JP6897182B2

JP6897182B2 - Light source device and light source device

Info

Publication number: JP6897182B2
Application number: JP2017047325A
Authority: JP
Inventors: 廣居　正樹; 正樹廣居
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-03-13
Also published as: JP2018152454A

Description

本発明は、光源デバイス及び光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a light source device.

従来、複数の発光素子を配列した２次元の発光素子アレイから射出された光を集光することで高出力化し、レーザ点火プラグの光源として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, there is known a technique of collecting light emitted from a two-dimensional light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged to increase the output and using it as a light source of a laser spark plug (see, for example, Patent Document 1). ).

このような光源デバイスをレーザ点火プラグとして用いる場合、２次元の発光素子アレイから射出された光を一度コリメートした後、集光することで、２次元の発光素子アレイから射出された光を小さなスポットに効率良く集光している。 When such a light source device is used as a laser ignition plug, the light emitted from the two-dimensional light emitting element array is collimated once and then condensed to collect the light emitted from the two-dimensional light emitting element array into a small spot. It is efficiently condensing light.

この場合、発光素子ごとにコリメートすることが求められるため、発光素子に近接する位置、例えば、２次元の発光素子アレイ上に光をコリメートするレンズアレイを配置することが好ましい。また、２次元の発光素子アレイとレンズアレイとを高精度に位置合わせするために、２次元の発光素子アレイ上にはんだ等の固定部材により直接レンズアレイを接合して固定するのが好ましい。 In this case, since it is required to collimate each light emitting element, it is preferable to arrange the lens array that collimates the light at a position close to the light emitting element, for example, on a two-dimensional light emitting element array. Further, in order to align the two-dimensional light emitting element array and the lens array with high accuracy, it is preferable to directly join and fix the lens array on the two-dimensional light emitting element array with a fixing member such as solder.

しかしながら、２次元の発光素子アレイ上に固定部材により直接レンズアレイを接合する場合、２次元の発光素子アレイとレンズアレイの材料が異なると、接合時の熱に起因した収縮差による応力の影響を受ける。これにより、接合時や経時に固定部材、２次元の発光素子アレイ、レンズアレイ等にヒビ割れや剥がれが発生する場合がある。このように、ヒビ割れや剥がれが発生すると、２次元の発光素子アレイとレンズアレイとの位置がずれ、集光効率が低下し出力の低下を招く。 However, when the lens array is directly bonded to the two-dimensional light emitting element array by a fixing member, if the materials of the two-dimensional light emitting element array and the lens array are different, the influence of stress due to the shrinkage difference due to the heat at the time of bonding is affected. receive. As a result, cracks or peeling may occur in the fixing member, the two-dimensional light emitting element array, the lens array, or the like at the time of joining or over time. When cracks or peeling occur in this way, the positions of the two-dimensional luminous element array and the lens array are displaced, the light collection efficiency is lowered, and the output is lowered.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接合時や経時において、固定部材、２次元の発光素子アレイ、レンズアレイ等にヒビ割れや剥がれが発生することを防止することができる光源デバイス及び光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a light source capable of preventing cracks or peeling of a fixing member, a two-dimensional light emitting element array, a lens array, or the like at the time of joining or over time. It is an object of the present invention to provide a device and a light source device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、前記複数の発光素子から射出された光の光路上に、前記発光素子アレイに対向して配置されるレンズアレイと、前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの間に設けられ、少なくとも３箇所以上で前記発光素子アレイと前記レンズアレイとを固定する複数の固定部材と、少なくとも１以上の前記固定部材に設けられ、前記発光素子アレイと前記レンズアレイとの収縮差による応力の吸収効果のある応力吸収部材と、を備え、前記応力吸収部材は、前記発光素子アレイの接合面に接する第１部材と前記レンズアレイの接合面に接する第２部材との間に設けられ、前記第１部材との接合面および前記第２部材との接合面に、前記第１部材および前記第２部材に対する濡れ性が良好な材料によるパターンを備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention has a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged, and the light emitting element array on an optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements. A lens array arranged so as to face each other, a plurality of fixing members provided between the light emitting element array and the lens array, and fixing the light emitting element array and the lens array at at least three places, and at least a plurality of fixing members. A stress absorbing member provided on one or more of the fixing members and having an effect of absorbing stress due to a shrinkage difference between the light emitting element array and the lens array is provided , and the stress absorbing member is a joint surface of the light emitting element array. The first member and the first member are provided between the first member in contact with the lens array and the second member in contact with the joint surface of the lens array, and are provided on the joint surface with the first member and the joint surface with the second member. 2 It is characterized by having a pattern made of a material having good wettability to a member.

本発明によれば、接合時や経時において、固定部材、２次元の発光素子アレイ、レンズアレイ等にヒビ割れや剥がれが発生することを防止することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent cracks and peeling of the fixing member, the two-dimensional light emitting element array, the lens array, and the like at the time of joining or over time.

図１は、第１の実施の形態にかかる光源デバイスを備える光源装置の概略構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a light source device including the light source device according to the first embodiment. 図２は、従来の光源デバイスを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a conventional light source device. 図３は、従来の光源デバイスにおける接合時の残留応力の発生状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which residual stress is generated at the time of joining in a conventional light source device. 図４は、従来の光源デバイスの残留応力による影響を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the effect of residual stress of a conventional light source device. 図５は、第１の実施の形態にかかる光源デバイスを示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a light source device according to the first embodiment. 図６は、固定部材の概略構成を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member. 図７は、光源デバイスの変形例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a modified example of the light source device. 図８は、光源デバイスの別の変形例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing another modification of the light source device. 図９は、第２の実施の形態にかかる固定部材の概略構成を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member according to the second embodiment. 図１０は、第３の実施の形態にかかる固定部材の概略構成を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member according to the third embodiment. 図１１は、第４の実施の形態にかかる光源デバイスを示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing a light source device according to a fourth embodiment. 図１２は、固定部材の概略構成を示す構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member.

以下に添付図面を参照して、光源デバイス及び光源装置の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the light source device and the light source device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる光源デバイス１００を備える光源装置１の概略構成を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態の光源装置１は、光源デバイス１００と、集光光学系としての集光レンズ２００と、光ファイバ３００とを有する。光源装置１では、光源デバイス１００から射出された光が集光レンズ２００によって集光された後、光ファイバ３００の一端に入射し、光ファイバ３００の他端からレーザ光が射出される。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a light source device 1 including the light source device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the light source device 1 of the present embodiment includes a light source device 100, a condenser lens 200 as a condenser optical system, and an optical fiber 300. In the light source device 1, after the light emitted from the light source device 100 is condensed by the condenser lens 200, it is incident on one end of the optical fiber 300, and the laser light is emitted from the other end of the optical fiber 300.

光源デバイス１００は、複数の発光素子が配列された２次元の発光素子アレイ１１０と、複数の発光素子から射出された光の光路上にそれぞれ配置される複数の光学素子が配列された２次元のレンズアレイ１２０とを有する。発光素子アレイ１１０から射出された光は、発光素子ごとに放射角を持ったレーザ光であり、レンズアレイ１２０を通ることによってコリメートされる。コリメートされた光は、集光レンズ２００に入射する。 The light source device 100 is a two-dimensional light emitting element array 110 in which a plurality of light emitting elements are arranged, and a two-dimensional optical element in which a plurality of optical elements arranged on the optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements are arranged. It has a lens array 120. The light emitted from the light emitting element array 110 is laser light having a radiation angle for each light emitting element, and is collimated by passing through the lens array 120. The collimated light is incident on the condenser lens 200.

なお、図１において、領域１１０ａは複数の発光素子が配列されている発光領域を示し、領域１２０ａは複数の光学素子が配列されているコリメート領域を示している。 In FIG. 1, the region 110a indicates a light emitting region in which a plurality of light emitting elements are arranged, and the region 120a indicates a collimated region in which a plurality of optical elements are arranged.

集光レンズ２００は、光源デバイス１００から射出された光を小さなスポットに効率よく集光し、光ファイバ３００に入射させる光学系である。 The condensing lens 200 is an optical system that efficiently condenses the light emitted from the light source device 100 on a small spot and causes it to enter the optical fiber 300.

光ファイバ３００は、中心部のコア３１０と、その周囲を覆うクラッド３２０とを含む二層構造になっている。光ファイバ３００のコア３１０には、集光レンズ２００で集光された光が入射する。 The optical fiber 300 has a two-layer structure including a core 310 at the center and a clad 320 that covers the core 310. The light collected by the condenser lens 200 is incident on the core 310 of the optical fiber 300.

本実施の形態の光源デバイス１００の構成を説明する前に、従来の光源デバイスの構成について、図２から図４に基づき説明する。図２は、従来の光源デバイスを示す概略図である。具体的には、図２（ａ）は光源デバイスの上面を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）における一点鎖線Ｃ−Ｃにおいて切断した断面を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）における一点鎖線Ｄ−Ｄにおいて切断した断面を示している。 Before explaining the configuration of the light source device 100 of the present embodiment, the configuration of the conventional light source device will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a schematic view showing a conventional light source device. Specifically, FIG. 2A shows the upper surface of the light source device, FIG. 2B shows a cross section cut along the alternate long and short dash line CC in FIG. 2A, and FIG. 2C shows FIG. The cross section cut at the alternate long and short dash line DD in (a) is shown.

図２に示すように、従来の光源デバイス９００は、複数の発光素子が配列された２次元の発光素子アレイ９１０と、複数の発光素子から射出された光の光路上に、発光素子アレイ９１０に対向して配置されるレンズアレイ９２０とを有する。 As shown in FIG. 2, the conventional light source device 900 has a two-dimensional light emitting element array 910 in which a plurality of light emitting elements are arranged, and a light emitting element array 910 on an optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements. It has a lens array 920 arranged to face each other.

発光素子ごとにコリメートするために、発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、高精度に位置合わせが行われる。領域９１０ａは発光素子アレイ９１０の発光領域を示し、領域９２０ａはレンズアレイ９２０のコリメート領域を示している。発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、固定部材９３０により４箇所で固定されている。 In order to collimate each light emitting element, the light emitting element array 910 and the lens array 920 are aligned with high accuracy. The region 910a shows the light emitting region of the light emitting element array 910, and the region 920a shows the collimated region of the lens array 920. The light emitting element array 910 and the lens array 920 are fixed at four points by a fixing member 930.

ところで、発光素子アレイ９１０の材料とレンズアレイ９２０の材料とは一般的に異なり、熱膨張係数が違うため、接合時の熱に起因する収縮差による応力の影響で、接合時や経時に接合部である固定部材９３０にヒビ割れが発生したり、剥がれたりする場合がある。 By the way, since the material of the light emitting element array 910 and the material of the lens array 920 are generally different and have different coefficients of thermal expansion, the joint portion is affected by the stress due to the shrinkage difference caused by the heat at the time of joining. The fixing member 930 may be cracked or peeled off.

発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０との接合部にヒビ割れが発生したり、剥がれたりする理由について、図３及び図４に基づき説明する。図３は、従来の光源デバイスにおける接合時の残留応力の発生状態を示す図である。図４は、従来の光源デバイスの残留応力による影響を示す図である。 The reason why cracks occur or peel off at the joint portion between the light emitting element array 910 and the lens array 920 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing a state in which residual stress is generated at the time of joining in a conventional light source device. FIG. 4 is a diagram showing the effect of residual stress of a conventional light source device.

発光素子アレイ９１０とレンズアレイ９２０とは、はんだ等の固定部材９３０により固定されている。このため、固定部材９３０により接合する際の温度変化等により、図３に示すように、レンズアレイ９２０が撓み、固定部材９３０に応力が発生する場合がある。 The light emitting element array 910 and the lens array 920 are fixed by a fixing member 930 such as solder. Therefore, as shown in FIG. 3, the lens array 920 may be bent and stress may be generated in the fixing member 930 due to a temperature change or the like when joining by the fixing member 930.

発光素子アレイ９１０は一般的にＧａＡｓ基板により形成されており、レンズアレイ９２０は一般的に石英基板により形成されているため、図３に示すように、発光素子アレイ９１０の収縮がレンズアレイ９２０の収縮よりも大きくなる。なお、図３中の矢印の長さは、熱による収縮の大きさを示している。また、応力は常に作用しているため、接合時に加熱した状態から常温の状態に戻したときや経時に接合部でヒビ割れや破壊が発生するおそれがある。また、レンズアレイ９２０は、石英基板よりは熱膨張係数がＧａＡｓ基板に近いパイレックス（登録商標）、テンパックス、ＢＫ７などで製作することもあるが、熱膨張係数の差はあるので、同様な不具合が発生する恐れがある。 Since the light emitting element array 910 is generally formed of a GaAs substrate and the lens array 920 is generally formed of a quartz substrate, the contraction of the light emitting element array 910 of the lens array 920 is as shown in FIG. Greater than contraction. The length of the arrow in FIG. 3 indicates the magnitude of shrinkage due to heat. In addition, since stress is always acting, cracks and breakage may occur at the joint when the heated state is returned to the normal temperature state at the time of joining or over time. Further, the lens array 920 may be manufactured of Pyrex (registered trademark), Tempax, BK7, etc., whose thermal expansion coefficient is closer to that of the GaAs substrate than that of the quartz substrate. May occur.

具体的には、従来の光源デバイス９００では、例えば、図４（ａ）に示すように、発光素子アレイ９１０にヒビ割れ９１０ｃが発生する場合がある。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、レンズアレイ９２０にヒビ割れ９２０ｃが発生する場合がある。また、例えば、図４（ｃ）に示すように、固定部材９３０にヒビ割れ９３０ｃが発生する場合がある。 Specifically, in the conventional light source device 900, for example, as shown in FIG. 4A, cracks 910c may occur in the light emitting element array 910. Further, for example, as shown in FIG. 4B, cracks 920c may occur in the lens array 920. Further, for example, as shown in FIG. 4C, cracks 930c may occur in the fixing member 930.

次に、第１の実施の形態にかかる光源デバイス１００について説明する。 Next, the light source device 100 according to the first embodiment will be described.

図５は、第１の実施の形態にかかる光源デバイス１００を示す概略図である。具体的には、図５（ａ）は光源デバイス１００の上面を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）における一点鎖線Ａ−Ａにおいて切断した断面を示している。 FIG. 5 is a schematic view showing the light source device 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 5A shows the upper surface of the light source device 100, and FIG. 5B shows a cross section cut along the alternate long and short dash line AA in FIG. 5A.

図５に示すように、光源デバイス１００は、発光素子アレイ１１０と、レンズアレイ１２０と、固定部材１３０とを有する。発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とは、固定部材１３０（１３０−１，１３０−２，１３０−３，１３０−４）により４箇所で固定されている。 As shown in FIG. 5, the light source device 100 includes a light emitting element array 110, a lens array 120, and a fixing member 130. The light emitting element array 110 and the lens array 120 are fixed at four points by fixing members 130 (130-1, 130-2, 130-3, 130-4).

なお、本実施の形態においては、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とは、固定部材１３０により４箇所で固定されているが、これに限るものではない。例えば、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０の形状によっては、３箇所で発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定するものであってもよい。また、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０の形状によっては、５箇所以上で発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定するものであってもよい。また、各固定箇所の間隔は、同じ間隔である必要はなく、違っていても良い。 In the present embodiment, the light emitting element array 110 and the lens array 120 are fixed at four points by the fixing member 130, but the present invention is not limited to this. For example, depending on the shapes of the light emitting element array 110 and the lens array 120, the light emitting element array 110 and the lens array 120 may be fixed at three points. Further, depending on the shapes of the light emitting element array 110 and the lens array 120, the light emitting element array 110 and the lens array 120 may be fixed at five or more locations. Further, the intervals between the fixed portions do not have to be the same, but may be different.

発光素子アレイ１１０は、複数の発光素子が配列された部材であり、例えば、平面視で正方形状に形成され、１辺の長さが１０ｍｍ程度である。領域１１０ａは、発光素子アレイ１１０の発光領域を示している。発光素子アレイ１１０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第１金属パターン１１０ｍが設けられている。 The light emitting element array 110 is a member in which a plurality of light emitting elements are arranged. For example, the light emitting element array 110 is formed in a square shape in a plan view and has a side length of about 10 mm. The region 110a indicates a light emitting region of the light emitting element array 110. The light emitting element array 110 is provided with a first metal pattern 110 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130.

レンズアレイ１２０は、発光素子アレイ１１０の複数の発光素子から射出された光の光路上に、発光素子アレイ１１０に対向して配置される部材である。レンズアレイ１２０は、発光素子アレイ１１０から射出されるレーザ光をコリメートするための複数の光学素子を含む。領域１２０ａはレンズアレイ１２０のコリメート領域を示している。レンズアレイ１２０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第２金属パターン１２０ｍが設けられている。第２金属パターン１２０ｍは、発光素子アレイ１１０に設けられた第１金属パターン１１０ｍと対応する位置に設けられている。 The lens array 120 is a member arranged so as to face the light emitting element array 110 on the optical path of light emitted from a plurality of light emitting elements of the light emitting element array 110. The lens array 120 includes a plurality of optical elements for collimating the laser light emitted from the light emitting element array 110. The region 120a shows a collimating region of the lens array 120. The lens array 120 is provided with a second metal pattern 120 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. The second metal pattern 120m is provided at a position corresponding to the first metal pattern 110m provided on the light emitting element array 110.

発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間の熱膨張係数の差は、応力、位置合わせ精度の観点から、６×１０^−６／℃以下であることが好ましい。 The difference in the coefficient of thermal expansion between the light emitting element array 110 and the lens array 120 ^{is preferably 6 × 10 -6} / ° C. or less from the viewpoint of stress and alignment accuracy.

固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との間に設けられ、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定する部材である。発光素子ごとにコリメートするために、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とは、固定部材１３０により高精度に位置合わせされる。固定部材１３０は、平面視で領域１１０ａよりも外周側に設けられている。 The fixing member 130 is provided between the light emitting element array 110 and the lens array 120, and is a member for fixing the light emitting element array 110 and the lens array 120. In order to collimate each light emitting element, the light emitting element array 110 and the lens array 120 are aligned with high accuracy by the fixing member 130. The fixing member 130 is provided on the outer peripheral side of the region 110a in a plan view.

また、固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍと、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍとを接合することにより、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定する。このとき、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属（例えば、Ａｕ）により形成されている。これにより、固定部材１３０が第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍからはみ出すことがないため、固定部材１３０の表面張力によってセルフアライメントによる実装が可能になっている。 Further, the fixing member 130 joins the first metal pattern 110 m formed on the light emitting element array 110 and the second metal pattern 120 m formed on the lens array 120 to form the light emitting element array 110 and the lens array 120. To fix. At this time, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal (for example, Au) having good wettability with respect to the fixing member 130. As a result, the fixing member 130 does not protrude from the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m, so that the fixing member 130 can be mounted by self-alignment due to the surface tension of the fixing member 130.

なお、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属（例えば、Ａｕ）により形成したが、これに限るものではなく、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、半田などでも良い。 The first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal (for example, Au) having good wettability to the fixing member 130, but the present invention is not limited to this, and Cu, Sn, Ni, solder, etc. But it's okay.

ここで、固定部材１３０について詳述する。 Here, the fixing member 130 will be described in detail.

ここで、図６は固定部材１３０の概略構成を示す構成図である。図６に示すように、固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との距離を調整する二つの調整部材１３０ａ，１３０ｂを備えている。第２部材である調整部材１３０ａは、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍに接している。第１部材である調整部材１３０ｂは、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍに接している。調整部材１３０ａ，１３０ｂは、Ｐｂフリー半田であるSn3.0Ag0.5Cuを用いる。 Here, FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member 130. As shown in FIG. 6, the fixing member 130 includes two adjusting members 130a and 130b for adjusting the distance between the light emitting element array 110 and the lens array 120. The adjusting member 130a, which is the second member, is in contact with the second metal pattern 120m formed on the lens array 120. The adjusting member 130b, which is the first member, is in contact with the first metal pattern 110m formed on the light emitting element array 110. For the adjusting members 130a and 130b, Sn3.0Ag0.5Cu, which is a Pb-free solder, is used.

なお、調整部材１３０ａ，１３０ｂは、Ｐｂフリー半田としてＳｎＡｇＣｕ系の半田を使用したが、これに限るものではなく、ＳｎＣｕ系、ＳｎＣｕＮｉＰ系、Ｓｎ１００％、ＡｕＳｎ系の半田などを使用しても良い。 The adjusting members 130a and 130b use SnAgCu-based solder as Pb-free solder, but the present invention is not limited to this, and SnCu-based, SnCuNiP-based, Sn100%, AuSn-based solder and the like may be used.

加えて、固定部材１３０は、調整部材１３０ａと調整部材１３０ｂとの間に、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との収縮差による応力の吸収効果のある応力吸収部材１３０ｃを備えている。応力吸収部材１３０ｃは、例えば、ＰＩ（ポリイミド）を用いる。なお、応力吸収部材１３０ｃは、ＰＩに限るものではなく、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＫＥＫＫ（ＰＥＥＫ系特殊樹脂）、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＳＩ（シリコン）などの高温に耐え得る樹脂を適用することもできる。 In addition, the fixing member 130 includes a stress absorbing member 130c having a stress absorbing effect due to a shrinkage difference between the light emitting element array 110 and the lens array 120 between the adjusting member 130a and the adjusting member 130b. For the stress absorbing member 130c, for example, PI (polyimide) is used. The stress absorbing member 130c is not limited to PI, but PEEK (polyetheretherketone), PAI (polyamideimide), PEKEKK (PEEK-based special resin), PTFE (fluororesin), PPS (polyphenylene sulfide), SI. A resin that can withstand high temperatures such as (silicon) can also be applied.

応力吸収部材１３０ｃは、セルフアライメント接合用のパターンＰ１，Ｐ２を備えている。応力吸収部材１３０ｃは、セルフアライメント接合用のパターンＰ１，Ｐ２と調整部材１３０ａ，１３０ｂとを接合して固定する。パターンＰ１，Ｐ２は、調整部材１３０ａ，１３０ｂに対する濡れ性が良好な材料により形成されている。すなわち、調整部材１３０ａ，１３０ｂは、加熱されて液状になった場合、パターンＰ１，Ｐ２とだけ濡れるようになっている。 The stress absorbing member 130c includes patterns P1 and P2 for self-alignment joining. The stress absorbing member 130c joins and fixes the patterns P1 and P2 for self-alignment joining and the adjusting members 130a and 130b. The patterns P1 and P2 are formed of a material having good wettability with respect to the adjusting members 130a and 130b. That is, when the adjusting members 130a and 130b are heated and become liquid, only the patterns P1 and P2 are wetted.

パターンＰ１，Ｐ２は、応力吸収部材１３０ｃの調整部材１３０ａとの接合面および調整部材１３０ｂとの接合面よりも小さい面積、かつ応力吸収部材１３０ｃの縁よりも内側に設置されている。このため、調整部材１３０ａ，１３０ｂがパターンＰ１，Ｐ２からはみ出ることがないので、調整部材１３０ａ，１３０ｂの表面張力により高精度なセルフアライメント実装ができる。また、調整部材１３０ａ，１３０ｂが液状から固体に変わる（硬化する）ことで、２次元の発光素子アレイ１１０と２次元のレンズアレイ１２０が精度良く固定される。 The patterns P1 and P2 are installed in an area smaller than the joint surface of the stress absorbing member 130c with the adjusting member 130a and the joint surface with the adjusting member 130b, and inside the edge of the stress absorbing member 130c. Therefore, since the adjusting members 130a and 130b do not protrude from the patterns P1 and P2, high-precision self-alignment mounting can be performed by the surface tension of the adjusting members 130a and 130b. Further, by changing (curing) the adjusting members 130a and 130b from liquid to solid, the two-dimensional light emitting element array 110 and the two-dimensional lens array 120 are fixed with high accuracy.

このように本実施の形態の光源デバイス１００によれば、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０とを固定する固定部材１３０が、レンズアレイ１２０に接する調整部材１３０ａと発光素子アレイ１１０に接する調整部材１３０ｂとの間に、応力吸収部材１３０ｃを備えるようにした。これにより、応力吸収部材１３０ｃが発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０の熱膨張差を吸収し応力緩和できるため、接合時や経時において、固定部材１３０、２次元の発光素子アレイ１１０、レンズアレイ１２０等にヒビ割れや剥がれが発生することを防止することができる。 As described above, according to the light source device 100 of the present embodiment, the fixing member 130 for fixing the light emitting element array 110 and the lens array 120 is in contact with the lens array 120 and the adjusting member 130a and the adjusting member 130b in contact with the light emitting element array 110. A stress absorbing member 130c is provided between the two. As a result, the stress absorbing member 130c can absorb the difference in thermal expansion between the light emitting element array 110 and the lens array 120 to relax the stress. Therefore, the fixing member 130, the two-dimensional light emitting element array 110, the lens array 120, etc. It is possible to prevent cracks and peeling from occurring.

なお、本実施の形態においては、全ての固定部材１３０（１３０−１，１３０−２，１３０−３，１３０−４）において応力吸収部材１３０ｃを備えるようにしたが、これに限るものではない。例えば、全ての固定部材１３０ではなく、少なくとも１以上の固定部材１３０に応力吸収部材１３０ｃを備えることでも、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との収縮差による応力をある程度吸収することは可能である。 In the present embodiment, all the fixing members 130 (130-1, 130-2, 130-3, 130-4) are provided with the stress absorbing member 130c, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to absorb the stress due to the shrinkage difference between the light emitting element array 110 and the lens array 120 to some extent by providing the stress absorbing member 130c on at least one fixing member 130 instead of all the fixing members 130. ..

ここで、図７は光源デバイス１００の変形例を示す概略図である。図７において、固定部材１３０（１３０−Ａ）は応力吸収材１３０ｃを備えていないため応力吸収できない固定方法である。一方、固定部材１３０（１３０−Ｂ）は応力吸収材１３０ｃを備える。図７に示すように、応力吸収材１３０ｃを備えていない２つの固定部材１３０（１３０−Ａ）は、所定位置において互いに近傍に配置される。このように近傍に配置すると応力吸収はできないが、発生する応力をごく小さくでき、２箇所で完全固定できるので、応力吸収材１３０ｃを備えていない１つの固定部材１３０で固定する場合に比べて、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０の回転方向などの相対位置の安定性が増す。２点だけでは発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０の面方向の傾きの安定性が確保できないので、２つの固定部材１３０（１３０−Ａ）から離れた位置に固定部材１３０（１３０−Ｂ）を設ける。設けられる固定部材１３０（１３０−Ｂ）は、２つの固定部材１３０（１３０−Ａ）のような固定方法では応力を吸収することができないので、応力吸収材１３０ｃを備える必要がある。 Here, FIG. 7 is a schematic view showing a modified example of the light source device 100. In FIG. 7, the fixing member 130 (130-A) is a fixing method that cannot absorb stress because it does not include the stress absorbing material 130c. On the other hand, the fixing member 130 (130-B) includes a stress absorbing material 130c. As shown in FIG. 7, the two fixing members 130 (130-A) not provided with the stress absorber 130c are arranged close to each other at predetermined positions. Although stress cannot be absorbed by arranging them in the vicinity in this way, the generated stress can be made very small and can be completely fixed at two places, so compared to the case of fixing with one fixing member 130 that does not have the stress absorbing material 130c. The stability of the relative positions of the light emitting element array 110 and the lens array 120 such as the rotation direction is increased. Since the stability of the inclination of the light emitting element array 110 and the lens array 120 in the plane direction cannot be ensured with only two points, the fixing member 130 (130-B) is provided at a position away from the two fixing members 130 (130-A). .. Since the fixing member 130 (130-B) provided cannot absorb stress by a fixing method such as the two fixing members 130 (130-A), it is necessary to include the stress absorbing material 130c.

ここで、図８は光源デバイス１００の別の変形例を示す概略図である。図８に示すように、応力吸収材１３０ｃを備える固定部材１３０（１３０−Ｂ）を２つ備えるようにしても良い。このようにすることで、応力吸収をしつつ図７に示す構成よりもレンズアレイ１２０と発光素子アレイ１１０の面方向の傾きに対する安定性をより増すことができる。 Here, FIG. 8 is a schematic view showing another modification of the light source device 100. As shown in FIG. 8, two fixing members 130 (130-B) including the stress absorbing material 130c may be provided. By doing so, it is possible to further increase the stability of the lens array 120 and the light emitting element array 110 with respect to the inclination in the plane direction as compared with the configuration shown in FIG. 7 while absorbing stress.

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の光源デバイス１００は、固定部材１３０の構造が第１の実施の形態と異なっている。以下、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。 (Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the light source device 100 of the second embodiment, the structure of the fixing member 130 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, in the description of the second embodiment, the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described.

ここで、図９は第２の実施の形態にかかる固定部材１３０の概略構成を示す構成図である。図９に示すように、発光素子アレイ１１０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第１金属パターン１１０ｍが設けられている。レンズアレイ１２０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第２金属パターン１２０ｍが設けられている。このとき、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属（例えば、Ａｕ）により形成されている。 Here, FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member 130 according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the light emitting element array 110 is provided with a first metal pattern 110 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. The lens array 120 is provided with a second metal pattern 120 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. At this time, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal (for example, Au) having good wettability with respect to the fixing member 130.

第２の実施の形態にかかる固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との距離を調整する二つの調整部材１３０ａ，１３０ｂを備えている。調整部材１３０ａは、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍに接している。調整部材１３０ｂは、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍに接している。調整部材１３０ａ，１３０ｂは、熱硬化性エポキシ樹脂等の樹脂接合材を用いる。なお、調整部材１３０ａ，１３０ｂとして熱硬化性エポキシ樹脂を用いたが、これに限るものではなく、アクリル系樹脂など比較的表面張力の大きなものであれば良い。 The fixing member 130 according to the second embodiment includes two adjusting members 130a and 130b for adjusting the distance between the light emitting element array 110 and the lens array 120. The adjusting member 130a is in contact with the second metal pattern 120m formed on the lens array 120. The adjusting member 130b is in contact with the first metal pattern 110m formed on the light emitting element array 110. For the adjusting members 130a and 130b, a resin bonding material such as a thermosetting epoxy resin is used. Although thermosetting epoxy resin is used as the adjusting members 130a and 130b, the present invention is not limited to this, and any material having a relatively large surface tension such as an acrylic resin may be used.

また、発光素子アレイ１１０における固定部材１３０（調整部材１３０ｂ）との接合面である第１金属パターン１１０ｍの外側、及びレンズアレイ１２０における固定部材１３０（調整部材１３０ａ）との接合面である第２金属パターン１２０ｍの外側には、調整部材１３０ａ，１３０ｂが濡れにくい材料１４０（例えば、フッ素樹脂）をコーティングする。これにより、調整部材１３０ａ，１３０ｂが液状の場合、調整部材１３０ａ，１３０ｂは第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍとだけ濡れるようになっている。 Further, the outside of the first metal pattern 110m, which is the joint surface with the fixing member 130 (adjusting member 130b) in the light emitting element array 110, and the second joint surface with the fixing member 130 (adjusting member 130a) in the lens array 120. The outside of the metal pattern 120m is coated with a material 140 (for example, fluororesin) that prevents the adjusting members 130a and 130b from getting wet. As a result, when the adjusting members 130a and 130b are in a liquid state, the adjusting members 130a and 130b are wetted only with the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m.

加えて、固定部材１３０は、調整部材１３０ａと調整部材１３０ｂとの間に、応力吸収部材１３０ｃを備えている。応力吸収部材１３０ｃは、例えば、ＰＩ（ポリイミド）を用いる。なお、応力吸収部材１３０ｃの縁は、鋭いエッジ形状に形成されている。 In addition, the fixing member 130 includes a stress absorbing member 130c between the adjusting member 130a and the adjusting member 130b. For the stress absorbing member 130c, for example, PI (polyimide) is used. The edge of the stress absorbing member 130c is formed in a sharp edge shape.

調整部材１３０ａ，１３０ｂが液状の場合、調整部材１３０ａ，１３０ｂが応力吸収部材１３０ｃの両表面に濡れる。しかしながら、調整部材１３０ａ，１３０ｂは、応力吸収部材１３０ｃの縁に鋭いエッジが存在するために、応力吸収部材１３０ｃの縁に存在するエッジで止められる。 When the adjusting members 130a and 130b are liquid, the adjusting members 130a and 130b get wet on both surfaces of the stress absorbing member 130c. However, since the adjusting members 130a and 130b have sharp edges on the edges of the stress absorbing members 130c, they are stopped by the edges existing on the edges of the stress absorbing members 130c.

このため、調整部材１３０ａ，１３０ｂが第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍや応力吸収部材１３０ｃの縁に存在するエッジからはみ出ることがないので、調整部材１３０ａ，１３０ｂの表面張力により高精度なセルフアライメント実装ができる。また、調整部材１３０ａ，１３０ｂが液状から固体に変わる（硬化する）ことで、２次元の発光素子アレイ１１０と２次元のレンズアレイ１２０が精度良く固定される。 Therefore, the adjusting members 130a and 130b do not protrude from the edges existing at the edges of the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m and the stress absorbing member 130c, so that the surface tension of the adjusting members 130a and 130b makes it highly accurate. Self-alignment mounting is possible. Further, by changing (curing) the adjusting members 130a and 130b from liquid to solid, the two-dimensional light emitting element array 110 and the two-dimensional lens array 120 are fixed with high accuracy.

（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態の光源デバイス１００は、固定部材１３０の構造が第１の実施の形態と異なっている。以下、第３の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。 (Third Embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the light source device 100 of the third embodiment, the structure of the fixing member 130 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, in the description of the third embodiment, the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described.

ここで、図１０は第３の実施の形態にかかる固定部材１３０の概略構成を示す構成図である。図１０に示すように、発光素子アレイ１１０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第１金属パターン１１０ｍが設けられている。レンズアレイ１２０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第２金属パターン１２０ｍが設けられている。このとき、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属（例えば、Ａｕ）により形成されている。 Here, FIG. 10 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member 130 according to the third embodiment. As shown in FIG. 10, the light emitting element array 110 is provided with a first metal pattern 110 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. The lens array 120 is provided with a second metal pattern 120 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. At this time, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal (for example, Au) having good wettability with respect to the fixing member 130.

第３の実施の形態にかかる固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との距離を調整する二つの調整部材１３０ａ，１３０ｂを備えている。調整部材１３０ａは、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍに接している。調整部材１３０ｂは、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍに接している。調整部材１３０ａは、Ｂｉ系の半田を用いる。調整部材１３０ｂは、Ｐｂフリー半田であるSn3.0Ag0.5Cuを用いる。 The fixing member 130 according to the third embodiment includes two adjusting members 130a and 130b for adjusting the distance between the light emitting element array 110 and the lens array 120. The adjusting member 130a is in contact with the second metal pattern 120m formed on the lens array 120. The adjusting member 130b is in contact with the first metal pattern 110m formed on the light emitting element array 110. Bi-based solder is used for the adjusting member 130a. For the adjusting member 130b, Sn3.0Ag0.5Cu, which is a Pb-free solder, is used.

なお、調整部材１３０ｂは、Ｐｂフリー半田としてＳｎＡｇＣｕ系の半田を使用したが、これに限るものではなく、ＳｎＣｕ系、ＳｎＣｕＮｉＰ系、Ｓｎ１００％、ＡｕＳｎ系の半田などを使用しても良い。また、調整部材１３０ａは、Ｂｉ系の半田を使用したが、これに限るものではなく、調整部材１３０ｂの溶融温度または硬化温度に比べて相対的に溶融温度または硬化温度が低ければ良く、Ｉｎ系の半田などを使用しても良い。 The adjusting member 130b uses SnAgCu-based solder as the Pb-free solder, but the present invention is not limited to this, and SnCu-based, SnCuNiP-based, Sn100%, AuSn-based solder, and the like may be used. Further, the adjusting member 130a uses Bi-based solder, but the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the melting temperature or curing temperature is relatively lower than the melting temperature or curing temperature of the adjusting member 130b, and it is In-based. You may use the solder of.

また、図１０に示すように、調整部材１３０ｂは、調整部材１３０ａよりも相対的に量が少ない。詳細は後述するが、溶融温度または硬化温度が高めの調整部材１３０ｂが先に硬化され、その後、溶融温度または硬化温度が低めの調整部材１３０ａが硬化される。 Further, as shown in FIG. 10, the amount of the adjusting member 130b is relatively smaller than that of the adjusting member 130a. Although the details will be described later, the adjusting member 130b having a higher melting temperature or curing temperature is cured first, and then the adjusting member 130a having a lower melting temperature or curing temperature is cured.

ここで、固定部材１３０の設置手順について説明する。 Here, the procedure for installing the fixing member 130 will be described.

初めに、発光素子アレイ１１０の第１金属パターン１１０ｍに調整部材１３０ｂと応力吸収部材１３０ｃとを設置して硬化する。次いで、調整部材１３０ｂよりも溶融温度または硬化温度の低い調整部材１３０ａとレンズアレイ１２０を載せて硬化する。なお、調整部材１３０ｂのＳｎＡｇＣｕ系の半田は、調整部材１３０ａのＢｉ系の半田よりも相対的に量が少なくなっている。 First, the adjusting member 130b and the stress absorbing member 130c are installed on the first metal pattern 110m of the light emitting element array 110 and cured. Next, the adjusting member 130a having a lower melting temperature or curing temperature than the adjusting member 130b and the lens array 120 are placed and cured. The amount of SnAgCu-based solder on the adjusting member 130b is relatively smaller than that on the Bi-based solder on the adjusting member 130a.

このとき調整部材１３０ａ，１３０ｂがパターンＰ１，Ｐ２からはみ出ることがないので、調整部材１３０ａ，１３０ｂの表面張力により高精度なセルフアライメント実装ができる。また、調整部材１３０ａ，１３０ｂが液状から固体に変わる（硬化する）ことで、２次元の発光素子アレイ１１０と２次元のレンズアレイ１２０が精度良く固定される。 At this time, since the adjusting members 130a and 130b do not protrude from the patterns P1 and P2, high-precision self-alignment mounting can be performed by the surface tension of the adjusting members 130a and 130b. Further, by changing (curing) the adjusting members 130a and 130b from liquid to solid, the two-dimensional light emitting element array 110 and the two-dimensional lens array 120 are fixed with high accuracy.

また、本実施の形態の光源デバイス１００によれば、調整部材１３０ａよりも相対的に量が少ない調整部材１３０ｂで応力吸収部材１３０ｃを先に硬化固定するため、調整部材１３０ａ，１３０ｂを同時に硬化するより安定し、その後でレンズアレイ１２０を実装するので、位置精度が良くなる。 Further, according to the light source device 100 of the present embodiment, since the stress absorbing member 130c is first cured and fixed by the adjusting member 130b whose amount is relatively smaller than that of the adjusting member 130a, the adjusting members 130a and 130b are simultaneously cured. It is more stable, and then the lens array 120 is mounted, so that the position accuracy is improved.

（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態の光源デバイス１００は、固定部材１３０の構造が第１の実施の形態と異なっている。以下、第４の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。 (Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the light source device 100 of the fourth embodiment, the structure of the fixing member 130 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, in the description of the fourth embodiment, the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described.

ここで、図１１は第４の実施の形態にかかる光源デバイス１００を示す概略図である。具体的には、図１１（ａ）は光源デバイス１００の上面を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）における一点鎖線Ｂ−Ｂにおいて切断した断面を示している。また、図１２は、固定部材１３０の概略構成を示す構成図である。 Here, FIG. 11 is a schematic view showing the light source device 100 according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 11A shows the upper surface of the light source device 100, and FIG. 11B shows a cross section cut along the alternate long and short dash line BB in FIG. 11A. Further, FIG. 12 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the fixing member 130.

図１１、図１２に示すように、光源デバイス１００は、発光素子アレイ１１０と、レンズアレイ１２０と、固定部材１３０とを有する。 As shown in FIGS. 11 and 12, the light source device 100 includes a light emitting element array 110, a lens array 120, and a fixing member 130.

図１２に示すように、発光素子アレイ１１０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第１金属パターン１１０ｍが設けられている。レンズアレイ１２０には、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属により形成されたセルフアライメント接合用の第２金属パターン１２０ｍが設けられている。このとき、第１金属パターン１１０ｍ及び第２金属パターン１２０ｍは、固定部材１３０に対する濡れ性が良好な金属（例えば、Ａｕ）により形成されている。 As shown in FIG. 12, the light emitting element array 110 is provided with a first metal pattern 110 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. The lens array 120 is provided with a second metal pattern 120 m for self-alignment joining formed of a metal having good wettability with respect to the fixing member 130. At this time, the first metal pattern 110m and the second metal pattern 120m are formed of a metal (for example, Au) having good wettability with respect to the fixing member 130.

第４の実施の形態にかかる固定部材１３０は、発光素子アレイ１１０とレンズアレイ１２０との距離を調整する二つの調整部材１３０ａ，１３０ｂを備えている。調整部材１３０ａは、レンズアレイ１２０に形成された第２金属パターン１２０ｍに接している。調整部材１３０ｂは、発光素子アレイ１１０に形成された第１金属パターン１１０ｍに接している。調整部材１３０ａは、Ｂｉ系の半田を用いる。調整部材１３０ｂは、Ｐｂフリー半田であるSn3.0Ag0.5Cuを用いる。 The fixing member 130 according to the fourth embodiment includes two adjusting members 130a and 130b for adjusting the distance between the light emitting element array 110 and the lens array 120. The adjusting member 130a is in contact with the second metal pattern 120m formed on the lens array 120. The adjusting member 130b is in contact with the first metal pattern 110m formed on the light emitting element array 110. Bi-based solder is used for the adjusting member 130a. For the adjusting member 130b, Sn3.0Ag0.5Cu, which is a Pb-free solder, is used.

また、図１２に示すように、調整部材１３０ｂは、調整部材１３０ａよりも相対的に量が少ない。詳細は後述するが、溶融温度または硬化温度が高めの調整部材１３０ｂが先に硬化され、その後、溶融温度または硬化温度が低めの調整部材１３０ａが硬化される。 Further, as shown in FIG. 12, the amount of the adjusting member 130b is relatively smaller than that of the adjusting member 130a. Although the details will be described later, the adjusting member 130b having a higher melting temperature or curing temperature is cured first, and then the adjusting member 130a having a lower melting temperature or curing temperature is cured.

加えて、固定部材１３０は、調整部材１３０ａと調整部材１３０ｂとの間に、応力吸収部材１３０ｃを備えている。応力吸収部材１３０ｃは、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を用いる。なお、応力吸収部材１３０ｃは、ＰＥＥＫに限るものではなく、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＫＥＫＫ（ＰＥＥＫ系特殊樹脂）、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＳＩ（シリコン）などの高温に耐え得る樹脂を適用することもできる。 In addition, the fixing member 130 includes a stress absorbing member 130c between the adjusting member 130a and the adjusting member 130b. For the stress absorbing member 130c, for example, PEEK (polyetheretherketone) is used. The stress absorbing member 130c is not limited to PEEK, but PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PEKEKK (PEEK-based special resin), PTFE (fluororesin), PPS (polyphenylene sulfide), SI (silicon). It is also possible to apply a resin that can withstand high temperatures such as.

第４の実施の形態にかかる固定部材１３０の応力吸収部材１３０ｃは、第１の実施の形態のように固定部材１３０（１３０−１，１３０−２，１３０−３，１３０−４）毎に分割されておらず、１枚の応力吸収部材１３０ｃを全ての固定部材１３０（１３０−１，１３０−２，１３０−３，１３０−４）で共有するものとなっている。 The stress absorbing member 130c of the fixing member 130 according to the fourth embodiment is divided into fixing members 130 (130-1, 130-2, 130-3, 130-4) as in the first embodiment. One stress absorbing member 130c is shared by all the fixing members 130 (130-1, 130-2, 130-3, 130-4).

なお、図１１に示すように、応力吸収材１３０ｃは、発光素子アレイ１１０からの光をレンズアレイ１２０に伝えるために、少なくとも発光素子アレイ１１０の領域１１０ａよりも径の大きな開口部１３０ｄを有している。 As shown in FIG. 11, the stress absorbing material 130c has an opening 130d having a diameter larger than that of the region 110a of the light emitting element array 110 in order to transmit the light from the light emitting element array 110 to the lens array 120. ing.

初めに、発光素子アレイ１１０の第１金属パターン１１０ｍに複数の調整部材１３０ｂと１枚の応力吸収部材１３０ｃとを設置し硬化する。次いで、調整部材１３０ｂよりも溶融温度または硬化温度の低い複数の調整部材１３０ａとレンズアレイ１２０を載せ硬化する。なお、調整部材１３０ｂのＳｎＡｇＣｕ系の半田は、調整部材１３０ａのＢｉ系の半田よりも相対的に量が少なくなっている。 First, a plurality of adjusting members 130b and one stress absorbing member 130c are installed on the first metal pattern 110m of the light emitting element array 110 and cured. Next, a plurality of adjusting members 130a having a lower melting temperature or curing temperature than the adjusting member 130b and the lens array 120 are placed and cured. The amount of SnAgCu-based solder on the adjusting member 130b is relatively smaller than that on the Bi-based solder on the adjusting member 130a.

さらに、本実施の形態の光源デバイス１００によれば、調整部材１３０ａよりも相対的に量が少ない調整部材１３０ｂで１枚の応力吸収部材１３０ｃを先に硬化固定するため、個別の応力吸収部材よりも自重が大きいためさらに安定するとともに、調整部材１３０ａ，１３０ｂを同時に硬化するより安定し、その後でレンズアレイ１２０を実装するので、位置精度が良くなる。 Further, according to the light source device 100 of the present embodiment, since one stress absorbing member 130c is first cured and fixed by the adjusting member 130b whose amount is relatively smaller than that of the adjusting member 130a, it is more than an individual stress absorbing member. However, since its own weight is large, it is more stable, and the adjusting members 130a and 130b are more stable than being cured at the same time, and then the lens array 120 is mounted, so that the position accuracy is improved.

１光源装置
１００光源デバイス
１１０発光素子アレイ
１２０レンズアレイ
１３０固定部材
１３０ａ第２部材
１３０ｂ第１部材
１３０ｃ応力吸収部材
２００集光光学系
Ｐ１，Ｐ２パターン 1 Light source device 100 Light source device 110 Light emitting element array 120 Lens array 130 Fixing member 130a Second member 130b First member 130c Stress absorbing member 200 Condensing optical system P1, P2 pattern

特表２０１３−５４５２８０号公報Special Table 2013-545280

Claims

A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged, and
A lens array arranged so as to face the light emitting element array on the optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements.
A plurality of fixing members provided between the light emitting element array and the lens array and fixing the light emitting element array and the lens array at at least three places.
A stress absorbing member provided on at least one of the fixing members and having a stress absorbing effect due to a shrinkage difference between the light emitting element array and the lens array.
Equipped with a,
The stress absorbing member is provided between the first member in contact with the joint surface of the light emitting element array and the second member in contact with the joint surface of the lens array, and the joint surface with the first member and the second member. The joint surface with the first member and the second member is provided with a pattern made of a material having good wettability to the first member and the second member.
A light source device characterized by that.

The pattern is installed in an area smaller than the joint surface of the stress absorbing member with the first member and the joint surface with the second member, and inside the edge of the stress absorbing member.
The light source device according to claim 1.

The outside of the joint surface with the second member of the light emitting element array and the outside of the joint surface with the first member of the lens array are coated with a material that prevents the first member and the second member from getting wet. ,
The light source device according to claim 1.

The edge of the stress absorbing member is formed in a sharp edge shape.
The light source device according to claim 3.

The melting temperature or curing temperature of the second member in contact with the bonding surface of the light emitting element array is higher than the melting temperature or curing temperature of the first member in contact with the bonding surface of the lens array.
The light source device according to any one of claims 1 to 4.

The amount of the second member in contact with the joint surface of the light emitting element array and the amount of the first member in contact with the joint surface of the lens array are different.
The light source device according to claim 5.

The amount of the second member in contact with the joint surface of the light emitting element array is smaller than the amount of the first member in contact with the joint surface of the lens array.
The light source device according to claim 6.

The stress absorbing member is shared by at least two or more fixing members.
The light source device according to any one of claims 1 to 7.

At least two or more fixing members without the stress absorbing member are arranged in close proximity to each other at predetermined positions.
The light source device according to any one of claims 1 to 8.

A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged, and
A lens array arranged so as to face the light emitting element array on the optical path of light emitted from the plurality of light emitting elements.
A plurality of fixing members provided between the light emitting element array and the lens array and fixing the light emitting element array and the lens array at at least three places.
A stress absorbing member provided on at least one of the fixing members and having a stress absorbing effect due to a shrinkage difference between the light emitting element array and the lens array.
With
At least two or more fixing members without the stress absorbing member are arranged in close proximity to each other at predetermined positions.
A light source device characterized by that.

The light source device according to any one of claims 1 to 10.
A condensing optical system that condenses the light emitted from the light source device onto an object,
A light source device characterized by comprising.