JP7201052B2

JP7201052B2 - 光モジュール

Info

Publication number: JP7201052B2
Application number: JP2021177848A
Authority: JP
Inventors: 陽平塩谷; 裕美中西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: US20190326726A1; WO2018116634A1; DE112017006511T5; JP7056551B2; US10892596B2; JP2022028691A; JPWO2018116634A1

Description

本開示は、光モジュールに関する。本出願は、２０１６年１２月２２日出願の日本出願２０１６―２４８７６８号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

パッケージ内に半導体発光素子を配置した光モジュールが知られている（たとえば、特許文献１～４参照）。このような光モジュールは、表示装置、光ピックアップ装置、光通信装置など、種々の装置の光源として用いられる。

特開２００９－９３１０１号公報特開２００７－３２８８９５号公報特開２００７－１７９２５号公報特開２００７－６５６００号公報

本開示にかかる光モジュールは、第１ベース部材と、第１ベース部材と空間的に離隔して設けられている第２ベース部材と、第１ベース部材上に配置される赤色の光を出射するように構成された第１レーザと、第２ベース部材上に配置され、赤色とは異なる色を出射するように構成された第２レーザと、第１ベース部材に接触して配置され、第１レーザの温度を調整するように構成された第１電子冷却モジュールとを含む。

図１は、実施の形態１における光モジュールの構造を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態１における光モジュールの内部構造を示す概略斜視図である。図３は、実施の形態１における光モジュールの構造を示す概略平面図である。図４は、光モジュールが取り付けられる放熱システムの構成を示す概略斜視図である。図５は、赤色レーザダイオードに供給される電流と赤色レーザダイオードの光出力との関係を温度毎に示すグラフである。図６は、緑色レーザダイオードに供給される電流と緑色レーザダイオードの光出力との関係を温度毎に示すグラフである。図７は、青色レーザダイオードに供給される電流と青色レーザダイオードの光出力との関係を温度毎に示すグラフである。図８は、環境温度と電子冷却モジュールの消費電力との関係を光形成部の温度毎に示すグラフである。図９は、環境温度と電子冷却モジュールの消費電力との関係を光形成部の温度毎に示すグラフである。図１０は、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色レーザダイオードの温度と消費電力との関係を示すグラフである。図１１は、環境温度と光形成部との温度差の最大値と、温度を３５℃とした場合のレーザダイオードの消費電力との関係を示すグラフである。図１２は、実施の形態２における光モジュールの構造を示す概略斜視図である。

上記のような光モジュールについては、低温から高温といった広い温度範囲の環境下で用いられる場合がある。広い温度範囲の環境下においても高精度な光の出力を実現するためには、光モジュールの温度の調整を図る必要がある。

光モジュールの作動時における消費電力はできるだけ少ないことが望ましい。さらに、光モジュールの温度を調整するシステム全体の小型化の要求もある。

そこで、システムサイズの小型化を図りながら、消費電力の低減が可能な光モジュールを提供することを目的の１つとする。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本開示に係る光モジュールは、第１ベース部材と、第１ベース部材と空間的に離隔して設けられている第２ベース部材と、第１ベース部材上に配置される赤色の光を出射するように構成された第１レーザと、第２ベース部材上に配置され、赤色とは異なる色を出射するように構成された第２レーザと、第１ベース部材に接触して配置され、第１レーザの温度を調整するように構成された第１電子冷却モジュールとを含む。

このように構成することにより、赤色の光を照射する第１レーザに対して、第１電子冷却モジュールにより温度調整を行うことができる。赤色の光を出射する第１レーザは、投入電力に対する光出力の大きさ（発光効率）の温度依存性が大きい。温度依存性の大きい赤色の光を出射する第１レーザのみを第１電子冷却モジュールで効率的に冷却することができる。したがって、第１電子冷却モジュールの作動時における消費電力の低減を図ることができる。また、作動時に発熱する第１電子冷却モジュール自体の発熱量を低減することができる。そうすると、ヒートシンクおよび必要に応じて設けられるファンやヒートパイプを含み、第１電子冷却モジュールの冷却を行う放熱システムが備えられる場合に、ファンの作動時間の短縮等を実現して放熱システムの消費電力の低減を図ることもできる。さらに、第１電子冷却モジュールの発熱量が少なくなるため、主にそのサイズによって放熱能力が決まるヒートシンク、引いてはヒートシンクを含めた放熱システムの小型化を図ることができる。その結果、システムサイズの小型化を図りながら、消費電力の低減を図ることができる。また、第２ベース部材は、第１ベース部材と空間的に離隔して設けられているために、第１ベース部材と第２ベース部材との間に熱伝導が生じることを抑制できる。

上記光モジュールにおいて、第２レーザは、緑色の光または青色の光を出射するよう構成してもよい。こうすることにより、上記光モジュールにおいて、赤色の光を照射する第１レーザおよび緑色の光または青色の光を照射する第２レーザを合波して出力する際に、システムサイズの小型化を図りながら、消費電力の低減を図ることができる。

上記光モジュールにおいて、第２ベース部材に接触して配置され、第２レーザの温度を調整するように構成された第２電子冷却モジュールをさらに含んでもよい。こうすることにより、第２電子冷却モジュールにより第２レーザを冷却することができる。第１ベース部材と第２ベース部材とは熱的に分離されている（熱伝導が抑制されている）ため、赤色の光を出射する第１レーザと赤色とは異なる色の光を出射する第２レーザとに対して、それぞれ別の温度調整をすることができる。したがって、大きな温度変化に対応することができる。

上記光モジュールにおいて、第１レーザと第２レーザとの基準面からの光軸高さは、一致するよう構成してもよい。こうすることにより、上記光モジュールにおいて第１レーザの光と第２レーザの光とを適切に合波して出力することができる。

上記光モジュールにおいて、第１ベース部材、第２ベース部材、第１レーザ、第２レーザ、第１電子冷却モジュールおよび第２電子冷却モジュールを取り囲む保護部材をさらに備えてもよい。こうすることにより、たとえば、第１ベース部材と第２ベース部材との間に、保護部材によって取り囲まれた領域にある乾燥空気等を第１ベース部材と第２ベース部材との間に位置させて、より容易に第１ベース部材と第２ベース部材とを、熱的に分離することができる。つまり、第１ベース部材と第２ベース部材との間に熱伝導が生じることを抑制できる。

［本開示の実施形態の詳細］
（実施の形態１）
次に、本開示に係る光モジュールの一実施の形態である実施の形態１を、図１～図１１を参照しつつ説明する。図２は、図１のキャップ４０を取り外した状態に対応する図である。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない場合がある。

図１および図２を参照して、本実施の形態１における光モジュール１は、平板状の形状を有する基部１０と、基部１０の一方の主面１０Ａ上に配置され、光を形成する発光ユニットとしての光形成部２０と、光形成部２０を覆うように基部１０の一方の主面１０Ａ上に接触して配置されるキャップ４０と、基部１０の他方の主面１０Ｂ側から一方の主面１０Ａ側まで貫通し、一方の主面１０Ａ側および他方の主面１０Ｂ側の両側に突出する複数のリードピン５１とを備えている。基部１０とキャップ４０とは、たとえば溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部２０は、基部１０とキャップ４０とによりハーメチックシールされている。基部１０とキャップ４０とにより取り囲まれる空間には、たとえば乾燥空気などの水分が低減（除去）された気体が封入されている。キャップ４０には、光形成部２０からの光を透過する出射窓４１が形成されている。出射窓４１は主面が互いに平行な平板状の形状を有していてもよいし、光形成部２０からの光を集光または拡散させるレンズ形状を有していてもよい。基部１０およびキャップ４０は、保護部材を構成する。なお、平面的に見て（Ｚ軸方向から見た場合に）、基部１０は、四隅の角が丸められた長方形形状である。キャップ４０についても、平面的に見て四隅の角が丸められた長方形形状である。そして、基部１０の面積の方がキャップ４０の面積よりも大きく構成されており、キャップ４０を基部１０上に接触して配置させた際に、出射窓４１が設けられた側を除いて、基部１０の外周がキャップ４０の外周から鍔状に突出している。なお、基部１０の短辺の長さ（Ｙ軸方向の長さ）としては、たとえば１０ｍｍ（ミリメートル）が選択される。

図２および図３を参照して、光形成部２０は、板状の形状を有する第１ベース部材である第１ベース板６０と、同じく板状の形状を有する第２ベース部材である第２ベース板６５とを含む。第１ベース板６０および第２ベース板６５はそれぞれ、平面的に見て（Ｚ軸方向から見た場合に）長方形形状を有する。第１ベース板６０と第２ベース板６５は、空間的に離隔して設けられている。第１ベース板６０と第２ベース板６５との間に位置する隙間２１の間隔、すなわち、第１ベース板６０のうちの第２ベース板６５側に対向する側面６０Ｃと第２ベース板６５のうちの第１ベース板６０側に対向する側面６５Ｃとの間の図３中の長さＷ_１で示される寸法として、具体的には、たとえば、０．５ｍｍが選択される。第１ベース板６０と第２ベース板６５との間には、上記した乾燥空気などの水分が低減（除去）された気体が位置することとなる。第１ベース板６０と第２ベース板６５とは、熱的に分離されて（熱伝導が抑制されて）配置される。

次に、第１ベース板６０の構成について説明する。第１ベース板６０は、平面的に見てＹ軸方向に長い長方形形状を有する一方の主面６０Ａを有している。第１ベース板６０は、第１ベース領域６１と、第１チップ搭載領域６２とを含んでいる。第１チップ搭載領域６２は、一方の主面６０Ａの一の短辺と、当該短辺に接続された一の長辺を含む領域に形成されている。第１チップ搭載領域６２の厚みは、第１ベース領域６１に比べて大きくなっている。その結果、第１ベース領域６１に比べて、第１チップ搭載領域６２の高さが高くなっている。第１チップ搭載領域６２において上記一の短辺の上記一の長辺に接続される側とは反対側の領域に、隣接する領域に比べて厚みの大きい（高さが高い）領域である第１レーザ搭載領域６３が形成されている。第１レーザ搭載領域６３上には、平板状の第１サブマウント７１が配置されている。そして、第１サブマウント７１上に、第１レーザとしての赤色の光を出射する赤色レーザダイオード８１が配置されている。

第１ベース板６０の第１チップ搭載領域６２上には、第４サブマウント７４が配置されている。そして、第４サブマウント７４上には、第１受光素子としての第１フォトダイオード９４が配置されている。第４サブマウント７４により、第１フォトダイオード９４の高さ（赤色レーザダイオード８１の光軸までの距離；Ｚ軸方向における距離）が調整される。第１フォトダイオード９４は、赤色レーザダイオード８１からの光を直接受光する位置に配置される。第１フォトダイオード９４は、赤色の光を受光可能なフォトダイオードである。第１フォトダイオード９４は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向において、赤色レーザダイオード８１と第１レンズ９１との間に配置される。

第１ベース板６０の第１ベース領域６１上には、凸部である第１レンズ保持部７７が形成されている。そして、第１レンズ保持部７７上には、第１レンズ９１が配置されている。第１レンズ９１は、表面がレンズ面となっているレンズ部９１Ａを有している。第１レンズ９１は、レンズ部９１Ａとレンズ部９１Ａ以外の領域とが一体成型されている。第１レンズ保持部７７により、第１レンズ９１のレンズ部９１Ａの中心軸、すなわちレンズ部９１Ａの光軸は、赤色レーザダイオード８１の光軸に一致するように調整されている。第１レンズ９１は、赤色レーザダイオード８１から出射される光のスポットサイズを変換する。第１レンズ９１により、赤色レーザダイオード８１から出射される光のスポットサイズが、後述する緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射される光のスポットサイズと一致するようにスポットサイズが変換される。なお、光モジュール１は、サーミスタ４３を含む。サーミスタ４３は、第１ベース板６０の第１ベース領域６１上において、第１レンズ保持部７７を避けた位置に設けられている。

次に、第２ベース板６５の構成について説明する。第２ベース板６５についても、平面的に見てＹ軸方向に長い長方形形状を有する一方の主面６５Ａを有している。第２ベース板６５の一方の主面６５Ａの高さ（Ｚ軸方向における基部１０の一方の主面１０Ａとの距離）と第１ベース板６０の一方の主面６０Ａとの高さとは、同じとなるよう構成されている。第２ベース板６５は、第２ベース領域６６と、第２チップ搭載領域６７とを含んでいる。第２チップ搭載領域６７は、一方の主面６５Ａの一の短辺を全て含む領域に形成されている。第２チップ搭載領域６７の厚みは、第２ベース領域６６に比べて大きくなっている。その結果、第２ベース領域６６に比べて、第２チップ搭載領域６７の高さが高くなっている。第２チップ搭載領域６７の一部の領域に、隣接する領域に比べて厚みの大きい（高さが高い）領域である第２レーザ搭載領域６８および第３レーザ搭載領域６９が形成されている。第２レーザ搭載領域６８と第３レーザ搭載領域６９とは、Ｘ軸方向に間隔を開けて形成されている。

第２レーザ搭載領域６８上には、平板状の第２サブマウント７２が配置されている。そして、第２サブマウント７２上には、第２レーザとしての緑色の光を出射する緑色レーザダイオード８２が配置されている。また、第３レーザ搭載領域６９上には、平板状の第３サブマウント７３が配置されている。そして、第３サブマウント７３上には、第３レーザとしての青色の光を出射する青色レーザダイオード８３が配置されている。上記した赤色レーザダイオード８１、そして緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸の高さ（それぞれ同じ高さである第１ベース板６０の一方の主面６０Ａおよび第２ベース板６５の一方の主面６５Ａを基準面とした場合の基準面と光軸との距離；Ｚ軸方向における基準面との距離）は、第１サブマウント７１、第２サブマウント７２および第３サブマウント７３により調整されて一致している。なお、赤色の光としては、波長が６２０ｎｍ（ナノメートル）～７５０ｎｍ程度の光であり、緑色の光としては、波長が４９５ｎｍ～５７０ｎｍ程度の光であり、青色の光としては、波長が４２０ｎｍ～４９５ｎｍ程度の光である。

第２ベース板６５の第２チップ搭載領域６７には、第５サブマウント７５および第６サブマウント７６が配置されている。そして、第５サブマウント７５および第６サブマウント７６上には、それぞれ第２受光素子としての第２フォトダイオード９５および第３受光素子としての第３フォトダイオード９６が配置されている。第５サブマウント７５および第６サブマウント７６により、それぞれ第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６の高さ（緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸までの距離；Ｚ軸方向における距離）が調整される。第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６は、それぞれ緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３からの光を直接受光する位置に配置される。このように構成することにより、光の強度を精度よく把握し、光の強度を高い精度で調整することができる。本実施の形態においては、全てのレーザのそれぞれに対応して受光素子が配置される。第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６は、それぞれ緑色および青色の光を受光可能なフォトダイオードである。第２フォトダイオード９５は、緑色レーザダイオード８２の光の出射方向において、緑色レーザダイオード８２と第２レンズ９２との間に配置される。第３フォトダイオード９６は、青色レーザダイオード８３の光の出射方向において、青色レーザダイオード８３と第３レンズ９３との間に配置される。

第２ベース板６５の第２ベース領域６６上には、それぞれ凸部である第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９が形成されている。そして、第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９上には、それぞれ第２レンズ９２および第３レンズ９３が配置されている。第２レンズ９２および第３レンズ９３は、それぞれ表面がレンズ面となっているレンズ部９２Ａ、９３Ａを有している。第２レンズ９２および第３レンズ９３は、それぞれレンズ部９２Ａ、９３Ａとレンズ部９２Ａ、９３Ａ以外の領域とが一体成型されている。第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９により、第２レンズ９２および第３レンズ９３のそれぞれのレンズ部９２Ａ、９３Ａの中心軸、すなわち、レンズ部９２Ａ、９３Ａの光軸は、それぞれ緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸に一致するように調整されている。第２レンズ９２および第３レンズ９３は、それぞれ緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射される光のスポットサイズを変換する。上記した第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３により、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射される光のスポットサイズが一致するようにスポットサイズが変換される。

第２ベース板６６の第２ベース領域６６上には、第１フィルタ９７と第２フィルタ９８とが配置される。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、それぞれ互いに平行な主面を有する平板状の形状を有している。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、たとえば波長選択性フィルタである。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、誘電体多層膜フィルタである。より具体的には、第１フィルタ９７は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する。第２フィルタ９８は、赤色の光および緑色の光を透過し、青色の光を反射する。このように、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、特定の波長の光を選択的に透過および反射する。その結果、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射された光を合波する。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、それぞれ第２ベース領域６６に形成されたそれぞれ凸部である第１突出領域８８および第２突出領域８９上に配置される。

図３を参照して、赤色レーザダイオード８１、第１フォトダイオード９４の受光部９４Ａ、第１レンズ９１のレンズ部９１Ａ、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｘ軸方向に並んで）配置されている。緑色レーザダイオード８２、第２フォトダイオード９５の受光部９５Ａ、第２レンズ９２のレンズ部９２Ａおよび第１フィルタ９７は、緑色レーザダイオード８２の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｙ軸方向に並んで）配置されている。青色レーザダイオード８３、第３フォトダイオード９６の受光部９６Ａ、第３レンズ９３のレンズ部９３Ａおよび第２フィルタ９８は、青色レーザダイオード８３の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｙ軸方向に並んで）配置されている。すなわち、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向と、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光の出射方向とは交差する。より具体的には、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向と、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光の出射方向とは直交する。緑色レーザダイオード８２の光の出射方向は、青色レーザダイオード８３の光の出射方向に沿った方向である。より具体的には、緑色レーザダイオード８２の光の出射方向と青色レーザダイオード８３の光の出射方向とは平行である。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８のそれぞれの主面は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向に対して傾斜している。より具体的には、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８のそれぞれの主面は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向（Ｘ軸方向）に対して４５°傾斜している。

次に、本実施の形態における光モジュール１の動作について説明する。図３を参照して、赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光は、光路Ｌ_１に沿って進行する。このとき、第１フォトダイオード９４の受光部９４Ａに赤色の光の一部が直接入射する。これにより赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて赤色の光の強度が調整される。第１フォトダイオード９４上を通過した赤色の光は、第１レンズ９１のレンズ部９１Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光がコリメート光に変換される。第１レンズ９１においてスポットサイズが変換された赤色の光は、光路Ｌ_１に沿って進行し、第１フィルタ９７に入射する。第１フィルタ９７は赤色の光を透過するため、赤色レーザダイオード８１から出射された光は光路Ｌ_２に沿ってさらに進行し、第２フィルタ９８に入射する。そして、第２フィルタ９８は赤色の光を透過するため、赤色レーザダイオード８１から出射された光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って光モジュール１の外部へと出射する。

緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光は、光路Ｌ_４に沿って進行する。このとき、第２フォトダイオード９５の受光部９５Ａに緑色の光の一部が直接入射する。これにより緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて緑色の光の強度が調整される。第２フォトダイオード９５上を通過した緑色の光は、第２レンズ９２のレンズ部９２Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光がコリメート光に変換される。第２レンズ９２においてスポットサイズが変換された緑色の光は、光路Ｌ_４に沿って進行し、第１フィルタ９７に入射する。第１フィルタ９７は緑色の光を反射するため、緑色レーザダイオード８２から出射された光は光路Ｌ_２に合流する。その結果、緑色の光は赤色の光と合波され、光路Ｌ_２に沿って進行し、第２フィルタ９８に入射する。そして、第２フィルタ９８は緑色の光を透過するため、緑色レーザダイオード８２から出射された光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って光モジュール１の外部へと出射する。

青色レーザダイオード８３から出射された青色の光は、光路Ｌ_５に沿って進行する。このとき、第３フォトダイオード９６の受光部９６Ａに青色の光の一部が直接入射する。これにより青色レーザダイオード８３から出射された青色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて青色の光の強度が調整される。第３フォトダイオード９６上を通過した青色の光は、第３レンズ９３のレンズ部９３Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば青色レーザダイオード８３から出射された青色の光がコリメート光に変換される。第３レンズ９３においてスポットサイズが変換された青色の光は、光路Ｌ_５に沿って進行し、第２フィルタ９８に入射する。第２フィルタ９８は青色の光を反射するため、青色レーザダイオード８３から出射された光は光路Ｌ_３に合流する。その結果、青色の光は赤色の光および緑色の光と合波され、光路Ｌ_３に沿って進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って光モジュール１の外部へと出射する。

光モジュール１は、第１電子冷却モジュール（以下、第１ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ－ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｏｌｅｒ）と称する場合もある。）３０を含む。具体的には、光モジュール１は、光形成部２０に含まれる第１ベース板６０と基部１０との間に配置される第１ＴＥＣを含む。第１ＴＥＣは、いわゆる熱電クーラーであり、吸熱板（図示せず）と、放熱板３１と、電極を挟んで吸熱板と放熱板３１との間にそれぞれ間隔を開けて並べて配置される複数の柱状の半導体柱（図示せず）とを含む。吸熱板および放熱板３１は、たとえばアルミナからなっている。吸熱板は、第１ベース板６０の他方の主面６０Ｂに接触して配置される。放熱板３１は、基部１０の一方の主面１０Ａに接触して配置される。第１ＴＥＣ３０はペルチェモジュール（ペルチェ素子）である。そして、第１ＴＥＣ３０に電流を供給して電流を流すことにより、吸熱板に接触する第１ベース板６０の熱が基部１０へと移動し、第１ベース板６０が冷却される。その結果、赤色レーザダイオード８１の温度上昇を抑えることができる。なお、第１ＴＥＣ３０については、たとえば、光モジュール１がたとえば－（マイナス）４０℃（摂氏）といった極低温の環境に配置された場合等、光モジュール１を加熱した方が赤色レーザダイオード８１の出力効率の観点から良い場合には、第１ＴＥＣ３０に逆方向の電流を流すことにより、温度の移動を逆転させて第１ベース板６０を加熱することもできる。また、第１ＴＥＣ３０の作動時において第１ＴＥＣ３０自体も発熱する。第１ＴＥＣ３０の安定した作動を確保するために、第１ＴＥＣ３０の作動時に発生した第１ＴＥＣ３０の熱を取り除く必要がある。

次に、光モジュール１が取り付けられる放熱システム１０１の構成について説明する。図４を参照して、放熱システム１０１は、第１ＴＥＣの作動時に発生した第１ＴＥＣ３０の熱を放熱により取り除くために設けられる。放熱システム１０１は、ヒートシンク１０２と、押さえ板１０３と、ファン１０４と、コネクタ１０５とを含む。ヒートシンク１０２の材質としては、たとえばアルミニウム、鉄、銅などの伝熱特性の良い金属材料が選択される。なお、図４中において、破線の矢印で光モジュール１の光の出射方向を示している。

ヒートシンク１０２は、ベース部材１０６と、複数のフィン１０７とから構成されている。ベース部材１０６は、板状であって板厚方向（Ｚ軸方向）から見た場合に矩形状である。より具体的には、ベース部材１０６は、平面的に見て正方形形状である。本実施の形態においては、ベース部材１０６の一辺は、約５０ｍｍである。

ベース部材１０６の一方の主面１０６Ａ側には、光モジュール１が配置される。ベース部材１０６の中央領域において、光モジュール１がベース部材１０６の一方の主面１０６Ａ上に配置された際に複数のリードピン５１に対応する位置には、板厚方向に貫通する貫通孔（図示せず）が複数のリードピン５１の数だけ設けられている。したがって、ベース部材１０６の一方の主面１０６Ａ上に光モジュール１を配置した際に、複数のリードピン５１は、複数の貫通孔内に挿通するようにして配置されることとなる。なお、関数孔の開孔の大きさについては、リードピン５１を貫通孔に挿通させた際に、リードピン５１とベース部材１０６とが接触しない大きさである。ベース部材１０６の一方の主面１０６Ａの中央領域において、リードピン５１を挿通させる複数の貫通孔のさらに外方側の領域には、押さえ板１０３を取り付けるために用いられる４つのねじ穴（図示せず）が設けられている。また、ベース部材１０６の四隅の角の領域には、板厚方向に貫通し、ファン１０４を取り付けるための４つのねじ穴１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃ、１０８Ｄが設けられている。

ベース部材１０６の他方の主面１０６Ｂ側には、複数のフィン１０７が配置されている。各々のフィン１０７は薄板状であって、各々間隔を開けてベース部材１０６の他方の主面１０６Ｂ側に設けられている。各々のフィン１０７は、ベース部材１０６の他方の主面１０６Ｂ側から矢印Ｄ_１と逆の向きで示すＺ軸方向の下側に向って延出するように設けられている。各々のフィン１０７の高さ、すなわち、ベース部材１０６の他方の主面１０６ＢからのＺ軸方向の長さは、各々同じとなるように構成されている。ベース部材１０６および複数のフィン１０７を含めたヒートシンク１０２の厚みは、約１０ｍｍである。これら複数のフィン１０７を設けることにより、ヒートシンク１０２全体の表面積を大きくして、ヒートシンク１０２の放熱の性能を高めることとしている。なお、上記した第１ＴＥＣ３０は、ペルチェ素子によって構成されており、電流を流すことにより第１ベース板６０を冷却する機構であるのに対し、放熱システム１０１は、伝熱特性の良好な材料から構成されるヒートシンク１０２により、ヒートシンク１０２に当接する第１ＴＥＣ３０に発生した熱をヒートシンク１０２に伝熱させた後に放熱するものである。したがって、熱を取り除くシステムとして、第１ＴＥＣ３０と放熱システム１０１とは相違する。なお、放熱システム１０１については、ヒートシンク１０２におけるベース部材１０６および複数のフィン１０７の表面積が大きいほど、放熱の効率は高い。

光モジュール１は、ヒートシンク１０２に含まれるベース部材１０６の一方の主面１０６Ａの中央領域に位置するように、ベース部材１０６に取り付けられている。光モジュール１をベース部材１０６上に配置させた際に、一方の主面１０６Ａ側に突出する複数のリードピン５１に対応するベース部材１０６の位置には、上記した複数の貫通孔が設けられている。光モジュール１をベース部材１０６上に取り付けた際、複数のリードピン５１のそれぞれとベース部材１０６とが接触しないように取り付けられる。

光モジュール１は、押さえ板１０３によってベース部材１０６に取り付けられる。押さえ板１０３の構成について説明すると、押さえ板１０３は、第１ガイド部１０３Ａと、第２ガイド部１０３Ｂと、第３ガイド部１０３Ｃとを含む。第１ガイド部１０３Ａ、第２ガイド部１０３Ｂおよび第３ガイド部１０３Ｃはそれぞれ、細く延びる薄板状である。押さえ板１０３は、それぞれに対して直交する方向に延びるように設けられた第１ガイド部１０３Ａと第２ガイド部１０３Ｂとのそれぞれの端部同士、およびそれぞれに対して直交する方向に延びるように設けられた第２ガイド部１０３Ｂと第３ガイド部１０３Ｃとのそれぞれの端部同士が連なった形状である。押さえ板１０３のうち、第１ガイド部１０３Ａ、第２ガイド部１０３Ｂおよび第３ガイド部１０３Ｃのそれぞれの端部の相当する位置に、板厚方向に貫通する４つの貫通孔（図示せず）が設けられている。押さえ板１０３は、この４つの貫通孔に合計４つのねじ１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、１０９Ｄを挿通させて、ベース部材１０６の一方の主面１０６Ａ側に設けられた上記の４つのねじ穴に取り付けることによって、ヒートシンク１０２に取り付けられている。

光モジュール１は、基部１０のうち、鍔状に突出した領域を押さえ板１０３とベース部材１０６とによって挟み込むようにして、ヒートシンク１０２に取り付けられている。第１ガイド部１０３Ａは、キャップ４０のうち、光の出射方向に直交する方向に位置する一方の側面（Ｙ軸方向における一方の側面）側に配置される。第２ガイド部１０３Ｂは、キャップ４０のうち、出射窓４１が位置する側と反対側に位置する側面側に配置される。第３ガイド部１０３Ｃは、キャップ４０のうち、光の出射方向に直交する方向に位置する他方の側面（Ｙ軸方向における他方の側面）側に配置される。すなわち、光モジュール１は、ベース部材１０６の一方の主面１０６Ａ上において、押さえ板１０３によって、その位置決めがなされている。なお、光モジュール１の板厚方向の厚みは、押さえ板１０３の板厚方向の厚みよりも大きいため、光モジュール１は、押さえ板１０３よりもＺ軸方向に突出した構成となる。また、光モジュール１は、基部１０の他方の主面１０Ｂ側とベース部材１０６の一方の主面１０６Ａとの間に放熱グリス（図示せず）を塗布して取り付けられる。こうすることにより、基部１０の他方の主面１０Ｂとベース部材１０６の一方の主面１０６Ａとの接触状態を良好にして、第１ＴＥＣ３０により発生した熱を効率的にヒートシンク１０２側に伝熱させることができる。

ファン１０４は、ベース部材１０６の他方の主面１０６Ｂ側に配置されている。より具体的には、ファン１０４は、複数のフィン１０７のうちのベース部材１０６の他方の主面１０６Ｂ側の端部と反対の端部側に取り付けられている。ファン１０４に電流を供給して回転させることにより、フィン１０７側、具体的には、矢印Ｄ_１で示すＺ軸方向の上側に向かって風を送ることができる。ファン１０４を作動させることにより、風をヒートシンク１０２側に送ってヒートシンク１０２を冷却させることができる。このファン１０４への電流の供給については、制御に基づいて行われる。もちろんファン１０４の作動時においても、電力を消費する。

また、ヒートシンク１０２には、光モジュール１と外部との電気的な接続を確保するためのコネクタ１０５が設けられている。コネクタ１０５は、ヒートシンク１０２のうち、光モジュール１の光の出射方向と反対側に設けられている。図示はしないが、コネクタ１０５と光モジュール１に設けられている複数のリードピン５１とは、電気的に接続されている。このコネクタ１０５を利用して、光モジュール１と外部との電気的な接続を確保し、光モジュール１側に外部から電流を供給したり、検出された光形成部２０の温度情報等を取得することができる。

次に、半導体発光素子である赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３に供給される電流とそれぞれの光出力との関係について説明する。図５は、赤色レーザダイオード８１に供給される電流と赤色レーザダイオード８１の光出力との関係を赤色レーザダイオード８１が配置される雰囲気の温度毎に示すグラフである。図５中、縦軸は、赤色レーザダイオード８１の光出力（ｍＷ（ミリワット））を示し、横軸は、赤色レーザダイオード８１に供給される電流（ｍＡ（ミリアンペア））を示す。図５において、線１１Ａは、雰囲気の温度が－４０℃の場合を示し、線１１Ｂは、雰囲気の温度が－２０℃の場合を示し、線１１Ｃは、雰囲気の温度が０℃の場合を示し、線１１Ｄは、雰囲気の温度が１０℃の場合を示し、線１１Ｅは、雰囲気の温度が２０℃の場合を示し、線１１Ｆは、雰囲気の温度が３０℃の場合を示し、線１１Ｇは、雰囲気の温度が４０℃の場合を示し、線１１Ｈは、雰囲気の温度が５０℃の場合を示し、線１１Ｊは、雰囲気の温度が６０℃の場合を示し、線１１Ｋは、雰囲気の温度が７０℃の場合を示す。

図６は、緑色レーザダイオード８２に供給される電流と緑色レーザダイオード８２の光出力との関係を緑色レーザダイオード８２が配置される雰囲気の温度毎に示すグラフである。図６中、縦軸は、緑色レーザダイオード８２の光出力（ｍＷ）を示し、横軸は、緑色レーザダイオード８２に供給される電流（ｍＡ）を示す。図６において、線１２Ａは、雰囲気の温度が－４０℃の場合を示し、線１２Ｂは、雰囲気の温度が－２０℃の場合を示し、線１２Ｃは、雰囲気の温度が０℃の場合を示し、線１２Ｄは、雰囲気の温度が１０℃の場合を示し、線１２Ｅは、雰囲気の温度が２０℃の場合を示し、線１２Ｆは、雰囲気の温度が３０℃の場合を示し、線１２Ｇは、雰囲気の温度が４０℃の場合を示し、線１２Ｈは、雰囲気の温度が５０℃の場合を示し、線１２Ｊは、雰囲気の温度が６０℃の場合を示し、線１２Ｋは、雰囲気の温度が７０℃の場合を示す。

図７は、青色レーザダイオード８３に供給される電流と青色レーザダイオード８３の光出力との関係を青色レーザダイオード８３が配置される雰囲気の温度毎に示すグラフである。図７中、縦軸は、青色レーザダイオード８３の光出力（ｍＷ）を示し、横軸は、青色レーザダイオード８３に供給される電流（ｍＡ）を示す。図７において、線１３Ａは、雰囲気の温度が－４０℃の場合を示し、線１３Ｂは、雰囲気の温度が７０℃の場合を示す。図７中のグラフにおいても、図５および図６と同様に雰囲気の温度が－２０℃の場合、雰囲気の温度が０℃の場合、雰囲気の温度が１０℃の場合、雰囲気の温度が２０℃の場合、雰囲気の温度が３０℃の場合、雰囲気の温度が４０℃の場合、雰囲気の温度が５０℃の場合、雰囲気の温度が６０℃の場合のそれぞれを線で表している。しかし、各線が重なっているため、理解の容易の観点からそれらに付する符号を省略する。なお、重なっている線については、温度が－２０℃の場合が最も線１３Ａに近く、温度が０℃の場合、温度が１０℃の場合、温度が２０℃の場合、温度が３０℃の場合、温度が４０℃の場合、温度が５０℃の場合、温度が６０℃の場合の順に線１３Ｂに近づいている。

図５～図７を参照して、同じ光出力を得るために必要な電流は、各色とも温度が高くなるにつれて大きくなる傾向がある。青色レーザダイオード８３の場合、その影響は小さい。すなわち、雰囲気の温度が変わっても、同じ光出力を得るために供給される電流はほとんど変わらない。また、緑色レーザダイオード８２の場合も、青色レーザダイオード８３と比較して温度の影響はあるが、その影響はさほど大きくない。しかし、赤色レーザダイオード８１の場合、その影響は大きい。すなわち、雰囲気の温度が上昇すれば、同じ光出力を得ようとすると、供給される電流を大きくする必要がある。たとえば図５において、９０ｍＷの光出力を得たい場合、雰囲気の温度が１０℃の場合は、供給される電流は１４０ｍＡであるのに対し、雰囲気の温度が４０℃の場合は、供給される電流は１８０ｍＡとなる。そうすると、赤色レーザダイオード８１の発熱量についても、温度が高くなるにつれて大きくなる。ここで、たとえば上記した光モジュール１が自動車に搭載される場合には、－４０℃から１０５℃程度の広範な動作温度範囲において、安定して高精度な色彩の再現を図る必要がある。したがって、特に赤色レーザダイオード８１に対して、上記した第１ＴＥＣ３０による温度の制御が必要となる。

次に、光形成部が配置された環境の温度である環境温度とＴＥＣの消費電力との関係について説明する。図８は、環境温度とＴＥＣの消費電力との関係を光形成部の温度毎に示すグラフである。ここで、図８に示す場合における光モジュールは、図１～図３に示す光モジュール１と異なり、上記した第１ベース板６０と第２ベース板６５とは設けられておらず、代わりに一枚のベース部材としてのベース板を用い、その一枚のベース板とステムとの間にＴＥＣを設けたものである。この場合、一枚のベース板のほぼ全域に亘ってＴＥＣが設けられた構成であり、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色レーザダイオードの全てについて冷却を行って光形成部の温度調整を行うものである。図８に示すグラフのデータを取得した光モジュールの駆動条件については、以下の通りである。すなわち、電流としては、ＣＷ（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＷａｖｅ）（無変調連続波）の電流を供給しており、赤色レーザダイオードについては光出力を９０ｍＷ、緑色レーザダイオードについては光出力を６０ｍＷ、青色レーザダイオードについては光出力を５０ｍＷとしている。

光形成部の温度は、サーミスタによって検出される。なお、サーミスタによって検出される光形成部の温度は、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色レーザダイオードの温度がその温度となるように設定された温度である。すなわち、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオードおよび青色レーザダイオードの温度がサーミスタによって検出される温度となるようにＴＥＣを作動させ、その時にＴＥＣによって消費される電力を図８においてプロットしている。図８中、縦軸はＴＥＣの消費電力（Ｗ）を示し、横軸は環境温度（℃）を示す。環境温度については、光形成部が配置された環境の温度であり、環境温度の温度情報として出力されたものである。線１４Ａは、光形成部の温度が１０℃の場合を示し、線１４Ｂは、光形成部の温度が３５℃の場合を示し、線１４Ｃは、光形成部の温度が５０℃の場合を示し、線１４Ｄは、光形成部の温度が６０℃の場合を示す。

図８を参照して、光形成部の温度と環境温度との温度差が大きくなれば、この温度差を小さくするようにＴＥＣが作動するため、ＴＥＣの消費電力が大きくなる。そうすると、ＴＥＣからの発熱量も大きくなる。ＴＥＣからの発熱量が大きくなると、上記したファン１０４を頻繁に作動させる必要が生じる場合もあり、さらなる消費電力の増大となってしまう。また、ヒートシンク１０２のサイズを大型にしなければならない状況も生じかねず、小型化を図ることが困難となる。したがって、要求される光出力を確保しながら、ＴＥＣの消費電力を小さくしてＴＥＣからの発熱量を小さくする必要がある。

図９も図８と同じく、環境温度とＴＥＣの消費電力との関係を光形成部の温度毎に示すグラフである。図９中、縦軸はＴＥＣの消費電力（Ｗ）を示し、横軸は環境温度（℃）を示す。線１５Ａは、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールにおいて光形成部の温度が３５℃の場合を示し、線１５Ｂは、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールにおいて光形成部の温度が５０℃の場合を示し、線１５Ｃは、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールにおいて光形成部の温度が６０℃の場合を示す。線１５Ｄは、上記の図１～図３に示す光モジュール１において光形成部２０の温度が５０℃の場合を示し、線１５Ｅは、上記の図１～図３に示す光モジュール１において光形成部２０の温度が６０℃の場合を示す。なお、線１５Ａについては、図８における線１４Ｂの一部に相当し、線１５Ｂについては、図８における線１４Ｃに相当し、線１５Ｃについては、図８における線１４Ｄに相当する。また、光モジュール１の駆動条件は、従来の光モジュールの場合と同じとしてある。

図９を参照して、たとえば、線１５Ｂと線１５Ｄとを比較してみると、環境温度が８０℃の場合において、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールについては、ＴＥＣの消費電力は、４Ｗを若干超える。これに対し、本開示に係る光モジュール１については、第１ＴＥＣ３０の消費電力は、１Ｗに満たないものとなる。また、線１５Ｃと線１５Ｅとを比較した場合も、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールの方が、本開示に係る光モジュール１と比較してＴＥＣの消費電力が大きいものとなっている。また、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールは、環境温度が約９５℃でＴＥＣの消費電力が７Ｗに達しており、これ以上ＴＥＣの消費電力が大きくなると、ヒートシンクの能力を超えてしまうことになりかねない。すなわち、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールについては、動作温度範囲の上限は、約９５℃となり、１０５℃まで到達しない。一方、本開示に係る光モジュール１においては、環境温度が約１０５℃となっても、第１ＴＥＣ３０の消費電力は２Ｗを超える程度である。また、線１５Ｄで示す設定温度が５０℃の場合でも、第１ＴＥＣ３０の消費電力は、４Ｗを超える程度であり、５Ｗまで達しない。すなわち、本開示に係る光モジュール１においては、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールと比較して、第１ＴＥＣ３０の消費電力の低減を図ることができる。

ここで、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３を作動させる設定温度と消費電力との関係について着目する。図１０は、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の作動させる設定温度と消費電力との関係を示すグラフである。縦軸は各レーザダイオードの消費電力（Ｗ）を示し、横軸はサーミスタ４３により検出される温度（℃）を示す。サーミスタ４３により検出される温度は、光形成部２０の設定温度であり、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３を作動させる設定温度である。また、図１０においては、図８に示す１０℃、３５℃、５０℃および６０℃の設定温度における各色のレーザダイオードの消費電力を測定して示している。

図１０を参照して、線１６Ａで示す赤色レーザダイオード８１の場合、光形成部２０の温度が高くなると、赤色レーザダイオード８１の消費電力は上昇する。また、線１６Ｂで示す緑色レーザダイオード８２の場合については、光形成部２０の設定温度が高くなると、緑色レーザダイオード８２の消費電力も若干上昇するが、赤色レーザダイオード８１の場合よりも、その上昇の度合いは小さいものとなる。線１６Ｃで示す青色レーザダイオード８３の場合については、光形成部２０の設定温度が高くなっても、ほとんど青色レーザダイオード８３の消費電力は変わらない。すなわち、光形成部２０の温度が高くなれば、全体としてレーザダイオードの消費電力は高くなる傾向にある。また、緑色レーザダイオード８２の消費電力が最も大きく、赤色レーザダイオード８１および青色レーザダイオード８３の消費電力は、それぞれ同等である。

図１１は、環境温度と光形成部との温度差の最大値と、温度を３５℃とした場合のレーザダイオードの消費電力との関係を示すグラフである。縦軸は環境温度と光形成部との温度差（℃）の最大値を示し、横軸は温度を３５℃とした場合の消費電力（Ｗ）を示す。図１１中のグラフの線のうち、左端は本実施の形態に係る光モジュール１の場合を示し、右端は上記したＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールの場合を示す。図１１を参照して、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールの場合、最大の温度差は約４８℃となる。これに対し、本実施の形態に係る光モジュール１の場合、最大の温度差は約６５℃となり、大幅に上昇している。すなわち、広い温度範囲においても光モジュール１を使用することができる。ここで、温度差が約６５℃の時の赤色レーザダイオード８１の消費電力は、０．４Ｗ程度である。そして、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の消費電力を足し合わせると、約１．３Ｗとなる。そうすると、全てのレーザダイオードの消費電力は、１．７Ｗ程度であり、レーザダイオードの消費電力の観点のみから見ると、消費電力は上がっている。しかし、第１ＴＥＣ３０における消費電力が小さくなっており、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の総消費電力については、ＴＥＣが一枚のベース板のほぼ全域に亘って設けられた光モジュールの場合と比較して、本実施の形態に係る光モジュール１の場合の方が大きくなる。しかし、その上昇分は、第１ＴＥＣ３０を採用した本実施の形態に係る光モジュール１において低減できる第１ＴＥＣ３０の消費電力の低減分よりも小さいものである。

以上より、本実施の形態に係る光モジュール１は、第１ベース板６０側にのみＴＥＣを設ける構成として、システムサイズの小型化を図りながら、消費電力の低減を図ることができる。

（実施の形態２）
次に、本開示にかかる光モジュールの他の実施の形態である実施の形態２を説明する。図１２および図２を参照して、本実施の形態における光モジュール１は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における光モジュール１は、第２電子冷却モジュール（第２ＴＥＣ）３２およびサーミスタ４４をさらに含んでいる点において、実施の形態１の場合とは異なっている。

具体的には、図１２を参照して、実施の形態２における光モジュール１は、基部１０と第２ベース板６５との間に、さらに第２ＴＥＣ３２を含む。また、光モジュール１は、さらにサーミスタ４４を含む。この場合、第２ベース板６５の厚みは、実施の形態１の場合と比較して第２ＴＥＣ３２の厚み分だけ薄くなっている。第２ベース板６５の温度を調整するために用いられるサーミスタ４４は、第２ベース領域６６に配置されている。第２ＴＥＣ３２は、第１ＴＥＣ３０と同様の構成であり、吸熱板（図示せず）と、放熱板３３と、電極を挟んで吸熱板と放熱板３３との間に並べて配置される半導体柱（図示せず）とを含む。吸熱板および放熱板３３は、たとえばアルミナからなっている。吸熱板が第２ベース板６５の他方の主面６５Ｂに接触して配置される。放熱板３３は、基部１０の一方の主面１０Ａに接触して配置される。本実施の形態において、第２ＴＥＣ３２はペルチェモジュール（ペルチェ素子）である。そして、第２ＴＥＣ３２に電流を流すことにより、吸熱板に接触する第２ベース板６５の熱が基部１０へと移動し、第２ベース板６５が冷却される。この第２ＴＥＣ３２を設けることにより、第２ベース板６５上に配置される緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の温度を調整して、環境温度まで緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の温度が上昇することを抑制することができる。こうすることにより、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の温度調整を行うことができる。そうすると、赤色レーザダイオード８１と、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３とをそれぞれ別の温度調整をすることができる。したがって、大きな温度変化に対応することができる。

なお、上記の実施の形態においては、第２レーザを緑色とすることとしたが、これに限らず、第２レーザを青色としてもよい。すなわち、第２レーザは、緑色の光を照射するレーザまたは青色の光を照射するレーザであるよう構成してもよい。さらに、上記の実施の形態において、光モジュール１は、第１レーザとしての赤色レーザダイオード８１、第２レーザとしての緑色レーザダイオード８２および第３レーザとしての青色レーザダイオード８３を備えることとしたが、これに限らず、光モジュール１は、第１レーザとしての赤色レーザダイオード８１と、第２レーザとして緑色レーザダイオード８２または青色レーザダイオード８３のいずれかのみを備えた２色の光を合波して出力する光モジュールとしてもよい。

また、上記の実施の形態において、第１レーザと第２レーザとの基準面からの光軸高さは、一致するよう構成することとしたが、これに限らず、第１レーザと第２レーザとの基準面からの光軸高さは、光モジュール１から出射された後に一致するよう構成してもよい。

なお、上記の実施の形態においては、第１ベース板６０と第２ベース板６５とは、空間的に離隔して設けられていることとしたが、これに限らず、第１ベース板６０と第２ベース板６５との間に、第１ベース板６０と第２ベース板６５とを熱的に分離する部材を介在させて第１ベース板６０と第２ベース板６５とを熱的に分離させる部材（熱伝導を抑制する部材）を介在させて第１ベース板６０と第２ベース板６５とを熱的に分離させる構成（熱伝導が抑制される構成）としてもよい。なお、上記の実施の形態においては、第１ベース板６０と第２ベース板６５との間に乾燥空気などの水分が低減（除去）された気体が位置することとしたが、熱伝導率の低さを考慮すると、乾燥空気が好適である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１光モジュール
１０基部
１０Ａ一方の主面
１０Ｂ他方の主面
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊ，１１Ｋ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｊ，１２Ｋ，１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ線
２０光形成部
２１隙間
３０第１電子冷却モジュール（第１ＴＥＣ）
３１，３３放熱板
３２第２電子冷却モジュール（第２ＴＥＣ）
４０キャップ
４１出射窓
４３，４４サーミスタ
５１リードピン
６０第１ベース板
６０Ａ一方の主面
６０Ｂ他方の主面
６０Ｃ側面
６１第１ベース領域
６２第１チップ搭載領域
６３第１レーザ搭載領域
６５第２ベース板
６５Ａ一方の主面
６５Ｂ他方の主面
６５Ｃ側面
６６第２ベース領域
６７第２チップ搭載領域
６８第２レーザ搭載領域
６９第３レーザ搭載領域
７１第１サブマウント
７２第２サブマウント
７３第３サブマウント
７４第４サブマウント
７５第５サブマウント
７６第６サブマウント
７７第１レンズ保持部
７８第２レンズ保持部
７９第３レンズ保持部
８１赤色レーザダイオード
８２緑色レーザダイオード
８３青色レーザダイオード
８８第１突出領域
８９第２突出領域
９１第１レンズ
９２第２レンズ
９３第３レンズ
９１Ａ，９２Ａ，９３Ａレンズ部
９４第１フォトダイオード
９５第２フォトダイオード
９６第３フォトダイオード
９４Ａ，９５Ａ，９６Ａ受光部
９７第１フィルタ
９８第２フィルタ
１０１放熱システム
１０２ヒートシンク
１０３押さえ板
１０３Ａ第１ガイド部材
１０３Ｂ第２ガイド部材
１０３Ｃ第３ガイド部材
１０４ファン
１０５コネクタ
１０６ベース部材
１０６Ａ一方の主面
１０６Ｂ他方の主面
１０７フィン
１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄねじ穴
１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃ，１０９Ｄねじ

Claims

平板状の基部と、
第１ベース部材と、
前記第１ベース部材と空間的に離隔して設けられている第２ベース部材と、
前記第１ベース部材上に配置される赤色の光を出射するように構成された第１レーザと、
前記第２ベース部材上に配置され、緑色の光を出射するように構成された第２レーザと、
前記第２ベース部材上に配置され、青色の光を出射するように構成された第３レーザと、
前記第１ベース部材に接触して配置され、前記第１レーザの温度を調整するように構成された第１電子冷却モジュールと、
前記第１電子冷却モジュールと別途設けられ、前記第２ベース部材に接触して配置され、前記第２レーザおよび前記第３レーザの温度を調整するように構成された第２電子冷却モジュールと、
前記第１ベース部材上に配置されるサーミスタと、
前記第１ベース部材上に配置される前記サーミスタと別途設けられ、前記第２ベース部材上に配置されるサーミスタと、を含み、
前記第１電子冷却モジュールは、前記基部と前記第１ベース部材との間に配置され、
前記第２電子冷却モジュールは、前記基部と前記第２ベース部材との間に配置される、光モジュール。
前記第１ベース部材、前記第２ベース部材、前記第１レーザ、前記第２レーザ、前記第３レーザ、前記第１電子冷却モジュールおよび前記第２電子冷却モジュールを取り囲む保護部材をさらに備える、請求項１に記載の光モジュール。