JP2024071566A - Light-emitting device - Google Patents

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征爾 清田
一真 ▲高▼鶴
英一郎 岡久
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Nichia Corp
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Abstract

【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[Problem] To provide a light emitting device in which, even when a lens array is mounted rotated slightly from a predetermined orientation, a large deviation in the positional relationship between a light source and a lens section is unlikely to occur, and the intensity distribution of light emitted from the lens array is unlikely to change. [Solution] A light emitting device comprising a base, a lens array having a plurality of lens sections arranged in a matrix, and a plurality of semiconductor laser elements arranged on the base, wherein the plurality of semiconductor laser elements each emit laser light, and each laser light has a beam shape on each light incident surface of the plurality of lens sections that is wider in the column direction than in the row direction, and the plurality of lens sections have a vertex-to-vertex distance in the row direction that is smaller than both the maximum outer diameter and the vertex-to-vertex distance in the column direction of each lens section, and have the same curvature in the row direction and the column direction. [Selected Figure] Figure 1A

Description

本開示は発光装置に関する。 This disclosure relates to a light emitting device.

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）。 A light source device is known that collimates light emitted from multiple light sources using a collimating lens array (see Patent Document 1).

特開２０１４－１０２３６７号公報JP 2014-102367 A

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。 However, in the conventional light source device described above, each lens element constituting the collimating lens array has multiple curvatures according to the cross-sectional shape of the laser light incident on each lens element. Therefore, even if the collimating lens array is mounted by rotating it slightly from a specified orientation, a large deviation occurs in the positional relationship between the light source and the lens elements, and there is a risk that the intensity distribution of the light emitted from the collimating lens array will change.

実施形態に開示される発光装置は、基部と、側壁とを有する基体と、前記基部の上面に第１方向に並べて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、前記封止部材の上方に配置され、前記第１方向に連なって形成される複数のレンズ部を有するレンズアレイと、を備え、前記レンズアレイは、前記レンズ部の最大外形が、前記第１方向に隣り合うレンズ部の頂点間距離の１．２５倍以上である。 The light emitting device disclosed in the embodiment includes a substrate having a base and a sidewall, a plurality of semiconductor laser elements arranged in a first direction on the upper surface of the substrate, a sealing member that is bonded to the substrate and seals the space in which the plurality of semiconductor laser elements are arranged, and a lens array that is arranged above the sealing member and has a plurality of lens portions that are formed in series in the first direction, and the maximum outer shape of the lens portions of the lens array is 1.25 times or more the distance between the vertices of adjacent lens portions in the first direction.

また、実施形態に開示される発光装置は、基部と、側壁とを有する基体と、前記基部の上面に第１方向に並べて配置される複数の半導体レーザ素子と、前記第１方向に連なって形成される複数のレンズ部を有し、前記基体と接合して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レンズアレイと、を備え、前記レンズアレイは、前記レンズ部の最大外形が、前記第１方向に隣り合うレンズ部の頂点間距離の１．２５倍以上である。 The light emitting device disclosed in the embodiment includes a substrate having a base and a sidewall, a plurality of semiconductor laser elements arranged in a first direction on the upper surface of the substrate, and a lens array having a plurality of lens portions formed in a row in the first direction and bonded to the substrate to seal a space in which the plurality of semiconductor laser elements are arranged, and the maximum outer shape of the lens portions of the lens array is 1.25 times or more the distance between the vertices of adjacent lens portions in the first direction.

実施形態１に係る発光装置の模式的平面図である。1 is a schematic plan view of a light emitting device according to a first embodiment. 図１Ａ中のＡ－Ａ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A. 図１Ａ中のＢ－Ｂ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A. 図１Ａ中のＣ－Ｃ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1A. 基体の模式的平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a substrate. 図２Ａ中のＤ－Ｄ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 2A. 図２Ａ中のＥ－Ｅ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 2A. レンズアレイの模式的平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a lens array. 図３Ａ中のＦ－Ｆ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 3A. 図３Ａ中のＧ－Ｇ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 3A. 図３Ａ中のＨ－Ｈ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 3A. 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。FIG. 2 is a schematic plan view of a semiconductor laser element disposed on a substrate. 図４Ａ中のＩ－Ｉ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 4A. 図４Ａ中のＪ－Ｊ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 4A. 図４Ｃ中の破線で囲んだ部分を拡大して示す図である。FIG. 4D is an enlarged view of the area surrounded by the dashed line in FIG. 4C. 封止部材の模式的平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a sealing member. 図５Ａ中のＫ－Ｋ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line K-K in FIG. 5A. 図５Ａ中のＬ－Ｌ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line L-L in FIG. 5A. 実施形態２に係る発光装置の模式的平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of a light emitting device according to a second embodiment. 図６Ａ中のＭ－Ｍ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line MM in FIG. 6A. 図６Ａ中のＮ－Ｎ断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line N-N in FIG. 6A. 図６Ａ中のＯ－Ｏ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line O-O in FIG. 6A. 実施形態３に係る発光装置の模式的平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of a light emitting device according to a third embodiment. 実施形態４に係る発光装置の模式的平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of a light emitting device according to a fourth embodiment.

［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。以下、順に説明する。 [Light emitting device according to embodiment 1]
FIG. 1A is a schematic plan view of a light-emitting device according to the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view of A-A in FIG. 1A, FIG. 1C is a cross-sectional view of B-B in FIG. 1A, and FIG. 1D is a cross-sectional view of C-C in FIG. 1A. In FIG. 1A, in order to facilitate understanding, the semiconductor laser element 30 and the like arranged under the upper leftmost lens part are shown transparently. As shown in FIG. 1A to FIG. 1D, the light-emitting device 1 according to the first embodiment is a light-emitting device including a base 10, a lens array 20 having a plurality of lens parts 22 arranged in a matrix, and a plurality of semiconductor laser elements 30 arranged on the base 10, in which the plurality of semiconductor laser elements 30 each emit laser light, and each laser light has a beam shape in which the width is wider in the column direction than in the row direction on each light incident surface LA of the plurality of lens parts 22, and the plurality of lens parts 22 have a vertex distance PX in the row direction that is smaller than both the maximum outer diameter E and the vertex distance PY in the column direction of each lens part 22, and have the same curvature in the row direction and the column direction. The following will be described in order.

（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。 (Base 10)
2A is a schematic plan view of the base. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 2A. As shown in FIGS. 2A to 2C, the base 10 has, for example, a base 12, a sidewall 14 protruding from the base 12, and a recess 10a formed by the base 12 and the sidewall 14. The base 12 has a protrusion 12a, and the protrusion 12a is formed in the recess 10a. If the base 12 having such a protrusion 12a is used, warping of the base 12 that may occur due to the base 10 having the recess 10a (this warping is particularly likely to occur when the base 12 and the sidewall 14 are made of different materials) can be suppressed, and therefore, it becomes easy to mount the semiconductor laser element 30 or the like on the base 12. Furthermore, by arranging members such as the semiconductor laser element 30 on the convex portion 12a, these members can be brought closer to the lens array 20, and therefore it is also possible to suppress the spread of the laser light at the light incident surface LA of the lens array 20 (lens portion 22). The shapes and thicknesses of the substrate 10, the base portion 12, and the sidewall 14 are not particularly limited, and for example, the substrate 10 may be a member having a concave portion 10a, or a flat member (e.g., a member having no sidewall 14 and consisting only of the base portion 12).

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。 The substrate 10 (base 12, sidewall 14) can be made of a metal material such as iron, iron alloy, or copper, a ceramic material such as AlN, SiC, or SiN, or a combination of these materials.

基体１０には発光装置１を外部と電気的に接続するための配線９０（例：リード）が設けられている。配線９０は発光装置１の外周のいずれに設けられていてもよいが、基体１０の上面又は側面に設けられることが好ましい。つまり、配線９０は基体１０の下面には設けられていないことが好ましい。このようにすれば、基体１０の下面全面を実装面として利用することができるため、本開示のように熱源となる半導体レーザ素子３０が１つの基体１０に複数配置される場合においても熱引きの良好な発光装置を提供することができる。なお、基体１０の側壁１４に配線９０を設ける場合は、側壁１４の高さが一定以上必要となるため、側壁１４に配線９０を設けない場合よりも基部１２上に配置される半導体レーザ素子３０等がレンズアレイ２０から離れて配置されることになる。しかるに、前述した凸部１２ａを有する基部１２を用いれば、このような場合においても半導体レーザ素子３０やミラー５０などをレンズアレイ２０（レンズ部２２）に近づけて配置することが可能となる。 The base 10 is provided with wiring 90 (e.g., leads) for electrically connecting the light emitting device 1 to the outside. The wiring 90 may be provided anywhere on the periphery of the light emitting device 1, but is preferably provided on the upper or side surface of the base 10. In other words, it is preferable that the wiring 90 is not provided on the lower surface of the base 10. In this way, the entire lower surface of the base 10 can be used as a mounting surface, so that a light emitting device with good heat dissipation can be provided even when a plurality of semiconductor laser elements 30 serving as heat sources are arranged on one base 10 as in the present disclosure. In addition, when the wiring 90 is provided on the side wall 14 of the base 10, the height of the side wall 14 must be a certain level or more, so that the semiconductor laser elements 30 and the like arranged on the base 12 are arranged farther from the lens array 20 than when the wiring 90 is not provided on the side wall 14. However, if the base 12 having the above-mentioned convex portion 12a is used, it is possible to arrange the semiconductor laser elements 30, mirrors 50, and the like closer to the lens array 20 (lens portion 22) even in such a case.

（レンズアレイ２０）
図３Ａはレンズアレイの模式的平面図である。また、図３Ｂは図３Ａ中のＦ－Ｆ断面図であり、図３Ｃは図３Ａ中のＧ－Ｇ断面図であり、図３Ｄは図３Ａ中のＨ－Ｈ断面図である。図３Ａから図３Ｄに示すように、レンズアレイ２０は複数のレンズ部２２と接続部２４を有している。各レンズ部２２は光入射面ＬＡと光出射面ＬＢをそれぞれ有しており、各レンズ部２２の光入射面ＬＡに入射した各レーザ光は屈折され各レンズ部２２の光出射面ＬＢからそれぞれ出射される。接続部２４は列方向（図１中のＹ方向）において隣り合うレンズ部２２同士を接続する。なお、レンズアレイ２０はレンズ部２２だけで構成することもできる。この場合は、例えば、レンズ部２２が接続部２４を介さず互いに直接接続される。レンズアレイ２０（レンズ部２２や接続部２４）はガラスや合成石英などの透光性を有する材料を用いて形成することができる。 (Lens array 20)
FIG. 3A is a schematic plan view of the lens array. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. 3A, FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line G-G in FIG. 3A, and FIG. 3D is a cross-sectional view taken along the line H-H in FIG. 3A. As shown in FIGS. 3A to 3D, the lens array 20 has a plurality of lens portions 22 and a connection portion 24. Each lens portion 22 has a light incident surface LA and a light emitting surface LB, and each laser light incident on the light incident surface LA of each lens portion 22 is refracted and emitted from the light emitting surface LB of each lens portion 22. The connection portion 24 connects the lens portions 22 adjacent to each other in the row direction (Y direction in FIG. 1). The lens array 20 can also be composed of only the lens portions 22. In this case, for example, the lens portions 22 are directly connected to each other without the connection portion 24. The lens array 20 (the lens portions 22 and the connection portion 24) can be formed using a material having translucency, such as glass or synthetic quartz.

（複数のレンズ部２２）
複数のレンズ部２２はｍ行ｎ列（ｍ≧２、ｎ≧１）の行列状に設けられる。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（図１中のＹ方向）の頂点間距離ＰＹのいずれよりも小さい行方向（図１中のＸ方向）の頂点間距離ＰＸを有する。このようにすれば、各レンズ部２２が行方向（図１中のＸ方向）において連なって（連続して）形成されるため、行方向（図１中のＸ方向）においてレーザ光が出射されない空間の無駄を削減して、レンズアレイ２０（ひいては発光装置１）の小型化を図ることができる。なお、「列方向の頂点間距離」とは列方向において隣り合うレンズ部の頂点間距離をいう。また、「行方向の頂点間距離」とは行方向において隣り合うレンズ部の頂点間距離をいう。また、「頂点」とは平面視におけるレンズ部の中心をいい、「最大外径」とは平面視におけるレンズ部の直径のうち最長のものをいう。 (Multiple lens portions 22)
The lens portions 22 are arranged in a matrix of m rows and n columns (m≧2, n≧1). The lens portions 22 have a vertex distance PX in the row direction (X direction in FIG. 1) that is smaller than both the maximum outer diameter E of each lens portion 22 and the vertex distance PY in the column direction (Y direction in FIG. 1). In this way, the lens portions 22 are formed in a row direction (X direction in FIG. 1) in a continuous manner, so that the lens array 20 (and thus the light-emitting device 1) can be made smaller by reducing the waste of space in the row direction (X direction in FIG. 1) in which the laser light is not emitted. Note that the "vertex distance in the column direction" refers to the vertex distance between adjacent lens portions in the column direction. Also, the "vertex distance in the row direction" refers to the vertex distance between adjacent lens portions in the row direction. Also, the "vertex" refers to the center of the lens portion in a plan view, and the "maximum outer diameter" refers to the longest diameter of the lens portion in a plan view.

列方向（図１中のＹ方向）の頂点間距離ＰＹは、好ましくは１ｍｍ以上１２ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上９ｍｍ以下とすることができる。また、行方向（図１中のＸ方向）の頂点間距離ＰＸは、好ましくは０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができる。頂点間距離ＰＸや頂点間距離ＰＹをこれらの下限値以上にすることで、隣り合う半導体レーザ素子３０からのレーザ光が干渉し合うのを抑制することができる。また、頂点間距離ＰＸや頂点間距離ＰＹをこれらの上限値以下にすることで、より小型の発光装置を提供することができる。 The vertex distance PY in the column direction (Y direction in FIG. 1) can be preferably 1 mm or more and 12 mm or less, more preferably 3 mm or more and 9 mm or less. The vertex distance PX in the row direction (X direction in FIG. 1) can be preferably 0.5 mm or more and 9 mm or less, more preferably 2 mm or more and 6 mm or less. By setting the vertex distance PX and the vertex distance PY to be equal to or greater than these lower limits, interference between the laser beams from adjacent semiconductor laser elements 30 can be suppressed. By setting the vertex distance PX and the vertex distance PY to be equal to or less than these upper limits, a smaller light emitting device can be provided.

個々のレンズ部２２の最大外径Ｅは、頂点間距離ＰＸの好ましくは１倍以上２倍以下、より好ましくは１．２５倍以上１．７５倍以下とすることができる。最大外径Ｅをこれらの下限値以上にすることで、隣り合う半導体レーザ素子３０からのレーザ光が干渉し合うのを抑制することができる。また、最大外径Ｅをこれらの上限値以下にすることでより小型の発光装置を提供することができる。 The maximum outer diameter E of each lens portion 22 can be preferably 1 to 2 times the vertex distance PX, and more preferably 1.25 to 1.75 times. By making the maximum outer diameter E equal to or greater than these lower limits, interference between the laser beams from adjacent semiconductor laser elements 30 can be suppressed. Furthermore, by making the maximum outer diameter E equal to or less than these upper limits, a smaller light emitting device can be provided.

個々のレンズ部２２は行方向（図１中のＸ方向）と列方向（図１中のＹ方向）とにおいて同じ曲率を有する。すなわち、個々のレンズ部２２は、レンズ部２２の頂点を通る行方向（図１中のＸ方向）の断面において曲率ＲＸの曲線を有するとともに、レンズ部２２の頂点を通る列方向（図１中のＹ方向）の断面において曲率ＲＸに等しい曲率ＲＹ（曲率ＲＸ＝曲率ＲＹ）の曲線を有する。このようにすれば、レンズアレイ２０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（半導体レーザ素子３０。ミラー５０を備える場合はミラー５０。以下同じ。）とレンズ部２２の位置関係に大きなずれが生じにくい。なお、個々のレンズ部２２は、行方向（図１中のＸ方向）と列方向（図１中のＹ方向）だけではなく、各レンズ部２２の頂点を通るすべての方向において同じ曲率を有すること、すなわち、各レンズ部２２の頂点を通るすべての断面において同じ曲率の曲線を有することが好ましい。このようにすれば、より一層、光源とレンズ部２２の位置関係に大きなずれが生じにくくなる。 Each lens portion 22 has the same curvature in the row direction (X direction in FIG. 1) and the column direction (Y direction in FIG. 1). That is, each lens portion 22 has a curve of curvature RX in a cross section in the row direction (X direction in FIG. 1) passing through the apex of the lens portion 22, and has a curve of curvature RY (curvature RX = curvature RY) equal to the curvature RX in a cross section in the column direction (Y direction in FIG. 1) passing through the apex of the lens portion 22. In this way, even if the lens array 20 is mounted by rotating slightly from a predetermined orientation, a large deviation is unlikely to occur in the positional relationship between the light source (semiconductor laser element 30; mirror 50 if mirror 50 is provided; the same applies below.) and the lens portion 22. Note that each lens portion 22 has the same curvature not only in the row direction (X direction in FIG. 1) and the column direction (Y direction in FIG. 1) but also in all directions passing through the apex of each lens portion 22, that is, it is preferable that each lens portion 22 has a curve of the same curvature in all cross sections passing through the apex of each lens portion 22. This makes it even less likely that a large deviation will occur in the positional relationship between the light source and the lens unit 22.

複数のレンズ部２２は、特に限定されないが、好ましくは半導体レーザ素子３０から入射するレーザ光を平行化（コリメート）できる形状を有することが好ましい。例えば、複数のレンズ部２２は、それぞれ、少なくとも一部が非球面状曲面（例：光入射面ＬＡが平面で光出射面ＬＢが非球面状曲面）からなるものであることが好ましい。このようにすれば、半導体レーザ素子３０からのレーザ光を光の強度分布を変化させずに平行化させることができる。 The lens sections 22 are not particularly limited, but preferably have a shape that can collimate the laser light incident from the semiconductor laser element 30. For example, it is preferable that each of the lens sections 22 has at least a portion that is an aspheric curved surface (e.g., the light incident surface LA is a flat surface and the light exit surface LB is an aspheric curved surface). In this way, the laser light from the semiconductor laser element 30 can be collimated without changing the light intensity distribution.

複数のレンズ部２２は、それぞれ、少なくとも一部周縁が平面視円弧状からなることが好ましい。このようにすれば、他の平面視形状からなる場合と比較して、レンズ部２２に非球面状曲面をより多く設けることができるため、半導体レーザ素子３０からのレーザ光を効率良くレンズ部２２から出射させることができる。 It is preferable that each of the lens portions 22 has at least a portion of its periphery that is arcuate in plan view. In this way, the lens portion 22 can be provided with more aspheric curved surfaces than when it has other shapes in plan view, so that the laser light from the semiconductor laser element 30 can be efficiently emitted from the lens portion 22.

レンズアレイ２０は、公知の方法により、基体１０（基体１０とレンズアレイ２０との間に封止部材８０を設ける場合は封止部材８０）に固定することができる。例えば、基体１０にレンズアレイ２０を直接固定する場合は、接着固定やレーザ溶接、あるいは抵抗溶接等の方法により、レンズアレイ２０と基体１０とを固定することができる。レーザ溶接や抵抗溶接などにより固定する場合、レンズアレイ２０中の少なくとも溶接加工される部位は金属材料により構成される。また、基体１０とレンズアレイ２０との間に封止部材８０を設ける場合は、ＵＶ硬化性接着剤等の接着剤により、レンズアレイ２０と封止部材８０とを接着固定することができる。 The lens array 20 can be fixed to the base 10 (or to the sealing member 80 if a sealing member 80 is provided between the base 10 and the lens array 20) by a known method. For example, when the lens array 20 is directly fixed to the base 10, the lens array 20 and the base 10 can be fixed by adhesive fixing, laser welding, resistance welding, or other methods. When fixing by laser welding, resistance welding, or other methods, at least the portion of the lens array 20 that is welded is made of a metal material. Also, when a sealing member 80 is provided between the base 10 and the lens array 20, the lens array 20 and the sealing member 80 can be adhesively fixed to each other by an adhesive such as a UV-curable adhesive.

半導体レーザ素子３０が配置された空間を密閉空間にするためには、基体１０に蓋をする部材を溶接により固定するのが好ましい。しかしながら、溶接は位置ずれを生じさせやすい。このため、レンズアレイを基体に溶接で直接固定し、レンズアレイで基体に直接蓋をすると、レンズアレイが位置ずれし、半導体レーザ素子からの光をレンズ部に対し所定の態様（例：所定の広がり角、所定の位置関係）で入射させることができなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、レンズアレイ２０とは別の部材である封止部材８０を設けて、封止部材８０により基体１０に蓋をするものとする。このようにすれば、封止部材８０を基体１０に対し溶接により固定する一方で、レンズアレイ２０を封止部材８０に対しＵＶ硬化性接着剤により固定することができるため、半導体レーザ素子３０が配置された空間を封止部材８０で密閉空間にしながら、レンズアレイ２０の位置ずれを抑制する
ことができる。 In order to make the space in which the semiconductor laser element 30 is arranged into a sealed space, it is preferable to fix a member that covers the base 10 by welding. However, welding is prone to misalignment. For this reason, if the lens array is directly fixed to the base by welding and the base is directly covered with the lens array, the lens array may be misaligned, and the light from the semiconductor laser element may not be incident on the lens portion in a predetermined manner (e.g., a predetermined spread angle, a predetermined positional relationship). Therefore, in this embodiment, a sealing member 80 that is a member separate from the lens array 20 is provided, and the base 10 is covered with the sealing member 80. In this way, the sealing member 80 can be fixed to the base 10 by welding, while the lens array 20 can be fixed to the sealing member 80 with a UV-curable adhesive, so that the space in which the semiconductor laser element 30 is arranged can be made into a sealed space with the sealing member 80, while the misalignment of the lens array 20 can be suppressed.

（複数の半導体レーザ素子３０）
図４Ａは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。また、図４Ｂは図４Ａ中のＩ－Ｉ断面図であり、図４Ｃは図４Ａ中のＪ－Ｊ断面図であり、図４Ｄは図４Ｃ中の破線で囲んだ部分を拡大して示す図である。図４Ａから図４Ｄに示すように、複数の半導体レーザ素子３０は基体１０上に配置される。具体的に説明すると、複数の半導体レーザ素子３０が、行方向（図４中のＸ方向）及び列方向（図４中のＹ方向）に配置されている。半導体レーザ素子３０は、例えば、基体１０の凹部１０ａ底面（凸部１２ａを有する基部１２を用いる場合は凸部１２ａ上）に、直接配置することもできるし、載置体４０などを介して配置することもできる。載置体４０を介して配置するようにすれば、複数の半導体レーザ素子３０にて生じた熱を載置体４０を介して効率的に排熱することができる。 (Multiple semiconductor laser elements 30)
FIG. 4A is a schematic plan view of a semiconductor laser element disposed on a substrate. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 4A, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line JJ in FIG. 4A, and FIG. 4D is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. 4C. As shown in FIG. 4A to FIG. 4D, a plurality of semiconductor laser elements 30 are disposed on a substrate 10. Specifically, a plurality of semiconductor laser elements 30 are disposed in a row direction (X direction in FIG. 4) and a column direction (Y direction in FIG. 4). The semiconductor laser elements 30 can be disposed, for example, directly on the bottom surface of the recess 10a of the substrate 10 (on the protrusion 12a when a base 12 having a protrusion 12a is used), or can be disposed via a mounting body 40 or the like. If the semiconductor laser elements 30 are disposed via a mounting body 40, heat generated in the plurality of semiconductor laser elements 30 can be efficiently exhausted via the mounting body 40.

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、直接またはミラー５０などを介して、個々のレンズ部２２の光入射面ＬＡにそれぞれ入射する。各レーザ光は行方向（図１中のＸ方向）より列方向（図１中のＹ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において有する（列方向のビーム幅ＷＹ＞行方向のビーム幅ＷＸ）。複数の半導体レーザ素子３０には窒化物半導体を用いた半導体レーザ素子などを用いることができる。 The multiple semiconductor laser elements 30 each emit a laser beam, and each laser beam is incident on the light incident surface LA of each lens portion 22, either directly or via a mirror 50 or the like. Each laser beam has a beam shape on each light incident surface LA of the multiple lens portions 22 that is wider in the column direction (Y direction in FIG. 1) than in the row direction (X direction in FIG. 1) (column direction beam width WY>row direction beam width WX). The multiple semiconductor laser elements 30 can be semiconductor laser elements using nitride semiconductors, or the like.

複数の半導体レーザ素子３０はワイヤ６０等により互いに電気的に接続することができる。ワイヤ６０としては、金、銀、銅、アルミニウム等を用いることができる。接続の態様は特に限定されないが、例えば、ワイヤ６０を用いて行方向（図１中のＸ方向）に設けられた複数の半導体レーザ素子３０を直列接続することができる。 The semiconductor laser elements 30 can be electrically connected to each other by wires 60 or the like. Gold, silver, copper, aluminum, etc. can be used as the wires 60. The manner of connection is not particularly limited, but for example, the wires 60 can be used to connect in series the semiconductor laser elements 30 arranged in the row direction (X direction in FIG. 1).

図４Ａでは、各行において複数の半導体レーザ素子３０は直線上に配置されており、隣り合う半導体レーザ素子３０間には中継部材７０が設けられている。そして、中継部材７０を介して隣り合う半導体レーザ素子３０がワイヤ６０により電気的に接続されている。こうすることで、各ワイヤ６０の長さを比較的短くすることができるため、電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、各行において、隣り合う半導体レーザ素子３０間の距離を大きくすることができるため、半導体レーザ素子３０同士の熱干渉を低減することができる。中継部材７０としては、鉄、鉄合金、銅などの金属材料、又は上面に電気配線が形成されたＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどの絶縁材料を用いることができる。中継部材７０上に半導体レーザ素子３０は配置されない。 In FIG. 4A, in each row, multiple semiconductor laser elements 30 are arranged in a straight line, and a relay member 70 is provided between adjacent semiconductor laser elements 30. Adjacent semiconductor laser elements 30 are electrically connected by wires 60 via the relay member 70. In this way, the length of each wire 60 can be relatively short, so that the increase in electrical resistance can be suppressed. In addition, in each row, the distance between adjacent semiconductor laser elements 30 can be increased, so that the thermal interference between the semiconductor laser elements 30 can be reduced. As the relay member 70, a metal material such as iron, iron alloy, or copper, or an insulating material such as AlN, SiC, or SiN with electrical wiring formed on the upper surface can be used. The semiconductor laser element 30 is not arranged on the relay member 70.

中継部材７０の上面は、載置体４０の上面又は半導体レーザ素子３０の上面と実質的に同じ高さに位置するのが好ましい。このようにすれば、ワイヤ６０を実装しやすくなる。半導体レーザ素子３０が載置体４０に設けられる場合は、中継部材７０の上面は、載置体４０の上面と実質的に同じ高さに位置するのがよい。これにより、半導体レーザ素子３０の上面と実質的に同じ高さとする場合に比較して、中継部材７０の高さ方向における厚みを小さくすることができ、部材費を低減することができる。 The upper surface of the relay member 70 is preferably located at substantially the same height as the upper surface of the mounting body 40 or the upper surface of the semiconductor laser element 30. This makes it easier to mount the wire 60. When the semiconductor laser element 30 is provided on the mounting body 40, the upper surface of the relay member 70 is preferably located at substantially the same height as the upper surface of the mounting body 40. This allows the thickness of the relay member 70 in the height direction to be reduced compared to when the relay member 70 is located at substantially the same height as the upper surface of the semiconductor laser element 30, thereby reducing material costs.

半導体レーザ素子３０は、各レンズ部に対応してｍ行ｎ列（ｍ≧２、ｎ≧１）に設けられる。このとき、行方向における半導体レーザ素子３０の数は、列方向における半導体レーザ素子３０の数よりも多いことが好ましい。そして、半導体レーザ素子３０は、複数の半導体レーザ素子３０からの光（発光装置１としての光）の分布が正方形となるように、設けられるのがよい。これにより、発光装置１をプロジェクタの一部として用いる場合に、発光強度の分布を均一化しやすくすることができる。 The semiconductor laser elements 30 are arranged in m rows and n columns (m≧2, n≧1) corresponding to each lens portion. In this case, the number of semiconductor laser elements 30 in the row direction is preferably greater than the number of semiconductor laser elements 30 in the column direction. The semiconductor laser elements 30 are preferably arranged so that the distribution of light from the multiple semiconductor laser elements 30 (light as the light emitting device 1) is square. This makes it easier to uniformize the distribution of light emission intensity when the light emitting device 1 is used as part of a projector.

（ミラー５０）
図４Ａから図４Ｄに示すように、発光装置１は、基体１０上に、半導体レーザ素子３０の出射光をレンズ部２２に向けて反射するミラー５０を備えていてもよい。ミラー５０は半導体レーザ素子３０の出射面（レーザ光を出射する面。以下、同じ。）とミラー５０とが向かい合うように配置される。これにより、半導体レーザ素子３０の光出射面から出射されたレーザ光がレンズ部２２の出射面に達するまでの距離（以下「光路長」という。）を長くすることができる。したがって、レンズアレイ２０の光出射面における光密度を低減することができ、レンズ部２２での集塵を抑制しやすくなる。また、光路長を長くすることで、光路長が短い場合（例えば、ミラー５０を配置せずに半導体レーザ素子３０からレンズ部２２に光を直接照射する場合）と比較して、レンズ部２２から出射される光の強度分布の変化を低減することができる。これは、光路長を長くすることで、半導体レーザ素子３０の位置ずれにより半導体レーザ素子３０からの光がレンズ部２２の光入射面に対して垂直以外の方向から入射したとしても、レンズ部２２を通過した後の光の傾きを小さくできるためである。 (Mirror 50)
As shown in FIG. 4A to FIG. 4D, the light emitting device 1 may include a mirror 50 on the base 10 that reflects the emitted light of the semiconductor laser element 30 toward the lens unit 22. The mirror 50 is disposed so that the emission surface (surface that emits laser light; the same applies below) of the semiconductor laser element 30 faces the mirror 50. This allows the distance (hereinafter referred to as "optical path length") from the light emission surface of the semiconductor laser element 30 to the emission surface of the lens unit 22 to be increased. Therefore, the light density on the light emission surface of the lens array 20 can be reduced, making it easier to suppress dust collection in the lens unit 22. In addition, by increasing the optical path length, it is possible to reduce changes in the intensity distribution of the light emitted from the lens unit 22 compared to when the optical path length is short (for example, when the semiconductor laser element 30 directly irradiates the lens unit 22 with light without disposing the mirror 50). This is because by increasing the optical path length, the inclination of the light after passing through the lens section 22 can be reduced even if the light from the semiconductor laser element 30 is incident on the light incident surface of the lens section 22 from a direction other than perpendicular due to a misalignment of the semiconductor laser element 30.

ミラー５０の数や形状等は特に限定されない。例えば、行方向（図１のＸ方向）に長いミラーを列状に複数配置してもよいし、複数のレンズ部２２に対応してｍ行ｎ列（ｍ≧２、ｎ≧１）の行列状に複数のミラー５０を配置してもよい。行列状に配置する場合は、複数のレンズ部２２の各々に対して１つのミラー５０が設けられるため、ある半導体レーザ素子３０とあるミラー５０の位置関係にずれが生じても他の半導体レーザ素子３０と他のミラー５０との位置関係には影響が生じなくなる。したがって、１つのミラー５０の実装ずれによる影響を最小限に抑えることができる。 The number and shape of the mirrors 50 are not particularly limited. For example, multiple mirrors long in the row direction (X direction in FIG. 1) may be arranged in a row, or multiple mirrors 50 may be arranged in a matrix of m rows and n columns (m≧2, n≧1) corresponding to multiple lens units 22. When arranged in a matrix, one mirror 50 is provided for each of the multiple lens units 22, so that even if a positional relationship between a semiconductor laser element 30 and a mirror 50 is shifted, the positional relationship between other semiconductor laser elements 30 and other mirrors 50 is not affected. Therefore, the effect of a mounting shift of one mirror 50 can be minimized.

ミラー５０にはガラス、合成石英、サファイア、アルミニウムなどを用いることができる。ミラー５０は半導体レーザ素子３０の出射光（半導体レーザ素子３０から出射されたレーザ光。以下同じ。）を反射させる反射面を有する。反射面には例えば誘電体多層膜等の反射膜が設けられる。なお、ミラー５０を利用せず、複数の半導体レーザ素子３０の各出射光をそのままレンズアレイ２０に入射させる場合には、例えば、ミラー５０ではなく、複数の半導体レーザ素子３０をｍ行ｎ列（ｍ≧２、ｎ≧１）の行列状で基体１０上に配置する。 The mirror 50 can be made of glass, synthetic quartz, sapphire, aluminum, etc. The mirror 50 has a reflective surface that reflects the emitted light of the semiconductor laser element 30 (laser light emitted from the semiconductor laser element 30; the same applies below). The reflective surface is provided with a reflective film, such as a dielectric multilayer film. Note that, when the emitted light of each of the multiple semiconductor laser elements 30 is made to directly enter the lens array 20 without using the mirror 50, for example, multiple semiconductor laser elements 30 are arranged on the base 10 in a matrix of m rows and n columns (m≧2, n≧1) instead of the mirror 50.

ミラー５０は、特に限定されるわけではないが、レンズ部２２の頂点直下に位置していることが好ましい。なかでも、ミラー５０の反射部がレンズ部２２の頂点直下に位置していることが好ましい。このようにすれば、ミラー５０において、半導体レーザ素子３０の出射光をレンズ部２２の頂点に向けて反射することができるため、レンズアレイ２０（レンズ部２２）から出射する光の強度分布が変化しにくい。なお、ここでいう反射部とはミラー５０に設けられた反射面のうち半導体レーザ素子３０の出射光を反射する部分をさす。 The mirror 50 is preferably located directly below the apex of the lens section 22, although this is not particularly limited. In particular, it is preferable that the reflecting portion of the mirror 50 is located directly below the apex of the lens section 22. In this way, the mirror 50 can reflect the emitted light of the semiconductor laser element 30 toward the apex of the lens section 22, so that the intensity distribution of the light emitted from the lens array 20 (lens section 22) is less likely to change. Note that the reflecting portion here refers to the portion of the reflecting surface of the mirror 50 that reflects the emitted light of the semiconductor laser element 30.

図１Ａから図１Ｄに示すように（例えば、図１Ａ中の最も左上に位置するレンズ部２２において透過的に示された半導体レーザ素子３０及びミラー５０を参照。）、半導体レーザ素子３０及びミラー５０は、平面視においてレンズ部２２の周縁より内側に配置されていることが好ましい。このようにすれば、半導体レーザ素子３０がミラー５０に近接して配置されるため、レンズ部２２から出射される光の面積が大きくなるのを抑制することができる。 As shown in Figures 1A to 1D (see, for example, the semiconductor laser element 30 and mirror 50 shown transparently in the lens portion 22 located at the top left in Figure 1A), the semiconductor laser element 30 and mirror 50 are preferably arranged inside the periphery of the lens portion 22 in a plan view. In this way, the semiconductor laser element 30 is arranged close to the mirror 50, so that the area of the light emitted from the lens portion 22 can be prevented from becoming large.

（封止部材８０）
図１Ａから図１Ｄに示すように、発光装置１は、基体１０とレンズアレイ２０との間に封止部材８０を備えていてもよい。封止部材８０を設けることでレンズアレイ２０のみを設ける場合と比較して気密封止の効果を高めることができる。特に、半導体レーザ素子３０として窒化物半導体を用いる場合は、有機物等が半導体レーザ素子３０の出射面に集塵されやすくなるため、封止部材８０による気密封止の効果がより顕著となる。 (Sealing member 80)
1A to 1D, the light emitting device 1 may include a sealing member 80 between the base 10 and the lens array 20. By providing the sealing member 80, the effect of hermetic sealing can be enhanced compared to the case where only the lens array 20 is provided. In particular, when a nitride semiconductor is used as the semiconductor laser element 30, organic matter and the like are likely to be collected on the emission surface of the semiconductor laser element 30, and therefore the effect of hermetic sealing by the sealing member 80 becomes more pronounced.

図５Ａは封止部材の模式的平面図である。また、図５Ｂは図５Ａ中のＫ－Ｋ断面図であり、図５Ｃは図５Ａ中のＬ－Ｌ断面図である。図５Ａにおいては、理解を容易にするため、窓部８２ａを破線により透過的に示している。図５Ａから図５Ｃに示すように、封止部材８０は複数の窓部８２ａを有する本体部８２と透光性部材８４とを有している。本体部８２にはガラス、金属、セラミック、又はこれらの材料を組み合わせた材料などを用いることができ、好ましくは金属を用いる。これにより、溶接等により基体１０と封止部材８０とを固定することができるため、気密封止しやすくなる。また、透光性部材８４には少なくとも半導体レーザ素子３０の出射光を透過させる部材を用いることができる。本体部８２や透光性部材８４の形状は特に限定されない。例えば、本実施形態では本体部８２がレンズアレイ２０側に凹部８２ｂを有しているが、基体１０として平板状の部材を用いる場合は基体１０側に凹部８２ｂを有するものとしてもよい。 Figure 5A is a schematic plan view of the sealing member. Also, Figure 5B is a cross-sectional view taken along the line K-K in Figure 5A, and Figure 5C is a cross-sectional view taken along the line L-L in Figure 5A. In Figure 5A, the window portion 82a is shown transparently by a broken line to facilitate understanding. As shown in Figures 5A to 5C, the sealing member 80 has a main body portion 82 having a plurality of window portions 82a and a light-transmitting member 84. The main body portion 82 can be made of glass, metal, ceramic, or a combination of these materials, and is preferably made of metal. This allows the base 10 and the sealing member 80 to be fixed by welding or the like, making it easier to achieve airtight sealing. In addition, the light-transmitting member 84 can be made of a material that transmits at least the emitted light of the semiconductor laser element 30. The shapes of the main body portion 82 and the light-transmitting member 84 are not particularly limited. For example, in this embodiment, the main body portion 82 has a recess 82b on the lens array 20 side, but if a flat plate-shaped member is used as the base 10, the recess 82b may be on the base 10 side.

本体部８２は、２つ以上の半導体レーザ素子３０に対して１つの窓部８２ａを有していてもよいが、複数の半導体レーザ素子３０の各々に対して１つの窓部８２ａをそれぞれ有していることが好ましい。このようにすれば、窓部８２ａを除く本体部８２と透光性部材８４との接合面積を増やすことができるため、基体１０と本体部８２とを気密封止のために抵抗溶接等により接合する場合において、応力による透光性部材８４の割れを抑制することができる。 The main body 82 may have one window 82a for two or more semiconductor laser elements 30, but preferably has one window 82a for each of the multiple semiconductor laser elements 30. In this way, the bonding area between the main body 82 and the translucent member 84, excluding the window 82a, can be increased, so that when the base 10 and the main body 82 are bonded by resistance welding or the like for hermetic sealing, cracking of the translucent member 84 due to stress can be suppressed.

以上のとおり、実施形態１に係る発光装置１によれば、複数のレンズ部２２が行方向（図１のＸ方向）と列方向（図１のＹ方向）とにおいて同じ曲率を有する。したがって、レンズアレイ２０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２２の位置関係に大きなずれが生じにくく、レンズアレイ２０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ことができる。 As described above, according to the light emitting device 1 of the first embodiment, the lens portions 22 have the same curvature in the row direction (X direction in FIG. 1) and the column direction (Y direction in FIG. 1). Therefore, even if the lens array 20 is mounted rotated slightly from a predetermined orientation, a significant deviation in the positional relationship between the light source and the lens portions 22 is unlikely to occur, and a light emitting device can be provided in which the intensity distribution of the light emitted from the lens array 20 is unlikely to change.

［実施形態２に係る発光装置２］
図６Ａは実施形態２に係る発光装置の模式的平面図であり、図６Ｂは図６Ａ中のＭ－Ｍ断面図であり、図６Ｃは図６Ａ中のＮ－Ｎ断面図であり、図６Ｄは図６Ａ中のＯ－Ｏ断面図である。図６Ａ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などを透過的に示している。図６Ａから図６Ｄに示すように、実施形態２に係る発光装置２は、複数のレンズアレイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが列方向（図１のＹ方向）に配列されるとともに、複数のレンズアレイ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの各々が行方向（図１のＸ方向）に複数のレンズ部２２を有する点で、実施形態１に係る発光装置１と相違する。実施形態２によっても、実施形態１と同様に、レンズアレイ２０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２２の位置関係に大きなずれが生じにくく、レンズアレイ２０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ことができる。 [Light-emitting device 2 according to embodiment 2]
FIG. 6A is a schematic plan view of the light emitting device according to the second embodiment, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line M-M in FIG. 6A, FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line N-N in FIG. 6A, and FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line O-O in FIG. 6A. In FIG. 6A, in order to facilitate understanding, the semiconductor laser element 30 and the like arranged under the upper leftmost lens portion are shown in a transparent manner. As shown in FIGS. 6A to 6D, the light emitting device 2 according to the second embodiment differs from the light emitting device 1 according to the first embodiment in that a plurality of lens arrays 20A, 20B, 20C, and 20D are arranged in a column direction (Y direction in FIG. 1), and each of the plurality of lens arrays 20A, 20B, 20C, and 20D has a plurality of lens portions 22 in a row direction (X direction in FIG. 1). According to the second embodiment, as in the first embodiment, even if the lens array 20 is mounted by rotating it slightly from a predetermined orientation, it is difficult for a large deviation to occur in the positional relationship between the light source and the lens portion 22, and it is possible to provide a light emitting device in which the intensity distribution of the light emitted from the lens array 20 is unlikely to change.

［実施形態３に係る発光装置３］
図７に実施形態３に係る発光装置３の模式的平面図を示す。図７では、凹部８２ｂの外縁を破線で示している。また、図７では、レンズアレイ２０が接着剤により封止部材８０に固定される領域にハッチングを施している。図７に示すように、発光装置３では、レンズアレイ２０が、レンズ部２２とレンズ部２２同士を接続する接続部２４とを備えるとともに、接続部２４において接着剤により封止部材８０に固定されている。封止部材８０は、基体１０における複数の半導体レーザ素子３０が載置された領域に向かって凹んだ凹部８２ｂを有している。レンズアレイ２０は、平面視において、凹部８２ｂの内側に貫通孔Ｆを有するとともに、凹部８２ｂの外側において接着剤により封止部材８０に固定されている。 [Light-emitting device 3 according to embodiment 3]
FIG. 7 shows a schematic plan view of the light emitting device 3 according to the third embodiment. In FIG. 7, the outer edge of the recess 82b is indicated by a broken line. In FIG. 7, the area where the lens array 20 is fixed to the sealing member 80 by adhesive is hatched. As shown in FIG. 7, in the light emitting device 3, the lens array 20 includes the lens portion 22 and the connection portion 24 that connects the lens portions 22 to each other, and is fixed to the sealing member 80 by adhesive at the connection portion 24. The sealing member 80 has a recess 82b recessed toward the area where the semiconductor laser elements 30 are placed on the base 10. In a plan view, the lens array 20 has a through hole F on the inside of the recess 82b, and is fixed to the sealing member 80 by adhesive on the outside of the recess 82b.

レンズアレイと封止部材との間の空間が密閉空間であると、レンズアレイが有機物を含む接着剤（例えば、ＵＶ硬化性接着剤）により固定される場合において、接着剤から気化したガスがレンズアレイと封止部材との間の空間に留まってしまう。このとき、気化したガスに含まれる有機物が、レーザ光に反応し、透光性部材やレンズアレイに堆積するおそれがある。これに対して、接続部２４に貫通孔Ｆを設ければ、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間が開放空間となるため、接着剤から気化したガスを当該空間外へと逃がし、有機物の堆積（集塵）を抑制しやすくなる。開放空間とは開放された空間をいう。 If the space between the lens array and the sealing member is a sealed space, and the lens array is fixed with an adhesive containing an organic substance (e.g., a UV-curable adhesive), the gas vaporized from the adhesive will remain in the space between the lens array and the sealing member. At this time, there is a risk that the organic substance contained in the vaporized gas will react with the laser light and accumulate on the translucent member or the lens array. In contrast, if a through hole F is provided in the connection portion 24, the space between the lens array 20 and the sealing member 80 becomes an open space, so that the gas vaporized from the adhesive can escape outside the space, making it easier to suppress the accumulation (dust collection) of organic matter. An open space is a space that is open.

貫通孔Ｆは複数設けられるのが好ましい。そして、複数の貫通孔Ｆは、レンズアレイ２０の中心線に対して線対称に設けられることが好ましい。このようにすれば、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間内に空気の流れを形成しやすくなるため（例えば、２つの貫通孔を線対称に設けた場合には、一方の貫通孔から空間内に空気が流入し、他方の貫通孔から空間外へ空気が流出する空気の流れが形成されやすくなる。）、より一層、接着剤から気化したガスを当該空間外へと逃がして、当該空間内における有機物の堆積（集塵）を抑制することができる。また、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間内における結露の発生を抑制することもできる。ＵＶ硬化性接着剤などの有機物を含む接着剤は水分を吸収しやすい材料であるため、レンズアレイ２０がＵＶ硬化性接着剤により固定される場合においては、大気中から接着剤に吸収された水分が封止部材８０とレンズアレイ２０との間の空間に留まりやすく、使用状況によっては空間内に結露が発生するおそれがある。したがって、空間内に空気の流れを形成する上記の構成は、ＵＶ硬化性接着剤などの有機物を含む接着剤でレンズアレイ２０を封止部材８０に固定する場合に特に好ましく適用することができる。 It is preferable that a plurality of through holes F are provided. It is preferable that the plurality of through holes F are provided line-symmetrically with respect to the center line of the lens array 20. In this way, it is easier to form an air flow in the space between the lens array 20 and the sealing member 80 (for example, when two through holes are provided line-symmetrically, an air flow is easily formed in which air flows into the space from one through hole and flows out of the space from the other through hole). This makes it possible to further release the gas evaporated from the adhesive to the outside of the space and suppress the accumulation (dust collection) of organic matter in the space. It is also possible to suppress the occurrence of condensation in the space between the lens array 20 and the sealing member 80. Since adhesives containing organic matter such as UV-curable adhesives are materials that easily absorb moisture, when the lens array 20 is fixed with a UV-curable adhesive, moisture absorbed by the adhesive from the atmosphere tends to remain in the space between the sealing member 80 and the lens array 20, and condensation may occur in the space depending on the usage conditions. Therefore, the above configuration for forming an air flow within the space can be particularly preferably applied when the lens array 20 is fixed to the sealing member 80 with an adhesive containing an organic substance, such as a UV-curable adhesive.

［実施形態４に係る発光装置４］
図８に実施形態４に係る発光装置４の模式的平面図を示す。図８では、凹部８２ｂの外縁を実線及び破線で示している。また、図８では、レンズアレイ２０が接着剤により封止部材８０に固定される領域にハッチングを施している。図８に示すように、発光装置４では、封止部材８０は、基体１０における複数の半導体レーザ素子３０が載置された領域に向かって凹んだ凹部８２ｂを有している。レンズアレイ２０は、平面視において、レンズアレイ２０の外縁の一部が凹部８２ｂの内側に位置するように配置されているとともに（図８中の開口部Ｇを参照）、凹部８２ｂの外側において接着剤により封止部材８０に固定されている。発光装置４においても、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間が開放空間となるため、有機物の堆積（集塵）や結露の発生を抑制しやすくなる。 [Light-emitting device 4 according to embodiment 4]
FIG. 8 shows a schematic plan view of the light emitting device 4 according to the fourth embodiment. In FIG. 8, the outer edge of the recess 82b is shown by a solid line and a dashed line. In addition, in FIG. 8, the area where the lens array 20 is fixed to the sealing member 80 by an adhesive is hatched. As shown in FIG. 8, in the light emitting device 4, the sealing member 80 has a recess 82b recessed toward the area where the semiconductor laser elements 30 are placed on the base 10. The lens array 20 is arranged so that a part of the outer edge of the lens array 20 is located inside the recess 82b in a plan view (see the opening G in FIG. 8), and is fixed to the sealing member 80 by an adhesive outside the recess 82b. In the light emitting device 4, the space between the lens array 20 and the sealing member 80 is an open space, so that the accumulation (dust collection) of organic matter and the occurrence of condensation can be easily suppressed.

開口部Ｇの数及び配置は、レンズアレイ２０の外縁の一部を凹部８２ｂの内側に位置させるものであればよく、図８に図示した数及び配置に限定されるものではない。ただし、開口部Ｇは、平面視において、レンズアレイ２０の外縁の２箇所以上（四隅に限らない。）に設けられていることが好ましい。そして、この場合、それらの開口部Ｇは、レンズアレイ２０の中心に対して点対称の位置に設けられることが好ましい。このようにすれば、複数の貫通孔Ｆをレンズアレイ２０の中心線に対して線対称に設ける場合と同様に、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間内に空気の流れを形成しやすくなる。したがって、より一層、有機物の堆積（集塵）や結露の発生を抑制することができる。 The number and arrangement of the openings G are not limited to the number and arrangement shown in FIG. 8, as long as a part of the outer edge of the lens array 20 is positioned inside the recess 82b. However, it is preferable that the openings G are provided at two or more locations (not limited to the four corners) on the outer edge of the lens array 20 in a plan view. In this case, it is preferable that the openings G are provided at positions that are point symmetrical with respect to the center of the lens array 20. In this way, it is easier to form an air flow in the space between the lens array 20 and the sealing member 80, just like when multiple through holes F are provided line symmetrical with respect to the center line of the lens array 20. Therefore, it is possible to further suppress the accumulation (dust collection) of organic matter and the occurrence of condensation.

以上、実施形態３、４について説明したが、貫通孔Ｆや開口部Ｇは、レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間を開放空間とする具体的な構成の一例である。レンズアレイ２０と封止部材８０との間の空間は、空間内で生じたガスを外部に逃がすことができるよう開放されていればよく、このような開放された空間（すなわち開放空間）を具体的にどのように構成するのかは特に限定されない。 The third and fourth embodiments have been described above, but the through holes F and the openings G are examples of specific configurations that make the space between the lens array 20 and the sealing member 80 an open space. The space between the lens array 20 and the sealing member 80 only needs to be open so that gas generated within the space can escape to the outside, and there are no particular limitations on how such an open space (i.e., an open space) is specifically configured.

以上、実施形態について説明したが、これらの説明によって特許請求の範囲に記載された構成は何ら限定されるものではない。 The above describes the embodiments, but these descriptions do not limit the configurations described in the claims.

１、２、３、４ 発光装置
１０ 基体
１０ａ 凹部
１２ 基部
１２ａ 凸部
１４ 側壁
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ レンズアレイ
２２ レンズ部
２４ 接続部
３０ 半導体レーザ素子
４０ 載置体
５０ ミラー
６０ ワイヤ
７０ 中継部材
８０ 封止部材
８２ 本体部
８２ａ 窓部
８２ｂ 凹部
８４ 透光性部材
９０ 配線
ＰＸ 行方向の頂点間距離
ＰＹ 列方向の頂点間距離
ＷＸ 行方向のビーム幅
ＷＹ 列方向のビーム幅
ＬＡ 光入射面
ＬＢ 光出射面
Ｅ 最大外径
Ｆ 貫通孔
Ｇ 開口部
Ｘ 行方向
Ｙ 列方向
 1, 2, 3, 4 Light emitting device 10 Base 10a Recess 12 Base 12a Convex 14 Side wall 20, 20A, 20B, 20C, 20D Lens array 22 Lens 24 Connection 30 Semiconductor laser element 40 Mount 50 Mirror 60 Wire 70 Relay 80 Sealing member 82 Main body 82a Window 82b Recess 84 Light-transmitting member 90 Wiring PX Distance between vertices in row direction PY Distance between vertices in column direction WX Beam width in row direction WY Beam width in column direction LA Light incident surface LB Light exit surface E Maximum outer diameter F Through hole G Opening X Row direction Y Column direction

Claims (9)

複数の半導体レーザ素子と、
前記複数の半導体レーザ素子が配置される気密封止された空間が形成され、前記半導体レーザ素子から出射された光が透過する透光性部材を有するパッケージと、
前記パッケージと接着剤を介して接合するレンズ部材と、を備え、
前記レンズ部材と前記透光性部材の間は開放空間であり、
前記透光性部材を透過した光は、前記開放空間を通って前記レンズ部材へと入射し、
前記接着剤は、前記透光性部材の光出射面を通り前記光出射面に平行な仮想平面と、前記レンズ部材の光入射面を通り前記光入射面に平行な仮想平面との間の領域において、前記パッケージと前記レンズ部材を接合している、発光装置。 A plurality of semiconductor laser elements;
a package having a light-transmitting member through which light emitted from the semiconductor laser elements passes, the package forming a hermetically sealed space in which the plurality of semiconductor laser elements are arranged;
a lens member bonded to the package via an adhesive;
an open space is provided between the lens member and the light-transmitting member;
the light transmitted through the light-transmitting member passes through the open space and enters the lens member;
a light emitting device, wherein the adhesive bonds the package and the lens member in a region between a virtual plane that passes through the light exit surface of the light-transmitting member and is parallel to the light exit surface, and a virtual plane that passes through the light entrance surface of the lens member and is parallel to the light entrance surface. 前記透光性部材を通過した光は上方に進んで前記レンズ部材へと入射し、
前記パッケージの上面または側面に配線が設けられている、請求項１に記載の発光装置。 The light passing through the light-transmitting member travels upward and enters the lens member,
The light emitting device according to claim 1 , wherein wiring is provided on an upper surface or a side surface of the package. 前記パッケージの下面には配線が設けられていない、請求項２に記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 2, wherein no wiring is provided on the underside of the package. 前記パッケージは、セラミック材料を含み、前記複数の半導体レーザ素子が配置される基体を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the package includes a base including a ceramic material and on which the plurality of semiconductor laser elements are disposed. 前記パッケージは、金属材料を含み、前記複数の半導体レーザ素子が配置される基体を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the package includes a metal material and has a base on which the plurality of semiconductor laser elements are arranged. 前記パッケージは、基部と、側壁とを有する基体を有し、
前記基部と前記側壁は、異なる材料からなる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。 The package includes a substrate having a base and a sidewall;
4. A light emitting device according to claim 1, wherein the base and the sidewalls are made of different materials. 前記基体は、前記基部と前記側壁とにより形成される凹部を有し、
前記複数の半導体レーザ素子は前記凹部に配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。 the substrate has a recess formed by the base and the sidewall,
The light emitting device according to claim 1 , wherein the plurality of semiconductor laser elements are disposed in the recess. 前記複数の発光素子は、行方向における半導体レーザ素子の数が、列方向における半導体レーザ素子の数よりも多い、行列状に配置される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of light emitting elements are arranged in a matrix such that the number of semiconductor laser elements in the row direction is greater than the number of semiconductor laser elements in the column direction. 前記前記接着剤は樹脂接着剤である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。 The light-emitting device according to any one of claims 1 to 8, wherein the adhesive is a resin adhesive.
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