本發(fā)明涉及一種光學模塊。

背景技術：

已知在封裝內(nèi)包括半導體發(fā)光器件的光學模塊(例如，參照專利文獻1～4)。這種光學模塊被用作諸如顯示裝置，光學拾取裝置和光通信裝置的各種裝置的光源。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-93101號公報

專利文獻2：日本特開2007-328895號公報

專利文獻3：日本特開2007-17925號公報

專利文獻4：日本特開2007-65600號公報

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

為了進一步增加這種光學模塊的使用并增加這種光學模塊的應用范圍，光學模塊的尺寸的減小是重要的。另一方面，根據(jù)其應用，提供光學模塊，以便包括諸如各種透鏡和尾纖的光耦合部件。然而，光學模塊的尺寸的減小對于這種光耦合部件的安裝位置造成了限制，并且阻礙了光學模塊的配置的靈活設計，這是有問題的。

因此，目的在于提供能夠減小尺寸和進行配置的靈活設計的光學模塊。

解決問題

本發(fā)明的光學模塊，包括：光形成部，其被配置為形成光；保護件，其被設置為圍繞所述光形成部，并且包括透射來自所述光形成部的光的輸出窗口；適配器，其連接到所述保護件并且包括是從所述光形成部發(fā)射并由所述輸出窗口透射的光穿過的光通路；和光耦合部件，其連接到所述適配器，使穿過所述光通路的光進入。所述光形成部包括：半導體發(fā)光器件，和透鏡，其被配置為對從所述半導體發(fā)光器件發(fā)射的光的光斑尺寸進行轉(zhuǎn)換。所述光耦合部件包括：光學部件，和支承所述光學部件的支承件。所述支承件和所述適配器連接在一起。

發(fā)明的有益效果

上述光學模塊能夠減小尺寸和進行配置的靈活設計。

附圖說明

圖1是表示根據(jù)實施方式1的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意立體圖。

圖2是表示根據(jù)實施方式1的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意立體圖。

圖3是表示根據(jù)實施方式1的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖4是表示根據(jù)實施方式1的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5是表示根據(jù)實施方式2的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意立體圖。

圖6是表示根據(jù)實施方式2的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖7是表示根據(jù)實施方式3的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖8是表示根據(jù)實施方式3的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖9是表示根據(jù)實施方式4的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

(根據(jù)本申請發(fā)明的實施方式的說明)

首先列出和描述根據(jù)本申請發(fā)明的實施方式。根據(jù)本發(fā)明的光學模塊，包括：光形成部，其被配置為形成光；保護件，其被設置為圍繞所述光形成部，并且包括透射來自所述光形成部的光的輸出窗口；適配器，其連接到所述保護件并且包括是從所述光形成部發(fā)射并由所述輸出窗口透射的光穿過的光通路；和光耦合部件，其連接到所述適配器，使穿過所述光通路的光進入。所述光形成部包括：半導體發(fā)光器件，和透鏡，其被配置為對從所述半導體發(fā)光器件發(fā)射的光的光斑尺寸進行轉(zhuǎn)換。所述光耦合部件包括：光學部件，和支承所述光學部件的支承件。所述支承件和所述適配器連接在一起。

根據(jù)本申請的光學模塊，具有包括半導體發(fā)光器件和透鏡的光形成部被單個保護件包圍的結(jié)構(gòu)。換句話說，光學模塊具有半導體發(fā)光器件和透鏡安裝在單個封裝內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這種光學模塊的尺寸的減小對于附加光耦合部件(例如尾纖和透鏡)的安裝位置構(gòu)成限制。為此，安裝附加光耦合部件可能變得困難。在根據(jù)本申請的光學模塊中，包括光通路的適配器連接到保護件上，來自光形成部的光通過該光通路，并且，光耦合部件的支承件連接到適配器。采用通過連接到保護件的適配器支承光耦合部件的這種結(jié)構(gòu)，從而在不顯著地抑制光學模塊的尺寸的減小的情況下提供包括所希望的附加光耦合部件的光學模塊。因此，根據(jù)本申請的光學模塊，能夠減小尺寸和進行配置的靈活設計。

在上述光學模塊中，所述保護件和所述適配器通過焊接連接在一起。該配置使得能夠在保護件和適配器之間實現(xiàn)牢固的連接。

在上述光學模塊中，所述支承件和所述適配器通過焊接連接在一起。該配置使得能夠在支承件和適配器之間實現(xiàn)牢固的連接。

在上述光學模塊中，所述光形成部由所述保護件氣密密封。該結(jié)構(gòu)能夠增加半導體發(fā)光器件的使用壽命。

在上述光學模塊中，所述半導體發(fā)光器件被配置為發(fā)射紅外光。該配置使得光學模塊可用于例如感測應用。

在上述光學模塊中，所述光形成部包括：多個半導體發(fā)光器件，多個透鏡，其分別被設置成對應于所述多個半導體發(fā)光器件，以及濾波器，其被配置為對來自所述多個半導體發(fā)光器件的光進行復用。

在這種情況下，將多個半導體發(fā)光器件設置在單個封裝內(nèi)，來自這些半導體發(fā)光器件的光可以在封裝內(nèi)復用。與復用來自多個封裝的光的情況相比，這種配置能夠減少包括光學模塊的設備的尺寸。

順便提及，濾波器的示例包括波長選擇濾波器(wavelengthselectivefilter)和偏振合成濾波器(polarizationsynthesizingfilter)。

在上述光學模塊中，所述多個半導體發(fā)光器件包括：被配置為發(fā)射紅光的半導體發(fā)光器件；被配置為發(fā)射綠光的半導體發(fā)光器件；以及被配置為發(fā)射藍光的半導體發(fā)光器件。該配置使得能夠復用這種光以形成期望顏色的光。

在上述光學模塊中，所述半導體發(fā)光器件為激光二極管。

該配置使得能夠發(fā)射波長變化較小的光。

(根據(jù)本申請發(fā)明的實施方式的詳細)

(實施方式1)

在下文中，將參考附圖描述與根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的光學模塊有關的實施方式1。圖2對應于圖1的蓋40，適配器110和尾纖120拆下的狀態(tài)。圖3對應于沿著圖1和圖2中的iii-iii線截取的截面。圖4示出了光形成部的平面結(jié)構(gòu)以及適配器和尾纖的截面，該截面沿平行于光形成部的基板的主表面的平面截取。

在下面的附圖中，相同或相應的元件由相同的附圖標記表示，并且將省略其重復的描述。

參照圖1～圖3，根據(jù)該實施方式的光學模塊1包括：具有平板形狀的底座10；設置在底座10的一方主表面10a上并構(gòu)造成形成光的光形成部20；設置在底座10的一方主表面10a上且與底座10的一方主表面10a接觸以覆蓋光形成部20的蓋40；以及多個引腳51，其從另一方主表面10b側(cè)延伸穿過底座10到一方主表面10a側(cè)，并且從一方主表面10a和另一方主表面10b兩者突出。底座10和蓋40例如被焊接在一起以提供氣密密封狀態(tài)。換句話說，用底座10和蓋40將光形成部20氣密地密封。由底座10和蓋40包圍的空間例如包含具有減少了的水分含量(除去了水分)的氣體，例如干燥空氣。蓋40具有透射來自光形成部20的光的輸出窗口41。輸出窗口41可以具有主表面彼此平行的平板形狀，或者可以具有使來自光形成部20的光會聚或漫射的透鏡的形狀。底座10和蓋40構(gòu)成保護件。當在平面圖中觀察時，底座10和蓋40具有矩形的形狀。

光學模塊1還包括：適配器110，其連接到用作保護件的蓋40，并且包括光通路112，通過該光通路112透過從光形成部20發(fā)出并由輸出窗口41透射的光；以及連接到適配器110，作為透過光通路112的光的光耦合部件的尾纖120。

參考圖1，適配器110包括環(huán)形主體部111。主體部111具有內(nèi)周面111a，其具有與蓋40的外周面(在與底座10的一方主表面10a相交的方向延伸的面)對應的形狀。由主體部111的內(nèi)周面111a包圍的區(qū)域在平面視時呈矩形形狀。由主體部111的外周面包圍的區(qū)域在平面視時呈矩形形狀。在對應于主體部111的矩形平面形狀的一側(cè)的區(qū)域中，突出區(qū)域111b形成為沿與底座10的一方主表面10a相交的方向(垂直的方向)突出。在與突出區(qū)域111b對應的主體部111的區(qū)域中，形成有從外周面向內(nèi)周面111a延伸的貫通孔即光通路112。對應于突出區(qū)域111b的主體部111的外周面發(fā)揮作為光纖耦合部件的尾纖120安裝到的安裝面的功能。適配器110被布置成使得主體部111的內(nèi)周面111a圍繞蓋40的外周面。適配器110被布置成使得光通路112位于對應于輸出窗口41的區(qū)域中。在本實施方式中，適配器110的主體部111的內(nèi)周面111a和蓋40的外周面通過焊接而接合在一起。焊接可以通過例如yag(釔鋁石榴石)激光焊接進行。

尾纖120包括光纖(光纖波導)125和支承光纖125的支承件123。支承件123包括具有盤形狀的基部121和連接到基部121的一個端面并且具有截頭圓錐形狀的主體部122。主體部122相對于基部121設置成使得基部121的中心軸和主體部122的中心軸彼此對準。在包括基部121和主體部122的中心軸的區(qū)域中，形成在軸向貫穿基部121和主體部122的通孔。在該通孔中插入光纖125。換句話說，將光纖125沿著包括基部121和主體部122的中心軸的區(qū)域插入到支承件123中。結(jié)果，光纖125由支承件123支承。尾纖120被布置成使得光纖125的端面位于對應于光通路112的區(qū)域中。在本實施方式中，支承件123的基部121的另一端面121b和適配器110的主體部111的外周面通過焊接接合在一起。焊接例如可以通過點焊進行。

參考圖2至圖4，光形成部20包括基板60，基板60是具有板形狀的基件?；?0具有一方主表面60a，當在平面圖中觀察時具有矩形形狀?；?0包括基部區(qū)域61和芯片安裝區(qū)域62。芯片安裝區(qū)域62形成在包括一方主表面60a的一個短邊和與該短邊連接的一個長邊的區(qū)域中。芯片安裝區(qū)域62具有比基部區(qū)域61更大的厚度。結(jié)果，芯片安裝區(qū)域62具有比基部區(qū)域61更大的高度。芯片安裝區(qū)域62包括第一芯片安裝區(qū)域63，其形成在一個短邊與一個長邊連接的另一端側(cè)相反的一個短邊的端側(cè)的區(qū)域中，并且其具有比相鄰區(qū)域更大的厚度(更大的高度)。芯片安裝區(qū)域62包括第二芯片安裝區(qū)域64，其形成在上述一個長邊的與上述一個短邊連接的另一端側(cè)相反的一個長邊的端側(cè)的區(qū)域中，并且其具有比相鄰區(qū)域更大的厚度(更大的高度)。

在第一芯片安裝區(qū)域63設置具有平板形狀的第一基座71。在第一基座71上設置紅色激光二極管81作為第一半導體發(fā)光器件。另一方面，在第二芯片安裝區(qū)域64上設置有各自具有平板形狀的第二基座72和第三基座73。當從第二基座72觀察時，第三基座73設置在與一個長邊和一個短邊連接在一起的另一端側(cè)相反的端側(cè)。在第二基座72上設置綠色激光二極管82作為第二半導體發(fā)光器件。在第三基座73上設置藍色激光二極管83作為第三半導體發(fā)光器件。紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83的光軸的高度(每個光軸與作為基板60的一方主表面60a的參考面之間的距離；與參考面在z軸方向的距離)通過第一基座71，第二基座72和第三基座73被調(diào)整為相同。

在基板60的基部區(qū)域61上形成作為突出部的第一透鏡支承部77，第二透鏡支承部78和第三透鏡支承部79。在第一透鏡支承部77，第二透鏡支承部78和第三透鏡支承部79上，分別設置第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93。第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93具有表面為透鏡表面的透鏡部分91a，92a和93a。第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93分別用透鏡部分91a，92a和93a以及除了透鏡部分91a，92a和93a之外的區(qū)域成型為一體。第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93可以由玻璃形成或者可以由樹脂形成。第一透鏡支承部77，第二透鏡支承部78和第三透鏡支承部79用于調(diào)節(jié)第一透鏡91，第二透鏡92以及第三透鏡93的透鏡部分91a，92a和93a的中心軸，也就是，透鏡部分91a，92a和93a的光軸，以分別與紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83的光軸對準。第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93分別轉(zhuǎn)換從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83發(fā)射的光的光斑尺寸。第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93用于轉(zhuǎn)換從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83發(fā)射的光的光斑尺寸，使得所得到的光斑尺寸相同。

在基板60的基部區(qū)域61上設置有第一濾波器97和第二濾波器98。第一濾波器97和第二濾波器98均具有主表面彼此平行的平板形狀。第一濾波器97和第二濾波器98例如是波長選擇濾波器。第一濾波器97和第二濾波器98是電介質(zhì)多層膜濾波器。更具體地，第一濾波器97透射紅光，但是反射綠光，第二濾波器98透射紅光和綠光，但是反射藍光。

如上所述，第一濾波器97和第二濾波器98選擇性地透射和反射特定波長的光。結(jié)果，第一濾波器97和第二濾波器98對從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83發(fā)射的光進行復用。第一濾波器97和第二濾波器98分別設置在形成在基部區(qū)域61上的突出部即第一突出區(qū)域88和第二突出區(qū)域89上。

參考圖4，設置紅色激光二極管81，第一透鏡91的透鏡部分91a，第一濾波器97和第二濾波器98，以沿著從紅色激光二極管81的光的發(fā)射方向延伸的線排列(沿x軸方向排列)。設置綠色激光二極管82，第二透鏡92的透鏡部分92a和第一濾波器97，以沿從綠色激光二極管82的光的發(fā)射方向延伸的線排列(沿y軸方向排列)。配置藍色激光二極管83，第三透鏡93的透鏡部分93a和第二濾波器98，以沿從藍色激光二極管83的光的發(fā)射方向延伸的線排列(沿y軸方向排列)。因此，紅色激光二極管81的發(fā)射方向與綠色激光二極管82和藍色激光二極管83的發(fā)射方向相交。更具體地，紅色激光二極管81的發(fā)射方向與綠色激光二極管82和藍色激光二極管83的發(fā)射方向正交。綠色激光二極管82的發(fā)射方向?qū)谒{色激光二極管83的發(fā)射方向。更具體地，綠色激光二極管82的發(fā)射方向與藍色激光二極管83的發(fā)射方向平行。第一濾波器97和第二濾波器98的主表面相對于來自紅色激光二極管81的光的發(fā)射方向傾斜。更具體地，第一濾波器97和第二濾波器98的主表面相對于來自紅色激光二極管81的光的發(fā)射方向(x軸方向)傾斜45°。

參考圖2，光形成部20包括電子冷卻模塊30。電子冷卻模塊30設置在底座10和基板60之間。電子冷卻模塊30包括吸熱板31，散熱板32，以及布置在設置在吸熱板31上和散熱板32的電極之間的半導體柱33。吸熱板31和散熱板32例如由氧化鋁形成。吸熱板31設置成與基板60的另一方主表面60b接觸。散熱板32設置成與底座10的一方主表面10a接觸。在本實施方式中，電子冷卻模塊30是珀耳帖模塊(珀耳帖器件)。電流通過電子冷卻模塊30，使得與吸熱板31接觸的基板60中的熱量被轉(zhuǎn)移到底座10，這導致基板60的冷卻。結(jié)果，紅色激光二極管81，綠色激光二極管82，藍色激光二極管83，第一透鏡91，第二透鏡92，第三透鏡93等的溫度變化被抑制。這樣的電子冷卻模塊不是根據(jù)本申請的光學模塊中的必要元件。然而，在本實施方式中，包括電子冷卻模塊30；并且能夠抑制例如由于溫度變化而從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83發(fā)射的光的波長的變化，以及由于溫度變化引起的第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93的折射率的變化。

以下，對本實施方式的光學模塊1的動作進行說明。參考圖3和圖4，從紅色激光二極管81發(fā)射的紅光沿光路l1行進，并進入第一透鏡91的透鏡部分91a，從而轉(zhuǎn)換光的光斑尺寸。具體地，例如，從紅色激光二極管81發(fā)射的紅光被轉(zhuǎn)換為準直光。在第一透鏡91處被轉(zhuǎn)換光斑尺寸的紅光沿著光路l1行進，并進入第一濾波器97。第一濾波器97透射紅光，使得從紅色激光二極管81發(fā)射的光又沿著光路l2行進，并進入第二濾波器98。第二濾波器98透射紅光，使得從紅色激光二極管81發(fā)射的光又沿著光路l3行進，并且通過蓋40的輸出窗口41輸出到保護件的外部。

從綠色激光二極管82發(fā)射的綠光沿著光路l4行進，進入第二透鏡92的透鏡部分92a，轉(zhuǎn)換光的光斑尺寸。具體地，例如，將從綠色激光二極管82發(fā)射的綠光轉(zhuǎn)換為準直光。已經(jīng)在第二透鏡92處轉(zhuǎn)換了光斑尺寸的綠光沿著光路l4行進并進入第一濾波器97。第一濾波器97反射綠光，使得從綠色激光二極管82發(fā)射的光連接光路l2。結(jié)果，綠光與紅光復用，沿光路l2行進，進入第二濾波器98。第二濾波器98透射綠光，使得從綠色激光二極管82發(fā)射的光進一步沿著光路l3行進，并且通過蓋40的輸出窗口41輸出到保護件的外部。

從藍色激光二極管83發(fā)射的藍光沿著光路l5行進，進入第三透鏡93的透鏡部分93a，轉(zhuǎn)換光的光斑尺寸。具體地，例如，從藍色激光二極管83發(fā)射的藍光被轉(zhuǎn)換為準直光。在第三透鏡93處已經(jīng)被轉(zhuǎn)換光斑尺寸的藍光沿著光路l5行進并進入第二濾波器98。第二濾波器98反射藍光，使得從藍色激光二極管83發(fā)射的光連接光路l3。結(jié)果，藍光與紅光和綠光復用，沿著光路l3行進，并通過蓋40的輸出窗口41輸出到保護件的外部。

以這種方式，通過復用紅光，綠光和藍光形成的光通過蓋40的輸出窗口41輸出。參考圖3和圖4，通過輸出窗口41輸出的光穿過適配器110的光通路112并進入尾纖120的光纖125。已經(jīng)進入光纖125的光通過作為波導的光纖125，從而被引導到期望的位置。

在根據(jù)本實施方式的光學模塊1中，包括來自光形成部分20的光穿過的光通路112的適配器110連接到蓋40；并且作為光耦合部件的尾纖120的支承件123連接到適配器110。采用通過連接到用作保護件的蓋40的適配器110來支承光耦合部件的這種結(jié)構(gòu)，從而在不顯著抑制光學模塊1的尺寸減小的情況下提供包括作為期望的附加光耦合部件的尾纖120的光學模塊1。因此，根據(jù)本實施方式的光學模塊1能夠減小尺寸和進行配置的靈活的設計。

(實施方式2)

以下，對與本發(fā)明的另一實施方式的光學模塊有關的實施方式2進行說明。圖5是表示實施方式2的光學模塊的結(jié)構(gòu)的示意立體圖。圖6是沿圖5的vi-vi線的示意剖視圖。圖5和圖6對應于上述實施方式1中的圖1和圖3。參照圖5和圖6以及圖1和圖3，本實施方式的光學模塊1基本上具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)并提供相同的優(yōu)點。然而，根據(jù)實施方式2的光學模塊1在適配器110的結(jié)構(gòu)方面與實施方式1不同。

具體地，參照圖5和圖6，實施方式2的光學模塊1的適配器110包括一對突出區(qū)域111b。換句話說，在與主體部111的矩形平面形狀的一側(cè)相對應的區(qū)域中，在與一側(cè)相對的另一側(cè)(與一側(cè)平行的側(cè))的區(qū)域中，突出區(qū)域111b形成為在與底座10的一方主表面10a相交的方向(垂直方向)上突出。追加形成的突出區(qū)域可以用作例如用于將光學模塊1固定到另一個部件的區(qū)域(例如，用于與螺柱銷連接的區(qū)域)，或者為了冷卻光學模塊1而安裝有冷卻部件的區(qū)域(例如散熱器的安裝區(qū)域)。

(實施方式3)

以下，對與本發(fā)明的另一實施方式的光學模塊有關的實施方式3進行說明。圖7和8分別對應于上述實施方式中的圖3和圖4。

參照圖7和圖8以及圖3和圖4，本實施方式的光學模塊1基本上具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)并提供相同的優(yōu)點。然而，根據(jù)實施方式3的光學模塊1與實施方式1的不同之處在于，作為光耦合部件，透鏡部件130而不是尾纖120連接到適配器110。

參考圖7和圖8，根據(jù)實施方式3的光學模塊1包括透鏡部件130，透鏡部件130是連接到適配器110并且穿過光通路112的光進入的光耦合部件。透鏡部件130包括透鏡132和支承件131，支承件131支承透鏡132以圍繞透鏡132的外周面。透鏡132例如是準直透鏡。支承件131具有圓筒的形狀，并且通過其內(nèi)周面支承透鏡132。透鏡部件130設置成使得透鏡132的入射面位于與光通路112對應的區(qū)域中。在本實施方式中，支承件131的一個端面和適配器110的主體部111的外周面通過焊接而接合在一起。

焊接例如可以通過點焊進行。

參考圖7和圖8，在根據(jù)本實施方式的光學模塊1中，通過輸出窗口41輸出的光穿過適配器110的光通路112，并進入透鏡部件130的透鏡132。進入透鏡132的光經(jīng)光斑轉(zhuǎn)換，并通過透鏡132輸出到光學模塊1的外部。

(實施方式4)

以下，對與本發(fā)明的另一實施方式的光學模塊有關的實施方式4進行說明。圖9示出了在實施方式4中光形成部的平面構(gòu)造和適配器和尾纖的截面，該截面沿著平行于光形成部的基板的主表面的平面截取。圖9對應于實施方式1中的圖4。參考圖9和圖4，根據(jù)本實施方式的光學模塊1基本上與實施方式1具有相同的結(jié)構(gòu)，并且具有相同的優(yōu)點。然而，實施方式4的光學模塊1與實施方式1的不同點在于，光形成部20還包括紅外激光二極管101作為第四半導體發(fā)光器件。以下，對實施方式4與實施方式1的不同點進行說明。

參考圖9，在實施方式4中，具有平板形狀的第四基座102設置在形成在基板60上的第二芯片安裝區(qū)域64上。當從第三基座73觀察時，第四基座102設置在與第二基座72相反的側(cè)。在第四基座102上設置用作第四半導體發(fā)光器件的紅外激光二極管101。紅外激光二極管101發(fā)射紅外光。從紅外激光二極管101發(fā)射的紅外光的波長沒有特別限制。紅外激光二極管101可以發(fā)射例如適合于感測人的運動的700nm波段中的紅外光，或者適用于感測物質(zhì)的1100nm波段或1700nm波段的紅外光。紅外激光二極管101的光軸的高度通過第四基座102進行調(diào)整，以與紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83的光軸的高度相同。

在基板60的基部區(qū)域61上形成作為突出部的第四透鏡支承部106。在第四透鏡支承部106上設置第四透鏡105。

第四透鏡105具有透鏡部分105a，其表面是透鏡表面。第四透鏡105以透鏡部分105a和透鏡部分105a之外的區(qū)域成型成一體。與第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93一樣，第四透鏡105可以由玻璃形成或者可以由樹脂形成。除了第一透鏡91，第二透鏡92和第三透鏡93之外，通過具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)的電子冷卻模塊30來抑制第四透鏡105的溫度變化。第四透鏡支承部106用于調(diào)節(jié)第四透鏡105的透鏡部分105a的中心軸，即透鏡部分105a的光軸，以便與紅外激光二極管101的光軸對準。第四透鏡105轉(zhuǎn)換從紅外激光二極管101發(fā)射的光的光斑尺寸。第四透鏡105用于轉(zhuǎn)換從紅外激光二極管101發(fā)射的光的光斑尺寸，以便具有與從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82和藍色激光二極管83發(fā)射并由相應的透鏡單獨轉(zhuǎn)換的光相同的光斑尺寸。

在基板60的基部區(qū)域61上設置有第三濾波器107。第三濾波器107具有主表面彼此平行的平板形狀。第三濾波器107例如是波長選擇濾波器。第三濾波器107是電介質(zhì)多層膜濾波器。第三濾波器107透射紅光，綠光和藍光，但是反射從紅外激光二極管101發(fā)射的紅外光。結(jié)果，第一濾波器97，第二濾波器98和第三濾波器107對從紅色激光二極管81，綠色激光二極管82，藍色激光二極管83和紅外激光二極管101發(fā)射的光進行復用。第三過濾波器107設置在形成在基部區(qū)域61上的突出部即第三突出區(qū)域108上。

參照圖9，設置紅外激光二極管101，第四透鏡105的透鏡部分105a和第三濾波器107，以沿著從紅外線激光二極管101的發(fā)射方向延伸的線排列(沿y軸方向排列)。因此，紅色激光二極管81的發(fā)射方向與綠色激光二極管82，藍色激光二極管83和紅外激光二極管101的發(fā)射方向相交。更具體地，紅色激光二極管81的發(fā)射方向與綠色激光二極管82，藍色激光二極管83和紅外激光二極管101的發(fā)射方向正交。紅外激光二極管101的發(fā)射方向?qū)诰G色激光二極管82和藍色激光二極管83的發(fā)射方向。更具體地，紅外激光二極管101的發(fā)射方向，綠色激光二極管82的發(fā)射方向和藍色激光二極管83的發(fā)射方向彼此平行。第三濾波器107的主表面相對于來自紅色激光二極管81的光的發(fā)射方向傾斜。更具體地，第三濾波器107的主表面相對于來自紅色激光二極管81的光的發(fā)射方向(x軸方向)傾斜45°。

以下，對本實施方式的光學模塊1的動作進行說明。本實施方式的光學模塊1的動作基本上與實施方式1相同。以下，對與實施方式1的不同點進行說明。參照圖9，從紅外線激光二極管101發(fā)射的紅外光沿著光路l6行進，進入第四透鏡105的透鏡部分105a，以轉(zhuǎn)換光的光斑尺寸。具體地，例如，將從紅外激光二極管101發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為準直光。在第四透鏡105處已經(jīng)轉(zhuǎn)換光斑尺寸的紅外光沿光路l6行進，并進入第三濾波器107。第三濾波器107透射紅光，綠光和藍光，但是反射紅外光。因此，如實施方式1中那樣復用并由第三濾波器107傳輸?shù)募t光，綠光和藍光，與由第三濾波器107反射的紅外光復用，進一步沿著光路l7行進，并通過蓋40的輸出窗口41輸出到保護件的外部。參考圖9，通過輸出窗口41輸出的光穿過適配器110的光通路112并進入尾纖120的光纖125。已經(jīng)進入光纖125的光通過作為波導的光纖125，從而被引導到期望的位置。

在本實施方式的光學模塊1中，紅光，綠光，藍光以及紅外光被復用并從光學模塊1發(fā)射。為此，例如，可以從單個光學模塊1發(fā)射用于圖像顯示的可見光和用于感測的紅外光。因此，光學模塊1可以用作例如感測人的手指的位置，并且基于感測結(jié)果同時提供視覺顯示的光源。

順便提及，形成基板60和用作保護件的底座10的材料的實例包括作為具有高導熱性的材料的鐵合金和銅合金?；?1、72、73和102由具有與安裝在基座71、72、73以及102上的激光二極管81、82、83和101的熱膨脹系數(shù)相似的熱膨脹系數(shù)的材料形成。材料的實例包括aln、sic、si和金剛石。

上述實施方式涉及作為光耦合部件的示例的尾纖和透鏡部件連接到適配器的情況。然而，連接到適配器的光耦合部件不限于這些示例，并且可以是諸如漫射板的另一種光耦合部件。上述實施方式涉及復用來自具有不同發(fā)射波長的三個或四個半導體發(fā)光器件的光的情況?；蛘?，半導體發(fā)光器件的數(shù)量可以是一個或兩個，或五個或更多個。上述實施方式涉及包括在光形成部中的所有半導體發(fā)光器件被配置為發(fā)射可見光的情況，以及光形成部包括被配置為發(fā)射可見光的半導體發(fā)光器件和被配置為發(fā)射紅外光的半導體發(fā)光器件的情況?；蛘?，包括在光形成部中的所有半導體發(fā)光器件可以被配置為發(fā)射紅外光。上述實施方式涉及采用激光二極管作為半導體發(fā)光器件的情況?；蛘?，例如，半導體發(fā)光器件可以是發(fā)光二極管。上述實施方式涉及使用波長選擇濾波器作為第一濾波器97，第二濾波器98和第三濾波器107的示例情況?；蛘?，這些濾波器可以是例如偏振合成濾波器。

本文公開的實施方式僅僅是在所有方面的示例，并且應被理解為在任何方面都沒有限制。本發(fā)明的范圍不是通過上述描述而是由權(quán)利要求來定義的。本發(fā)明的范圍旨在包括權(quán)利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有修改。

工業(yè)適用性

根據(jù)本申請的光學模塊有利地適用于特別是需要實現(xiàn)尺寸減小的光學模塊。

標記說明

1光學模塊；10底座；10a一方主表面；10b另一方主表面；20光形成部；30電子冷卻模塊；31吸熱板；32散熱板；33半導體柱；40蓋；41輸出窗口；51引腳；60基板；60a一方主表面；60b另一方主表面；61基部區(qū)域；62芯片安裝區(qū)域；63第一芯片安裝區(qū)域；64第二芯片安裝區(qū)域；71第一基座；72第二基座；73第三基座；77第一透鏡支承部；78第二透鏡支承部；79第三透鏡支承部；81紅色激光二極管；82綠色激光二極管；83藍色激光二極管；88第一突出區(qū)域；89第二突出區(qū)域；91第一透鏡；92第二透鏡；93第三透鏡；91a透鏡部分；92a透鏡部分；93a透鏡部分；97第一濾波器；98第二濾波器；101紅外激光二極管；102第四基座；105第四透鏡；105a透鏡部分；106第四透鏡支承部；107第三濾波器；108第三突出區(qū)域；110適配器；111主體部；111a內(nèi)周面；111b突出區(qū)域；112光通路；120尾纖；121基部；121b另一方主表面；122主體部；123支承件；125光纖；130透鏡部件；131支承件；132透鏡。