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JP6971768B2 - Optical equipment and modules - Google Patents
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Description

本発明は、レーザ光の発光素子および反射体を含む光学装置および光学モジュールに関する。 The present invention relates to an optical device and an optical module including a light emitting element and a reflector of laser light.

対象物の検知および測距を行なうレーザ光等の光の反射を利用して、光学モジュールが知られている。光学モジュールは、レーザ光等の発光部と、発光された光を反射して光学モジュール外に位置する対象物の方向に導く反射部と、対象物で反射された光を受光する受光部とを有している。外部に放射され、対象物で反射された光を受光部が受光して、対象物の存在および対象物までの距離等を測定することができる。発光部は、例えば特許文献1に記載されているように、被測定物に対する光の有効な照射を考慮して、反射部とは別体で配置されている。 Optical modules are known by utilizing the reflection of light such as a laser beam that detects and measures an object. The optical module has a light emitting part such as a laser beam, a reflecting part that reflects the emitted light and guides it toward an object located outside the optical module, and a light receiving part that receives the light reflected by the object. Have. The light receiving unit receives the light radiated to the outside and reflected by the object, and the existence of the object, the distance to the object, and the like can be measured. As described in Patent Document 1, for example, the light emitting portion is arranged separately from the reflecting portion in consideration of effective irradiation of light on the object to be measured.

特開2001−108758号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-108758

上記の光学モジュールにおいては、これを構成する部品数の低減および部品間の位置合せの作業性向上等が求められている。 In the above optical module, it is required to reduce the number of components constituting the module and improve the workability of alignment between the components.

本発明の1つの態様の光学装置は、放射部と、位置決め部を有する容器部とを備えている。放射部は、レーザ光の発光素子、可動反射面を有するMEMS素子およびそれぞれに反射面を有する複数の反射体を含んでいる。また、反射体の前記反射面が前記発光素子から放射されるレーザ光を前記MEMS素子の前記可動反射面に反射させるように位置している。容器部は、少なくとも1つの凹部を有する基体および前記凹部を塞ぐ蓋体を含んでいるとともに1つの前記凹部内における前記基体の内面および前記蓋体の下面に前記放射部の有している。前記位置決め部に近接して、前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体が位置決め固定されている。前記位置決め部は、前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体のそれぞれの固定位置を示すマーク、突出部および/または溝部を含んでおり、前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体は、それぞれ、対応する前記固定位置に基づいて前記容器部に固定されている。 The optical device of one aspect of the present invention includes a radiation unit and a container unit having a positioning unit. The radiation unit includes a light emitting element of laser light, a MEMS element having a movable reflecting surface, and a plurality of reflectors each having a reflecting surface. Further, the reflective surface of the reflector is positioned so as to reflect the laser beam emitted from the light emitting element to the movable reflective surface of the MEMS element. The container portion includes a substrate having at least one recess and a lid for closing the recess, and has the radiation portion on the inner surface of the substrate and the lower surface of the lid in one recess. The light emitting element, the MEMS element, and the reflector are positioned and fixed in the vicinity of the positioning portion. The positioning unit includes a mark indicating a fixed position of the light emitting element, the MEMS element and the reflector, a protrusion and / or a groove portion, and the light emitting element, the MEMS element and the reflector are each included. , It is fixed to the container portion based on the corresponding fixing position.

本発明の1つの態様の光学モジュールは、上記構成の光学装置を含む発光部と、前記レーザ光を受光する受光素子を含む受光部とを備える。 The optical module according to one aspect of the present invention includes a light emitting unit including the optical device having the above configuration and a light receiving unit including a light receiving element that receives the laser beam.

本発明の1つの態様の光学装置によれば、上記構成であり、位置決め部を有する容器部に発光素子、MEMS素子および反射体が位置しているため、発光素子とMEMS素子および反射体との互いの位置合せが容易である。また、容器部内に発光素子および反射体等が位置しているため、光学モジュールを、光学装置と受光部とのみで構成することができる。したがって、部品数の低減に対しても有効である。 According to the optical device of one aspect of the present invention, since the light emitting element, the MEMS element and the reflector are located in the container portion having the positioning portion in the above configuration, the light emitting element, the MEMS element and the reflector are combined. It is easy to align with each other. Further, since the light emitting element, the reflector, and the like are located in the container portion, the optical module can be configured only by the optical device and the light receiving portion. Therefore, it is also effective in reducing the number of parts.

本発明の1つの態様に光学モジュールによれば、上記構成の光学装置を含むことから、部品数の低減および部品間の位置合せの作業性向上等に対して有効である。 According to the optical module in one aspect of the present invention, since the optical device having the above configuration is included, it is effective for reducing the number of parts and improving the workability of alignment between parts.

本発明の実施形態の光学装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の光学装置の一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of the optical apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の光学装置および光学モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical apparatus and optical module of embodiment of this invention. 図1に示す光学装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the optical apparatus shown in FIG.

本発明の実施形態の光学装置および光学モジュールについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。また、以下の説明における上下の区別は説明上の便宜的なものであって実際に光学装置および光学モジュールが使用されるときの上下を規制するものではない。また、以下の説明における「入射角」とは、説明の便宜上、光が入射する物体の表面と光の光軸とのなす角であり、0〜90度である。すなわち、物体の表面に対する垂線または法線に沿って光が入射するときの入射角を90度として定義する。 An optical device and an optical module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The figures used in the following description are schematic. Further, the distinction between upper and lower in the following description is for convenience of explanation and does not regulate the upper and lower when the optical device and the optical module are actually used. Further, the "incident angle" in the following description is an angle formed by the surface of the object on which the light is incident and the optical axis of the light, and is 0 to 90 degrees for convenience of explanation. That is, the angle of incidence when light is incident along a perpendicular or normal to the surface of an object is defined as 90 degrees.

図1は本発明の実施形態の光学装置を示す断面図である。図2は、本発明の実施形態の光学装置の一部を示す平面図である。また、図3は、本発明の実施形態の光学装置および光学モジュールを示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a part of the optical device according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view showing an optical device and an optical module according to an embodiment of the present invention.

図1および図2において、光学装置10は、レーザ光を外部に放射する放射部Aと、放射部Aを所定の位置関係に保持して封止している容器部Bとを備えている。なお、図2においては、容器部を見やすくするために放射部を省略している。また、図3に示すように、光学装置10を含む発光部Cと、レーザ光を受光する受光素子11を含む受光部Dとによって光学モジュール20が基本的に構成されている。光学モジュール20は、発光部Cから外部に放射されたレーザ光が被検知物Eで反射されて戻って来たレーザ光(以下、外部反射光という)を受光部Cで受光する。この外部反射光の情報を基に、被検知物Eの存在の有無、形状、寸法、移動の速度等の情報が算出され、検知される。被検知物Eは、例えば、歩行者E1および車両E2等である。 In FIGS. 1 and 2, the optical device 10 includes a radiation unit A that emits laser light to the outside, and a container unit B that holds the radiation unit A in a predetermined positional relationship and seals the radiation unit A. In FIG. 2, the radiation portion is omitted in order to make the container portion easier to see. Further, as shown in FIG. 3, the optical module 20 is basically composed of a light emitting unit C including an optical device 10 and a light receiving unit D including a light receiving element 11 for receiving laser light. The optical module 20 receives the laser light emitted from the light emitting unit C to the outside by the object to be detected E and returned (hereinafter referred to as externally reflected light) by the light receiving unit C. Based on the information of the externally reflected light, information such as the presence / absence of the object to be detected E, the shape, the dimensions, the speed of movement, and the like are calculated and detected. The object to be detected E is, for example, a pedestrian E1 and a vehicle E2.

放射部Aは、レーザ光の発光素子1と、可動反射面2aを有するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子2と、それぞれに反射面3aを有する複数の反射体3を含んでいる。複数の反射体3は、図3に示すように、それぞれの反射面3aが発光素子1から放射されるレーザ光LをMEMS素子2の可動反射面2aに反射させるように位置している。すなわち、発光素子1から放射されたレーザ光Lが、反射体3の反射面3aで2回反射されてMEMS素子2の可動反射面2aに導かれる。このレーザ光Lが可動反射面で径時的に異なる角度に反射され、光学装置10から広い角度で外部に放射される。 The radiation unit A includes a light emitting element 1 for laser light, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element 2 having a movable reflection surface 2a, and a plurality of reflectors 3 each having a reflection surface 3a. As shown in FIG. 3, the plurality of reflectors 3 are positioned so that the respective reflecting surfaces 3a reflect the laser beam L emitted from the light emitting element 1 on the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2. That is, the laser beam L emitted from the light emitting element 1 is reflected twice by the reflecting surface 3a of the reflector 3 and guided to the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2. The laser beam L is reflected by the movable reflecting surface at different angles in terms of diameter, and is radiated to the outside from the optical device 10 at a wide angle.

容器部Bは、少なくとも1つの凹部4aを有する基体4および凹部4aを塞ぐ蓋体5を含んでいる。また、1つの凹部4a内における基体4の内面および蓋体5の下面に放射部Aの位置決め部6を有している。これらの位置決め部6に近接して、発光素子1、MEMS素子2および反射体3が位置決め固定されている。この位置決めによって、上記のようにレーザ光Lを発光素子1からMEMS素子2の可動反射面2aに容易に、かつ正確に反射させて導くことが可能になっている。 The container portion B includes a substrate 4 having at least one recess 4a and a lid 5 for closing the recess 4a. Further, the positioning portion 6 of the radiation portion A is provided on the inner surface of the substrate 4 and the lower surface of the lid 5 in one recess 4a. The light emitting element 1, the MEMS element 2, and the reflector 3 are positioned and fixed in the vicinity of these positioning portions 6. By this positioning, as described above, the laser beam L can be easily and accurately reflected from the light emitting element 1 to the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2 and guided.

発光素子1は、レーザ光Lを放射する半導体素子等であり、例えば半導体レーザ(レーザダイオード、laser diode)である。発光素子1は、例えばGaN(窒化ガリウム)ま
たはGa−As(ガリウム−ヒ素)等の化合物半導体材料が複数層、p層およびn層を形成して積層されて構成されている。図1等に示す例では、ブロック状の発光素子1の側面にp層とn層との界面が位置し、この部分から発光する。すなわち、発光素子1の側面を発光面とみなすことができる。発光素子1は、上記材料に限らず、Al−Ga−As、In−Ga−Al−P、In−Ga−NおよびZnO等から適宜選択された化合物半導体材料を含んでいてもよい。
The light emitting element 1 is a semiconductor element or the like that emits a laser beam L, and is, for example, a semiconductor laser (laser diode). The light emitting device 1 is configured by laminating compound semiconductor materials such as GaN (gallium nitride) or Ga-As (gallium-arsenide) to form a plurality of layers, p-layers and n-layers. In the example shown in FIG. 1 and the like, the interface between the p layer and the n layer is located on the side surface of the block-shaped light emitting element 1, and light is emitted from this portion. That is, the side surface of the light emitting element 1 can be regarded as a light emitting surface. The light emitting device 1 is not limited to the above-mentioned material, and may contain a compound semiconductor material appropriately selected from Al-Ga-As, In-Ga-Al-P, In-Ga-N, ZnO and the like.

発光素子1から放射されるレーザ光Lは、可視光(例えば紫色〜青色または赤色等)に限られず、紫外線または赤外線であっても構わない。またレーザ光Lは、連続して放射されるもの(連続光)に限られず、パルス光であっても構わない。例えば、光学装置10および光学モジュール20が被検知物Eまでの距離を計測するものであれば、変調した連続光またはパルス光を発光する発光素子1を用いる。これらのレーザ光Lの選択は、光学装置10および光学モジュール20の用途、機能、被検知物Eの種類および数量、ならびに経済性等の条件に応じて、適宜決めることができる。 The laser beam L emitted from the light emitting element 1 is not limited to visible light (for example, purple to blue or red), and may be ultraviolet rays or infrared rays. Further, the laser beam L is not limited to continuously emitted light (continuous light), and may be pulsed light. For example, if the optical device 10 and the optical module 20 measure the distance to the object to be detected E, a light emitting element 1 that emits modulated continuous light or pulsed light is used. The selection of these laser beams L can be appropriately determined according to conditions such as the use, function, type and quantity of the object E to be detected, and economic efficiency of the optical device 10 and the optical module 20.

発光素子1は、例えば金−スズろう材等の第1接合材7によって凹部4aの底部(図1の例では凹部4aの底面に位置する凸状のマウント部上面)に接合されて、固定されている。発光素子1がマウント部上面に接合されているため、その側面から放射されるレーザ光Lの高さ位置を凹部4aの底面から上方向に離すことができる。そのため、レーザ光Lの高さ位置を、後述する反射体2の反射面2aのほぼ中央部に合わせて位置させることができる。 The light emitting element 1 is joined to and fixed to the bottom portion of the recess 4a (the upper surface of the convex mount portion located on the bottom surface of the recess 4a in the example of FIG. 1) by a first bonding material 7 such as a gold-tin brazing material. ing. Since the light emitting element 1 is joined to the upper surface of the mount portion, the height position of the laser beam L radiated from the side surface thereof can be separated upward from the bottom surface of the recess 4a. Therefore, the height position of the laser beam L can be aligned with the substantially central portion of the reflecting surface 2a of the reflector 2, which will be described later.

マウント部は、基体1と同じ材料からなるものでもよく、別部品が凹部4aの底面に設凹されて配置されたものでもよい。別部品としては、例えば、ペルチェ素子等の温度調整部品、金属材料からなる伝熱性部品および基体4よりも弾性率が小さい樹脂材料からなる緩衝材等が挙げられる。 The mount portion may be made of the same material as the substrate 1, or may have another component disposed on the bottom surface of the recess 4a. Examples of the separate parts include temperature control parts such as a Pelche element, heat transfer parts made of a metal material, and cushioning materials made of a resin material having a lower elastic modulus than the substrate 4.

MEMS素子2は、シリコン基板等の半導体基板の表面に、微細な回路導体および機械的な可動機構が形成されたものである。この実施形態の例におけるMEMS素子は、機械的な可動機構として上記の可動反射面2aを有している。可動反射面2aは、半導体集積回路の形成医術を応用して作製されたマイクロミラーである。MEMS素子2の上面にマイクロミラーが配置されている。マイクロミラーは、半導体基板に設けられた2軸の保持部、いわゆるはり(梁)で保持され、軸の傾きに応じて傾くことができる。マイクロミラーは,MEMS素子2の上面等に位置する回路導体を介して伝送される電気信号等の情報に応じて、上記のように反射面が動く(反射角を変える)ことができる。すなわち、径時的に反射角を変化させて、入射するレーザ光Lを反射させることができる。言い換えれば、MEMS素子2は、光学装置10の外部を広い角度で走査させるようにレーザ光Lを放射させることを可能にしている。 The MEMS element 2 has a fine circuit conductor and a mechanically movable mechanism formed on the surface of a semiconductor substrate such as a silicon substrate. The MEMS element in the example of this embodiment has the above-mentioned movable reflecting surface 2a as a mechanically movable mechanism. The movable reflective surface 2a is a micromirror manufactured by applying the medical technique for forming a semiconductor integrated circuit. A micromirror is arranged on the upper surface of the MEMS element 2. The micromirror is held by a biaxial holding portion, a so-called beam, provided on the semiconductor substrate, and can be tilted according to the tilt of the shaft. In the micromirror, the reflection surface can move (change the reflection angle) as described above according to information such as an electric signal transmitted via a circuit conductor located on the upper surface of the MEMS element 2 or the like. That is, the incident laser beam L can be reflected by changing the reflection angle with time. In other words, the MEMS element 2 makes it possible to radiate the laser beam L so as to scan the outside of the optical device 10 at a wide angle.

MEMS素子2は、上記のようにシリコン基板等の半導体基板の上面等の露出面にフォトリソグラフ等の、集積回路を形成するのと同様の微細加工技術を施すことによって、製作することができる。また、MEMS素子2は、第1接合材7よりも接合温度が低い第2接合材8によって凹部4aの底部(図1の例では底面)に接合されて固定されていてもよい。この場合には、第2接合材8による接合時には第1接合材7が溶融しないので、先に固定した発光素子1の位置ずれ等が発生しにくい。すなわち、放射部Aとしての位置精度向上に有効である。第2接合材8としては、例えば金属のサブミクロンレベルの微粒子(いわゆるナノ粒子)を有機バインダと混合した接合材を挙げることができる。なお、図3および後で参照する図4においては、簡単のため、上記第1接合材7および第2接合材8を省略している。 The MEMS element 2 can be manufactured by applying a microfabrication technique such as a photolithography to an exposed surface such as the upper surface of a semiconductor substrate such as a silicon substrate as described above to form an integrated circuit. Further, the MEMS element 2 may be joined and fixed to the bottom portion (bottom surface in the example of FIG. 1) of the recess 4a by the second joining material 8 having a lower joining temperature than the first joining material 7. In this case, since the first bonding material 7 does not melt when the second bonding material 8 is used for bonding, misalignment of the previously fixed light emitting element 1 is unlikely to occur. That is, it is effective for improving the position accuracy of the radiation unit A. Examples of the second bonding material 8 include a bonding material in which fine particles (so-called nanoparticles) at the submicron level of metal are mixed with an organic binder. In addition, in FIG. 3 and FIG. 4 which will be referred to later, the first joining material 7 and the second joining material 8 are omitted for the sake of simplicity.

前述したように、それぞれに反射面3aを有する複数の反射体3は、それらの反射面3aが、発光素子1から放射されるレーザ光LをMEMS素子2の可動反射面2aに反射させるように位置している。発光素子1から放射されるレーザ光をMEMS素子2の可動反射面2aに反射させるような反射面3aの位置とは、例えば次の説明のとおりである。 As described above, in the plurality of reflectors 3 having each reflecting surface 3a, the reflecting surface 3a reflects the laser beam L emitted from the light emitting element 1 on the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2. positioned. The position of the reflecting surface 3a that reflects the laser beam emitted from the light emitting element 1 to the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2 is, for example, as described below.

図1〜図3に示す例において、複数の反射体3が、発光素子1に隣り合って位置してい
るとともに蓋体5の方向にレーザ光Lを反射させる反射面3aを有する第1反射体3(3A)と、蓋体5の下面に位置しており、第1反射体3(3A)の反射面3aと斜めに対向している反射面3aを有する第2反射体3(3B)とを含んでいる。なお、以下において、第1反射体3(3A)、第2反射体3(3B)を、単に第1反射体3A、第2反射体3Bと言う。また、これらの反射体3(3A、3B)を特に区別せず、単に反射体3という場合もある。
In the example shown in FIGS. 1 to 3, a first reflector having a plurality of reflectors 3 located adjacent to the light emitting element 1 and having a reflecting surface 3a for reflecting the laser beam L in the direction of the lid 5. 3 (3A) and a second reflector 3 (3B) having a reflecting surface 3a located on the lower surface of the lid 5 and diagonally facing the reflecting surface 3a of the first reflector 3 (3A). Includes. In the following, the first reflector 3 (3A) and the second reflector 3 (3B) are simply referred to as the first reflector 3A and the second reflector 3B. Further, these reflectors 3 (3A, 3B) are not particularly distinguished, and may be simply referred to as a reflector 3.

第1反射体3Aは、発光素子1の発光面に隣接して位置している。第1反射体3Aの反射面3aは、発光面に対して斜めになっていて、蓋体5に斜めに対向している。これによって、発光素子1の側面から放射されたレーザ光Lを蓋体5の方向に反射させることができるようになっている。第1反射体3Aから蓋体5の方向に反射されてレーザ光Lは、その光軸が蓋体5とに対して斜めになっている。 The first reflector 3A is located adjacent to the light emitting surface of the light emitting element 1. The reflective surface 3a of the first reflector 3A is slanted with respect to the light emitting surface and is obliquely opposed to the lid 5. As a result, the laser beam L emitted from the side surface of the light emitting element 1 can be reflected in the direction of the lid 5. The laser beam L is reflected from the first reflector 3A in the direction of the lid 5, and its optical axis is slanted with respect to the lid 5.

第2反射体3Bは、第1反射体3Aの反射面3aと斜めに対向している。これにより、蓋体5の下面に対して斜めに進むレーザ光Lを正反射させて、第2反射体3Bの斜め下に位置するMEMS素子2の方向に反射させることができる。すなわち、それぞれの反射面3aが、発光素子1から放射されるレーザ光LをMEMS素子2の可動反射面2aに反射させるように位置している。 The second reflector 3B is obliquely opposed to the reflecting surface 3a of the first reflector 3A. As a result, the laser beam L that travels diagonally with respect to the lower surface of the lid 5 can be specularly reflected and reflected in the direction of the MEMS element 2 located diagonally below the second reflector 3B. That is, each reflecting surface 3a is positioned so as to reflect the laser beam L emitted from the light emitting element 1 on the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2.

発光素子1から複数の反射体3で反射されてMEMS素子2に届いたレーザ光Lは、前述したように、可動反射面2aで反射されて発光装置10および発光モジュール20の外部に放射される。放射されるレーザ光Lは、上記のように径時的に放射の角度が変化するため、外部をレーザ光Lで走査して、被検知物Eに関する情報を含む外部反射光LBを得ることができる。 The laser beam L reflected from the light emitting element 1 by the plurality of reflectors 3 and reaching the MEMS element 2 is reflected by the movable reflecting surface 2a and radiated to the outside of the light emitting device 10 and the light emitting module 20 as described above. .. Since the radiation angle of the emitted laser light L changes with time as described above, it is possible to scan the outside with the laser light L to obtain an external reflected light LB containing information on the object to be detected E. can.

第1反射体3Aは、例えばミラーであり、凹部4aの底部に第2接合材8によって固定されている。ミラー最表面の鏡面部分が反射面3aになっている。第2接合材8は、MEMS素子8接合用の第2接合材8と同様の材料を用いることができる。また、第2反射体3Bは、例えばレーザ光Lの反射効率が高い金等の金属材料からなる薄膜層(いわゆる薄膜ミラー)である。第2反射体3Bは、例えば蒸着等の薄膜法で蓋体5の下面に設けることができる。薄膜ミラーである第2反射体3Bは、反射面3aと本体とが一体化したものとみなすことができる。 The first reflector 3A is, for example, a mirror, and is fixed to the bottom of the recess 4a by a second bonding material 8. The mirror surface portion on the outermost surface of the mirror is the reflection surface 3a. As the second bonding material 8, the same material as the second bonding material 8 for bonding the MEMS element 8 can be used. Further, the second reflector 3B is a thin film layer (so-called thin film mirror) made of a metal material such as gold having a high reflection efficiency of the laser beam L, for example. The second reflector 3B can be provided on the lower surface of the lid 5 by a thin film method such as vapor deposition. The second reflector 3B, which is a thin film mirror, can be regarded as one in which the reflecting surface 3a and the main body are integrated.

外部反射光LBに対して、MEMS素子2は、これを再度反射させて、外部に位置する受光素子11に外部反射光LBを受光させる機能も有している。すなわち、外部反射光LBが可動反射面2aに正反射されて、蓋体5を通過して外部の受光素子11により受光される。この場合にも、MEMS素子2の反射面が可動であるため、互いに異なる角度で戻って来る外部反射光LBを、随時受光素子11の方向に反射させることができる。 The MEMS element 2 also has a function of reflecting the externally reflected light LB again and causing the light receiving element 11 located outside to receive the externally reflected light LB. That is, the externally reflected light LB is specularly reflected by the movable reflecting surface 2a, passes through the lid 5, and is received by the external light receiving element 11. Also in this case, since the reflecting surface of the MEMS element 2 is movable, the externally reflected light LB returning at different angles can be reflected in the direction of the light receiving element 11 at any time.

基体4は、上面に凹部4aを有し、この凹部4a内に上記の放射部Aを収容する、容器本体としての機能を有している。基体4は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化ケイ素質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミック材料によって形成されている。基体4は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば次のようにして製作することができる。まず。酸化アルミニウム、酸化ケイ素および酸化カルシウム等の原料粉末を適当な有機溶剤およびバインダとともに混練してスラリーを作製する。次に、このスラリーをドクターブレード法等の方法でシート状に成形した後に所定の形状(凹部4aとなる開口を有する形状等)および寸法に切断して複数のシートを作製する。その後、これらのシートを積層し、焼成することにより、基体1を製作することができる。 The substrate 4 has a recess 4a on the upper surface thereof, and has a function as a container body for accommodating the radiation portion A in the recess 4a. The substrate 4 is formed of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride material sintered body, a silicon nitride material sintered body, a mullite material sintered body, or a glass ceramic sintered body. The substrate 4 can be manufactured as follows, for example, if it is made of an aluminum oxide sintered body. first. Raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide and calcium oxide are kneaded with a suitable organic solvent and binder to prepare a slurry. Next, this slurry is formed into a sheet by a method such as a doctor blade method, and then cut into a predetermined shape (a shape having an opening to be a recess 4a, etc.) and dimensions to prepare a plurality of sheets. After that, the substrate 1 can be manufactured by laminating these sheets and firing them.

また、基体4は、上記のセラミック原料をプレス加工等の方法で所定の基体4の形状に成形し、焼成する方法で製作することもできる。また、基体4は、エポキシ樹脂等の有機樹脂からなるものでもよい。この場合には、例えば未硬化のエポキシ樹脂等の樹脂材料を成型金型等の手段で所定形状に成形した後に、加熱硬化させる方法で基体4を製作することができる。 Further, the substrate 4 can also be manufactured by a method of molding the above-mentioned ceramic raw material into a predetermined shape of the substrate 4 by a method such as press working and firing. Further, the substrate 4 may be made of an organic resin such as an epoxy resin. In this case, the substrate 4 can be manufactured by a method in which a resin material such as an uncured epoxy resin is molded into a predetermined shape by means such as a molding die and then heat-cured.

なお、基体1は、放射部Aが実装される1つの凹部4a以外に、他の凹部(図示せず)を有するものでもよい。他の凹部としては、例えば、基体4の下面に位置する、チップコンデンサ、抵抗素子またはアンテナ素子等の種々の電子部品を収容するものが挙げられる。このような他の凹部の開口寸法は、凹部4aの開口寸法よりも小さい。 The substrate 1 may have other recesses (not shown) in addition to the one recess 4a on which the radiation portion A is mounted. Examples of the other recesses include those located on the lower surface of the substrate 4 for accommodating various electronic components such as a chip capacitor, a resistance element, or an antenna element. The opening size of such other recesses is smaller than the opening size of the recess 4a.

蓋体5は、凹部4aを塞いで放射部A(特に発光素子1およびMEMS素子2)を気密に封止する機能を有している。また、蓋体5は、このような気密封止を可能にしながら、放射部Aから外部へのレーザ光Lができるようにするため、レーザ光Lの透過が可能な材料により形成されている。図1〜図3に示す例では、透光性のガラス材料によって蓋体5が形成されている。図1〜図3において、透光性の材料からなる蓋体5にはハッチングを施していない。 The lid 5 has a function of closing the recess 4a and airtightly sealing the radiation portion A (particularly, the light emitting element 1 and the MEMS element 2). Further, the lid 5 is made of a material capable of transmitting the laser beam L in order to allow the laser beam L to be emitted from the radiating portion A to the outside while enabling such airtight sealing. In the examples shown in FIGS. 1 to 3, the lid 5 is formed of a translucent glass material. In FIGS. 1 to 3, the lid 5 made of a translucent material is not hatched.

容器部Bが有する位置決め部6は、前述したように、放射部Aの容器部Bにおける位置決めを容易かつ高精度のものとする機能を有している。位置決め部6としては、例えば図2に示す例のように、凹部4aの底面に位置するマーク6aおよび溝部6b等が挙げられる。マーク6aは、例えば金属層であり、メタライズ層、めっき層、金属箔および薄膜層等の形態で凹部4a内および蓋体5の下面等に設けることができる。位置決め部6は、これらの例に限らず、突出部でもよく、複数種を組み合わせたものでもよい。 As described above, the positioning portion 6 of the container portion B has a function of facilitating and highly accurate positioning of the radiation portion A in the container portion B. Examples of the positioning portion 6 include a mark 6a located on the bottom surface of the recess 4a, a groove portion 6b, and the like, as in the example shown in FIG. The mark 6a is, for example, a metal layer, and can be provided in the recess 4a, the lower surface of the lid 5, or the like in the form of a metallized layer, a plating layer, a metal foil, a thin film layer, or the like. The positioning portion 6 is not limited to these examples, and may be a protruding portion or a combination of a plurality of types.

マーク6aは、実装されるMEMS素子2の実装範囲の角部に対応する位置を示している。このマーク6aの位置にMEMS素子2の4つの角部を位置合せすることで、MEMS素子2を凹部4a底面の所定位置に実装することができる。 The mark 6a indicates a position corresponding to a corner portion of the mounting range of the MEMS element 2 to be mounted. By aligning the four corners of the MEMS element 2 with the position of the mark 6a, the MEMS element 2 can be mounted at a predetermined position on the bottom surface of the recess 4a.

溝部6bは、発光素子1のマウントおよびミラー(第1反射体)の接続位置に合わせて設けられている。この溝部6bのマウントおよびミラーをそれぞれはめ込むことで、凹部4a内に発光素子1および第1反射体3Aを位置決めして固定することができる。 The groove portion 6b is provided so as to match the connection position of the mount of the light emitting element 1 and the mirror (first reflector). By fitting the mount and the mirror of the groove 6b, respectively, the light emitting element 1 and the first reflector 3A can be positioned and fixed in the recess 4a.

なお、蓋体5の下面にも、上記と同様のマーク等の位置決め部(図示せず)が設けられていてもよい。これにより、蓋体5の下面に対する第2反射体3Bとなる薄層層の形成時の位置決めが容易に、かつ高精度で行なわれる。また、第2反射体3Bは、蓋体5の上面に位置していてもよく、この場合には、蓋体5の上面に位置決め部を設けてもよい。、第2反射体3Bが蓋体5の上面に位置している場合でも、蓋体5を透過したレーザ光LをMEMS素子2の方向に反射させ、再度蓋体5を透過させてMEMS素子2に送ることはできる。また、位置決め部6が蓋体5の下面または上面に位置しているときに、それ反対側の面(上面または下面)に位置決め部6を配置させてもよい。 The lower surface of the lid 5 may also be provided with a positioning portion (not shown) such as a mark similar to the above. As a result, positioning of the thin layer layer to be the second reflector 3B with respect to the lower surface of the lid 5 is easily performed with high accuracy. Further, the second reflector 3B may be located on the upper surface of the lid 5, and in this case, a positioning portion may be provided on the upper surface of the lid 5. Even when the second reflector 3B is located on the upper surface of the lid 5, the laser beam L transmitted through the lid 5 is reflected in the direction of the MEMS element 2 and is transmitted through the lid 5 again to transmit the MEMS element 2. Can be sent to. Further, when the positioning portion 6 is located on the lower surface or the upper surface of the lid 5, the positioning portion 6 may be arranged on the opposite surface (upper surface or lower surface).

このような光学装置10によれば、位置決め部6を有する容器部Bに発光素子1、MEMS素子2および反射体3が位置しているため、発光素子1とMEMS素子2および反射体3との互いの位置合せが容易である。また、容器部B内に発光素子1および反射体3等が位置しているため、光学モジュール20を、光学装置10と受光部Dとのみで構成することができる。したがって、部品数の低減に対しても有効である。 According to such an optical device 10, since the light emitting element 1, the MEMS element 2 and the reflector 3 are located in the container portion B having the positioning portion 6, the light emitting element 1, the MEMS element 2 and the reflector 3 are combined. It is easy to align with each other. Further, since the light emitting element 1 and the reflector 3 are located in the container portion B, the optical module 20 can be composed only of the optical device 10 and the light receiving portion D. Therefore, it is also effective in reducing the number of parts.

発光装置10および発光モジュール20は、上記の例のように、複数の反射体3が、発光素子1に隣り合って位置しているとともに蓋体5の方向にレーザ光Lを反射させる反射面3
aを有する第1反射体3Aと、蓋体5の下面または上面に位置しており、第1反射体3Aの反射面3aと斜めに対向している反射面3aを有する第2反射体3Bとを含んでいるときに、以下のような形態をさらに備えるものでもよい。すなわち、発光装置10および発光モジュール20は、上記構成において、蓋体5の上面に対向して見たときに、第2反射体3Bの中央部がMEMS素子2の可動反射面2aと第1反射体3Aの反射面3aとの間に位置しているものでもよい。
In the light emitting device 10 and the light emitting module 20, as in the above example, a plurality of reflectors 3 are located adjacent to the light emitting element 1 and the reflecting surface 3 reflects the laser beam L in the direction of the lid 5.
A first reflector 3A having a, and a second reflector 3B having a reflecting surface 3a located on the lower surface or the upper surface of the lid 5 and diagonally facing the reflecting surface 3a of the first reflector 3A. When the above is included, the following forms may be further provided. That is, in the above configuration, when the light emitting device 10 and the light emitting module 20 are viewed facing the upper surface of the lid 5, the central portion of the second reflector 3B is the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2 and the first reflection. It may be located between the reflecting surface 3a of the body 3A.

この場合には、MEMS素子2の可動反射面2aおよび第1反射体3Aの反射面3aのそれぞれから、第2反射体3Bの中央部までの距離の差を効果的に低減できる。そのため第2反射体3Bの反射面3aで正反射されたレーザ光Lが可動反射面2aに効率よく届く。そのため、外部に放射されるレーザ光Lの強度向上について有効である。 In this case, the difference in distance from each of the movable reflective surface 2a of the MEMS element 2 and the reflective surface 3a of the first reflector 3A to the central portion of the second reflector 3B can be effectively reduced. Therefore, the laser beam L that is specularly reflected by the reflecting surface 3a of the second reflector 3B reaches the movable reflecting surface 2a efficiently. Therefore, it is effective for improving the intensity of the laser beam L radiated to the outside.

また、この場合には、蓋体5の上面に対向して見たときに、第2反射体3BとMEMS素子2の可動反射面2aとが重なり合うことが低減されている。また、可動反射面2aから第2反射体3Bを見たときの見かけの大きさが、互いに正対し合うときに比べて小さい。そのため、被検知物Eで反射されて戻ってきた外部反射光LBが可動反射面2aで再度反射されて蓋体5から受光部Dの方向に出射されるときに、その出射が第2反射体3Bで妨げられる可能性を効果的に低減することができる。 Further, in this case, it is reduced that the second reflector 3B and the movable reflective surface 2a of the MEMS element 2 overlap each other when viewed facing the upper surface of the lid 5. Further, the apparent size of the second reflector 3B when viewed from the movable reflecting surface 2a is smaller than that when facing each other. Therefore, when the externally reflected light LB reflected by the object to be detected E and returned is reflected again by the movable reflecting surface 2a and emitted from the lid 5 in the direction of the light receiving portion D, the emission is emitted from the second reflector. The possibility of being hindered by 3B can be effectively reduced.

また、蓋体5の上面に対向して見たときに、第2反射体3Bの中央部がMEMS素子2の可動反射面2aと第1反射体3Aの反射面3aとの間に位置している場合において、第2反射体3Bの外縁がMEMS素子2の可動反射面2aの外周部よりも外側に位置しているときには、上記のような外部反射光LBの外部への出射を容易に、かつ効率よく行なわせる効果をより確実に得ることができる。 Further, when viewed facing the upper surface of the lid 5, the central portion of the second reflector 3B is located between the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2 and the reflecting surface 3a of the first reflector 3A. In this case, when the outer edge of the second reflector 3B is located outside the outer peripheral portion of the movable reflecting surface 2a of the MEMS element 2, the external reflected light LB as described above is easily emitted to the outside. Moreover, it is possible to obtain the effect of efficiently performing the effect more reliably.

図4は、図1に示す光学装置10の変形例を示す断面図である。図4において図1〜3と同様の部位には同様の符号を付している。この光学装置10を用いて、上記と同様に光学モジュール20を製作することもできる。この変形例の光学装置10において、MEMS素子2は、可動反射面2aが第2反射体3Bの反射面3aの方向に傾くように、凹部4aの底部に位置している。第2反射体3Bの反射面3aの方向に傾くとは、可動反射面2aのうち第2反射体から遠い方の端部分が近い方の端部分よりも上方に位置するように可動反射面2aが傾くことをいう。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modified example of the optical device 10 shown in FIG. In FIG. 4, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals. Using this optical device 10, the optical module 20 can be manufactured in the same manner as described above. In the optical device 10 of this modification, the MEMS element 2 is located at the bottom of the recess 4a so that the movable reflective surface 2a is inclined toward the reflective surface 3a of the second reflector 3B. Tilt in the direction of the reflective surface 3a of the second reflector 3B means that the end portion of the movable reflective surface 2a farther from the second reflector is located above the end portion closer to the second reflector. Is tilted.

なお、図4に示す例では、凹部4aの底面の一部が傾斜面になり、この傾斜面にMEMS素子2が搭載されて、可動反射面2aが第2反射体3Bの方向に傾いている。これに限らず、平面状の凹部4aの底面にMEMS素子を傾斜させるようなマウント材を配置してもよく、傾斜面が多少湾曲していてもよい。なお、図4では、可動反射面2aが1つの軸(前述した「梁」の1つ)回りに傾いたときの位置を破線で模式的に示している。 In the example shown in FIG. 4, a part of the bottom surface of the recess 4a is an inclined surface, and the MEMS element 2 is mounted on the inclined surface, and the movable reflective surface 2a is inclined in the direction of the second reflector 3B. .. Not limited to this, a mounting material that inclines the MEMS element may be arranged on the bottom surface of the flat concave portion 4a, or the inclined surface may be slightly curved. In FIG. 4, the position when the movable reflection surface 2a is tilted around one axis (one of the above-mentioned “beams”) is schematically shown by a broken line.

このような場合には、MEMS素子2を凹部4a底面に投影したときの投影面積が、傾いていないときに比べて小さい。また、可動反射面2aで反射されて蓋体5に入射するレーザ光Lである反射光(以下、単に反射光Lともいう)の走査範囲を蓋体5の平面視における中央方向に変位させることができる。そのため、可動反射面2aに対して小さい角度で反射された反射光L(例えば図4におけるL1)を、蓋体5の範囲内で、蓋体5まで届け、外部に放射させることができる。言い換えれば、反射光Lの蓋体5透過を可能にする目的で、蓋体5をMEMS素子2に対して平面視で外方向に大きく広げる、というような必要がない。したがって、平面視における蓋体5、つまりは光学装置10の小型化に対して有利である。 In such a case, the projected area when the MEMS element 2 is projected onto the bottom surface of the recess 4a is smaller than that when the MEMS element 2 is not tilted. Further, the scanning range of the reflected light (hereinafter, also simply referred to as the reflected light L), which is the laser light L reflected by the movable reflecting surface 2a and incident on the lid 5, is displaced toward the center in the plan view of the lid 5. Can be done. Therefore, the reflected light L (for example, L1 in FIG. 4) reflected at a small angle with respect to the movable reflecting surface 2a can be delivered to the lid 5 within the range of the lid 5 and radiated to the outside. In other words, it is not necessary to widen the lid 5 outward in a plan view with respect to the MEMS element 2 for the purpose of allowing the reflected light L to pass through the lid 5. Therefore, it is advantageous for the miniaturization of the lid 5 in a plan view, that is, the optical device 10.

なお、図4に示す例において、上記の反射光L1の蓋体5に対する入射角Lθは約30度
である。また、可動反射面2aに対して比較的深い角度で反射された反射光L(例えば図4におけるL2)の蓋体5に対する入射角Lθは約90度である。つまり、可動反射面2aと蓋体5との間の距離を、例えば図1に示す例よりも小さくしても(つまり、光学装置10の厚みを低減しても)、反射光Lの蓋体5に対する入射角Lθを90度まで確保でき、外部への放射光量を容易に確保できる。したがって、この変形例の光学装置10は、薄型化に対しても有効である。
In the example shown in FIG. 4, the incident angle Lθ of the reflected light L1 with respect to the lid 5 is about 30 degrees. Further, the incident angle Lθ with respect to the lid 5 of the reflected light L (for example, L2 in FIG. 4) reflected at a relatively deep angle with respect to the movable reflecting surface 2a is about 90 degrees. That is, even if the distance between the movable reflecting surface 2a and the lid 5 is smaller than that shown in FIG. 1, for example (that is, even if the thickness of the optical device 10 is reduced), the lid of the reflected light L is covered. The incident angle Lθ with respect to 5 can be secured up to 90 degrees, and the amount of radiated light to the outside can be easily secured. Therefore, the optical device 10 of this modification is also effective for thinning.

また、図4に示す例において、外部反射光LBの蓋体5に対する入射角LBθは、レーザ光(反射光)Lの入射角Lθと同様に30〜90度である。このような外部反射光LBが可動反射面2aで再反射され、蓋体5を透過して受光部(図4では図示せず)に届き、受光素子で受光される。 Further, in the example shown in FIG. 4, the incident angle LBθ of the externally reflected light LB with respect to the lid 5 is 30 to 90 degrees, which is the same as the incident angle Lθ of the laser light (reflected light) L. Such externally reflected light LB is re-reflected by the movable reflecting surface 2a, passes through the lid 5, reaches the light receiving portion (not shown in FIG. 4), and is received by the light receiving element.

前述したように、実施形態の発光モジュール20は、上記いずれかの構成の光学装置10を含む発光部Cと、レーザ光(外部反射光LB)を受光する受光素子11を含む受光部とを備えている。発光部Cで外部の放射されたレーザ光が被検知物Eで反射されて戻り、受光部Dで検知される。このレーザ光の戻りの有無、反射された位置(放射された方向によるレーザ光の戻りの有無)、放射から受光までの所要時間等に基づいて、被検知物Eの存在の有無、存在位置および形状、ならびに被検知物Eまでの距離等の情報が算出され、測定される。 As described above, the light emitting module 20 of the embodiment includes a light emitting unit C including an optical device 10 having any of the above configurations, and a light receiving unit including a light receiving element 11 for receiving laser light (external reflected light LB). ing. The laser beam emitted from the outside by the light emitting unit C is reflected by the object to be detected E and returned, and is detected by the light receiving unit D. The presence / absence of the object to be detected E, the presence / absence position, and the presence / absence of the detected object E based on the presence / absence of the return of the laser beam, the reflected position (presence / absence of the return of the laser beam depending on the direction of radiation), the time required from the radiation to the light reception, and the like. Information such as the shape and the distance to the object to be detected E is calculated and measured.

この場合、受光部Dにおける受光情報の演算処理に必要な演算部(半導体集積回路素子等)が光学モジュールに含まれていてもよい。また、発光部Cと受光部Dとの間で電気信号の送受が可能な電気回路が配置されていてもよい。このような電気的な接続のための端子12が配置されていてもよい。 In this case, the optical module may include an arithmetic unit (semiconductor integrated circuit element or the like) necessary for arithmetic processing of the light receiving information in the light receiving unit D. Further, an electric circuit capable of transmitting and receiving an electric signal may be arranged between the light emitting unit C and the light receiving unit D. Terminals 12 for such electrical connections may be arranged.

また、光学装置10において、発光素子10に対する電力の供給、MEMS素子2の可動反射面2a(マイクロミラー)の傾き等の作動に必要な電力および電気信号の供給のための配線導体(図示せず)が、基体4等に設けられていてもよい。配線導体は、基体4のうち凹部4a内に位置する表面(凹部4a内面)および基体4内部等の所定位置に、所定パターンに設けられる。 Further, in the optical device 10, a wiring conductor (not shown) for supplying electric power and electric signals necessary for operation such as supply of electric power to the light emitting element 10 and tilting of the movable reflective surface 2a (micromirror) of the MEMS element 2. ) May be provided on the substrate 4 or the like. Wiring conductors are provided in a predetermined pattern at predetermined positions such as the surface (inner surface of the recess 4a) located in the recess 4a and the inside of the substrate 4 in the substrate 4.

上記配線導体の一例として、凹部4aの底面から基体4の下面または外側面にかけて位置するものが挙げられる。配線導体のうち凹部4aの底面に位置する部分にMEMS素子2および発光素子1等がボンディングワイヤまたははんだ等の導電性接続材によって電気的に接続される。配線導体のうち基体4の下面または外側面に位置する部分が外部電気回路にはんだまたは導電性接着剤等の導電性接続材によって電気的に接続される。これにより、MEMS素子2および発光素子1が外部電気回路都電気的に接続され、電力または電気信号等の送受が可能になる。 As an example of the wiring conductor, a conductor located from the bottom surface of the recess 4a to the bottom surface or the outer surface of the substrate 4 can be mentioned. The MEMS element 2 and the light emitting element 1 are electrically connected to the portion of the wiring conductor located on the bottom surface of the recess 4a by a conductive connecting material such as a bonding wire or solder. A portion of the wiring conductor located on the lower surface or the outer surface of the substrate 4 is electrically connected to the external electric circuit by a conductive connecting material such as solder or a conductive adhesive. As a result, the MEMS element 2 and the light emitting element 1 are electrically connected to each other in an external electric circuit, and electric power or an electric signal can be transmitted and received.

配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、チタン、ニッケルおよびコバルト等の金属材料またはこれらを主成分とする合金の金属材料によって形成することができる。また、配線導体は、メタライズ層、めっき層および薄膜層等の種々の形態で形成することができる。配線導体は、例えばタングステンのメタライズ層からなる場合であれば、タングステンの粉末を有機溶剤およびバインダとともに混練して作製した金属ペーストを、基体4になるシートの所定部位に印刷して、焼成する方法で形成することができる。このメタライズ層の露出表面を、ニッケルおよび金等のめっき層で被覆するようにしてもよい。 The wiring conductor can be formed of, for example, a metal material such as tungsten, molybdenum, manganese, copper, silver, palladium, gold, platinum, titanium, nickel and cobalt, or a metal material of an alloy containing these as a main component. Further, the wiring conductor can be formed in various forms such as a metallized layer, a plating layer and a thin film layer. If the wiring conductor is made of a metallized layer of tungsten, for example, a method of printing a metal paste prepared by kneading tungsten powder with an organic solvent and a binder on a predetermined portion of a sheet to be a substrate 4 and firing it. Can be formed with. The exposed surface of the metallized layer may be covered with a plating layer such as nickel and gold.

光学モジュール20で検知される被検知物Eは、例えば前述したように歩行者E1および車両E2等である。この場合の光学モジュール20は、いわゆるLIDAR(Light Detect
ion and Ranging)であり、車両に搭載して、運転に必要な、歩行者の有無、他の車両お
よび障害物の位置ならびに道路の白線の位置等の情報を検知、計測させることができる。このような情報は、車両の運転支援および自動運転に利用することができる。
The object to be detected E detected by the optical module 20 is, for example, a pedestrian E1 and a vehicle E2 as described above. The optical module 20 in this case is a so-called LIDAR (Light Detect).
Ion and Ranging), which can be mounted on a vehicle to detect and measure information such as the presence or absence of pedestrians, the positions of other vehicles and obstacles, and the position of white lines on the road, which are necessary for driving. Such information can be used for vehicle driving assistance and autonomous driving.

なお、本発明は以上の実施の形態の限定されるものではなく本発明の要旨内であれば種々の変更は可能である。例えば、光学装置10および光学モジュール20は、車両の運転支援および自動運転等の用途に限らず、レーダ(電波)による検知等が難しい非金属物の検知等に用いることができる。例えば、発光装置10および光学モジュール20は、航空機またはドローン等から地形または植生等の観察を行なう用途で用いることができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the gist of the present invention. For example, the optical device 10 and the optical module 20 can be used not only for vehicle driving support and automatic driving, but also for detecting non-metal objects that are difficult to detect by radar (radio waves). For example, the light emitting device 10 and the optical module 20 can be used for observing terrain, vegetation, etc. from an aircraft, a drone, or the like.

また、3つ以上の反射体によって反射部が構成されている発光装置および光学モジュールでもよく、凹部4aの底部および蓋体5の下面以外の部位、例えば凹部4aの内側面等にも反射体が位置している発光装置および光学モジュールでもよい。 Further, a light emitting device and an optical module in which the reflecting portion is composed of three or more reflectors may be used, and the reflector may be formed on a portion other than the bottom of the recess 4a and the lower surface of the lid 5, for example, the inner surface of the recess 4a. It may be a light emitting device and an optical module located.

1・・・発光素子
2・・・MEMS素子
2a・・・可動反射面
3・・・反射体
3A・・・第1反射体
3B・・・第2反射体
3a・・・反射面
4・・・基体
4a・・・凹部
5・・・蓋体
6・・・位置決め部
6a・・・マーク
6b・・・溝部
7・・・第1接合材
8・・・第2接合材
10・・・光学装置
11・・・受光素子
12・・・端子
20・・・光学モジュール
A・・・放射部
B・・・容器部
C・・・発光部
D・・・受光部
E・・・被検知物
E1・・・歩行者
E2・・・車両
L・・・レーザ光(反射光)
L1、L2・・・反射光
LB・・・外部反射光
1 ... Light emitting element 2 ... MEMS element 2a ... Movable reflective surface 3 ... Reflector 3A ... First reflector 3B ... Second reflector 3a ... Reflective surface 4 ...・ Base 4a ・ ・ ・ Recessed part 5 ・ ・ ・ Cover body 6 ・ ・ ・ Positioning part 6a ・ ・ ・ Mark 6b ・ ・ ・ Groove part 7 ・ ・ ・ First joint material 8 ・ ・ ・ Second joint material
10 ・ ・ ・ Optical device
11 ・ ・ ・ Light receiving element
12 ・ ・ ・ Terminal
20 ... Optical module A ... Radiation part B ... Container part C ... Light emitting part D ... Light receiving part E ... Detected object E1 ... Pedestrian E2 ... Vehicle L ...・ ・ Laser light (reflected light)
L1, L2 ... Reflected light LB ... External reflected light

Claims (6)

レーザ光の発光素子、可動反射面を有するMEMS素子およびそれぞれに反射面を有する複数の反射体を含んでいるとともに前記反射面が前記発光素子から放射されるレーザ光を前記MEMS素子の前記可動反射面に反射させるように位置している放射部と、
少なくとも1つの凹部を有する基体および前記凹部を塞ぐ蓋体を含んでいるとともに1つの前記凹部内における前記基体の内面および前記蓋体の下面に前記放射部の位置決め部を有しており、該位置決め部に近接して、前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体が位置決め固定されている容器部とを備え、
前記位置決め部は、前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体のそれぞれの固定位置を示すマーク、突出部および/または溝部を含んでおり、
前記発光素子、前記MEMS素子および前記反射体は、それぞれ、対応する前記固定位置に基づいて前記容器部に固定されている光学装置。
The movable reflection of the MEMS element includes a light emitting element of laser light, a MEMS element having a movable reflecting surface, and a plurality of reflectors each having a reflecting surface, and the reflecting surface emits laser light from the light emitting element. The radiator, which is located to reflect on the surface,
A substrate having at least one recess and a lid for closing the recess are included, and the positioning portion of the radiation portion is provided on the inner surface of the substrate and the lower surface of the lid in the recess. In close proximity to the portion, the light emitting element, the MEMS element, and the container portion in which the reflector is positioned and fixed are provided.
The positioning portion includes marks, protrusions and / or grooves indicating the fixed positions of the light emitting element, the MEMS element and the reflector.
An optical device in which the light emitting element, the MEMS element, and the reflector are fixed to the container portion based on the corresponding fixed positions, respectively.
前記複数の反射体が、前記発光素子に隣り合って位置しているとともに前記蓋体の方向に前記レーザ光を反射させる反射面を有する第1反射体と、前記蓋体の下面または上面に位置しており、前記第1反射体の前記反射面と斜めに対向している反射面を有する第2反射体とを含んでおり、
前記蓋体の上面に対向して見たときに、前記第2反射体の中央部が前記MEMS素子の可動反射面と前記第1反射体の反射面との間に位置している請求項1記載の光学装置。
The plurality of reflectors are located adjacent to the light emitting element and have a reflecting surface for reflecting the laser beam in the direction of the lid, and are located on the lower surface or the upper surface of the lid. A second reflector having a reflective surface diagonally opposed to the reflective surface of the first reflector is included.
Claim 1 in which the central portion of the second reflector is located between the movable reflective surface of the MEMS element and the reflective surface of the first reflector when viewed facing the upper surface of the lid. The optical device of the description.
前記蓋体の上面に対向して見たときに、前記第2反射体の外縁が前記MEMS素子の可動反射面の外周部よりも外側に位置している請求項2記載の光学装置。 The optical device according to claim 2, wherein the outer edge of the second reflector is located outside the outer peripheral portion of the movable reflecting surface of the MEMS element when viewed facing the upper surface of the lid. 前記発光素子が第1接合材を介して前記凹部の底部に接合されており、
前記MEMS素子および前記第1反射体が前記凹部の底部に、前記第1接合材の接合温度よりも低い接合温度を有する第2接合材を介して前記凹部の底部に接合されている請求項2または請求項記載の光学装置。
The light emitting element is bonded to the bottom of the recess via the first bonding material.
2. Claim 2 in which the MEMS element and the first reflector are bonded to the bottom of the recess via a second bonding material having a bonding temperature lower than the bonding temperature of the first bonding material. Or the optical device according to claim 3.
前記MEMS素子は、前記可動反射面が前記第2反射体の反射面の方向に傾くように、前記凹部の底部に位置している請求項2〜請求項のいずれか1項記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 2 to 4 , wherein the MEMS element is located at the bottom of the recess so that the movable reflective surface is inclined toward the reflective surface of the second reflector. .. 請求項1〜請求項のいずれか1項記載の光学装置を含む発光部と、
前記レーザ光を受光する受光素子を含む受光部とを備える光学モジュール。
A light emitting unit including the optical device according to any one of claims 1 to 5.
An optical module including a light receiving unit including a light receiving element that receives the laser beam.
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