々の発光素子２０に対応して、個別に光学部材５０Ｂを設けることで、個々に光学部材５０Ｂの配置を調整することができ、複数の光を同軸に合波する精度を向上させることができる。

【0104】

＜第７実施形態＞
図１４及び図１８を参照して、本開示の第７実施形態に係る発光装置を説明する。

【0105】

第７実施形態に係る発光装置は、第４発光素子２０ｆも含めて複数の発光素子２０が合波される点で、上述の実施形態に係る発光装置と相違する。また、１又は複数の光検出器７０が第４の光Ｌｆを受光する点で、上述の実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0106】

図１４は、第７実施形態に係る発光装置１０８の断面図である。図１４に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。図１８は、発光装置１０８からキャップ１２を除いた状態の上面図である。

【0107】

発光装置１０８は、第４発光素子２０ｆを備える。第４発光素子２０ｆは、赤外の光である第４の光を出射する。発光装置１０８は、第４発光素子２０ｆを含む複数の発光素子２０を備える。複数の発光素子２０は、Ｘ方向に並べて配置される。発光装置１０８において、第４の光Ｌｆは、他の発光素子２０から出射された光と合波される。

【0108】

図示される発光装置１０８では、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂ、第３発光素子２０ｃ、及び、第４発光素子２０ｆが、この順番に、Ｘ方向に並べて配置される。１または複数の光学部材５０は、第４光学面５２ｆを有する。第４光学面５２ｆでは、第４発光素子２０ｆから出射され、第１方向に進む第４の光Ｌｆを透過し、かつ、第１の光Ｌａ、第２の光Ｌｂ、第３の光Ｌｃ、及び、第４の光Ｌｆを合波する。第４光学面５２ｆにより合波された光Ｌｄは、第１方向に出射される。発光装置１０８では、ＲＧＢ光と、赤外の光とをまとめて合波して出射できるため、このような出射光が望まれる場合に有用な配置といえる。

【0109】

＜第８実施形態＞
図１９を参照して、本開示の第８実施形態に係る発光装置を説明する。

【0110】

第８実施形態に係る発光装置は、基板１１の形状が異なる点で、上述の実施形態に係る発光装置と相違する。以下、共通点の説明は省略し、相違点を主に説明する。

【0111】

図１９は、第７実施形態に係る発光装置１０９の断面図である。図１９に示される断面図は、図４に示される発光装置１００の断面図に相当する。また、図１９では、基板１１の内部を通るビア配線を破線で示している。

【0112】

発光装置１０９において、基板１１は、第１実装領域１１Mａを有する第１実装面と、第２実装領域１１Ｍｂを有する第２実装面と、を有する。また、第１実装面は、第２実装面よりも上方に位置する。第１実装領域１１Ｍａに１または複数の発光素子２０が配置され、第２実装領域１１Ｍｂに１又は複数の光検出器７０が配置される。

【0113】

また、基板１１において、基板１１のある面に設けられた配線と、他の面に設けられた配線とが、基板１１内部を通るビア配線を介して電気的に接続する。基板１１において、第１実装面に設けられた１または複数の第１配線９０Ａが、ビア配線を介して他の面に設けられた第１配線９０Ａと接続する。第２実装面に設けられた１または複数の第２配線９０Ｂが、ビア配線を介して他の面に設けられた第２配線９０Ｂと接続する。このように、高さの異なる２つの実装面を一体的な基板１１によって実現することで、サブマウントなど、発光装置の製造に要する部品数を減らすことができる。また、いずれの実装面に実装される構成要素に対してもビア配線を介して外部との電気的な接続が図れることで利便性が向上する。

【0114】

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

【産業上の利用可能性】

【0115】

実施形態に係る発光装置は、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタ、照明、ディスプレイ等に使用することができる。

【符号の説明】

【0116】

１０ ：パッケージ
１０Ａ ：光入射面
１０Ｂ ：光取出面
１１、１９ ：基板
１１Ｍ ：実装面
１１Ｍａ ：第１実装領域
１１Ｍｂ ：第２実装領域
１１Ｐ ：周辺領域
１２ ：キャップ
１２ａ ：側壁部
１２ｂ ：上部
２０ ：発光素子
２０ａ～２０ｃ ：第１発光素子～第３発光素子
２１ ：光出射面
３０ ：サブマウント
４０ ：レンズ部材
４１ ：入射面
４２ ：出射面
５０、５０Ａ、５０Ｂ ：光学部材
５２ａ～５１ｃ、５２ｆ ：第１光学面～第４光学面
５３ ：光反射面
６０、６０Ａ ：反射部材
６１ ：光反射面
６３ ：部分反射面
７０ ：光検出器
７２ ：受光面
７３ ：受光領域
７３ａ～７３ｃ ：第１受光領域～第３受光領域
８０ ：台部材
８１ ：支持面
９０Ａ、９０Ｂ ：第１配線、第２配線
１００～１０９ ：発光装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】