JP6924293B2 - レーザ素子 - Google Patents

Description

本発明は、発光部が搭載される端子部材を備えるレーザ素子に関する。

近年、可視光であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）のレーザ光を用いたディスプレイが盛んに開発されている。そして、ディスプレイに求められる機能に応じて、搭載されるレーザ素子で重視される点が異なる。具体的に、ディスプレイの大型化または高精細化を図る際には、高出力のレーザ素子が必要とされる。また、ディスプレイの小型化を図る際には、レーザ素子自体の小型化が求められている。

小型化が求められるディスプレイの一例として、眼鏡に組み込む投影タイプのプロジェクタでは、小型化のためにレーザモジュールを数ｃｍ角の大きさに収める必要がある。そして、組み込まれるレーザ素子においては、一般的な直径（Φ）５．６ｍｍでは大きすぎるため、直径（Φ）３．８ｍｍとされたものが用いられている。

また、ディスプレイに用いられるレーザ素子では、波長が異なる複数のレーザ光を出射するため、複数の発光素子（レーザチップ）を搭載したものが知られている。

特許文献１に記載された半導体レーザ素子は、第１の発光素子と第２の発光素子とがヒートシンク上に設けられ、第１の発光素子と第２の発光素子との間に設けられた第１絶縁層と第２絶縁層とが積層されている。

特許文献２に記載された半導体レーザは、第１発光素子と第２発光素子とが支持基体上に重ねて配設されている。

特許第４７０１８３２号公報 特許第４４６６５０３号公報

上述したレーザ素子では、２つの発光素子をヒートブロックに搭載しており、発光素子に設けられた電極と５つの接続端子（ピン）とを、ワイヤを介して電気的に接続している。ピンは、外部の機器（例えば、配線基板）に対して接続できるように、概ねサイズが決まっている。そして、ピンの数が多いと、互いが邪魔にならないように配置するため、レーザ素子自体を大きくする必要があり、直径（Φ）３．８ｍｍにすることができないという課題がある。

ところで、これまでのディスプレイでは、Ｒ、Ｇ、Ｂのレーザ光について、それぞれ独立した発光素子を用いて組み立てられていた。また、各色で求められる光出力が異なり、実際のディスプレイでは、Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂのように、緑色のレーザ光を２つ出射するものも開発されている。ここで、レーザ光は、可干渉性が高く、複数のレーザ光を照射した際には、スペックルノイズを発生しやすいという欠点があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、小型化を図ったレーザ素子を提供することを目的とする。

（１）本発明の一実施形態は、少なくとも２つ以上の発光点を有する発光部と、前記発光部が搭載される端子部材とを備えるレーザ素子であって、前記端子部材は、実装面に前記発光部が実装される基台部と、前記基台部が、表面の略中央に設けられた土台と、前記土台の裏面から延びる４つのピンとを有し、前記発光部は、前記土台の表面から見た状態で、前記４つのピンで囲まれた範囲内に位置しているレーザ素子。

（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記４つのピンは、前記土台の表面から見た状態において、前記実装面に対向する位置に設けられた正面ピンと、前記発光部を間に挟む位置で、前記正面ピンに対向して設けられた背面ピンと、前記実装面に沿う側面方向で、前記発光部を間に挟むように対向して設けられた２つの側面ピンとで構成され、前記正面ピンは、前記土台の表面から突出した長さが、他のピンよりも短いレーザ素子。

（３）また、本発明のある実施形態は、上記（２）の構成に加え、前記基台部は、前記側面方向での端部を切り欠いた庇部が設けられ、前記側面ピンは、前記庇部に面した位置に設けられているレーザ素子。

（４）また、本発明のある実施形態は、上記（２）の構成または上記（３）の構成に加え、前記土台は、前記背面ピンと電気的に接続され、前記正面ピンおよび前記側面ピンに対して絶縁されているレーザ素子。

（５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（４）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記土台は、前記表面側から見た状態で、丸形状とされているレーザ素子。

（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（４）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記土台は、前記表面側から見た状態で、一端を切り欠いたＤカット形状とされているレーザ素子。

（７）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（４）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記土台は、前記表面側から見た状態で、対向する端部同士を切り欠いたＩカット形状とされているレーザ素子。

（８）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（７）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記発光部は、少なくとも２つ以上のレーザチップを含む構成とされているレーザ素子。

（９）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（７）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記発光部は、少なくとも２つ以上の発光点を有するレーザチップを含む構成とされているレーザ素子。

（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成から上記（９）の構成までのいずれか１つの構成に加え、前記発光部は、それぞれから出射されるレーザ光の波長差が、０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下とされた２つの発光点を有するレーザ素子。

本発明によると、４つのピンを介して電気的に接続することで、複数の発光点から照射されるレーザを、それぞれ個別に制御することができる。また、ピンの数を制限して、土台に適切に配置することで、レーザ素子の小型化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略斜視図である。 図１に示すレーザ素子の概略平面図である。 端子部材に取り付けられるキャップを示す概略斜視図である。 キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図である。 図４の矢符Ａ−Ａでの断面を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。 本発明の第３実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。 本発明の第３実施形態において、キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図である。 本発明の第４実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。 レーザチップの上面側から見た状態を示す模式説明図である。 本発明の第４実施形態において、キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図である。 本発明の第５実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。 図１２に示すレーザ素子において、側面ピン近傍での断面を模式的に示す模式断面図である。 本発明の第５実施形態の変形例に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。 図１４に示すレーザ素子において、側面ピン近傍での断面を模式的に示す模式断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るレーザ素子について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略斜視図であって、図２は、図１に示すレーザ素子の概略平面図である。
本発明の第１実施形態に係るレーザ素子（第１レーザ素子１）は、発光部と、発光部が搭載される端子部材３０（ステム）とを備える。第１レーザ素子１において、発光部は、３つのレーザチップ（第１レーザチップ１１、第２レーザチップ１２、および第３レーザチップ１３）を備えた構成とされ、１つのサブマウント（第１サブマウント２１）を介して、端子部材３０に取り付けられている。

第１レーザチップ１１は、発振波長が６４０ｎｍとされた、１つの発光点を有する赤色レーザチップである。第２レーザチップ１２は、発振波長が４５０ｎｍとされた、１つの発光点を有する青色レーザチップである。第３レーザチップ１３は、発振波長が５２０ｎｍとされた、１つの発光点を有する緑色レーザチップである。第１レーザチップ１１、第２レーザチップ１２、および第３レーザチップ１３は、第１サブマウント２１上にジャンクションダウンで実装されている。

端子部材３０は、主に、基台部３２と、土台３１（アイレット）と、４つのピンとで構成されている。具体的に、土台３１は、表面ＦＳ側から見た状態で、略丸形状とされ、外周には、位置決めのための２つのＶ溝３１ａと、矩形溝３１ｂとが設けられている。２つのＶ溝３１ａは、土台３１の中央を間に挟んで、互いに対向する位置（図２では、左端および右端）に設けられており、矩形溝３１ｂは、土台３１の外周に沿った円弧上であって、２つのＶ溝３１ａ同士の中間点（図２では、下端）に設けられている。２つのＶ溝３１ａおよび矩形溝３１ｂは、土台３１の一部を切り欠くようにして形成された凹部となっている。レーザ素子を他の部材に取り付ける際には、他の部材に設けた凸部が、２つのＶ溝３１ａおよび矩形溝３１ｂに嵌ることで、レーザ素子が動かないように保持することができる。

基台部３２は、土台３１の表面ＦＳの略中央に設けられている。具体的に、基台部３２は、土台３１の中央よりも少し下端寄りに位置しており、中央側の面（実装面３２ａ）に第１サブマウント２１が実装される。

４つのピンは、図２に示すように、土台３１の表面ＦＳから見た状態において、実装面３２ａに対向する位置に設けられた正面ピン４１と、発光部を間に挟む位置で、正面ピン４１に対向して設けられた背面ピン４３と、実装面３２ａに沿う側面方向で、発光部を間に挟むように対向して設けられた２つの側面ピン（第１側面ピン４２ａおよび第２側面ピン４２ｂ）とで構成されている。つまり、発光部は、４つのピンで囲まれた範囲内に位置している。４つのピンは、土台３１の裏面ＲＳから離れる方向（図１では、裏面ＲＳから下方向）に延びている。また、４つのピンは、土台３１を貫通するように設けられており、表面ＦＳ側にも突出している。ここで、正面ピン４１は、土台３１の表面ＦＳから突出した長さ（突出長さ）が、他のピンよりも短くなっている。なお、背面ピン４３は、基台部３２と重なる位置に設けられ、表面ＦＳから突出した部分が基台部３２と繋がっている。つまり、基台部３２の一部が背面ピン４３に相当し、基台部３２において、土台３１の表面ＦＳから突出した長さを、背面ピン４３の突出長さとみなすことができる。また、以下では説明のため、ピンが延びている方向を延伸方向Ｅ（後述する図４参照）と呼ぶことがある。

正面ピン４１、第１側面ピン４２ａ、および第２側面ピン４２ｂは、土台３１に対して絶縁されており、後述する図５に示すように、土台３１に対し、ガラスなどの絶縁部材４４を介して固定されたハーメチックシールが施されている。

レーザチップは、ピンや基台部３２に対して、ワイヤを介して電気的に接続されている。なお、以下では説明のため、レーザチップにおいて、露出した面を上面と呼び、サブマウントと当接する面を下面と呼ぶことがある。また、レーザチップは、下面をサブマウントに実装することで、下面に設けられた電極がサブマウントと電気的に接続される。第１レーザチップ１１は、上面の電極にダイボンドされた第１ワイヤＷ１によって、第１側面ピン４２ａと電気的に接続されている。第２レーザチップ１２は、上面の電極にダイボンドされた第２ワイヤＷ２によって、正面ピン４１と電気的に接続されている。第３レーザチップ１３は、上面の電極にダイボンドされた第３ワイヤＷ３によって、第２側面ピン４２ｂと電気的に接続されている。第１サブマウント２１は、第４ワイヤＷ４によって、実装面３２ａ（基台部３２）と電気的に接続されている。

本実施の形態において、第１レーザチップ１１、第２レーザチップ１２、および第３レーザチップ１３は、上面に設けられた電極がカソード電極とされ、下面に設けられた電極がアノード電極とされており、それぞれのアノード電極が、実装面３２ａに共通して接続されたアノードコモン素子とされている。

なお、レーザチップとピンとを接続するワイヤは、上述した構成に限定されず、レーザチップとピンとが、ワイヤによって１つずつ対応するように接続されていればよい。

図３は、端子部材に取り付けられるキャップを示す概略斜視図である。

レーザ素子は、図３に示すキャップ５０によって気密封止される。キャップ５０は、底面全体が開口された略円筒状とされており、底面側の端部には、外径を大きくした接合部５２が形成されている。接合部５２は、上述した土台３１の表面ＦＳに対して接合される。キャップ５０の上面は、中央が開口しており、開口を覆うように、透明部材５１（例えば、カバーガラス）が取り付けられている。レーザ素子では、キャップ５０の内部の空間に対して、基台部３２や４つのピンを収めるように、土台３１の表面ＦＳにキャップ５０を被せる。

図４は、キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図であって、図５は、図４の矢符Ａ−Ａでの断面を示す概略断面図である。なお、図５では、図面の見易さを考慮して、ワイヤを省略している。

図４に示すように、土台３１（円周部）の外径は、キャップ５０（特に、接合部５２）の外径よりも大きくされており、土台３１の外径とキャップ５０の外径との差（外径間距離ＣＷ）を設けることで、封止する際の土台３１に対するキャップ５０の位置ズレを、ある程度許容することができる。なお、土台３１について、例えば、矩形溝３１ｂが設けられている部分で対向する端部間の距離を第１土台幅ＳＬ１と呼ぶことがある。本実施の形態において、土台３１（円周部）の外径（Φ）は、３．８ｍｍとされている。

レーザチップは、サブマウントと併せて、基台部３２の先端（図４では、上端）に取り付けられている。側面ピンの先端は、延伸方向Ｅでの位置が、レーザチップと同程度とされており、両者を近づけることで、互いの間に設けられるワイヤを短くすることができる。また、正面ピン４１の先端は、延伸方向Ｅでレーザチップよりも表面ＦＳに近い位置となっており、レーザチップの上面に面する部分を広く開いている。これによって、レーザチップへのワイヤボンディングにおける作業空間を広くすることができる。

レーザ素子の組み立て工程では、先ず、端子部材３０を２００℃に加熱する。そして、両面にＡｕＳｎはんだを有するサブマウントを実装面３２ａに実装し、レーザチップをサブマウント上に搭載する。なお、ＡｕＳｎはんだに換えて、銀ナノ粒子を用いた銀ペーストを塗布してもよい。ここで、サブマウントが基台部３２上で２００℃に加熱されるため、サブマウント上でレーザチップが動くことなく、仮置きされる。その後、端子部材３０を３２０℃に加熱し、サブマウントの両面のはんだを溶かして、レーザチップをサブマウント上に固定する。

次に、レーザチップおよびサブマウントから、ピンや基台部３２へのワイヤボンディングを行うことで、図１に示す状態になる。そして、レーザチップが実装された端子部材３０とキャップ５０とを、それぞれ２６０℃でベーキングし、ドライエアの雰囲気中で端子部材３０にキャップ５０を被せ、気密封止を行う。

上述したように、第１レーザ素子１では、第１レーザチップ１１、第２レーザチップ１２、および第３レーザチップ１３のそれぞれが、異なるピンに接続されているので、独立して駆動させることができる。このように、４つのピンを介して電気的に接続することで、複数の発光点から照射されるレーザを、それぞれ個別に制御することができる。また、ピンの数を制限して、土台３１に適切に配置することで、レーザ素子の小型化を図ることができる。

さらに、土台３１に接続されたピンと絶縁されたピンとを設けて、ピン毎に印加する電圧を異ならせることで、多彩な駆動をするレーザ素子とすることができる。

土台３１に接続された背面ピン４３では、レーザチップが搭載される基台部３２と連結されており、レーザチップから生じた熱を外部へ放熱する役割を果たしている。また、土台３１に直接繋がっているので、他の部材への取り付けにおいて、レーザ素子を強固に固定することができる。

本実施の形態のように、２つ以上のレーザチップを設けた構成では、レーザチップを個別に作成することができるので、材料や構造などをそれぞれ自由に選択することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザ素子について、図面を参照して説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本発明の第２実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図である。

本発明の第２実施形態に係るレーザ素子（第２レーザ素子２）は、第１実施形態に対して、発光部の構成が異なっている。なお、土台３１やキャップ５０の形状については、第１実施形態と同じなので、説明を省略する。

第２レーザ素子２において、発光部は、２つのレーザチップ（第４レーザチップ１４および第５レーザチップ１５）を備えた構成とされ、２つのサブマウント（第２サブマウント２２および第３サブマウント２３）を介して、端子部材３０に取り付けられている。

第４レーザチップ１４は、発振波長が４５０ｎｍとされた、１つの発光点を有する青色レーザチップである。第５レーザチップ１５は、２つの発光点を有し、発振波長が５２０ｎｍと５２２ｎｍとである２ｃｈ緑色レーザチップである。第４レーザチップ１４は、第２サブマウント２２上にジャンクションアップで実装され、第５レーザチップ１５は、第３サブマウント２３上にジャンクションアップで実装されている。第５レーザチップ１５は、２つの発光点に対応して、上面に２つの電極が設けられており、下面には、２つの発光点に共通する１つの電極が設けられている。つまり、第２レーザ素子２は、レーザチップのカソード電極が、実装面３２ａに共通して接続されたカソードコモン素子とされている。

第４レーザチップ１４は、上面の電極にダイボンドされた第５ワイヤＷ５によって、第１側面ピン４２ａと電気的に接続されている。第５レーザチップ１５は、上面に設けられた一方の電極にダイボンドされた第６ワイヤＷ６によって、正面ピン４１と電気的に接続され、他方の電極にダイボンドされた第７ワイヤＷ７によって、第２側面ピン４２ｂと電気的に接続されている。第２サブマウント２２は、第８ワイヤＷ８によって、実装面３２ａ（基台部３２）と電気的に接続され、第３サブマウント２３は、第９ワイヤＷ９によって、実装面３２ａ（基台部３２）と電気的に接続されている。

２つ以上の発光点を有するレーザチップを設けた構成では、２種類のレーザ光を１つのレーザチップから出射でき、レーザチップの数を減らして、構造を簡略化することができる。また、波長が数ｎｍ程度異なりつつも、略同色の２つのレーザ光を出射することで、スペックルノイズを低減することができる。

本実施の形態において、第５レーザチップ１５での波長差が、２ｎｍとされていたが、これに限定されず、波長差が０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下とされた２つの発光点を有する構成とされていればよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るレーザ素子について、図面を参照して説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態および第２実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、本発明の第３実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図であって、図８は、本発明の第３実施形態において、キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図である。

本発明の第３実施形態に係るレーザ素子（第３レーザ素子３）は、第１実施形態に対して、発光部の構成と、土台３１の形状とが異なっている。なお、キャップ５０の形状については、第１実施形態と同じなので、説明を省略する。

第３レーザ素子３において、発光部は、１つのレーザチップ（第６レーザチップ１６）を備えた構成とされ、１つのサブマウント（第４サブマウント２４）を介して、端子部材３０に取り付けられている。

第６レーザチップ１６は、２つの発光点を有し、発振波長が４５０ｎｍと４５５ｎｍとである２ｃｈ青色レーザチップであって、第４サブマウント２４上にジャンクションアップで実装されている。第６レーザチップ１６は、第５レーザチップ１５と同様に、２つの発光点に対応して、上面に２つの電極が設けられており、下面には、２つの発光点に共通する１つの電極が設けられている。

第６レーザチップ１６は、上面に設けられた一方の電極にダイボンドされた第１０ワイヤＷ１０によって、第１側面ピン４２ａと電気的に接続され、他方の電極にダイボンドされた第１１ワイヤＷ１１によって、第２側面ピン４２ｂと電気的に接続されている。第４サブマウント２４は、第１２ワイヤＷ１２によって、正面ピン４１と電気的に接続されている。

正面ピン４１や側面ピンは、土台３１と電気的に絶縁されているため、これに接続されるレーザチップは、土台３１と電気的に絶縁されたフローティング配線となる。フローティング配線を用いることで、土台３１をグラウンド（接地）しながら、レーザチップのカソード、アノード電圧を、回路設計によって自由に変えることができ、サージ等の外部ノイズに対して強くなる。

本実施の形態において、土台３１は、表面ＦＳ側から見た状態で、一端を切り欠いたＤカット形状とされ、外周には、上述した２つのＶ溝３１ａと矩形溝３１ｂとに併せて、カット部３１ｃが設けられている。カット部３１ｃは、土台３１の中央を間に挟んで、矩形溝３１ｂに対向する位置（図７では、上端）に設けられており、矩形溝３１ｂと対向する方向に対して、垂直な方向に沿った弦となっている。

土台３１（円周部）の外径は、第１実施形態と同様に、３．８ｍｍとされているが、カット部３１ｃを設けたことによって、矩形溝３１ｂとカット部３１ｃとで対向する端部間の距離（図８に示す第２土台幅ＳＬ２）は、上述した第１土台幅ＳＬ１よりも小さくなる。このように、カット部３１ｃを設けて土台３１をＤカット形状とすることで、レーザ素子の幅を抑えることができ、レーザ素子を組み込んだモジュールの小型化を図ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るレーザ素子について、図面を参照して説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態ないし第３実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、本発明の第４実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図であって、図１０は、レーザチップの上面側から見た状態を示す模式説明図であって、図１１は、本発明の第４実施形態において、キャップ封止したレーザ素子を示す概略平面図である。

本発明の第４実施形態に係るレーザ素子（第４レーザ素子４）は、第３実施形態に対して、発光部の構成と、土台３１およびキャップ５０の形状とが異なっている。
第４レーザ素子４において、発光部は、１つのレーザチップ（第７レーザチップ１７）を備えた構成とされ、１つのサブマウント（第５サブマウント２５）を介して、端子部材３０に取り付けられている。

第７レーザチップ１７は、２つの発光点を有し、発振波長が６３５ｎｍと６３５．５ｎｍとである２ｃｈ赤色レーザチップであって、第５サブマウント２５上にジャンクションダウンで実装されている。第７レーザチップ１７は、第６レーザチップ１６と略同様に、２つの発光点に対応して、下面に２つの電極が設けられており、上面には、２つの発光点に共通する１つの電極が設けられている。

図１０に示すように、第５サブマウント２５は、第７レーザチップ１７が実装される面において、メタライズのない電極分割部２５ａが設けられている。それによって、第５サブマウント２５の表面は、一部が電気的に絶縁され、導電性を有する部分が、第１当接部２５ｂと第２当接部２５ｃとに分割されている。第７レーザチップ１７は、第１当接部２５ｂと第２当接部２５ｃとに跨るように、第５サブマウント２５の上に配置され、下面の一方の電極が第１当接部２５ｂに当接し、他方の電極が第２当接部２５ｃに当接する。

第７レーザチップ１７は、上面の電極にダイボンドされた第１３ワイヤＷ１３によって、正面ピン４１と電気的に接続されている。第５サブマウント２５は、第１４ワイヤＷ１４によって、第１当接部２５ｂと第１側面ピン４２ａとが電気的に接続され、第１５ワイヤＷ１５によって、第２当接部２５ｃと第２側面ピン４２ｂとが電気的に接続されている。

本実施の形態において、土台３１は、表面ＦＳ側から見た状態で、対向する端部同士を切り欠いたＩカット形状とされ、外周には、上述した２つのＶ溝３１ａに併せて、２つのカット部３１ｃが設けられている。２つのカット部３１ｃは、土台３１の中央を間に挟んで、互いに対向する位置（図９では、上端および下端）に設けられており、両者が対向する方向に対して、垂直な方向に沿った弦となっている。つまり、図７に示す土台３１において、矩形溝３１ｂが設けられていた部分にカット部３１ｃが設けられている。

土台３１と同様に、キャップ５０も周面の２箇所を切り取ったような形状とされている。図１１に示すように、キャップ５０の周面には、円の中央を挟んで対向する２箇所に、平面部５３が設けられている。キャップ５０を土台３１に被せる際は、平面部５３がカット部３１ｃに沿うように配置すればよい。カット部３１ｃを設けて外径が小さくなっている部分には、同じように外径が小さくなっている平面部５３を合わせることで、キャップ５０が土台３１からはみ出すことを防げる。

土台３１（円周部）の外径は、第１実施形態と同様に、３．８ｍｍとされているが、２つのカット部３１ｃを設けたことによって、カット部３１ｃ間の距離（図１１に示す第３土台幅ＳＬ３）は、上述した第１土台幅ＳＬ１および第２土台幅ＳＬ２よりも小さくなる。このように、カット部３１ｃを設けて土台３１をＩカット形状とすることで、レーザ素子の幅をさらに抑えることができる。

なお、キャップ５０の形状はこれに限らず、平面部５３を１箇所にしたＤカット形状にしてもよい。また、第１実施形態ないし第３実施形態で用いるキャップ５０についても、第４実施形態と同様に、幅を小さくしたキャップ５０を適用してもよい。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るレーザ素子について、図面を参照して説明する。なお、第５実施形態において、第１実施形態ないし第４実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は、本発明の第５実施形態に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図であって、図１３は、図１２に示すレーザ素子において、側面ピン近傍での断面を模式的に示す模式断面図である。なお、図１２および図１３では、図面の見易さを考慮して、ワイヤを省略している。

本発明の第５実施形態に係るレーザ素子（第５レーザ素子５）は、第１実施形態に対して、土台３１（特に、基台部３２）の形状が異なっている。

基台部３２は、実装面３２ａに沿った側面方向での端部を切り欠いた庇部３２ｂが設けられており、側面ピン（第１側面ピン４２ａおよび第２側面ピン４２ｂ）は、庇部３２ｂに面した位置に設けられている。基台部３２は、第１実施形態などと比べて、実装面３２ａを側面ピンに近づけるように、サイズが大きくなっている。本実施の形態におけるピンの配置では、基台部３２を大きくすると、側面ピンとの干渉が懸念される。そこで、側面ピンの近傍に庇部３２ｂを設けることで、側面ピンとの隙間を確保しつつ、基台部３２の容量（体積）を増やして放熱効率を高めることができる。

第５レーザ素子５において、発光部は、第１レーザ素子１と略同様の構成とされ、３つのレーザチップ（第１レーザチップ１１、第２レーザチップ１２、および第３レーザチップ１３）が１つのサブマウント（第６サブマウント２６）上に実装された構成とされている。第６サブマウント２６は、基台部３２を大きくした分だけ、第１サブマウント２１に比べて厚みを小さくすることで、土台３１に対するレーザチップの位置を、第１レーザ素子１と同じ位置に揃えることができる。なお、ピンとレーザチップとを接続するワイヤについては、第１レーザ素子１と同じようにすればよい。

図１４は、本発明の第５実施形態の変形例に係るレーザ素子において、キャップ封止前の状態を示す概略平面図であって、図１５は、図１４に示すレーザ素子において、側面ピン近傍での断面を模式的に示す模式断面図である。なお、図１４および図１５では、図面の見易さを考慮して、ワイヤを省略している。

変形例でのレーザ素子（第６レーザ素子６）では、第５レーザ素子５に対して、基台部３２と側面ピンとの位置関係が異なっている。具体的に、変形例では、基台部３２がさらに、側面ピンの側にせり出しており、土台３１の表面ＦＳから見た状態で、実装面３２ａが側面ピンと重なっている。そして、庇部３２ｂを大きくすることで、側面ピンと基台部３２とが接触しないようにしている。このように、基台部３２の容量（体積）を増やすことで、さらに放熱効率を高めることができる。

レーザチップの位置については、第６サブマウント２６よりも厚みを小さくした第７サブマウント２７を用いて調整すればよい。また、庇部３２ｂの大きさについては、側面ピンが収まる程度とされていればよく、極力小さくすることで、基台部３２の容量を増やすことができる。

本発明は上述した構成に限定されず、第１実施形態ないし第５実施形態の構造を部分的に抽出して適宜組み合わせてもよい。つまり、レーザ素子において、レーザチップの数や発振波長を変更してもよいし、土台３１やキャップ５０の形状を変更してもよい。

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

Claims (12)

1. 少なくとも２つ以上の発光点を有する発光部と、
   前記発光部が搭載される端子部材とを備えるレーザ素子であって、
   前記端子部材は、
   実装面に前記発光部が実装される基台部と、
   前記基台部が、表面の略中央に設けられた土台と、
   前記土台の裏面から延びる４つのピンとを有し、
   前記発光部は、前記土台の表面から見た状態で、前記４つのピンで囲まれた範囲内に位置し、
   前記４つのピンは、正面ピンと、背面ピンと、２つの側面ピンとで構成され、
   前記土台は、前記背面ピンと電気的に接続され、前記正面ピンおよび前記側面ピンに対して絶縁され、
   前記発光部は、第１発光点及び第２発光点と、前記第１発光点に対応する第１電極と、前記第２発光点に対応する第２電極と、前記第１発光点と前記第２発光点に共通の共通電極と、を含み、
   前記第１電極、前記第２電極及び前記共通電極は、前記正面ピン及び前記２つの側面ピンのいずれかのうち、互いに異なるいずれかのピンに電気的に接続されること
   を特徴とするレーザ素子。
2. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記４つのピンは、前記土台の表面から見た状態において、前記実装面に対向する位置に設けられた前記正面ピンと、前記発光部を間に挟む位置で、前記正面ピンに対向して設けられた前記背面ピンと、前記実装面に沿う側面方向で、前記発光部を間に挟むように対向して設けられた前記２つの側面ピンとで構成され、
   前記正面ピンは、前記土台の表面から突出した長さが、他のピンよりも短いこと
   を特徴とするレーザ素子。
3. 請求項２に記載のレーザ素子であって、
   前記基台部は、前記側面方向での端部を切り欠いた庇部が設けられ、
   前記側面ピンは、前記庇部に面した位置に設けられていること
   を特徴とするレーザ素子。
4. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記土台は、前記表面側から見た状態で、丸形状とされていること
   を特徴とするレーザ素子。
5. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記土台は、前記表面側から見た状態で、一端を切り欠いたＤカット形状とされていること
   を特徴とするレーザ素子。
6. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記土台は、前記表面側から見た状態で、対向する端部同士を切り欠いたＩカット形状とされていること
   を特徴とするレーザ素子。
7. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記発光部は、少なくとも２つ以上のレーザチップを含む構成とされていること
   を特徴とするレーザ素子。
8. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記発光部は、少なくとも２つ以上の発光点を有するレーザチップを含む構成とされて
   いること
   を特徴とするレーザ素子。
9. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
   前記発光部は、それぞれから出射されるレーザ光の波長差が、０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下とされた２つの発光点を有すること
   を特徴とするレーザ素子。
10. 請求項１に記載のレーザ素子であって、
    前記発光部は、前記土台と電気的に絶縁されること
    を特徴とするレーザ素子。
11. 請求項８に記載のレーザ素子であって、
    前記実装面に実装され、前記レーザチップが実装されるサブマウントを含み、
    前記サブマウントは、電極分割部によって電気的に絶縁された第１当接部と第２当接部を含み、
    前記第１電極は、前記第１当接部を介して前記２つの側面ピンの何れか一方に電気的に接続され、
    前記第２電極は、前記第２当接部を介して前記２つの側面ピンの他方に電気的に接続され、
    前記共通電極は、前記正面ピンに電気的に接続されること
    を特徴とするレーザ素子。
12. 少なくとも２つ以上の発光点を有する発光部と、
    前記発光部が搭載される端子部材とを備えるレーザ素子であって、
    前記端子部材は、
    実装面に前記発光部が実装される基台部と、
    前記基台部が、表面の略中央に設けられた土台と、
    前記土台の裏面から延びる４つのピンとを有し、
    前記発光部は、前記土台の表面から見た状態で、前記４つのピンで囲まれた範囲内に位置し、
    前記４つのピンは、前記土台の表面から見た状態において、前記実装面に対向する位置に設けられた正面ピンと、前記発光部を間に挟む位置で、前記正面ピンに対向して設けられた背面ピンと、前記実装面に沿う側面方向で、前記発光部を間に挟むように対向して設けられた２つの側面ピンとで構成され、
    前記基台部は、前記側面方向での端部を切り欠いた庇部が設けられ、
    前記２つの側面ピンは、前記土台の表面から見た状態において、前記庇部と少なくとも一部が重複する位置に設けられていること
    を特徴とするレーザ素子。

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