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JP2023039772A - optical device - Google Patents

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JP2023039772A
JP2023039772A JP2021147052A JP2021147052A JP2023039772A JP 2023039772 A JP2023039772 A JP 2023039772A JP 2021147052 A JP2021147052 A JP 2021147052A JP 2021147052 A JP2021147052 A JP 2021147052A JP 2023039772 A JP2023039772 A JP 2023039772A
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JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
emitting element
substrate
photoelectric conversion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021147052A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勇一 三浦
Yuichi Miura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Electronics Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Electronics Co Ltd, Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Electronics Co Ltd
Priority to JP2021147052A priority Critical patent/JP2023039772A/en
Publication of JP2023039772A publication Critical patent/JP2023039772A/en
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Abstract

To provide an optical device with which it is possible to detect with high accuracy the luminous energy of light emitted from each of a plurality of mounted light-emitting elements.SOLUTION: An optical device 1 comprises: a substrate; a first light-emitting element mounted to the substrate, for emitting first light having a first wavelength; a second light-emitting element for emitting second light having a second wavelength that is different from the first wavelength; an optical element for emitting emitted light from an other end in correspondence to the fact that light is entered from the first light-emitting element; a first photoelectric conversion element for outputting a current from the first light-emitting element that corresponds to the luminous energy of the first light; a second photoelectric conversion element for outputting a current from the second light-emitting element that corresponds to the luminous energy of the second light; and a first shield wall located between the first light-emitting element and first photoelectric conversion element and the second light-emitting element and second photoelectric conversion element, for preventing the first light from entering the second photoelectric conversion element and preventing the second light from entering the first photoelectric conversion element.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、光デバイスに関する。 The present invention relates to optical devices.

赤色、緑色及び青色の光を出射するレーザダイオードを発光素子として使用する光デバイスにおいて、レーザダイオードのそれぞれから出射される光の光量を検出する技術が知られている。例えば、特許文献1には、出射光の一部をミラーによって分光し、分光された光の光量をフォトダイオードで検出する技術が記載されている。特許文献1に記載される技術では、440nmから640nmまでの赤色、緑色及び青色の光の波長を検出可能な感度特性を有するフォトダイオードを採用することで、三色混合された合波光の光量を高感度に検出することができる。 2. Description of the Related Art In an optical device using laser diodes that emit red, green, and blue light as light emitting elements, a technique for detecting the amount of light emitted from each of the laser diodes is known. For example, Patent Literature 1 describes a technique in which a part of emitted light is split by a mirror and the light intensity of the split light is detected by a photodiode. In the technique described in Patent Document 1, by adopting a photodiode having sensitivity characteristics capable of detecting wavelengths of red, green, and blue light from 440 nm to 640 nm, the light amount of combined light mixed with three colors is detected. It can be detected with high sensitivity.

特開2016-15415号公報JP 2016-15415 A

しかしながら、特許文献1に記載される技術では、三色混合された合波光の光量を検出するため、赤色、緑色及び青色の光を出射するレーザダイオードのそれぞれから出射される光の光量を別個に検出することは容易ではない。レーザダイオードのそれぞれの近傍にフォトダイオードを配置することで、レーザダイオードのそれぞれから出射される光の光量を別個に検出することができる。しかしながら、レーザダイオードが隣接して配置されるとき、隣接して配置される他のレーザダイオードから光が入射して、レーザダイオードのそれぞれから出射される光の光量の検出精度が低下するおそれがある。 However, in the technique described in Patent Document 1, in order to detect the light intensity of the combined light in which the three colors are mixed, the light intensity of the light emitted from each of the laser diodes emitting red, green, and blue light is separately measured. Not easy to detect. By arranging the photodiodes in the vicinity of the respective laser diodes, it is possible to separately detect the amount of light emitted from each of the laser diodes. However, when laser diodes are arranged adjacently, light may enter from other laser diodes arranged adjacently, and the detection accuracy of the amount of light emitted from each of the laser diodes may decrease. .

本発明は、このような課題を解決するものであり、実装される複数の発光素子のそれぞれから出射される光の光量を高精度に検出可能な光デバイスを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such problems and to provide an optical device capable of detecting with high accuracy the amount of light emitted from each of a plurality of mounted light emitting elements.

本発明に係る光デバイスは、基板と、基板に実装され、第1の波長を有する第1光を出射する第1発光素子と、第1発光素子と並んで基板に配置され、第1の波長と異なる第2の波長を有する第2光を出射する第2発光素子と、一端が第1発光素子及び第2発光素子に対向するように配置され、第1発光素子から光が入射されることに応じて出射光を他端から出射する光学素子と、第1発光素子の光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、第1発光素子から第1光の光量に応じた電流を出力する第1光電変換素子と、第2発光素子の光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、第2発光素子から第2光の光量に応じた電流を出力する第2光電変換素子と、第1発光素子及び第1光電変換素子と第2発光素子及び第2光電変換素子との間に配置され、第1光が第2光電変換素子に入射することを防止すると共に、第2光が第1光電変換素子に入射することを防止する第1遮蔽壁とを有する。 An optical device according to the present invention includes a substrate, a first light emitting element mounted on the substrate and emitting a first light having a first wavelength, and a first light emitting element arranged on the substrate side by side with the first light emitting element and emitting light having the first wavelength. a second light emitting element that emits a second light having a second wavelength different from the second light emitting element; and an optical element that emits emitted light from the other end in accordance with the light intensity of the first light emitting element. A first photoelectric conversion element for outputting a current and a surface of the second light emitting element opposite to the surface facing the optical element are arranged to face each other, and the second light emitting element outputs a current corresponding to the light amount of the second light. The second photoelectric conversion element is disposed between the first light emitting element and the first photoelectric conversion element and the second light emitting element and the second photoelectric conversion element to prevent the first light from entering the second photoelectric conversion element. and a first shielding wall for preventing the second light from entering the first photoelectric conversion element.

さらに、本発明に係る光デバイスは、第1側板部、第1側板部に対向して配置される第2側板部、第1側板部と第2側板部とを接続する第3側板部、第3側板部に対向して配置される第4側板部、及び第1側板部、第2側板部、第3側板部及び第4側板部を覆うように配置される上板部を有し、第1発光素子、第2発光素子、第1光電変換素子及び第2光電変換素子を収容する収容空間を基板と共に形成する凹部が形成される筐体を更に有し、第1遮蔽壁は、上板部に接合されることが好ましい。 Further, the optical device according to the present invention includes: a first side plate portion; a second side plate portion arranged to face the first side plate portion; a third side plate portion connecting the first side plate portion and the second side plate portion; a fourth side plate portion arranged to face the third side plate portion; and an upper plate portion arranged to cover the first side plate portion, the second side plate portion, the third side plate portion, and the fourth side plate portion; The housing further includes a housing having a concave portion forming a housing space for housing the first light emitting element, the second light emitting element, the first photoelectric conversion element, and the second photoelectric conversion element together with the substrate. It is preferably joined to the part.

さらに、本発明に係る光デバイスでは、上板部は、第1光電変換素子及び第2光電変換素子に対向する位置よりも第1発光素子及び第2発光素子に対向する位置よりも低くなるように形成され、第1光及び第2光を反射する反射面を有することが好ましい。 Further, in the optical device according to the present invention, the upper plate portion is lower than the position facing the first and second photoelectric conversion elements and the position facing the first and second light emitting elements. and has a reflecting surface that reflects the first light and the second light.

さらに、本発明に係る光デバイスでは、反射面は、第1光電変換素子及び第2光電変換素子に対向する位置から第1発光素子及び前記第2発光素子に対向する位置に向かって傾斜する傾斜面であることが好ましい。 Further, in the optical device according to the present invention, the reflective surface is inclined from a position facing the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element toward a position facing the first light emitting element and the second light emitting element. A surface is preferred.

さらに、本発明に係る光デバイスでは、第1発光素子と反対の方向に前記第2発光素子と並んで前記基板に配置され、前記第1の波長及び前記第2の波長と異なる第3の波長を有する第3光を出射する第3発光素子と、前記第3発光素子の前記光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、前記第3発光素子から第3光の光量に応じた電流を出力する第3光電変換素子と、前記第2発光素子及び前記第2光電変換素子と前記第3発光素子及び前記第3光電変換素子との間に配置され、前記第2光が前記第3光電変換素子に入射することを防止すると共に、前記第3光が前記第2光電変換素子に入射することを防止する第3遮蔽壁とを更に有することが好ましい。 Further, in the optical device according to the present invention, the third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength is arranged on the substrate side by side with the second light emitting element in a direction opposite to the first light emitting element. and a surface of the third light emitting element opposite to the surface facing the optical element, and the light amount of the third light from the third light emitting element a third photoelectric conversion element that outputs a corresponding current, and is arranged between the second light emitting element and the second photoelectric conversion element and the third light emitting element and the third photoelectric conversion element, and It is preferable to further include a third shielding wall that prevents the third light from entering the third photoelectric conversion element and prevents the third light from entering the second photoelectric conversion element.

さらに、本発明に係る光デバイスは、基板に配置され、前記第1発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第1サブ基板と、前記第1サブ基板と並んで前記基板に配置され、前記第2発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第2サブ基板と、前記第3発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第3サブ基板と、前記光学素子の他端を支持する架台と、前記第1サブ基板、前記第2サブ基板及び前記第3サブ基板と前記架台とに支持された前記光学素子に覆われるように、前記基板に実装される温度検出センサとを更に有することが好ましい。 Further, in the optical device according to the present invention, a first sub-substrate is arranged on a substrate, the first light-emitting element is mounted thereon, and the first sub-substrate supports one end of the optical element; a second sub-board on which the second light emitting element is mounted and which supports one end of the optical element; and a third sub-board on which the third light emitting element is mounted and which supports one end of the optical element. so as to be covered with a sub-board, a mount supporting the other end of the optical element, and the optical element supported by the first sub-board, the second sub-board, the third sub-board, and the mount, It is preferable to further have a temperature detection sensor mounted on the substrate.

本発明に係る光デバイスは、実装される複数の発光素子のそれぞれから出射される光の光量を別個に検出することができる。 The optical device according to the present invention can separately detect the amount of light emitted from each of the plurality of mounted light-emitting elements.

第1実施形態に係る光デバイスの斜視図である。1 is a perspective view of an optical device according to a first embodiment; FIG. 図1に示す光デバイスの筐体を除いた斜視図である。2 is a perspective view of the optical device shown in FIG. 1 with the housing removed; FIG. 図1に示す光デバイスの分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of the optical device shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す光デバイスの底面図である。2 is a bottom view of the optical device shown in FIG. 1; FIG. 図1に示すD-D線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line DD shown in FIG. 1; 図1に示すE-E線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG. 1; 図1に示す光デバイスの筐体を除いた背面図である。FIG. 2 is a rear view of the optical device shown in FIG. 1 with the housing removed; 図1に示す光デバイスの拡大側面図である。2 is an enlarged side view of the optical device shown in FIG. 1; FIG. (a)は図1に示す筐体の斜視図(その1)であり、(b)は図1に示す筐体の斜視図(その2)である。(a) is a perspective view (part 1) of the housing shown in FIG. 1, and (b) is a perspective view (part 2) of the housing shown in FIG. (a)は図2に示す第1サブ基板の斜視図であり、(b)は(a)において一点鎖線Aで示される部分の拡大斜視図である。(a) is a perspective view of the first sub-board shown in FIG. 2, and (b) is an enlarged perspective view of a portion indicated by a dashed line A in (a). (a)は図2に示す第2サブ基板の斜視図であり、(b)は(a)において一点鎖線Bで示される部分の拡大斜視図である。(a) is a perspective view of a second sub-board shown in FIG. 2, and (b) is an enlarged perspective view of a portion indicated by a dashed line B in (a). (a)は図2に示す第3サブ基板の斜視図であり、(b)は(a)において一点鎖線Cで示される部分の拡大斜視図である。(a) is a perspective view of a third sub-board shown in FIG. 2, and (b) is an enlarged perspective view of a portion indicated by a dashed line C in (a). 図2に示す光学素子の内部ブロック図である。3 is an internal block diagram of the optical element shown in FIG. 2; FIG. 変形例に係るサブ基板の製造方法を示す図であり、(a)は第1工程を示し、(b)は第2工程を示し、(c)は第3工程を示し、(d)は第4工程を示す。FIG. 10 is a diagram showing a method of manufacturing a sub-board according to a modification, in which (a) shows the first step, (b) shows the second step, (c) shows the third step, and (d) shows the second step. 4 steps are shown.

以下、本開示の一側面に係る光デバイスについて図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 An optical device according to one aspect of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present disclosure is not limited to those embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

(実施形態に係る光デバイスの構成及び機能)
図1は第1実施形態に係る光デバイスの斜視図であり、図2は図1に示す光デバイスの筐体を除いた斜視図であり、図3は図1に示す光デバイスの分解斜視図であり、図4は図1に示す光デバイスの底面図である。図5は図1に示すD-D線に沿う断面図であり、図6は図1に示すE-E線に沿う断面図であり、図7は図1に示す光デバイスの筐体を除いた背面図であり、図8は図1に示す光デバイスの拡大側面図である。
(Structure and function of optical device according to embodiment)
1 is a perspective view of the optical device according to the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the optical device shown in FIG. 1 with the housing removed, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical device shown in FIG. , and FIG. 4 is a bottom view of the optical device shown in FIG. 5 is a cross-sectional view along line DD shown in FIG. 1, FIG. 6 is a cross-sectional view along line EE shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical device shown in FIG. 8 is an enlarged side view of the optical device shown in FIG. 1. FIG.

光デバイス1は、第1基板2と、第2基板3と、筐体4と、第1フォトダイオード5と、第2フォトダイオード6と、第3フォトダイオード7と、第1ツェナーダイオード8と、第2ツェナーダイオード9と、第3ツェナーダイオード10とを有する。また、光デバイス1は、第1サブ基板11と、第2サブ基板12と、第3サブ基板13と、第1発光素子14と、第2発光素子15と、第3発光素子16と、光学素子17と、架台18と、レンズ19と、サーミスタ20とを更に有する。光デバイス1は、外部から所定の電圧が印加されることに応じて、白色光を出射する。 The optical device 1 includes a first substrate 2, a second substrate 3, a housing 4, a first photodiode 5, a second photodiode 6, a third photodiode 7, a first Zener diode 8, It has a second Zener diode 9 and a third Zener diode 10 . Further, the optical device 1 includes a first sub-substrate 11, a second sub-substrate 12, a third sub-substrate 13, a first light emitting element 14, a second light emitting element 15, a third light emitting element 16, an optical It further comprises an element 17 , a pedestal 18 , a lens 19 and a thermistor 20 . The optical device 1 emits white light in response to application of a predetermined voltage from the outside.

第1基板2及び第2基板3は、例えば窒化アルミ等の剛性及び放熱性が高い材料で形成される。第1基板2は、矩形の平面形状を有し、光デバイス1の底面を形成する。第1基板2の表面には第2基板3が配置され、第1基板2の裏面には光デバイス1を制御する制御装置と光デバイス1との間を電気的な接続するための複数の電極対が配置される。第1基板2の裏面に配置される電極対は、第1フォトダイオード5と、第2フォトダイオード6と、第3フォトダイオード7のアノード及びカソードに接続される電極対2r1、2g1及び2b1を含む。また、第1基板2の裏面に配置される電極対は、第1発光素子14、第2発光素子15及び第3発光素子の表面電極及び裏面電極に接続される電極対2r2、2g2及び2b2を含む。さらに、第1基板2の裏面に配置される電極対は、サーミスタ20の両端に接続された電極対2sを含む。 The first substrate 2 and the second substrate 3 are made of a material having high rigidity and heat dissipation, such as aluminum nitride. The first substrate 2 has a rectangular planar shape and forms the bottom surface of the optical device 1 . A second substrate 3 is arranged on the front surface of the first substrate 2, and a plurality of electrodes for electrically connecting a controller for controlling the optical device 1 and the optical device 1 on the rear surface of the first substrate 2. pairs are placed. The electrode pairs arranged on the back surface of the first substrate 2 include electrode pairs 2r1, 2g1 and 2b1 connected to the anode and cathode of the first photodiode 5, the second photodiode 6, and the third photodiode 7. . The electrode pairs arranged on the back surface of the first substrate 2 are electrode pairs 2r2, 2g2 and 2b2 connected to the front and back electrodes of the first light emitting element 14, the second light emitting element 15 and the third light emitting element. include. Furthermore, the electrode pairs arranged on the back surface of the first substrate 2 include an electrode pair 2 s connected to both ends of the thermistor 20 .

第1基板2の外縁には、第1基板2と筐体4とを接合するための接合部材201が配置される。接合部材201は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材である。なお、第1基板2及び第2基板3は、別体の基板であるが、実施形態に係る光デバイスでは、第1基板2及び第2基板3は、一体の基板であってもよい。 A bonding member 201 for bonding the first substrate 2 and the housing 4 is arranged on the outer edge of the first substrate 2 . The joining member 201 is a joining member such as a gold-tin alloy paste material that has a higher melting point than solder. Although the first substrate 2 and the second substrate 3 are separate substrates, in the optical device according to the embodiment, the first substrate 2 and the second substrate 3 may be a single substrate.

第2基板3の表面には、第1フォトダイオード5~第3ツェナーダイオード10、第1サブ基板11~第3サブ基板13、架台18及びサーミスタ20が表面に実装される。第1フォトダイオード5~第3ツェナーダイオード10、第1サブ基板11~第3サブ基板13、架台18及びサーミスタ20が実装される領域以外の表面の領域は、絶縁層であるソルダーペースト301に覆われる。また、第2基板3の裏面は、第1基板2の表面に形成された接合パターンと接合される接合パターンが形成される。第1基板2の表面及び第2基板3の裏面に形成される接合パターンは、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成される。 A first photodiode 5 to a third Zener diode 10, a first sub-substrate 11 to a third sub-substrate 13, a mount 18, and a thermistor 20 are mounted on the surface of the second substrate 3. FIG. The surface area other than the area where the first photodiode 5 to third Zener diode 10, first sub-board 11 to third sub-board 13, base 18 and thermistor 20 are mounted is covered with solder paste 301 as an insulating layer. will be Also, on the back surface of the second substrate 3, a bonding pattern that is bonded to the bonding pattern formed on the front surface of the first substrate 2 is formed. The bonding patterns formed on the front surface of the first substrate 2 and the back surface of the second substrate 3 are formed by a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a higher melting point than solder.

筐体4は、アルミナ等の剛性且つ放熱特性が高い金属材料で形成された収容部材であり、底面が第1基板2の外縁に配置された接合部材によって接合されることで、第1基板2と共に、気密性が高く、水分及び有機物等の不純物が侵入し難い収容空間を形成する。筐体4及び第1基板2によって形成される気密封止された収容空間には、第1フォトダイオード5~サーミスタ20が収容される。 The housing 4 is a housing member made of a metal material such as alumina that is rigid and has high heat dissipation properties. At the same time, it forms a storage space that is highly airtight and into which impurities such as moisture and organic matter are less likely to enter. The first photodiode 5 to the thermistor 20 are accommodated in a hermetically sealed accommodation space formed by the housing 4 and the first substrate 2 .

筐体4の長手方向の一方の側板部には、白色光が出射される円形状の出射孔401が形成される。出射孔401を覆うように筐体4の長手方向の一方の側板部には、ガラス等の光透過材料で形成され、収容空間を封止する光透過シート402が配置される。 A circular emission hole 401 through which white light is emitted is formed in one side plate portion in the longitudinal direction of the housing 4 . A light-transmitting sheet 402 formed of a light-transmitting material such as glass and sealing the housing space is arranged on one side plate portion of the housing 4 in the longitudinal direction so as to cover the emission hole 401 .

図9(a)は筐体4の斜視図(その1)であり、図9(b)は筐体4の斜視図(その2)である。 9A is a perspective view of the housing 4 (Part 1), and FIG. 9B is a perspective view of the housing 4 (Part 2).

筐体4は、第1側板部411と、第2側板部412と、第3側板部413と、第4側板部414と、上板部415とを有する。筐体4は、第1フォトダイオード5~サーミスタ20を収容する収容空間を第1基板2及び第2基板3と共に形成する凹部416が形成される。 The housing 4 has a first side plate portion 411 , a second side plate portion 412 , a third side plate portion 413 , a fourth side plate portion 414 and an upper plate portion 415 . The housing 4 is formed with a concave portion 416 forming an accommodation space for accommodating the first photodiode 5 to the thermistor 20 together with the first substrate 2 and the second substrate 3 .

第1側板部411は、矩形状の形状を有し、上板部415の長手方向の端部に配置され、筐体4が第1基板2及び第2基板3に接合されたときに、第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7の近傍に配置される。第2側板部412は、第1側板部411と同一の形状を有し、上板部415の長手方向の第1側板部411が配置される端部と反対の端部に配置され、出射孔401が形成される。 The first side plate portion 411 has a rectangular shape and is arranged at the longitudinal end portion of the upper plate portion 415 so that when the housing 4 is bonded to the first substrate 2 and the second substrate 3, the first side plate portion 411 has a rectangular shape. It is arranged near the first photodiode 5 to the third photodiode 7 . The second side plate portion 412 has the same shape as the first side plate portion 411, and is arranged at the end opposite to the longitudinal end of the upper plate portion 415 where the first side plate portion 411 is arranged. 401 is formed.

第3側板部413は、矩形状の形状を有し、上板部415の短手方向の端部に配置され、第1側板部411と第2側板部412との間を接続する。第4側板部414は、矩形状の形状を有し、上板部415の短手方向の端部に第3側板部413に対向するように配置され、第1側板部411と第2側板部412との間を接続する。 The third side plate portion 413 has a rectangular shape, is arranged at an end portion in the short direction of the upper plate portion 415 , and connects the first side plate portion 411 and the second side plate portion 412 . The fourth side plate portion 414 has a rectangular shape and is arranged at the end of the upper plate portion 415 in the short direction so as to face the third side plate portion 413. The first side plate portion 411 and the second side plate portion 412.

上板部415は、矩形の平面形状を有し、第1側板部411~第4側板部414の上端を覆うように配置される。上板部415は、第1発光素子14、第2発光素子15及び第3発光素子16のそれぞれから出射された第1光~第3光を反射する反射面417を有する。反射面417は、第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7に対向する位置が第1発光素子14~第3発光素子16に対向する位置よりも低くなるように配置される傾斜面として形成される。反射面417は、第1発光素子14から出射される第1光を第1フォトダイオード5に反射し、第2発光素子15から出射される第2光を第2フォトダイオード6に反射し、第3発光素子16から出射される第3光を第3フォトダイオード7に反射する。 The upper plate portion 415 has a rectangular planar shape and is arranged so as to cover the upper ends of the first side plate portion 411 to the fourth side plate portion 414 . The upper plate portion 415 has a reflecting surface 417 that reflects the first to third lights emitted from the first light emitting element 14, the second light emitting element 15, and the third light emitting element 16, respectively. The reflecting surface 417 is formed as an inclined surface arranged so that the position facing the first photodiode 5 to the third photodiode 7 is lower than the position facing the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16. be. The reflecting surface 417 reflects the first light emitted from the first light emitting element 14 to the first photodiode 5, reflects the second light emitted from the second light emitting element 15 to the second photodiode 6, and reflects the second light emitted from the second light emitting element 15 to the second photodiode 6. 3 The third light emitted from the light emitting element 16 is reflected to the third photodiode 7 .

筐体4は、上板部415に接合され、筐体4に一体化される第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422を更に有する。第1遮蔽壁421は、一端が第1側板部411に接し、第1発光素子14及び第1フォトダイオード5と第2発光素子15及び第2フォトダイオード6との間を延伸するように配置される。第1遮蔽壁421は、第1発光素子14から出射される第1光が第2フォトダイオード6に入射することを防止すると共に、第2発光素子15から出射される第2光が第1フォトダイオード5に入射することを防止する。 The housing 4 further has a first shielding wall 421 and a second shielding wall 422 that are joined to the upper plate portion 415 and integrated with the housing 4 . The first shielding wall 421 has one end in contact with the first side plate portion 411 and is arranged to extend between the first light emitting element 14 and the first photodiode 5 and the second light emitting element 15 and the second photodiode 6 . be. The first shielding wall 421 prevents the first light emitted from the first light emitting element 14 from entering the second photodiode 6, and prevents the second light emitted from the second light emitting element 15 from entering the first photodiode. It prevents the diode 5 from being incident.

第2遮蔽壁422は、一端が第1側板部411に接し、第2発光素子15及び第2フォトダイオード6と第3発光素子16及び第3フォトダイオード7との間を第1遮蔽壁421と平行に延伸するように配置される。第2遮蔽壁422は、第2発光素子15から出射される第2光が第3フォトダイオード7に入射することを防止すると共に、第3発光素子16から出射される第3光が第2フォトダイオード6に入射することを防止する。 The second shielding wall 422 has one end in contact with the first side plate portion 411 , and the first shielding wall 421 separates the second light emitting element 15 and the second photodiode 6 from the third light emitting element 16 and the third photodiode 7 . arranged to extend in parallel. The second shielding wall 422 prevents the second light emitted from the second light emitting element 15 from entering the third photodiode 7 and prevents the third light emitted from the third light emitting element 16 from entering the second photodiode. It prevents the light from entering the diode 6 .

第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422は、筐体4の母材を切削加工することにより形成されてもよく、筐体4に凹部416が形成された後に、上板部415に金属粉末射出成形(Metal Injection Molding、MIM)を施すことより形成されてもよい。 The first shielding wall 421 and the second shielding wall 422 may be formed by cutting the base material of the housing 4 , and after the recess 416 is formed in the housing 4 , metal powder It may be formed by applying injection molding (Metal Injection Molding, MIM).

第1フォトダイオード5、第2フォトダイオード6及び第3フォトダイオード7は、シリコン及びゲルマニウム等により形成されたフォトダイオードである。第1フォトダイオード5、第2フォトダイオード6及び第3フォトダイオード7は、第2基板3の長手方向の端部に配列される。第1フォトダイオード5、第2フォトダイオード6及び第3フォトダイオード7は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に形成される接合パターンに接合される。 The first photodiode 5, the second photodiode 6, and the third photodiode 7 are photodiodes made of silicon, germanium, or the like. A first photodiode 5 , a second photodiode 6 and a third photodiode 7 are arranged at the longitudinal ends of the second substrate 3 . The first photodiode 5, the second photodiode 6, and the third photodiode 7 are bonded to a bonding pattern formed on the surface of the second substrate 3 by a bonding material having a higher melting point than solder, such as a gold-tin alloy paste material. be.

第1フォトダイオード5は、第1発光素子14の光学素子17に対向する面と反対の面に対向して配置され、第1発光素子14から第1光の光量に応じた電流を出力する。第1フォトダイオード5は、第2基板3の短手方向の位置が第1発光素子14の短手方向の位置と一致するように配置される。第1フォトダイオード5のアノード及びカソードは、第1基板2及び第2基板3を介して第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2r1に接続される。第1フォトダイオード5は、第1発光素子14から出射される光を検出し、検出した光の光量に応じた電流を、第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2r1を介して制御装置に出力する。 The first photodiode 5 is arranged to face the surface of the first light emitting element 14 opposite to the surface facing the optical element 17 , and outputs a current corresponding to the light amount of the first light from the first light emitting element 14 . The first photodiode 5 is arranged so that the position of the second substrate 3 in the short direction coincides with the position of the first light emitting element 14 in the short direction. The anode and cathode of the first photodiode 5 are connected to a pair of electrode pairs 2r1 formed on the rear surface of the first substrate 2 via the first substrate 2 and the second substrate 3, respectively. The first photodiode 5 detects the light emitted from the first light emitting element 14, and transmits a current corresponding to the light intensity of the detected light through a pair of electrode pairs 2r1 formed on the back surface of the first substrate 2. Output to the controller.

第2フォトダイオード6は、第2発光素子15の光学素子17に対向する面と反対の面に対向して配置され、第2発光素子15から第2光の光量に応じた電流を出力する。第2フォトダイオード6は、第2基板3の短手方向の位置が第2発光素子15の短手方向の位置と一致するように配置される。第2フォトダイオード6のアノード及びカソードは、第1基板2及び第2基板3を介して第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2g1に接続される。第2フォトダイオード6は、第2発光素子15から出射される光を検出し、検出した光の光量に応じた電流を、第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2g1を介して制御装置に出力する。 The second photodiode 6 is arranged to face the surface of the second light emitting element 15 opposite to the surface facing the optical element 17 , and outputs a current corresponding to the amount of the second light from the second light emitting element 15 . The second photodiode 6 is arranged so that the position of the second substrate 3 in the widthwise direction coincides with the position of the second light emitting element 15 in the widthwise direction. The anode and cathode of the second photodiode 6 are connected to a pair of electrode pairs 2g1 formed on the rear surface of the first substrate 2 via the first substrate 2 and the second substrate 3, respectively. The second photodiode 6 detects the light emitted from the second light emitting element 15, and transmits a current corresponding to the light intensity of the detected light through a pair of electrode pairs 2g1 formed on the back surface of the first substrate 2. Output to the controller.

第3フォトダイオード7は、第3発光素子16の光学素子17に対向する面と反対の面に対向して配置され、第3発光素子16から第3光の光量に応じた電流を出力する。第3フォトダイオード7は、第2基板3の短手方向の位置が第3発光素子16の短手方向の位置と一致するように配置される。第3フォトダイオード7のアノード及びカソードは、第1基板2及び第2基板3を介して第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2b1に接続される。第3フォトダイオード7は、第3発光素子16から出射される光を検出し、検出した光の光量に応じた電流を、第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2b1を介して制御装置に出力する。 The third photodiode 7 is arranged to face the surface of the third light emitting element 16 opposite to the surface facing the optical element 17 , and outputs current from the third light emitting element 16 according to the amount of the third light. The third photodiode 7 is arranged so that the position of the second substrate 3 in the short direction coincides with the position of the third light emitting element 16 in the short direction. The anode and cathode of the third photodiode 7 are connected to a pair of electrode pairs 2b1 formed on the rear surface of the first substrate 2 via the first substrate 2 and the second substrate 3, respectively. The third photodiode 7 detects the light emitted from the third light emitting element 16, and transmits a current corresponding to the light intensity of the detected light through a pair of electrode pairs 2b1 formed on the back surface of the first substrate 2. Output to the controller.

第1ツェナーダイオード8、第2ツェナーダイオード9及び第3ツェナーダイオード10は、第1発光素子14、第2発光素子15及び第3発光素子16のそれぞれに過電圧が印加されることを防止する過電圧防止素子である。第1ツェナーダイオード8は、第1フォトダイオード5と第1サブ基板11との間に配置される。第2ツェナーダイオード9は、第2フォトダイオード6と第2サブ基板12との間に配置される。第3ツェナーダイオード10は、第3フォトダイオード7と第3サブ基板13との間に配置される。第1ツェナーダイオード8、第2ツェナーダイオード9及び第3ツェナーダイオード10は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に形成される接合パターンに接合される。 The first zener diode 8, the second zener diode 9, and the third zener diode 10 are overvoltage protection devices that prevent overvoltage from being applied to the first light emitting element 14, the second light emitting element 15, and the third light emitting element 16, respectively. element. A first Zener diode 8 is arranged between the first photodiode 5 and the first sub-substrate 11 . A second Zener diode 9 is arranged between the second photodiode 6 and the second sub-substrate 12 . A third Zener diode 10 is arranged between the third photodiode 7 and the third sub-substrate 13 . The first Zener diode 8, the second Zener diode 9, and the third Zener diode 10 are bonded to a bonding pattern formed on the surface of the second substrate 3 by a bonding material having a higher melting point than solder, such as a gold-tin alloy paste material. be.

第1ツェナーダイオード8は第1発光素子14に並列接続され、第1発光素子14に過電圧が印加されるおそれがあるときに降伏電流を流して、第1発光素子14に過電圧が印加されることを防止する。 The first Zener diode 8 is connected in parallel to the first light emitting element 14, and applies a breakdown current to the first light emitting element 14 when an overvoltage is likely to be applied to the first light emitting element 14. to prevent

第2ツェナーダイオード9は第2発光素子15に並列接続され、第2発光素子15に過電圧が印加されるおそれがあるときに降伏電流を流して、第2発光素子15に過電圧が印加されることを防止する。 The second Zener diode 9 is connected in parallel to the second light emitting element 15, and applies a breakdown current to the second light emitting element 15 when an overvoltage is likely to be applied to the second light emitting element 15. to prevent

第3ツェナーダイオード10は第3発光素子16に並列接続され、第3発光素子16に過電圧が印加されるおそれがあるときに降伏電流を流して、第3発光素子16に過電圧が印加されることを防止する。 The third Zener diode 10 is connected in parallel to the third light emitting element 16, and applies a breakdown current to the third light emitting element 16 when overvoltage is likely to be applied to the third light emitting element 16. to prevent

図10(a)は第1サブ基板11の斜視図であり、図10(b)は図10(a)において一点鎖線Aで示される部分の拡大斜視図である。 10(a) is a perspective view of the first sub-board 11, and FIG. 10(b) is an enlarged perspective view of the portion indicated by the dashed line A in FIG. 10(a).

第1サブ基板11は、第1基台21と、第1発光素子パターン22と、第1光学素子パターン23とを有し、第2基板3に実装される。第1基台21は、シリコンで形成された略直方体状の部材であり、表面に第1実装面24及び第2実装面25が第1段差26を介して形成される。第1サブ基板11は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に接合される。 The first sub-board 11 has a first base 21 , a first light-emitting element pattern 22 and a first optical element pattern 23 and is mounted on the second substrate 3 . The first base 21 is a substantially rectangular parallelepiped member made of silicon. The first sub-substrate 11 is bonded to the surface of the second substrate 3 by a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder.

第1発光素子パターン22は、表面活性化接合により、第1実装面24に接合される。また、第1発光素子パターン22は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第1実装面24に配置されてもよい。第1発光素子パターン22の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第1発光素子パターン22は、表面活性化結合により第1発光素子14の裏面電極を第1サブ基板11に接合する。 The first light emitting element pattern 22 is bonded to the first mounting surface 24 by surface activated bonding. Also, the first light emitting element pattern 22 may be formed of a bonding material such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder, and may be arranged on the first mounting surface 24 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the first light emitting device pattern 22 . The first light emitting element pattern 22 joins the back electrode of the first light emitting element 14 to the first sub-substrate 11 by surface activated bonding.

第1光学素子パターン23は、表面活性化接合により、第2実装面25に接合される。また、第1光学素子パターン23は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第2実装面25に配置されてもよい。第1光学素子パターン23の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第1光学素子パターン23は、表面活性化結合により光学素子17を第1サブ基板11に接合する。 The first optical element pattern 23 is bonded to the second mounting surface 25 by surface activated bonding. Also, the first optical element pattern 23 may be formed of a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder, and may be arranged on the second mounting surface 25 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the first optical element pattern 23 . The first optical element pattern 23 joins the optical element 17 to the first sub-substrate 11 by surface activated bonding.

第1実装面24及び第2実装面25のそれぞれは、矩形状の平面形状を有する。第1実装面24の第1サブ基板11の底面からの高さは、第2実装面25の第1サブ基板11の底面からの高さよりも低い。第2実装面25は、第1段差26から第1発光素子14の先端が突出することで端部が第1発光素子14の先端の下方に位置すると共に、湾曲しながら第2実装面25の反対側の端部に延伸する第1凹部27が形成される。第1凹部27には、第1光学素子パターン23は、配置されない。 Each of the first mounting surface 24 and the second mounting surface 25 has a rectangular planar shape. The height of the first mounting surface 24 from the bottom surface of the first sub-board 11 is lower than the height of the second mounting surface 25 from the bottom surface of the first sub-board 11 . The end of the second mounting surface 25 is positioned below the tip of the first light emitting element 14 by projecting the tip of the first light emitting element 14 from the first step 26 . A first recess 27 is formed extending to the opposite end. The first optical element pattern 23 is not arranged in the first concave portion 27 .

図11(a)は第2サブ基板12の斜視図であり、図11(b)は図11(a)において一点鎖線Bで示される部分の拡大斜視図である。 11(a) is a perspective view of the second sub-board 12, and FIG. 11(b) is an enlarged perspective view of the portion indicated by the dashed line B in FIG. 11(a).

第2サブ基板12は、第2基台31と、第2発光素子パターン32と、第2光学素子パターン33とを有し、第2基板3に実装される。第2基台31は、シリコンで形成された略直方体状の部材であり、表面に第3実装面34及び第4実装面35が第2段差36を介して形成される。第2基台31の幅及び高さは、第1基台21の幅及び高さと略同一である。一方、第2基台31の長さは、第1基台21のよりも短い。第2サブ基板12は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に接合される。 The second sub-board 12 has a second base 31 , a second light-emitting element pattern 32 and a second optical element pattern 33 and is mounted on the second substrate 3 . The second base 31 is a substantially rectangular parallelepiped member made of silicon. The width and height of the second base 31 are substantially the same as the width and height of the first base 21 . On the other hand, the length of the second base 31 is shorter than that of the first base 21 . The second sub-substrate 12 is bonded to the surface of the second substrate 3 by a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder.

第2発光素子パターン32は、表面活性化接合により、第3実装面34に接合される。また、第2発光素子パターン32は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第3実装面34に配置されてもよい。第2発光素子パターン32の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第2発光素子パターン32は、表面活性化結合により第2発光素子15の裏面電極を第2サブ基板12に接合する。 The second light emitting element pattern 32 is bonded to the third mounting surface 34 by surface activated bonding. Also, the second light emitting element pattern 32 may be formed of a bonding material such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder, and may be arranged on the third mounting surface 34 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the second light emitting device pattern 32 . The second light emitting element pattern 32 joins the back electrode of the second light emitting element 15 to the second sub-substrate 12 by surface activated bonding.

第2光学素子パターン33は、表面活性化接合により、第4実装面35に接合される。また、表面活性化接合により、第4実装面35に接合される。金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第4実装面35に配置されてもよい。第2光学素子パターン33の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第2光学素子パターン33は、表面活性化結合により光学素子17を第2サブ基板12に接合する。 The second optical element pattern 33 is bonded to the fourth mounting surface 35 by surface activated bonding. It is also bonded to the fourth mounting surface 35 by surface activated bonding. It may be formed of a bonding member having a melting point higher than that of solder, such as a gold-tin alloy paste material, and may be arranged on the fourth mounting surface 35 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the second optical element pattern 33 . The second optical element pattern 33 joins the optical element 17 to the second sub-substrate 12 by surface activated bonding.

第3実装面34及び第4実装面35のそれぞれは、矩形状の平面形状を有する。第3実装面34の第2サブ基板12の底面からの高さは、第4実装面35の第2サブ基板12の底面からの高さよりも低い。第4実装面35の第1サブ基板11の底面からの高さは、第2実装面25の第1サブ基板11の底面からの高さと等しい。第4実装面35は、第2段差36から第2発光素子15の先端が突出することで端部が第2発光素子15の先端の下方に位置すると共に、湾曲しながら長手方向の一対の辺の一方に延伸する第2凹部37が形成される。第2凹部37には、第2光学素子パターン33は、配置されない。 Each of the third mounting surface 34 and the fourth mounting surface 35 has a rectangular planar shape. The height of the third mounting surface 34 from the bottom surface of the second sub-board 12 is lower than the height of the fourth mounting surface 35 from the bottom surface of the second sub-board 12 . The height of the fourth mounting surface 35 from the bottom surface of the first sub-board 11 is equal to the height of the second mounting surface 25 from the bottom surface of the first sub-board 11 . The end of the fourth mounting surface 35 is positioned below the tip of the second light emitting element 15 by protruding the tip of the second light emitting element 15 from the second step 36 . A second recess 37 is formed extending to one side of the . The second optical element pattern 33 is not arranged in the second concave portion 37 .

図12(a)は第3サブ基板13の斜視図であり、図12(b)は図12(a)において一点鎖線Cで示される部分の拡大斜視図である。 12(a) is a perspective view of the third sub-board 13, and FIG. 12(b) is an enlarged perspective view of the portion indicated by the dashed line C in FIG. 12(a).

第3サブ基板13は、第3基台41と、第3発光素子パターン42と、第3光学素子パターン43とを有し、第2基板3に実装される。第3基台41は、シリコンで形成された略直方体状の部材であり、表面に第5実装面44及び第6実装面45が第3段差46を介して形成される。第3基台41は、第2基台31と同一形状を有する。すなわち、第3基台41の長さ、幅及び高さは、第2基台31の長さ、幅及び高さと略同一である。第3サブ基板13は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に接合される。 The third sub-board 13 has a third base 41 , a third light emitting element pattern 42 and a third optical element pattern 43 and is mounted on the second substrate 3 . The third base 41 is a substantially rectangular parallelepiped member made of silicon, and has a surface on which a fifth mounting surface 44 and a sixth mounting surface 45 are formed via a third step 46 . The third base 41 has the same shape as the second base 31 . That is, the length, width and height of the third base 41 are substantially the same as the length, width and height of the second base 31 . The third sub-substrate 13 is bonded to the surface of the second substrate 3 by a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a higher melting point than solder.

第3発光素子パターン42は、表面活性化接合により、第5実装面44に接合される。また、第3発光素子パターン42は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第5実装面44に配置されてもよい。第3発光素子パターン42の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第3発光素子パターン42は、表面活性化結合により第3発光素子16の裏面電極を第3サブ基板13に接合する。 The third light emitting element pattern 42 is bonded to the fifth mounting surface 44 by surface activated bonding. Also, the third light emitting element pattern 42 may be formed of a bonding material such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder, and may be arranged on the fifth mounting surface 44 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the third light emitting device pattern 42 . The third light emitting element pattern 42 joins the back electrode of the third light emitting element 16 to the third sub-substrate 13 by surface activated bonding.

第3光学素子パターン43は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって形成され、第6実装面45に配置される。第3光学素子パターン43の表面には、複数のマイクロバンプが形成される。第3光学素子パターン43は、表面活性化結合により第3発光素子16を第3サブ基板13に接合する。 The third optical element pattern 43 is formed of a bonding member such as a gold-tin alloy paste material having a melting point higher than that of solder, and is arranged on the sixth mounting surface 45 . A plurality of microbumps are formed on the surface of the third optical element pattern 43 . The third optical element pattern 43 joins the third light emitting element 16 to the third sub-substrate 13 by surface activated bonding.

第5実装面44及び第6実装面45のそれぞれは、矩形状の平面形状を有する。第5実装面44の第3サブ基板13の底面からの高さは、第6実装面45の第3サブ基板13の底面からの高さよりも低い。第6実装面45の第1サブ基板11の底面からの高さは、第2実装面25及び第4実装面35の第1サブ基板11の底面からの高さと等しい。第6実装面45は、第3段差46から第3発光素子16の先端が突出することで端部が第3発光素子16の先端の下方に位置すると共に、湾曲しながら長手方向の一対の辺の一方に延伸する第3凹部47が形成される。第3凹部47には、第3光学素子パターン43は、配置されない。 Each of the fifth mounting surface 44 and the sixth mounting surface 45 has a rectangular planar shape. The height of the fifth mounting surface 44 from the bottom surface of the third sub-board 13 is lower than the height of the sixth mounting surface 45 from the bottom surface of the third sub-board 13 . The height of the sixth mounting surface 45 from the bottom surface of the first sub-board 11 is equal to the height of the second mounting surface 25 and the fourth mounting surface 35 from the bottom surface of the first sub-board 11 . The end of the sixth mounting surface 45 is located below the tip of the third light emitting element 16 by protruding the tip of the third light emitting element 16 from the third step 46, and the sixth mounting surface 45 is curved to form a pair of sides in the longitudinal direction. A third recess 47 extending to one side is formed. The third optical element pattern 43 is not arranged in the third concave portion 47 .

第1サブ基板11の第1実装面24と第2実装面25との間に形成される第1段差26は、ウェットエッチング及びドライエッチングを含む公知のエッチング技術により形成される。第2サブ基板12の第2段差36及び第3サブ基板13の第3段差46は、第1段差26と同様に、公知のエッチング技術により形成される。 A first step 26 formed between the first mounting surface 24 and the second mounting surface 25 of the first sub-board 11 is formed by known etching techniques including wet etching and dry etching. The second step 36 of the second sub-board 12 and the third step 46 of the third sub-board 13 are formed by a known etching technique, like the first step 26 .

第1発光素子14は、ガリウムひ素基板に形成されたレーザダイオードであり、第1基板2の裏面に配置される電極対2r2を介しての表面電極と裏面電極との間に順方向電圧が印加されることに応じて、赤色光を出射する。第1発光素子14から出射される赤色光は、第1の波長を有する第1光の一例である。 The first light emitting element 14 is a laser diode formed on a gallium arsenide substrate, and a forward voltage is applied between the front surface electrode and the rear surface electrode via an electrode pair 2r2 arranged on the rear surface of the first substrate 2. It emits red light in response to being turned on. The red light emitted from the first light emitting element 14 is an example of first light having a first wavelength.

第1発光素子14から出射される赤色光の波長は、620nmと750nmとの間の範囲内であり、一例では640nmである。第1発光素子14は、マイクロバンプが表面に形成される第1発光素子パターン22を介して第1実装面24に実装される。第1発光素子14の表面電極は不図示のボンディングワイヤを介して一対の電極対2r2の一方に接続され、第1発光素子14の裏面電極は第1発光素子パターン22を介して一対の電極対2r2の他方に接続される。 The wavelength of the red light emitted from the first light emitting element 14 is within the range between 620 nm and 750 nm, and is 640 nm in one example. The first light emitting element 14 is mounted on a first mounting surface 24 via a first light emitting element pattern 22 having microbumps formed thereon. The surface electrode of the first light emitting element 14 is connected to one of the pair of electrodes 2r2 via a bonding wire (not shown), and the back electrode of the first light emitting element 14 is connected to the pair of electrodes via the first light emitting element pattern 22. 2r2.

第2発光素子15は、窒化ガリウム基板に形成されたレーザダイオードであり、第1基板2の裏面に配置される電極対を介して表面電極と裏面電極との間に順方向電圧が印加されることに応じて、緑色光を出射する。第2発光素子15から出射される緑色光は、第1の波長と異なる第2の波長を有する第2光の一例である。 The second light emitting element 15 is a laser diode formed on a gallium nitride substrate, and a forward voltage is applied between the front surface electrode and the rear surface electrode via an electrode pair arranged on the rear surface of the first substrate 2. Green light is emitted accordingly. Green light emitted from the second light emitting element 15 is an example of second light having a second wavelength different from the first wavelength.

第2発光素子15から出射される緑色光の波長は、490nmと570nmとの間の範囲内であり、一例では520nmである。第2発光素子15は、マイクロバンプが表面に形成される第2発光素子パターン32を介して第3実装面34に実装される。第2発光素子15の表面電極は不図示のボンディングワイヤを介して一対の電極対2g2の一方に接続され、第2発光素子15の裏面電極は第2発光素子パターン32を介して一対の電極対2g2の他方に接続される。 The wavelength of green light emitted from the second light emitting element 15 is within the range between 490 nm and 570 nm, and is 520 nm in one example. The second light emitting element 15 is mounted on a third mounting surface 34 via a second light emitting element pattern 32 having microbumps formed thereon. The surface electrode of the second light emitting element 15 is connected to one of the pair of electrodes 2g2 via a bonding wire (not shown), and the back electrode of the second light emitting element 15 is connected to the pair of electrodes via the second light emitting element pattern 32. 2g2.

第3発光素子16は、窒化ガリウム基板に形成されたレーザダイオードであり、第1基板2の裏面に配置される電極対を介して表面電極と裏面電極との間に順方向電圧が印加されることに応じて、青色光を出射する。第3発光素子16から出射される青色光は、第1の波長及び第2の波長と異なる第3の波長を有する第3光の一例である。 The third light emitting element 16 is a laser diode formed on a gallium nitride substrate, and a forward voltage is applied between the front electrode and the back electrode via an electrode pair arranged on the back surface of the first substrate 2. In response, it emits blue light. The blue light emitted from the third light emitting element 16 is an example of third light having a third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength.

第3発光素子16から出射される青色光の波長は、450nmと495nmとの間の範囲内であり、一例では455nmである。第3発光素子16は、マイクロバンプが表面に形成される第3発光素子パターン42を介して第5実装面44に実装される。第3発光素子16の表面電極は不図示のボンディングワイヤを介して一対の電極対2r2の一方に接続され、第3発光素子16の裏面電極は第3発光素子パターン42を介して一対の電極対2r2の他方に接続される。 The wavelength of the blue light emitted from the third light emitting element 16 is within the range between 450 nm and 495 nm, and is 455 nm in one example. The third light emitting element 16 is mounted on a fifth mounting surface 44 via a third light emitting element pattern 42 having microbumps formed thereon. The surface electrode of the third light emitting element 16 is connected to one of the pair of electrodes 2r2 via a bonding wire (not shown), and the back electrode of the third light emitting element 16 is connected to the pair of electrodes via the third light emitting element pattern 42. 2r2.

光学素子17は、シリコン基板に形成された光合波器であり、例えば特許文献1に記載される光合波器である。光学素子17は、シリコンにより形成される基材17aと、光が導光する光導波路であるコアが内部に形成されるクラッド層17bとにより形成される。光学素子17は、第1発光素子14~第3発光素子16のそれぞれから出射される赤色光、緑色光及び青色光を合波して白色光を出射する。クラッド層17bは、基材17aの下面に形成される。 The optical element 17 is an optical multiplexer formed on a silicon substrate, such as the optical multiplexer described in Patent Document 1, for example. The optical element 17 is formed of a base material 17a made of silicon and a clad layer 17b inside which is formed a core, which is an optical waveguide through which light is guided. The optical element 17 multiplexes the red light, the green light, and the blue light emitted from each of the first to third light emitting elements 14 to 16 and emits white light. The clad layer 17b is formed on the lower surface of the base material 17a.

図13は、光学素子17の内部ブロック図である。 FIG. 13 is an internal block diagram of the optical element 17. As shown in FIG.

光学素子17は、第1光導波路51と、第2光導波路52と、第3光導波路53と、第1カプラ54と、第2カプラ55と、第3カプラ56と、位相制御部57とを有する。第1光導波路51、第2光導波路52、第3光導波路53、第1カプラ54、第2カプラ55、第3カプラ56及び位相制御部57は、酸化シリコンで形成されるクラッド層17bの内部に形成されるコアである。第1光導波路51、第2光導波路52及び第3光導波路53の下方には凸部が形成される。第1光導波路51、第2光導波路52及び第3光導波路53の下方に形成される凸部は、第1凹部27、第2凹部37及び第3凹部47のそれぞれに挿入される。 The optical element 17 includes a first optical waveguide 51 , a second optical waveguide 52 , a third optical waveguide 53 , a first coupler 54 , a second coupler 55 , a third coupler 56 , and a phase controller 57 . have. The first optical waveguide 51, the second optical waveguide 52, the third optical waveguide 53, the first coupler 54, the second coupler 55, the third coupler 56, and the phase control section 57 are formed inside the clad layer 17b made of silicon oxide. is a core formed in Projections are formed below the first optical waveguide 51 , the second optical waveguide 52 and the third optical waveguide 53 . The convex portions formed below the first optical waveguide 51, the second optical waveguide 52, and the third optical waveguide 53 are inserted into the first concave portion 27, the second concave portion 37, and the third concave portion 47, respectively.

第1光導波路51は、一端に第1入射ポート51aが第1発光素子14の出射面に対向するように配置され、第1入射ポート51aを介して第1発光素子14から赤色光が入射する。第2光導波路52は、一端に第2入射ポート52aが第2発光素子15の出射面に対向するように配置され、第2入射ポート52aを介して第2発光素子15から緑色光が入射する。第3光導波路53は、一端に第3入射ポート53aが第3発光素子16の出射面に対向するように配置され、第3入射ポート53aを介して第3発光素子16から青色光が入射する。 The first optical waveguide 51 is arranged such that a first incident port 51a at one end faces the output surface of the first light emitting element 14, and red light is incident from the first light emitting element 14 via the first incident port 51a. . The second optical waveguide 52 is arranged such that the second incident port 52a at one end faces the output surface of the second light emitting element 15, and the green light is incident from the second light emitting element 15 via the second incident port 52a. . The third optical waveguide 53 is arranged such that a third incident port 53a at one end faces the output surface of the third light emitting element 16, and blue light is incident from the third light emitting element 16 via the third incident port 53a. .

第1カプラ54は、例えば3dBカプラであり、第2光導波路52を介して入射する緑色光と第3光導波路53を介して入射する青色光とを合波して第2カプラ55に出射すると共に、青色光を位相制御部57に出射する。第2カプラ55は、例えば3dBカプラであり、第1光導波路51を介して入射する赤色光と第1カプラ54から入射する緑色光及び青色光の合波光と合波して、第3カプラ56に出射する。第3カプラ56は、例えば3dBカプラであり、第2カプラ55を介して入射する合波光と位相制御部57を介して入射する青色光とを合波して白色光を生成し、生成した白色光を出射光として出射ポート52bからレンズ19に出射する。 The first coupler 54 is, for example, a 3 dB coupler, and multiplexes the green light incident via the second optical waveguide 52 and the blue light incident via the third optical waveguide 53 and outputs the resultant to the second coupler 55 . At the same time, blue light is emitted to the phase control section 57 . The second coupler 55 is, for example, a 3 dB coupler, and multiplexes the combined light of the red light incident through the first optical waveguide 51 and the green light and blue light incident from the first coupler 54 , and the third coupler 56 to The third coupler 56 is, for example, a 3 dB coupler, and combines the combined light incident via the second coupler 55 and the blue light incident via the phase control unit 57 to generate white light, and generates white light. The light is emitted from the emission port 52b to the lens 19 as emitted light.

架台18は、アルミナにより形成され、光学素子17の他端を支持すると共に、レンズ19を保持する。架台18の底面は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって第2基板3の表面に形成される接合パターンに接合される。架台18の上面は、金錫合金ペースト材等の半田よりも融点が高い接合部材によって光学素子17に接合される。 The mount 18 is made of alumina, supports the other end of the optical element 17 and holds the lens 19 . The bottom surface of the pedestal 18 is joined to the joint pattern formed on the surface of the second substrate 3 by a joint member such as a gold-tin alloy paste material having a higher melting point than solder. The upper surface of the pedestal 18 is joined to the optical element 17 by a joining member such as a gold-tin alloy paste material having a higher melting point than solder.

レンズ19は、ガラス等の光透過性部材により形成された凸レンズであり、架台18に形成される貫通孔の内部に配置されることで架台18に保持される。レンズ19は、光学素子17側の端面が光学素子17側の貫通孔の開口部よりも内側に位置するように配置される。貫通孔の開口部とレンズ19の端面との間の空間は、光学素子17の出射ポート52bから出射される出射光の光量を調整する絞りとして機能する。レンズ19は、光学素子17の出射ポート52bから発散しながら入射される出射光の径をコリメートして平行光である出力光を生成し、生成した出力光を出射孔401を介して光デバイス1の外部に出射する。 The lens 19 is a convex lens made of a light-transmitting member such as glass, and is held by the pedestal 18 by being arranged inside a through hole formed in the pedestal 18 . The lens 19 is arranged such that the end face on the optical element 17 side is located inside the opening of the through hole on the optical element 17 side. The space between the opening of the through hole and the end surface of the lens 19 functions as a diaphragm that adjusts the amount of light emitted from the output port 52b of the optical element 17. FIG. The lens 19 collimates the diameter of the emitted light that enters while diverging from the emission port 52 b of the optical element 17 to generate output light that is parallel light. emitted to the outside of

サーミスタ20は、第1サブ基板11、第2サブ基板12及び第3サブ基板13と架台18とに支持された光学素子17に覆われるように、第2基板3に実装される温度検出センサである。サーミスタ20は、光学素子17の下方に配置される。サーミスタ20は、第1基板及び筐体4により形成される収容空間の温度変化に応じて抵抗値を変化させる。サーミスタ20の両端は、第1基板2及び第2基板3を介して第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2sに接続される。サーミスタ20は、収容空間の温度を示す抵抗値に対応する電圧値又は電流値を、第1基板2の裏面に形成される一対の電極対2sを介して制御装置に出力する。 The thermistor 20 is a temperature detection sensor mounted on the second substrate 3 so as to be covered with the optical element 17 supported by the first sub-substrate 11, the second sub-substrate 12, the third sub-substrate 13, and the pedestal 18. be. The thermistor 20 is arranged below the optical element 17 . The thermistor 20 changes its resistance value according to the temperature change in the accommodation space formed by the first substrate and the housing 4 . Both ends of the thermistor 20 are connected to a pair of electrode pairs 2 s formed on the back surface of the first substrate 2 via the first substrate 2 and the second substrate 3 . The thermistor 20 outputs a voltage value or a current value corresponding to a resistance value indicating the temperature of the accommodation space to the control device via a pair of electrode pairs 2 s formed on the back surface of the first substrate 2 .

(実施形態に係る光デバイスの作用効果)
光デバイス1では、第1発光素子14の出射面の高さを光学素子17の第1光導波路51の高さが一致するように形成された第1段差26を介して配置される第1実装面24及び第2実装面25のそれぞれに第1発光素子14及び光学素子17が実装される。光デバイス1では、第1段差26を介して第1発光素子14及び光学素子17の高さが調整されるので、第1発光素子14の出射面の高さを光学素子17の第1光導波路51の高さに容易に一致させることができる。光デバイス1では、第1発光素子14の出射面の高さを光学素子17の第1光導波路51の高さに容易に一致できるので、スペーサを用いずに製造コストの上昇及び放射特性の低下を招くことなくパッシブアライメント法により高精度に調芯することができる。
(Effects of the optical device according to the embodiment)
In the optical device 1, the first mounting is arranged via the first step 26 formed so that the height of the emission surface of the first light emitting element 14 and the height of the first optical waveguide 51 of the optical element 17 match. The first light emitting element 14 and the optical element 17 are mounted on the surface 24 and the second mounting surface 25, respectively. In the optical device 1 , the heights of the first light emitting element 14 and the optical element 17 are adjusted via the first step 26 . 51 height can be easily matched. In the optical device 1, the height of the output surface of the first light emitting element 14 can be easily matched with the height of the first optical waveguide 51 of the optical element 17. Therefore, the manufacturing cost is increased and the radiation characteristics are lowered without using a spacer. High-precision alignment can be achieved by the passive alignment method without incurring any problems.

同様に、第2段差36を介して第2発光素子15及び光学素子17の高さが調整されるので、第2発光素子15の出射面の高さを光学素子17の第2光導波路52の高さに容易に一致させることができる。また、第3段差46を介して第3発光素子16及び光学素子17の高さが調整されるので、第3発光素子16の出射面の高さを光学素子17の第3光導波路53の高さに容易に一致させることができる。 Similarly, since the heights of the second light emitting element 15 and the optical element 17 are adjusted via the second step 36, the height of the output surface of the second light emitting element 15 is adjusted to the height of the second optical waveguide 52 of the optical element 17. Can be easily matched in height. Further, since the heights of the third light emitting element 16 and the optical element 17 are adjusted via the third step 46, the height of the output surface of the third light emitting element 16 is adjusted to the height of the third optical waveguide 53 of the optical element 17. can be easily matched.

また、光デバイス1では、第1発光素子14~第3発光素子16及び光学素子17は、第1サブ基板11~第3サブ基板13に厚さが微調整可能なマイクロバンプが表面に形成されたパターンに表面活性化結合される。光デバイス1では、第1発光素子14~光学素子17のコアの高さの製造条件によるばらつきを、マイクロバンプが表面に形成されたパターンを表面活性化結合することで吸収できる。 In the optical device 1, the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16 and the optical element 17 are formed on the surfaces of the first sub-substrate 11 to the third sub-substrate 13 with microbumps whose thickness can be finely adjusted. surface-activated bonding to the pattern. In the optical device 1, variations in core heights of the first light-emitting element 14 to the optical element 17 due to manufacturing conditions can be absorbed by surface-activated bonding of a pattern having microbumps formed on the surface.

また、光デバイス1では、第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422によって、第1光のみが第1フォトダイオード5に入射し、第2光のみが第2フォトダイオード6に入射し、第3光のみが第3フォトダイオード7に入射する。光デバイス1では、第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7のそれぞれは、第1発光素子14~第3発光素子16から出射される第1光~第3光の1つの光のみが入射するので、第1光~第3光を別個に検出することができる。光デバイス1は、第1発光素子14~第3発光素子16から出射される第1光~第3光を別個に検出するので、他の発光素子から光が入射して発光素子のそれぞれから出射される光の光量の検出精度が低下するおそれは低い。 In the optical device 1, only the first light enters the first photodiode 5, only the second light enters the second photodiode 6, and the third Only light enters the third photodiode 7 . In the optical device 1, each of the first photodiode 5 to the third photodiode 7 receives only one of the first light to the third light emitted from the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16. Therefore, the first to third lights can be detected separately. Since the optical device 1 separately detects the first to third lights emitted from the first to third light emitting elements 14 to 16, light is incident from other light emitting elements and emitted from each of the light emitting elements. There is little possibility that the detection accuracy of the amount of light that is applied is lowered.

また、光デバイス1では、第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422は、筐体4に一体化されるので、部品点数を増加させることなく遮蔽壁を設置することで、製造コストの増加を抑制しながら、発光素子から出射される光の光量を高精度に検出することができる。また、光デバイス1は、第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422が筐体4に一体化されるので、第1遮蔽壁421及び第2遮蔽壁422を配置するためのスペースを第2基板3に形成しないので、第2基板3の面積が小さくなり、小型化が可能である。 Further, in the optical device 1, the first shielding wall 421 and the second shielding wall 422 are integrated with the housing 4, so that the manufacturing cost can be reduced by installing the shielding walls without increasing the number of parts. It is possible to detect the amount of light emitted from the light emitting element with high accuracy while suppressing it. In the optical device 1, since the first shielding wall 421 and the second shielding wall 422 are integrated with the housing 4, the space for arranging the first shielding wall 421 and the second shielding wall 422 is provided on the second substrate. 3 is not formed, the area of the second substrate 3 is reduced, and miniaturization is possible.

また、光デバイス1では、反射面417が第1光~第4光のそれぞれを第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7のそれぞれに反射するので、第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7に多くの光を入射することができる。光デバイス1では、第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7に多くの光を入射することで、発光素子から出射される光の光量の検出精度を更に向上させることができる。 In addition, in the optical device 1, the reflecting surface 417 reflects the first to fourth lights to the first to third photodiodes 5 to 7, respectively. a lot of light can be incident on the In the optical device 1, by allowing more light to enter the first photodiode 5 to the third photodiode 7, it is possible to further improve the detection accuracy of the amount of light emitted from the light emitting element.

また、光デバイス1は、サーミスタ20が光学素子17の下方に配置されるので、第1基板2及び第2基板3の面積を削減することで、小型化が可能である。また、光デバイス1では、サーミスタ20は、光学素子17の下方に配置されるので、第1発光素子14~第3発光素子16から出射される第1光~第3光が入射して特性が劣化することを防止することができる。 Further, since the thermistor 20 is arranged below the optical element 17, the optical device 1 can be miniaturized by reducing the areas of the first substrate 2 and the second substrate 3. FIG. Further, in the optical device 1, the thermistor 20 is arranged below the optical element 17, so that the first to third lights emitted from the first to third light emitting elements 14 to 16 are incident and the characteristics are changed. deterioration can be prevented.

(実施形態に係る光デバイスの変形例)
光デバイス1は、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれが出射する第1発光素子14~第3発光素子16を有するが、実施形態に係る光デバイスは、単一の発光素子のみを有してもよい。また、実施形態に係る光デバイスは、2個又は4個以上の発光素子を有してもよい。
(Modified example of the optical device according to the embodiment)
The optical device 1 has first to third light emitting elements 14 to 16 that respectively emit red light, green light, and blue light, but the optical device according to the embodiment has only a single light emitting element. may Also, the optical device according to the embodiment may have two or four or more light emitting elements.

また、光デバイス1では、第1発光素子14~第3発光素子16は、第1サブ基板11~第3サブ基板13にそれぞれ実装されるが、実施形態に係る光デバイスでは、第1発光素子14~第3発光素子16は、単一のサブ基板に実装されてもよい。また、実施形態に係る光デバイスでは、第1発光素子14は第1サブ基板11に実装され、大きさが同一である第2発光素子15及び第3発光素子16は、単一のサブ基板に実装されてもよい。 In the optical device 1, the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16 are mounted on the first sub-board 11 to the third sub-board 13, respectively. 14 to third light emitting elements 16 may be mounted on a single sub-board. Further, in the optical device according to the embodiment, the first light emitting element 14 is mounted on the first sub-substrate 11, and the second light emitting element 15 and the third light emitting element 16 having the same size are mounted on a single sub-substrate. MAY be implemented.

また、光デバイス1では、第1発光素子14~第3発光素子16が実装される実装面のサブ基板の底面からの高さは、光学素子17が実装される実装面よりもサブ基板の底面からの高さよりも低い。しかしながら、実施形態に係る光デバイスでは、複数の発光素子が実装される実装面のサブ基板の底面からの高さは、光学素子が実装される実装面よりもサブ基板の底面からの高さよりも高くてもよい。 In the optical device 1, the mounting surface on which the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16 are mounted is higher than the mounting surface on which the optical element 17 is mounted. less than the height from However, in the optical device according to the embodiment, the height of the mounting surface on which the plurality of light emitting elements are mounted from the bottom surface of the sub-board is higher than the height from the bottom surface of the sub-board on which the optical elements are mounted. It can be expensive.

また、光デバイス1では、第1発光素子14~第3発光素子16及び光学素子17は、微調整可能なマイクロバンプが表面に形成されたパターンに表面活性化結合されて実装される。しかしながら、実施形態に係る光デバイスでは、第1発光素子14~第3発光素子16及び光学素子17は、表面活性化結合によらず半田よりも融点が高い接合部材によって接合されていればよい。 Further, in the optical device 1, the first light emitting element 14 to the third light emitting element 16 and the optical element 17 are mounted by surface activation bonding to a pattern having finely adjustable microbumps formed on the surface. However, in the optical device according to the embodiment, the first light-emitting element 14 to the third light-emitting element 16 and the optical element 17 need only be bonded by a bonding member having a melting point higher than that of solder without using surface activated bonding.

また、光デバイス1では、光学素子17は、光合波器であるが、実施形態に係る光デバイスでは、光学素子は、光導波路を有していればよく、例えばフィルタリング素子、レンズ素子及び偏光素子等の光合波器以外の光学素子であってもよい。 Also, in the optical device 1, the optical element 17 is an optical multiplexer, but in the optical device according to the embodiment, the optical element may have an optical waveguide, such as a filtering element, a lens element and a polarizing element. It may be an optical element other than an optical multiplexer such as.

また、光デバイス1では、第1サブ基板11、第2サブ基板12及び第3サブ基板13は、シリコン基板により形成されるが、実施形態に係る光デバイスでは、サブ基板は、SOI(Silicon on Insulator)基板により形成されてもよい。 In the optical device 1, the first sub-substrate 11, the second sub-substrate 12, and the third sub-substrate 13 are formed of silicon substrates. Insulator) may be formed by a substrate.

また、光デバイス1では、第1段差26、第2段差36及び第3段差46は、第1サブ基板11、第2サブ基板12及び第3サブ基板13の表面をエッチングすることで形成される。しかしながら、実施形態に係る光デバイスでは、段差は、エッチストッパ層が形成された基板をエッチングすることにより形成されてもよい。 In the optical device 1, the first step 26, the second step 36 and the third step 46 are formed by etching the surfaces of the first sub-substrate 11, the second sub-substrate 12 and the third sub-substrate 13. . However, in the optical device according to the embodiment, the step may be formed by etching the substrate on which the etch stopper layer is formed.

図14は変形例に係るサブ基板の製造方法を示す図であり、図14(a)は第1工程を示し、図14(b)は第2工程を示し、図14(c)は第3工程を示し、図14(d)は第4工程を示す。 14A and 14B are diagrams showing a method of manufacturing a sub-board according to a modification, in which FIG. 14A shows the first step, FIG. 14B shows the second step, and FIG. 14C shows the third step. 14(d) shows the fourth step.

まず、第1工程において、基材60が準備される。基材60は、基台61と、エッチストッパ層62と、上部層63とを有する。基台61はシリコン基板であり、エッチストッパ層62は基台61の表面に形成された酸化シリコン層であり、上部層63は、エッチストッパ層62の表面に形成されたシリコン層である。 First, in the first step, the base material 60 is prepared. The substrate 60 has a base 61 , an etch stopper layer 62 and an upper layer 63 . The base 61 is a silicon substrate, the etch stopper layer 62 is a silicon oxide layer formed on the surface of the base 61 , and the upper layer 63 is a silicon layer formed on the surface of the etch stopper layer 62 .

次いで、第2工程において、基材60の底面からの高さが低い第1実装面が形成される面を覆わず、且つ、基材60の底面からの高さが低い第1実装面が形成される面を覆うように、マスク64を配置する。 Next, in a second step, a first mounting surface having a low height from the bottom surface of the base material 60 is formed without covering the surface on which the first mounting surface having a low height from the bottom surface of the base material 60 is formed. A mask 64 is placed to cover the surface to be exposed.

次いで、第3工程において、エッチング処理が形成され、第1実装面66及び第2実装面67が段差68を介して形成されることで、サブ基板69が製造される。サブ基板69において、エッチストッパ層62の表面は第1実装面を形成し、上部層63の表面は第2実装面を形成する。そして、第4工程において、マスク64が除去されて、サブ基板69の製造処理が終了する。 Next, in a third step, an etching process is performed to form the first mounting surface 66 and the second mounting surface 67 with the step 68 therebetween, thereby manufacturing the sub-board 69 . In the sub-substrate 69, the surface of the etch stopper layer 62 forms a first mounting surface and the surface of the upper layer 63 forms a second mounting surface. Then, in the fourth step, the mask 64 is removed and the manufacturing process of the sub-board 69 is completed.

変形例に係るサブ基板69は、表面が第1実装面66の表面となるエッチストッパ層62を有する基材60から形成されるので、第1実装面66と第2実装面67との間の高さを、より高精度に形成することができる。 Since the sub-board 69 according to the modification is formed from the base material 60 having the etch stopper layer 62 whose surface is the surface of the first mounting surface 66 , the gap between the first mounting surface 66 and the second mounting surface 67 is The height can be formed with higher precision.

また、光デバイス1では、筐体4は、金属材料で形成されるが、実施形態に係る光デバイスでは、筐体は、セラミックス材料で形成されてもよい。筐体がセラミックス材料で形成されるとき、反射面、第1遮蔽壁及び第2遮蔽壁を含む筐体の凹部は、金属めっき層が配置される。 Also, in the optical device 1, the housing 4 is made of a metal material, but in the optical device according to the embodiment, the housing may be made of a ceramic material. When the housing is made of a ceramic material, a metal plating layer is arranged in the concave portion of the housing including the reflective surface, the first shielding wall and the second shielding wall.

また、光デバイス1では、反射面417は、傾斜面として形成されるが、実施形態に係る光デバイスでは、筐体の上板部に形成される反射面は、球面を含む湾曲面であってもよい。 Further, in the optical device 1, the reflecting surface 417 is formed as an inclined surface, but in the optical device according to the embodiment, the reflecting surface formed on the upper plate portion of the housing is a curved surface including a spherical surface. good too.

また、光デバイス1では、第1ツェナーダイオード8~第3ツェナーダイオード10は、第1発光素子14~第3発光素子16と第1フォトダイオード5~第3フォトダイオード7の間に配置される。しかしながら、実施形態に係る光デバイスでは、第1ツェナーダイオード8~第3ツェナーダイオード10は、サーミスタ20と同様に、光学素子17の下方に配置されてもよい。第1ツェナーダイオード8~第3ツェナーダイオード10が光学素子17の下方に配置されることで、実施形態に係る光デバイスは、更に小型化が可能になる。 In the optical device 1, the first to third Zener diodes 8 to 10 are arranged between the first to third light emitting elements 14 to 16 and the first to third photodiodes 5 to 7, respectively. However, in the optical device according to the embodiment, the first Zener diode 8 to the third Zener diode 10 may be arranged below the optical element 17 like the thermistor 20 . By arranging the first to third Zener diodes 8 to 10 below the optical element 17, the optical device according to the embodiment can be further miniaturized.

1 光デバイス
2 第1基板
3 第2基板
4 筐体
14 第1発光素子
15 第2発光素子
16 第3発光素子
REFERENCE SIGNS LIST 1 optical device 2 first substrate 3 second substrate 4 housing 14 first light emitting element 15 second light emitting element 16 third light emitting element

Claims (6)

基板と、
前記基板に実装され、第1の波長を有する第1光を出射する第1発光素子と、
前記第1発光素子と並んで前記基板に配置され、前記第1の波長と異なる第2の波長を有する第2光を出射する第2発光素子と、
一端が前記第1発光素子及び前記第2発光素子に対向するように配置され、前記第1発光素子から光が入射されることに応じて出射光を他端から出射する光学素子と、
前記第1発光素子の前記光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、前記第1発光素子から第1光の光量に応じた電流を出力する第1光電変換素子と、
前記第2発光素子の前記光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、前記第2発光素子から第2光の光量に応じた電流を出力する第2光電変換素子と、
前記第1発光素子及び前記第1光電変換素子と前記第2発光素子及び前記第2光電変換素子との間に配置され、前記第1光が前記第2光電変換素子に入射することを防止すると共に、前記第2光が前記第1光電変換素子に入射することを防止する第1遮蔽壁と、
を有する、ことを特徴とする光デバイス。
a substrate;
a first light emitting element mounted on the substrate and emitting a first light having a first wavelength;
a second light emitting element arranged on the substrate alongside the first light emitting element and emitting a second light having a second wavelength different from the first wavelength;
an optical element arranged so that one end faces the first light emitting element and the second light emitting element, and emitting emitted light from the other end in response to light incident from the first light emitting element;
a first photoelectric conversion element arranged to face the surface of the first light emitting element opposite to the surface facing the optical element, the first photoelectric conversion element outputting a current corresponding to the light amount of the first light from the first light emitting element;
a second photoelectric conversion element arranged to face the surface of the second light emitting element opposite to the surface facing the optical element, the second photoelectric conversion element outputting a current according to the light amount of the second light from the second light emitting element;
It is arranged between the first light emitting element and the first photoelectric conversion element and the second light emitting element and the second photoelectric conversion element, and prevents the first light from entering the second photoelectric conversion element. a first shielding wall for preventing the second light from entering the first photoelectric conversion element;
An optical device characterized by comprising:
第1側板部、前記第1側板部に対向して配置される第2側板部、前記第1側板部と前記第2側板部とを接続する第3側板部、前記第3側板部に対向して配置される第4側板部、及び前記第1側板部、前記第2側板部、前記第3側板部及び前記第4側板部を覆うように配置される上板部を有し、前記第1発光素子、前記第2発光素子、前記第1光電変換素子及び前記第2光電変換素子を収容する収容空間を前記基板と共に形成する凹部が形成される筐体を更に有し、
前記第1遮蔽壁は、前記上板部に接合される、請求項1に記載の光デバイス。
a first side plate portion; a second side plate portion arranged to face the first side plate portion; a third side plate portion connecting the first side plate portion and the second side plate portion; and an upper plate portion arranged to cover the first side plate portion, the second side plate portion, the third side plate portion and the fourth side plate portion, the first further comprising a housing formed with a concave portion forming a housing space for housing the light emitting element, the second light emitting element, the first photoelectric conversion element, and the second photoelectric conversion element together with the substrate;
2. The optical device according to claim 1, wherein said first shielding wall is bonded to said upper plate portion.
前記上板部は、前記第1光電変換素子及び前記第2光電変換素子に対向する位置よりも前記第1発光素子及び前記第2発光素子に対向する位置よりも低くなるように形成され、前記第1光及び前記第2光を反射する反射面を有する、請求項2に記載の光デバイス。 The upper plate portion is formed to be lower than a position facing the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element and a position facing the first light emitting element and the second light emitting element, 3. The optical device according to claim 2, comprising a reflective surface that reflects the first light and the second light. 前記反射面は、前記第1光電変換素子及び前記第2光電変換素子に対向する位置から前記第1発光素子及び前記第2発光素子に対向する位置に向かって傾斜する傾斜面である、請求項3に記載の光デバイス。 3. The reflecting surface is an inclined surface that is inclined from a position facing the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element toward a position facing the first light emitting element and the second light emitting element. 4. The optical device according to 3. 前記第1発光素子と反対の方向に前記第2発光素子と並んで前記基板に配置され、前記第1の波長及び前記第2の波長と異なる第3の波長を有する第3光を出射する第3発光素子と、
前記第3発光素子の前記光学素子に対向する面と反対の面に対向して配置され、前記第3発光素子から第3光の光量に応じた電流を出力する第3光電変換素子と、
前記第2発光素子及び前記第2光電変換素子と前記第3発光素子及び前記第3光電変換素子との間に配置され、前記第2光が前記第3光電変換素子に入射することを防止すると共に、前記第3光が前記第2光電変換素子に入射することを防止する第3遮蔽壁と、
を更に有する、請求項1~4の何れか一項に記載の光デバイス。
A third light emitting element is arranged on the substrate side by side with the second light emitting element in a direction opposite to the first light emitting element, and emits a third light having a third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength. 3 light emitting elements;
a third photoelectric conversion element arranged to face the surface of the third light emitting element opposite to the surface facing the optical element, the third photoelectric conversion element outputting a current according to the light amount of the third light from the third light emitting element;
It is arranged between the second light emitting element and the second photoelectric conversion element and the third light emitting element and the third photoelectric conversion element, and prevents the second light from entering the third photoelectric conversion element. a third shielding wall for preventing the third light from entering the second photoelectric conversion element;
The optical device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記基板に配置され、前記第1発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第1サブ基板と、
前記第1サブ基板と並んで前記基板に配置され、前記第2発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第2サブ基板と、
前記第3発光素子が実装されると共に、前記光学素子の一端を支持する第3サブ基板と、
前記光学素子の他端を支持する架台と、
前記第1サブ基板、前記第2サブ基板及び前記第3サブ基板と前記架台とに支持された前記光学素子に覆われるように、前記基板に実装される温度検出センサと、
を更に有する、請求項5に記載の光デバイス。
a first sub-substrate arranged on the substrate, on which the first light-emitting element is mounted, and which supports one end of the optical element;
a second sub-substrate arranged on the substrate alongside the first sub-substrate, on which the second light-emitting element is mounted, and which supports one end of the optical element;
a third sub-board on which the third light emitting element is mounted and which supports one end of the optical element;
a mount supporting the other end of the optical element;
a temperature detection sensor mounted on the substrate so as to be covered by the optical element supported by the first sub-substrate, the second sub-substrate, the third sub-substrate, and the pedestal;
6. The optical device of claim 5, further comprising:
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