(57)【要約】  アイセーフ光源において、配向性を整えながら発光効率を高める。アイセーフ光源（１）は、パッケージ（１０８）と、レーザ光（１１４）を左発光端面（１００ｌ）と右発光端面（１００ｒ）とから出射する半導体レーザ（１００）と、半導体レーザ（１００）に接合されるワイヤ（１１０）とを備える。半導体レーザ（１００）は、レーザ光（１１４）をパッケージ（１０８）のリードフレーム（１０４）の上面に対して平行に出射するように、パッケージ（１０８）に接合される。パッケージ（１０８）は、左発光端面（１００ｌ）と右発光端面（１００ｒ）とに対向し、レーザ光（１１４）を反射する反射面（１１６）を備える。上面視において、ワイヤ（１１０）が伸びる方向は、レーザ光（１１４）が出射される方向に対して垂直である。
2017086053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、レーザ光を発光端面から出射する半導体レーザと、前記半導体レーザに接合されるワイヤとを備え、
前記半導体レーザは、前記レーザ光を前記基板の基準面に対して平行な方向に出射するように、前記基板に接合され、
前記基板は、前記発光端面に対向し、前記レーザ光を反射する反射面を備え、
前記基準面に垂直な方向から見て、前記ワイヤが伸びる方向は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に対して垂直である
ことを特徴とするアイセーフ光源。
【請求項２】
前記発光端面は、前記半導体レーザの両側に設けられており、
前記反射面は、前記発光端面のそれぞれに対向するように、前記半導体レーザの前記両側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアイセーフ光源。
【請求項３】
前記発光端面は互いに光学的に対称であり、
前記反射面は、第１対称面について、面対称であり、
前記第１対称面は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に垂直な、前記半導体レーザの中心を通る面である
ことを特徴とする請求項２に記載のアイセーフ光源。
【請求項４】
前記発光端面は、前記半導体レーザの片側に設けられており、
前記反射面は、前記発光端面に対向するように、前記半導体レーザの前記片側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアイセーフ光源。
【請求項５】
前記反射面は、第２対称面について、面対称であり、
前記第２対称面は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に平行な、前記基準面に垂直な、前記発光端面の発光中心を通る面である
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項６】
前記基板は、金属製リードフレームと、前記金属製リードフレームを少なくとも部分的に覆う樹脂と、を含み、
前記半導体レーザは、前記金属製リードフレームに接合されている
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項７】
前記基準面に垂直な方向から見て、前記発光端面がサブマウントから突出するように、前記半導体レーザは、前記サブマウントを介して、前記基板に接合されている
ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項８】
前記発光端面と前記発光端面に対向する前記反射面との間には、前記レーザ光を散乱する光散乱体は存在しない
ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項９】
前記反射面は、前記レーザ光を散乱する光散乱体を含む樹脂により形成されている
ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１０】
前記反射面は、金属により形成されている
ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１１】
前記反射面により反射された前記レーザ光は、前記レーザ光を散乱する光散乱体を含む光散乱層を透過する
ことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１２】
前記反射面は、放物線からなる曲面の一部を含む
ことを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１３】
前記曲面は、前記放物線の対称軸を回転軸として、または前記放物線の対称軸に対して傾斜した軸を回転軸として前記放物線が回転したときに前記放物線の回転の軌跡が描く回転体の表面である
ことを特徴とする請求項１２に記載のアイセーフ光源。
【請求項１４】
前記基準面に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面の位置と一致する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のアイセーフ光源。
【請求項１５】
前記基準面に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面の位置と異なる
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のアイセーフ光源。
【請求項１６】
前記発光端面は、気体または真空に接している
ことを特徴とする請求項１から１５の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１７】
前記基板を、前記基板とカバーとの間の内部空間に前記半導体レーザを収納するように、覆う前記カバーを更に備え、
前記発光端面は、気体に接しており、
前記カバーまたは前記基板は、前記気体が内部と外部とに出入り可能な呼吸孔を備える
ことを特徴とする請求項１６に記載のアイセーフ光源。
【請求項１８】
前記半導体レーザは不活性気体により気体封止されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のアイセーフ光源。
【請求項１９】
前記レーザ光は、７００ｎｍよりも長波長である
ことを特徴とする請求項１から１８の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項２０】
表面実装型のアイセーフ光源である
ことを特徴とする請求項１から１９の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項２１】
前記基準面に平行な、光学的な開口部を備え、
前記開口部から、前記レーザ光が放射される
ことを特徴とする請求項１から２０の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイセーフ化されたアイセーフ光源、およびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）等に代表される無線光通信モジュール、および光学センサモジュール等が、携帯電話やノートパソコン等の電子機器に広く実装されている。例えば、特許文献１は、携帯電話に実装される光学近接センサ（反射型光結合装置）について開示している。【０００３】
このような携帯型の電子機器において、電力源が電池であるため、実装されているモジュールの消費電力を低減することが強く望まれている。また、照明を利用した無線光通信設備においても、エネルギー効率の観点から、消費電力の低減が望まれている。そして、無線光通信モジュール、および光学センサモジュール等においては、主に発光する光源が電力を消費するため、光源の消費電力の低減が望まれている。【０００４】
一方、無線光通信用および光学センサシング用等の光源は、人間の眼に対する安全（アイセーフ、eye-safe）性が確保されなければならない。また、無線光通信および光学センシング等に用いるためには、配光性を整えられている必要がある。【０００５】
例えば、特許文献２〜４は、半導体レーザが出射したレーザ光をアイセーフ化したアイセーフ光源を開示している。特許文献２〜４に開示のアイセーフ光源においては、レーザ光が光散乱層を透過することにより、レーザ光のスポット径が広がって、レーザ光がアイセーフ化されている。また、そのようなレーザ光がアイセーフ化したアイセーフ光源からの光を無線光通信に適した光強度分布に整え、配光特性を整えるレンズの形状が、特許文献５に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開第２０１１−９６７２４号公報（２０１１年０５月１２日公開）」
【特許文献２】日本国特許公報「特許第４０１４４２５号公報（２００７年１１月２８日発行）」
【特許文献３】日本国特許公報「特許第５０４６５３８号公報（２０１２年１０月１０日発行）」
【特許文献４】日本国公開特許公報「特開第２００７−２６６４８４号公報（２００７年１０月１１日公開）」
【特許文献５】日本国公開特許公報「特開第２００５−１４２４４７号公報（２００５年０６月０２日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２〜４のような従来技術においては、光散乱層を透過する間に、多重光散乱が起きる。多重光散乱により、光吸収が生じるため、消費電力に対して光を取り出す効率（発光効率）が低下するという問題がある。また、多重散乱によりレーザ光の配向特性および偏光特性が失われる。【０００８】
さらに、レーザ光を多重散乱する光散乱層を、半導体レーザに接続されるワイヤが通るため、レーザ光をアイセーフ化した仮想光源にワイヤの影が生じ、発光効率が低下するという問題がある。また、ワイヤの影により、仮想光源の光密度が不均一になり、理想的な光強度分布から外れる。【０００９】
また、半導体レーザをサブマウントなしで基板に接合すると、半導体レーザから広がるように出射されるレーザ光が基板に当たるため、レーザ光が広がることができず、アイセーフ化性能が低下する。また、サブマウントを用いても、半導体レーザをサブマウントの内側に接合していると、仮想光源にサブマウントの影が生じ、発光効率が低下する。【００１０】
上述のように、従来技術のアイセーフ光源においては、アイセーフ化により配向特性が失われるという問題と、発光効率が低いという問題とがある。【００１１】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイセーフ光源において、配向特性を整えながら、発光効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアイセーフ光源は、基板と、レーザ光を発光端面から出射する半導体レーザと、前記半導体レーザに接合されるワイヤとを備え、前記半導体レーザは、前記レーザ光を前記基板の基準面に対して平行な方向に出射するように、前記基板に接合され、前記基板は、前記発光端面に対向し、前記レーザ光を反射する反射面を備え、前記の基準面に垂直な方向から見て、前記ワイヤが伸びる方向は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に対して垂直であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、アイセーフ光源において、配向特性を整えながら、発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係るアイセーフ光源の半導体レーザ周辺の概略構成を示す図である。図１の（ａ）は、樹脂部を透視した上面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のＡ１−Ａ１矢視断面図であり、図１の（ｃ）は図１の（ａ）のＢ１−Ｂ１矢視断面図であり、図１の（ｄ）は樹脂部を透視していない下面図である。
【図２】図１に示したアイセーフ光源において、レーザ光を散乱するカバーを設けた変形例におけるアイセーフ化を説明するための断面図である。図２は、図１の（ｂ）の右側部分に対応し、レーザ光の広がりと光軸とを示している。
【図３】図１に示したアイセーフ光源において、レーザ光を平行光化するレンズを有するカバーを設けた変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るアイセーフ光源の半導体レーザ周辺の概略構成を示す図である。図４の（ａ）は、カバーを除いて樹脂部を透視した上面図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）のＡ２−Ａ２矢視断面図であり、図４の（ｃ）は図６の（ａ）のＢ２−Ｂ２矢視断面図であり、図４の（ｄ）は樹脂部の立体形状を示すためのカバーを除いた斜視図である。
【図５】図４に示したアイセーフ光源において、レーザ光を散乱するカバー２２８ａを設けた変形例におけるアイセーフ化を説明するための断面図である。図５は、図４の（ｂ）の右側部分に対応し、レーザ光の広がりと光軸とを示している。
【図６】本発明の実施形態３に係るアイセーフ光源の半導体レーザ周辺の概略構成を示す図である。図６の（ａ）は、樹脂部を透視した上面図であり、図６の（ｂ）は、図６（ａ）のＡ３−Ａ３矢視断面図であり、図６の（ｃ）は図６の（ａ）のＢ３−Ｂ３矢視断面図であり、図６の（ｄ）は樹脂部の立体形状を示すための斜視図である。
【図７】本発明の実施形態４に係るアイセーフ光源の半導体レーザ周辺の概略構成を示す図である。図７の（ａ）は、樹脂部を透視した上面図であり、図７の（ｂ）は、図７（ａ）のＡ４−Ａ４矢視断面図であり、図７の（ｃ）は図７の（ａ）のＢ４−Ｂ４矢視断面図である。
【図８】は、図７に示したアイセーフ光源４において、レーザ光を平行光化するレンズを有するカバーを設けた変形例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態５に係るアイセーフ光源の半導体レーザ周辺の概略構成を示す図である。図９の（ａ）は、カバーを除いて樹脂部を透視した上面図であり、図９の（ｂ）は、図９（ａ）のＡ５−Ａ５矢視断面図であり、図９の（ｃ）は図９の（ａ）のＢ５−Ｂ５矢視断面図である。
【図１０】本発明の実施形態６に係る光学センサの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、図１に基づき、詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態１に係るアイセーフ光源１の半導体レーザ１００周辺の概略構成を示す図である。図１の（ａ）は、樹脂部１０６を透視した上面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のＡ１−Ａ１矢視断面図であり、図１の（ｃ）は図１の（ａ）のＢ１−Ｂ１矢視断面図であり、図１の（ｄ）は樹脂部１０６を透視していない下面図である。以下、アイセーフ光源１が発光する向きを上として説明するが、アイセーフ光源１の製造時および使用時などの向きを限定するものではない。
【００１７】
図１に示すように、アイセーフ光源１は、レーザ光１１４を左右両側の左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとから出射する半導体レーザ１００、半導体レーザ１００を載置するサブマウント１０２、金属製リードフレーム（以下、省略してリードフレームと称する）１０４と樹脂部１０６とを有するパッケージ（基板）１０８、およびワイヤ１１０を備え、表面実装型である。また、アノードおよびカソードの方向が分かるように、印１１２が設けられている。
【００１８】
また、光軸１１８は、アイセーフ光源１から、アイセーフ化された光が出射される方向を示し、リードフレーム１０４の上面（基準面）およびパッケージ１０８の上面に垂直である。
【００１９】
（パッケージ）
パッケージ１０８は、リードフレーム１０４の周囲を部分的に樹脂部１０６により覆った（パッケージした）部材である。樹脂部１０６には、開口（開口部）１２４を有する凹部１２０（内部空間）が形成されており、凹部１２０からリードフレーム１０４の上面の一部（露出部１２２）が露出されている。また、開口１２４は、パッケージ１０８の上面に開いている。また、パッケージ１０８は、凹部１２０内部に半導体レーザ１００を収納する。
【００２０】
リードフレーム１０４は、銅系合金などの金属の薄板を打ち抜き、メッキを施したものであり、熱伝導性、放熱性、機械的強度、および電気伝導性に優れている。リードフレーム１０４の上面において、露出部１２２は、半導体レーザ１００と電気的および熱的に接続されるために、図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、樹脂部１０６に覆われずに凹部１２０内へ露出されている。リードフレーム１０４の下面の大部分は、放熱するために、図１の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、樹脂部１０６から下側へ露出されている。また、リードフレーム１０４は、図１に示されていないリード端子を経て、外部に電気的に接続されている。あるいは、リードフレーム１０４は、樹脂部１０６から露出しているリードフレーム１０４の下面を経て、外部に電気的に接続されてもよい。
【００２１】
リードフレーム１０４は、半導体レーザ１００のカソードに接続されるカソード部１０４ｃと、半導体レーザ１００のアノードに接続されるアノード部１０４ａと、を含む。カソード部１０４ｃとアノード部１０４ａとは、樹脂部１０６により接合されており、かつ、樹脂部１０６により絶縁されている。また、カソード部１０４ｃの露出部１２２上に半導体レーザ１００が載置されたサブマウント１０２が接合されている。なお、カソード部１０４ｃとアノード部１０４ａとの大小および半導体レーザ１００に対する配置は逆であってもよい。
【００２２】
樹脂部１０６を形成する樹脂は、レーザ光１１４を散乱する光散乱体を含む白色の熱可塑性樹脂であり、ＬＥＤ（Light Emitting diode）光源によく用いられる樹脂である。樹脂部１０６は、例えば、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタラート（ＰＣＴ）樹脂または、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂により形成されてもよい。なお、反射率を向上させるために白色の樹脂を用いたが、レーザ光１１４の波長およびアイセーフ光源１の用途に応じて、赤色などの別色の樹脂を用いてもよい。また、熱可塑性樹脂を用いたが、パッケージ１０８の製造方法に応じて、熱硬化性や光硬化性などの別の性質の樹脂を用いてもよい。
【００２３】
図１には示されていないが、半導体レーザ１００の発光を制御するための制御素子が、リードフレーム１０４に接合され、樹脂部１０６により樹脂封止されてよい。また、その他の半導体素子も、パッケージ１０８内部に樹脂封止されていてよい。
【００２４】
印１１２は、パッケージ１０８の上面において、樹脂部１０６に直角二等辺三角形の窪みとして形成されている。これにより、印１１２を樹脂部１０６の成形と同時に形成できるため、印１１２の付け間違いをなくすことができる。なお、印１１２は設けなくてもよい。
【００２５】
金属製のリードフレーム１０４は、熱伝導性および放熱性に優れている。このため、リードフレーム１０４の露出部１２２に、半導体レーザ１００を載置するサブマウント１０２を接合することにより、半導体レーザ１００の発熱を速やかに放熱することができる。したがって、アイセーフ光源１は放熱性に優れている。
【００２６】
金属製のリードフレーム１０４が樹脂部１０６を補強するため、金属製のリードフレームを含まないパッケージに比べて、金属製のリードフレーム１０４を含むパッケージ１０８は機械的強度に優れている。このため、パッケージ１０８を薄くしても、アイセーフ光源１に要求される機械的強度を達成でき、アイセーフ光源１を薄型化できる。
【００２７】
（凹部）
凹部１２０は、略逆四角錐台の形状である。凹部１２０は、パッケージ１０８の上面に開く長方形状の上底（開口１２４）と、リードフレーム１０４の露出部１２２が露出する長方形状の下底と、上底と下底との間に伸びる台形状の４つの側面と、により形作られており、上底の面積が下底の面積より大きい。なお、凹部１２０は、略逆円錐台などの他の形状であってもよい。
【００２８】
このように、凹部１２０が略逆四角錐台や略逆円錐台等の単純な形状である場合、凹部１２０を簡単に形成することができる。このため、凹部１２０を備えるパッケージ１０８、すなわちパッケージ１０８を含むアイセーフ光源１の製造費用を低減することができる。
【００２９】
凹部１２０の内部は空洞であり、凹部１２０の開口１２４は閉塞されずに開放されている。したがって、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）の近傍には、特に何もなく、両発光端面の近傍は真空であるか、空気などの気体が存在する。
【００３０】
このため、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）の近傍には、レーザ光１１４を吸収して発熱する光散乱体のような物質は存在しない。このように発熱が生じないため、半導体レーザ１００の両発光端面の近傍の物質が熱的に損傷を受けることがない。したがって、両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）の近傍の物質が変性することにより、アイセーフ光源１の機能の低下することがない。すなわち、連続使用および長時間使用による、アイセーフ光源１のアイセーフ性および発光効率の低下を防止することができる。これにより、アイセーフ光源１の耐用寿命が延びる。また、アイセーフ光源１においては、凹部１２０内部に熱的に損傷するような物質も、光学的に損傷するような物質も存在しないため、半導体レーザ１００の両発光端面の近傍の物質が熱的光学的に損傷を受けることはない。
【００３１】
なお、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）以外の部分は、樹脂等で覆われてもよい。また、半導体レーザ１００の両発光端面も、光散乱体を含まない透明樹脂のような、レーザ光１１４を吸収して発熱することがない物質であれば、覆われてもよい。
【００３２】
これに対し、半導体レーザを、光散乱体を含む封止樹脂で封止する従来技術においては、封止樹脂に含まれる光散乱体がレーザ光を吸収して、発熱する。このため、特に光密度の高くなってしまう発光端面近傍においては、光散乱体および封止樹脂が変性するという問題がある。樹脂でなく、光散乱体を含む液体で封止する従来技術においても同様である。
【００３３】
また、凹部１２０の内部は空洞であって、凹部１２０の内部にある半導体レーザ１００は、樹脂封止も気体封止もされずに露出されている。さらに、半導体レーザ１００はサブマウント１０２を介してリードフレーム１０４に接合されているため、半導体レーザ１００は温度変化に応じた伸縮が可能である。このように、半導体レーザ１００が伸縮可能であることは、機械的負荷の観点から、好ましい。
【００３４】
半導体レーザ１００は、発光すると発熱する。このため、半導体レーザ１００が樹脂封止されている場合、半導体レーザ１００と封止樹脂との熱膨張係数の差により、応力が発生して半導体レーザ１００および封止樹脂等に機械的負荷がかかる。このような機械的負荷がもたらす結果は明確にされていないが、何らかの不良が発生することが懸念される。したがって、応力が発生しないように、半導体レーザ１００を樹脂封止しないことは好ましい。また、半導体レーザ１００が気体封止されている場合も、半導体レーザ１００の発熱により封止気体が膨張して、パッケージ１０８に対して応力が発生し、特に樹脂部１０６に付加が加わるため、半導体レーザ１００を気体封止しないことは好ましい。
【００３５】
（サブマウントと半導体レーザ）
サブマウント１０２は、図１の（ａ）に示すように、パッケージ１０８の凹部１２０の下底の中心に接合されており、リードフレーム１０４のカソード部１０４ｃの露出部１２２に接合されている。サブマウント１０２は、半導体レーザ１００のアノードと電気的に接続され、ワイヤ１１０を経てリードフレーム１０４のアノード部１０４ａに電気的に接続されている。また、サブマウント１０２は、半導体レーザ１００と熱的に接続され、リードフレーム１０４のカソード部１０４ｃに熱的に接続されている。
【００３６】
半導体レーザ１００は、７００ｎｍよりも長波長のレーザ光を出射する赤外線半導体レーザである。また、半導体レーザ１００は、図１の（ｂ）に示すように左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとから、レーザ光１１４を対称に出射する。したがって、半導体レーザ１００に形成されている共振器の左右両端面および端面近傍は、光学的に対称である。例えば、半導体レーザ１００の左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとに、同等の光学端面コートが施されていてもよく、同等の光学窓構造が形成されていてもよい。あるいは、光学的端面コートも光学窓構造もなく、半導体レーザ１００の左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとは露出されていてもよい。
【００３７】
半導体レーザ１００は、図１の（ａ）〜（ｂ）に示すように、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとがサブマウント１０２からそれぞれ突出するように、サブマウント１０２に載置されている。突出しているため、レーザ光１１４はサブマウント１０２に遮られることなく、樹脂部１０６に向かって出射される。
【００３８】
半導体レーザ１００は、リードフレーム１０４の上面に平行にレーザ光１１４を出射するように、サブマウント１０２を介してリードフレーム１０４に接合されている。すなわち、半導体レーザ１００の共振器がリードフレーム１０４の上面に平行になるように、半導体レーザ１００の活性層がリードフレーム１０４の上面に平行になるように、半導体レーザ１００はリードフレーム１０４に対して平らに載置されている。
【００３９】
赤外線と可視光と紫外線とのうち、赤外線は光子あたりのエネルギーが最も低い。このため、樹脂部１０６が青色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤを樹脂パッケージするために通常用いられる樹脂（ＰＣＴ樹脂またはＰＰＡ樹脂など）により形成されている場合、半導体レーザ１００が赤外線レーザであるので、樹脂部１０６は半導体レーザ１０６から出射されるレーザ光１１４に対し十分な耐久性と長期にわたる信頼性とを備える。なお、これに限らず、半導体レーザ１００に、可視光領域の波長のレーザ光を出射する可視光半導体レーザを用いてもよく、紫外線領域の波長のレーザ光を出射する紫外線半導体レーザを用いてもよい。また、可視光領域のレーザ光に対しては、耐光性に優れた白色熱硬化性エポキシ樹脂であるEMC（Epoxy Molding Compound）を樹脂部１０６の樹脂として用いることが好ましい。
【００４０】
左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとがサブマウント１０２から突出しているため、半導体レーザ１００から出射されたレーザ光１１４がサブマウント１０２に遮られることなく、樹脂部１０６に向かって出射される。故に、サブマウント１０２の影が生じないため、レーザ光１１４に対する、アイセーフ光源１の光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、光の取り出し効率を向上させることにより、アイセーフ光源１およびアイセーフ光源１を備える電子機器の電力消費を抑制することができる。
【００４１】
また、半導体レーザ１００はサブマウント１０２を介してリードフレーム１０４の上面に接合されているため、半導体レーザ１００から出射されたレーザ光１１４は、サブマウント１０２に遮られることなく、下側（リードフレーム１０４側）にも、上側（開口１２４側）と同様に広がりながら直進することができる。上側と下側とに同様に直進するため、樹脂部１０６からなる反射面１１６でレーザ光１１４の配光を予測可能に制御することが容易となる。
【００４２】
半導体レーザ１００はリードフレーム１０４に対して平らに載置されている。このため、凹部１２０の深さを（凹部１２０の上底と下底との間の距離）浅くすることができ、パッケージ１０８すなわちアイセーフ光源１を薄型化することができる。また、凹部１２０の深さを変えることなく、レーザ光１１４が反射面１１６に達するまでの光路長を長くすることができる。このように、パッケージ１０８の厚み方向（光軸１１８に平行な方向，リードフレーム１０４の上面に垂直な方向）でなく、パッケージ１０８の面方向（光軸１１８に垂直な方向，リードフレーム１０４の上面に平行な方向）に、光路長を確保できるため、アイセーフ光源１を薄型化できる。
【００４３】
（ワイヤ）
ワイヤ１１０は、金線であり、半導体レーザ１００を駆動する電力を供給する電力線である。
【００４４】
１本のワイヤ１１０は、半導体レーザ１００のカソードと、リードフレーム１０４のカソード部１０４ｃと、を接続している。この一本のワイヤ１１０は、半導体レーザ１００から前側（図１（ａ）において図面下側）へ伸びており、光軸１１８の方向から見て、リードフレーム１０４の上面に平行に出射されたレーザ光１１４の光軸に対して略直交している。
【００４５】
別の一本のワイヤ１１０は、半導体レーザ１００のアノードと接続しているサブマウント１０２と、リードフレーム１０４のアノード部１０４ａとを接続している。この別の一本のワイヤ１１０は、サブマウント１０２から後側（図１（ａ）において図面上側）へ伸びており、光軸１１８の方向から見て、リードフレーム１０４の上面に平行に出射されたレーザ光１１４の光軸に対して略直交している。
【００４６】
すなわち、ワイヤ１１０はそれぞれ、上面視において、レーザ光１１４に略直交している。このため、レーザ光１１４をワイヤ１１０が遮ることがない。故に、ワイヤ１１０の影が生じないため、レーザ光１１４に対する、アイセーフ光源１の光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、光の取り出し効率を向上させることにより、アイセーフ光源１およびアイセーフ光源１を備える電子機器の電力消費を抑制することができる。
【００４７】
これに対し、上面視においてワイヤがレーザ光と略平行である従来技術においては、ワイヤの影が生じるという問題があった。
【００４８】
（反射面）
以下に、レーザ光１１４を反射する反射面１１６について説明する。
【００４９】
反射面１１６は、凹部１２０の４つの側面のうちの互いに対向する２つの側面であり、レーザ光１１４を出射する半導体レーザ１００の左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとにそれぞれ対向する。反射面１１６は、半導体レーザ１００がレーザ光１１４を出射する方向に垂直な、半導体レーザ１００の中心（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとの中間点）を通る面（第１対称面）に対して、互いに面対称である。また、反射面１１６は、リードフレーム１０４の上面と垂直な、半導体レーザ１００がレーザ光１１４を出射する方向に平行な、左発光端面１００ｌの発光中心と右発光端面の発光中心とを通る面（第２対称面）に対して、それぞれ面対称である。
【００５０】
反射面１１６は、リードフレーム１０４の上面に対して上向きに傾いた平面である。この傾きにより、リードフレーム１０４の上面と平行に出射されたレーザ光１１４を、光軸１１８の方向に反射する。また、反射面１１６は、光散乱体を含む樹脂部１０６の表面であるため、レーザ光１１４を散乱反射する。この散乱反射により、レーザ光１１４のスポット径が広がるため、レーザ光１１４の光密度は、反射前より反射後で低くなる。
【００５１】
また、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）と反射面１１６との間の領域（凹部１２０）には、光散乱体が存在しないため、出射されたときの配向特性をある程度維持したまま、レーザ光１１４は上向きに散乱反射される。
【００５２】
（レーザ光とアイセーフ化）
以下に、レーザ光１１４とレーザ光１１４のアイセーフ化とについて説明する。
【００５３】
レーザ光１１４は、半導体レーザ１００の右発光端面１００ｒから、リードフレーム１０４の上面に略平行に出射されるとき、マイクロメートル単位のスポット径から一定角度で広がるように出射される。このため、レーザ光１１４は高コヒーレント光であるが、右発光端面１００ｒから離れるに従って広がるので、レーザ光１１４の光密度は下がる。例えば、赤外線半導体レーザである半導体レーザ１００から出射されるレーザ光１１４の広がり角は、活性層に垂直な方向において約２０度であり、活性層に平行な方向において約１０°である。また、左発光端面１００ｌから出射されるレーザ光１１４も同様に、リードフレーム１０４の上面に略平行に、広がるように出射される。
【００５４】
このように、レーザ光１１４は広がりながら進むため、両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）から離れている反射面１１６において、レーザ光１１４のスポット径は広がり、レーザ光１１４の光密度はある程度低下している。したがって、レーザ光１１４は、反射面１１６により散乱反射される前に、既にある程度アイセーフ化されている。
【００５５】
半導体レーザ１００は、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとの両発光端面からレーザ光１１４を対称に出射する。このため、全体の光量が同じで一端面のみから出射する半導体レーザと比較して、半導体レーザ１００から出射されるレーザ光１１４は、光密度が約半分である。このように光密度が低いため、レーザ光１１４は、容易にアイセーフ化できる。
【００５６】
また、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとにそれぞれ対向する反射面１１６も互いに対称であるため、アイセーフ化されたレーザ光１１４も対称である。このため、アイセーフ光源１は対称性の良好な光源である。
【００５７】
また、既にある程度アイセーフ化されているレーザ光１１４が、反射面１１６により散乱反射されることにより、レーザ光１１４は、十分にアイセーフ化される。このように十分にアイセーフ化されたレーザ光１１４が、パッケージ１０８の上面に開く開口１２４から放射されるので、アイセーフ光源１から放射される光は十分にアイセーフ化されている。
【００５８】
（発光効率）
以下に、アイセーフ光源１が消費する電力に対する、アイセーフ光源１から放射される光の量である、アイセーフ光源１の発光効率について説明する。
【００５９】
凹部１２０内部は、空洞であり、レーザ光１１４を散乱する光散乱体は存在しない。このため、レーザ光１１４は散乱されずに反射面１１６に到達する。したがって、散乱された光がサブマウント１０２に吸収されることがない。このため、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６０】
凹部１２０内部は、空洞であり、半導体レーザ１００は空気により覆われている。半導体レーザ１００は赤外線半導体レーザであるため、一般的にそうであるように、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとは、大気（空気）に対して光を取り出す効率が最大になるように最適化設計されている。したがって、半導体レーザ１００から最大効率で光を取り出すことができるため、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６１】
また、凹部１２０内部に光散乱体は存在せず、レーザ光１１４は、光散乱体を含む光散乱層を透過しない。このため、光散乱体による光吸収が起きないので、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６２】
また、ワイヤ１１０は上面視において（リードフレーム１０４の上面に垂直な方向から見て）、レーザ光１１４が出射する方向に略垂直である。このため、ワイヤ１１０はレーザ光１１４の光路を遮らず、レーザ光１１４をアイセーフ化した仮想光源には、ワイヤ１１０の影が生じない。このため、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。さらに、ワイヤ１１０は、光散乱体が存在しない凹部１２０内部を伸びているため、散乱された光をワイヤ１１０が吸収することもない。このため、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６３】
また、半導体レーザ１００は、上面視においてサブマウント１０２から左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとが突出するように、サブマウント１０２に載置されている。このため、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとから広がるように出射されたレーザ光１１４は、サブマウント１０２に遮られることなく、反射面１１６に到達する。さらに、半導体レーザ１００とリードフレーム１０４との間にサブマウントを挟み込むことにより、半導体レーザ１００がリードフレーム１０４の上面から持ち上げられている。このため、レーザ光１１４は、リードフレーム１０４の上面で反射されることなく、リードフレーム１０４により遮られることなく、反射面１１６に直接到達することができる。したがって、レーザ光１１４をアイセーフ化した仮想光源には、サブマウント１０２の影が生じず、リードフレーム１０４での反射で迷光が発生することが無いため、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６４】
また、反射面１１６を有する樹脂部１０６は、ＬＥＤ光源によく用いられる光散乱体を含む白色の樹脂である。このため、反射面１１６の光反射率は高く、光吸収率は低い。したがって、アイセーフ光源１は発光効率に優れている。
【００６５】
（配光特性と偏光特性）
以下に、アイセーフ光源１における偏光特性と配光特性とについて説明する。
【００６６】
レーザ光１１４は、反射面１１６において散乱反射されるが、反射面１１６に到達する前には散乱されていない。このため、反射面１１６により散乱反射されたレーザ光１１４の光密度の強度分布は、適度に散乱により平均化されつつ、左右発光端面１００ｌ，１００ｒから出射されたときの配光特性をおおむね維持している。このため、反射面１１６により、レーザ光１１４の光軸（スポットの中央）にある強い強度のピークを下げて、スポットの周辺と中央との光密度の強度の平均化を図りつつ、配光特性を整えることができる。また、レーザ光１１４は、レーザ光を散乱する光散乱体を含む光散乱層を透過することなく、十分にアイセーフ化される。このため、アイセーフ光源１においては、レーザ光１１４をアイセーフ化しつつ、レーザ光１１４の配光特性を整えることができ、レーザ光１１４の偏光特性を少なくとも部分的に維持することができる。
【００６７】
これに対し、特許文献２〜４のような従来技術においては、レーザ光は、レーザ光を散乱する光散乱体を含む光散乱層を透過することによって、アイセーフ化される。このため、光散乱層を透過する間に多重散乱により、レーザ光は配光特性および偏光特性を失う。
【００６８】
なお、レーザ光１１４が光散乱層を透過するようにして、アイセーフ光源１から放射されるレーザ光１１４の偏光特性を調整してもよい。例えば、開口１２４をカバーで覆い、カバーに含まれる光散乱体の種類または濃度、あるいはカバーの厚みを調整してもよい。そのようにして、カバーを透過してアイセーフ光源１から放射されるレーザ光１１４の偏光比を２〜１００程度の範囲で調整することができる。
【００６９】
また、アイセーフ光源１においては、反射面１１６の形状によっても配光特性を整えることができるため、配光特性を整えるためのレンズを設ける必要がない。このため、アイセーフ光源１を薄型化に適している。なお、必要に応じて適宜レンズを設けてもよい。例えば、当該アイセーフ光源１を光ファイバと光学的に結合して使用するには、レンズを設置することが望ましい。なお、レンズは外付けレンズであっても、開口１２４を覆うカバーと一体であってもよい。
【００７０】
また、アイセーフ化されたレーザ光１１４は、半導体レーザ１００から出射されたときの偏光特性を少なくとも部分的に維持する。このため、偏光特性を利用する用途にアイセーフ光源１は適している。例えば、アイセーフ光源１は、生体認証用の電子機器に備えられてもよい。
【００７１】
（変形例１）
以下に、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、開口１２４にカバー１２８ａを設けた実施形態１の変形例１について、図２に基づき、説明する。
【００７２】
図２は、図１に示したアイセーフ光源１において、レーザ光１１４を散乱するカバー１２８ａを設けた変形例におけるアイセーフ化を説明するための断面図である。図２は、図１の（ｂ）の右側部分に対応し、レーザ光１１４の広がりと光軸１３４とを示している。なお、図２で示すレーザ光１１４の広がりの範囲は、光密度の強度が、ピーク値の１／ｅ（ｅは、自然対数の底）になるまでの範囲である。
【００７３】
カバー１２８ａは、凹部１２０内部に異物が侵入しないように設けられたカバーであり、レーザ光１１４を散乱する光散乱体を含む樹脂により形成されている。また、ここには図示は省略するが呼吸孔がカバー１２８ａに設けられているため、凹部１２０内部の気体は、呼吸孔を通じて出入りできる。カバー１２８ａは、光散乱体を含む樹脂により形成されているため、カバー１２８ａが設けられた変形例においては、図２に示すように、レーザ光１１４のスポット径が拡大する。
【００７４】
図２に示すように、光軸１３４は、レーザ光１１４の光軸である。また、スポット径Ｒ０は、右発光端面１００ｒにおけるレーザ光１１４のスポット径ある。また、スポット径Ｒ１は、レーザ光１１４が反射面１１６に当たったときの、光軸１１８方向から見たレーザ光１１４のスポット径である。また、スポット径Ｒ２は、レーザ光１１４がカバー１２８ａに入射するときの、レーザ光１１４のスポット径である。また、スポット径Ｒ３は、レーザ光１１４がカバー１２８ａを通り抜けた後の、レーザ光１１４のスポット径である。
【００７５】
また、光路長ｌ１は、レーザ光１１４の光軸１３４に沿った、右発光端面１００ｒから反射面１１６までのレーザ光１１４の光路長であり、光路長ｌ２は、レーザ光１１４の光軸１３４に沿った、反射面１１６からカバー１２８ａまでのレーザ光１１４の光路長である。
【００７６】
レーザ光１１４は、半導体レーザ１００の右発光端面１００ｒから、マイクロメートル単位のスポット径Ｒ０から一定角度で広がるように出射される。このため、リードフレーム１０４の上面に平行に進む間に、レーザ光１１４のスポット径は広がる。そして、レーザ光１１４が光路長ｌ１進み、レーザ光１１４が反射面１１６に到達したとき、レーザ光１１４は、スポット径Ｒ１まで広がっている。したがって、カバー１２８ａがない場合と同様に、半導体レーザ１００の右発光端面１００ｒと反射面１１６との間の距離（光路長ｌ１）が大きいほど、スポット径の広がりにより、レーザ光１１４はアイセーフ化される。
【００７７】
反射面１１６に到達したレーザ光１１４は、反射面１１６により、散乱反射される。散乱反射により、レーザ光１１４のスポット内部での光密度が平均化され、レーザ光１１４がさらにアイセーフ化される。
【００７８】
散乱反射されたレーザ光１１４は、反射面１１６からカバー１２８ａまで広がりながら直進する。そして、レーザ光１１４が光路長ｌ２進み、レーザ光１１４がカバー１２８ａに到達したとき、レーザ光１１４は、スポット径Ｒ２まで広がっている。したがって、反射面１１６とカバー１２８ａとの間の距離（光路長ｌ２）が大きいほど、スポット径の広がりにより、レーザ光１１４はさらにアイセーフ化される。
【００７９】
カバー１２８ａに入射したレーザ光１１４は、カバー１２８ａを形成する樹脂と凹部１２０内部を満たす気体（空気）との屈折率の差により、屈折する。さらに、カバー１２８ａを形成する樹脂は、レーザ光１１４を散乱する光散乱体を含む。したがって、屈折と散乱とにより、レーザ光１１４のスポット径は、カバー１２８ａを通り抜ける間に、入射時のスポット径Ｒ２から出射時のスポット径Ｒ３まで広がる。また、散乱により、レーザ光１１４のスポット内部での光密度がさらに平均化される。この場合、樹脂に含まれる光散乱体の種類と濃度および、カバー１２８ａの厚み等を調整することにより、半導体レーザ１００から出射されたときのレーザ光１１４の偏光特性を部分的に維持するようにすることができる。これにより、アイセーフ光源２が発光するアイセーフ光の偏光特性を調整することができ、例えば、偏光比を２から１００までの範囲で調整できる。
【００８０】
カバー１２８ａが設けられていない場合、レーザ光１１４をアイセーフ化する仮想光源は、反射面１１６になり、仮想光源のスポット径は、反射面１１６におけるスポット径Ｒ１である。これに対し、カバー１２８ａが設けられている本変形例においては、レーザ光１１４をアイセーフ化する仮想光源はカバー１２８ａになり、仮想光源のスポット径は、カバー１２８ａにおけるスポット径Ｒ３である。したがって、本変形例は、カバー１２８ａを設けない場合と比べて、光路長ｌ２によりレーザ光１１４のスポット径が拡大され、カバー１２８ａにおいて散乱によるレーザ光１１４のスポット径の拡大と、散乱によるレーザ光１１４のスポット内の光密度の平均化とが同時並行に進行する。
【００８１】
このように、実施形態１に係るアイセーフ光源１に対して、レーザ光１１４を散乱するカバー１２８ａを設けた変形例においては、アイセーフ光源１から放射される光は、さらに十分にアイセーフ化されている。
【００８２】
（変形例２）
以下に、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、開口１２４にカバー１２８ｂを設けた実施形態１の変形例２について、図３に基づき、説明する。
【００８３】
図３は、図１に示したアイセーフ光源において、レーザ光１１４を平行光化するレンズ１３２を有するカバー１２８ｂを設けた変形例を示す図である。
【００８４】
カバー１２８ｂは、凹部１２０内部に異物が侵入しないように設けられたカバーであり、光散乱体を含まない樹脂により形成されている。また、図示しない呼吸孔がカバー１２８ｂに設けられているため、凹部１２０内部の気体は、呼吸孔を通じて出入りできる。このように気体が呼吸孔を通じて出入りすることによって、急激な温度変化で生じる凹部１２０の内外気圧差（凹部１２０内部と、パッケージ１０８とカバー１２８ｂとの外部と、の間の気圧差）の発生を抑制可能である。内外圧差の発生抑制により、カバーの脱落を防止することが可能である。急激な温度変化としては、例えばリフローはんだ付け工程における温度プロファイルが想定される。カバー１２８ｂは、左発光端面１００ｌから出射されるレーザ光１１４に対するレンズ１３２と、右発光端面１００ｒから出射されるレーザ光１１４に対するレンズ１３２とを備えるように、一体に形成されている。
【００８５】
レンズ１３２の一方は、左発光端面１００ｌから出射されるレーザ光１１４を平行光化するように形成されている。また、レンズ１３２の他方は、右発光端面１００ｒから出射されるレーザ光１１４を平行光化するように形成されている。レンズ１３２は、非球面レンズであっても、球面レンズであってもよい。
【００８６】
レンズ１３２を有するカバー１２８ｂを設けた実施形態１の変形例２においては、設けない場合よりも、アイセーフ光源１から放射される光は、配光特性がさらに整っている。このため、実施形態１の変形例２に係るアイセーフ光源１は、光ファイバと光学的に結合するような用途に適している。
【００８７】
なお、レンズ１３２は、カバー１２８ｂと一体でない外付けレンズであってもよい。レンズ１３２が外付けレンズの場合、アイセーフ光源１から放射される光の配光特性を調整しやすい。
【００８８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８９】
図４は、本発明の実施形態２に係るアイセーフ光源２の半導体レーザ１００周辺の概略構成を示す図である。図４の（ａ）は、カバー２２８を除いて樹脂部２０６を透視した上面図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）のＡ２−Ａ２矢視断面図であり、図４の（ｃ）は図４の（ａ）のＢ２−Ｂ２矢視断面図であり、図４の（ｄ）は樹脂部２０６の立体形状を示すためのカバー２２８を除いた斜視図である。
【００９０】
図４に示すように、アイセーフ光源２は、レーザ光２１４を出射する半導体レーザ１００、半導体レーザ１００を載置するサブマウント１０２、リードフレーム１０４と樹脂部２０６とを有するパッケージ２０８、ワイヤ１１０、および、呼吸孔２３０を有するカバー２２８を備える。また、アノードおよびカソードの方向が分かるように、印１１２が設けられている。
【００９１】
実施形態１に係るアイセーフ光源１と、実施形態２に係るアイセーフ光源２とを比較すると、相違点は次の２点である。
【００９２】
１点は、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、開口１２４が開放されているのに対し、実施形態２に係るアイセーフ光源２において、呼吸孔２３０を有するカバー２２８により開口２２４が覆われていることである。
【００９３】
もう一点は、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、樹脂部１０６の備える凹部１２０の形状が略逆四角錐台のような立体形状であるのに対し、実施形態２に係るアイセーフ光源２において、樹脂部２０６が備える凹部２２０の形状が略逆四角錐台と略半円柱とを重ね合わせたような立体形状であることである。
【００９４】
すなわち、実施形態２に係るアイセーフ光源２は、呼吸孔２３０を有するカバー２２８を備える点においてと、樹脂部２０６の凹部２２０の形状においてと、により、実施形態１に係るアイセーフ光源１から異なる。
【００９５】
（凹部）
以下に、樹脂部２０６が備える凹部２２０について説明する。
【００９６】
凹部２２０の形状は、略逆四角錐台の上底と略半円柱の円柱からの切断面とが同一平面になるように、略逆四角錐台と略半円柱とが重ね合わせられた立体形状であり、レーザ光２１４を散乱反射する反射面２１６は略半円柱の曲面部分であり、リードフレーム１０４の上面の露出部１２２は略逆四角錐台の下底部分から露出している。したがって、図１（ｂ）と図４（ｂ）とから分かるように、実施形態１に係る反射面１１６は略逆四角錐の互いに向かい合う側面（平面）であるのに対し、実施形態２に係る反射面２１６は曲面である。
【００９７】
反射面２１６は、より詳細に言うと、放物線を含む面に対して垂直な方向に放物線が平行移動したときに該放物線の移動の軌跡が描く曲面の一部である。本実施形態において、該放物線を含む面は、光軸１１８および半導体レーザ１００がレーザ光２１４を出射する方向に平行であり、該放物線の対称軸は、光軸１１８に平行であるが、これに限らず、該放物線の対称軸は、光軸１１８に対して傾いていてもよい。例えば、右発光端面１００ｒに対向する反射面２１６は、右発光端面１００ｒの発光中心を焦点とする放物線が平行移動した曲面の一部である。同様に、左発光端面１００ｌに対向する反射面２１６は、左発光端面１００ｌの発光中心を焦点とする放物線が平行移動した曲面の一部である。
【００９８】
言い換えると、図４の（ｂ）において反射面２１６を形作る放物線の焦点の位置は、反射面２１６が対向する発光端面（左発光端面１００ｌまたは右発光端面１００ｒ）の発光中心の位置に一致する。
【００９９】
なお、半導体レーザ１００が、非常に小さい場合で、例えば、半導体レーザ１００の共振器長が３００μｍを切るような場合には、半導体レーザ１００の大きさを無視して、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとに対向する反射面２１６が共に、右発光端面１００ｒと左発光端面１００ｌとの発光中心の中間点を焦点とする放物線が平行移動した曲面の一部であってもよい。この場合にも、左右発光端面１００ｌ，１００ｒから反射面２１６までの距離が近づきすぎないよう注意し、その間に適当な距離を取ることが重要である。左右発光端面１００ｌ，１００ｒに反射面２１６が接近しすぎるとレーザ光２１４の単位面積当たりの強度が急速に高まるため、たとえ、レーザ光２１４が赤外線であっても、レーザ光２１４が樹脂からなる反射面２１６に熱的損傷を与えかねないためである。熱的損傷を避けるためにも、左右発光端面１００ｌ，１００ｒと反射面２１６との間には、適当な距離が必要である。
【０１００】
半導体レーザ１００が十分に小さい場合と同様に、例えば、０．５ｍｍ、更には、１ｍｍを超えるような長共振器長である場合であっても、前記のような簡易的な扱いも可能である。この場合にも、熱的損傷を避けるために、反射面２１６から左右発光端面１００ｌ，１００ｒを充分に遠ざける必要があることは言うまでもない。しかしながら、このような簡易的な構造では、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心の位置と、反射面２１６を形作る放物線の焦点の位置と、が大きくずれてしまう。ずれにより、反射後のレーザ光２１４が光軸１１８から大きく傾斜してしまう。このため、半導体レーザ１００が長共振器長の半導体レーザである場合、反射後の左右のレーザ光１１４を光軸１１８に平行に近づけるために、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心それぞれに対して、独立に焦点が一致する放物曲面の一部である反射面２１６を設けることが望ましい。
【０１０１】
また、反射面２１６は、その他の略放物線からなる曲面の一部であってもよい。例えば反射面２１６は、放物線が平行移動した面に近似可能な、円筒面の一部であってもよい。
【０１０２】
このように、反射面２１６は放物線からなる曲面の一部であるため、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとから広がるように出射されたレーザ光２１４を平行光化することができる。このため、開口２２４から出射されるアイセーフ化されたレーザ光２１４は指向性に優れている。
【０１０３】
なお、逆に、開口２２４から出射されるアイセーフ化されたレーザ光２１４の配向特性の半値角を所定の角度に広げるために、反射面２１６を形成する放物線の焦点を、右発光端面１００ｒおよび左発光端面１００ｌからずらしてもよい。
【０１０４】
このような反射面２１６に対する右発光端面１００ｒおよび左発光端面１００ｌの高さは、（言い換えると、反射面２１６を形作る放物線の焦点に対する、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心の高さは、）サブマウント１０２の高さを調整することにより、容易に調整できる。
【０１０５】
また、反射面２１６から右発光端面１００ｒおよび左発光端面１００ｌまでの、リードフレーム１０４の上面に平行な方向の距離は、（言い換えると、反射面２１６を形作る放物線の焦点に対する、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心の、リードフレーム１０４に平行な方向の距離は、）半導体レーザ１００の共振器長を変えることで容易に変更可能である。
【０１０６】
このように、凹部２２０では形状の設計をわざわざ変更しなくても、サブマウント１０２の高さや半導体レーザ１００の共振器長を変えるだけで、反射面２１６を形作る放物線の焦点から左右発光端面１００ｌ，１００ｒまでの距離を変更可能である。このため、容易に配光特性を調整することが出来る。すなわち、目的に応じて、狭ビームであったり、高配光ビームであったり、様々な配光のアイセーフ光源を容易に準備することが出来る。
【０１０７】
（カバー）
以下に、カバー２２８について説明する。
【０１０８】
カバー２２８は、凹部２２０内部に異物が侵入しないように設けられたカバーであり、光散乱体を含まない樹脂により形成されている。また、ここでは図示は省略するが、呼吸孔２３０がカバー２２８に設けられているため、凹部２２０内部の気体は、呼吸孔２３０を通じて出入りできる。したがって、半導体レーザ１００の発熱により、凹部２２０内部の気体が熱膨張した場合、凹部２２０内部の気体はカバー２２８の外側に逃げる。同様に、半導体レーザ１００が発熱しなくなり、凹部２２０内部の気体が熱収縮した場合、カバー２２８の外側から気体が凹部２２０内部に補充される。このような呼吸孔は、例えば、リフローはんだ付け工程における温度プロファイルで生じる急激な温度変化において、凹部２２０の内外圧差の発生の抑制に寄与することができる。
【０１０９】
このように、凹部２２０には膨圧および縮圧が発生せず、カバー２２８には凹部２２０内部の気体の膨張収縮による応力が加えられない。このため、応力に耐えられる強度が不要であるため、カバー２２８を薄くすることができる。また、応力に耐えられる強度が不要であるため、カバー２２８の形状設計の自由度が高くなる。
【０１１０】
また、呼吸孔２３０がカバー２２８に設けられていれば、カバー２２８をパッケージ２０８に接着した場合であっても、気体の膨張収縮による応力が接着部位に集中することが無い。このため、カバー２２８がパッケージ２０８から剥落することを防止できる。実施形態２においては、呼吸孔２３０をカバー２２８に設置することを想定したが、パッケージ２０８に設けても同様の効果が得られる。
【０１１１】
なお、半導体レーザ１００の劣化を防止するために、呼吸孔のないカバーで開口２２４を覆って、半導体レーザ１００を凹部２２０内部に気体封止してもよい。例えば、青色半導体レーザの場合、端面破壊を防止するために、不活性気体による気体封止が必要である。また、例えば、車載用の光源のように高い信頼性が必要な場合、気体封止が必要である。また、例えば、結露が生じるような環境から半導体レーザを保護する必要がある環境で用いられる場合、気体封止が必要である。気体封止する場合、パッケージ２０８、とりわけ、樹脂部２０６自体に気密性の高い構造や材料を採用したり、あるいは、パッケージ２０８の外部を気密性の高い容器で囲うなどしたりして、気密性を保つ必要がある。
【０１１２】
半導体レーザ１００が不活性気体により気体封止されている場合も、実施形態１と同様に、レーザ光２１４を出射する半導体レーザ１００の両端面の近傍には、熱的および光学的に損傷するような物質も、光吸収により発熱する物質もない。このため、半導体レーザ１００の両端面の近傍の物質が変性することによるアイセーフ光源２の機能の低下が防止される。また、半導体レーザ１００は樹脂封止されておらず、サブマウント１０２を介してリードフレーム１０４に接合されているため、半導体レーザ１００は温度変化に応じて伸縮可能である。
【０１１３】
（変形例３）
また、カバー２２８は、光散乱体を含む樹脂により形成されてもよい。以下に、実施形態２に係るアイセーフ光源２において、光散乱体を含まない樹脂により形成されたカバー２２８の代わりに、レーザ光２１４を散乱する光散乱体を含む樹脂により形成されたカバー２２８ｂを設けた実施形態２の変形例３について、図５に基づき、説明する。
【０１１４】
図５は、図４に示したアイセーフ光源２において、レーザ光２１４を散乱するカバー２２８ａを設けた変形例におけるアイセーフ化を説明するための断面図である。図５は、図４の（ｂ）の右側部分に対応し、レーザ光２１４の広がりと光軸２３４とを示している。なお、図５で示すレーザ光２１４の広がりの範囲は、光密度の強度が、ピーク値の１／ｅ（ｅは、自然対数の底）になるまでの範囲である。
【０１１５】
カバー１２８ａは、レーザ光２１４を散乱する光散乱体を含む樹脂により形成されていることを除き、カバー２２８と同等である。
【０１１６】
図５に示すように、光軸２３４は、レーザ光２１４の光軸である。また、スポット径Ｒ０は、右発光端面１００ｒにおけるレーザ光２１４のスポット径ある。また、スポット径Ｒ１は、レーザ光２１４が反射面２１６に当たったときの、光軸１１８方向から見たレーザ光２１４のスポット径である。また、スポット径Ｒ２は、レーザ光２１４がカバー２２８ａに入射するときの、レーザ光２１４のスポット径である。また、スポット径Ｒ３は、レーザ光２１４がカバー２２８ａを通り抜けた後の、レーザ光２１４のスポット径である。
【０１１７】
また、光路長ｌ１は、レーザ光２１４の光軸２３４に沿った、右発光端面１００ｒから反射面２１６までのレーザ光２１４の光路長であり、光路長ｌ２は、レーザ光２１４の光軸２３４に沿った、反射面２１６からカバー２２８ａまでのレーザ光２１４の光路長である。
【０１１８】
実施形態１の変形例１と同様に、光散乱体を含む樹脂により形成されたカバー２２８ａを設けた場合、レーザ光２１４は、カバー２２８ａを透過する間に散乱され、スポット径が広がるため、さらにアイセーフ化される。この場合、樹脂に含まれる散乱体の種類と濃度および、カバー２２８ａの厚み等を調整することにより、半導体レーザ１００から出射されたときのレーザ光２１４の偏光特性を部分的に維持するようにすることができる。これにより、アイセーフ光源２が発光するアイセーフ光の偏光特性を調整することができ、例えば、偏光比を２から１００までの範囲で調整できる。
【０１１９】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２０】
図６は、本発明の実施形態３に係るアイセーフ光源３の半導体レーザ１００周辺の概略構成を示す図である。図６の（ａ）は、樹脂部３０６を透視した上面図であり、図６の（ｂ）は、図６（ａ）のＡ３−Ａ３矢視断面図であり、図６の（ｃ）は図６の（ａ）のＢ３−Ｂ３矢視断面図であり、図６の（ｄ）は樹脂部３０６の立体形状を示すための斜視図である。
【０１２１】
図６に示すように、アイセーフ光源３は、レーザ光３１４を出射する半導体レーザ１００、半導体レーザ１００を載置するサブマウント１０２、リードフレーム１０４と樹脂部３０６とを有するパッケージ３０８、および、ワイヤ１１０を備える。また、アノードおよびカソードの方向が分かるように、印１１２が設けられている。
【０１２２】
実施形態１に係るアイセーフ光源１と、実施形態３に係るアイセーフ光源３とは、次の１点において相違する。すなわち、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、樹脂部１０６の備える凹部１２０の形状は略逆四角錐台のような立体形状であるのに対し、実施形態３に係るアイセーフ光源３において、樹脂部３０６が備える凹部３２０の形状は略逆四角錐台と略回転放物体とを重ね合わせたような立体形状である。
【０１２３】
（凹部）
以下に、樹脂部３０６が備える凹部３２０について説明する。
【０１２４】
凹部３２０の形状は、略逆四角錐台の上底と略回転放物体の底面とが同一平面になるように、略逆四角錐台と略回転放物体とが重ね合わせられた立体形状であり、レーザ光３１４を散乱反射する反射面３１６は略回転放物体の曲面の一部であり、リードフレーム１０４の上面の露出部１２２は略逆四角錐台の下底部分から露出している。したがって、図１（ｂ）と図６（ｂ）とから分かるように、実施形態１に係る反射面１１６は略四角錐の互いに向かい合う側面（平面）であるのに対し、実施形態３に係る反射面３１６は曲面である。
【０１２５】
反射面３１６は、より詳細に言うと、対称軸を回転軸として放物線が回転したときに該放物線の回転の軌跡が描く回転放物面の一部である。該放物線を含む面は、図６（ａ）のＡ３−Ａ３矢視断面図である、図６（ｂ）に見られ、図６（ｂ）に示される反射面３１６の断面形状は、該放物線の一部である。図６（ｂ）の該放物線を含む面は、光軸１１８および半導体レーザ１００がレーザ光３１４を出射する方向に平行であり、該放物線の対称軸は、光軸１１８に平行であるが、これに限らず、該放物線の対称軸は、光軸１１８に対して傾いていてもよい。例えば、右発光端面１００ｒに対向する反射面３１６は、右発光端面１００ｒの発光中心を焦点とする放物線が回転した曲面の一部である。同様に、左発光端面１００ｌに対向する反射面３１６は、左発光端面１００ｌの発光中心を焦点とする放物線が回転した曲面の一部である。
【０１２６】
なお、半導体レーザ１００は、非常に小さい場合、例えば、半導体レーザ１００の共振器長が３００μｍを切るような場合には、半導体レーザ１００の大きさを無視して、左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒとに対向する反射面３１６が共に、右発光端面１００ｒと左発光端面１００ｌとの発光中心の中間点を焦点とする放物線が回転した曲面の一部であってもよい。また、反射面２１６は、その他の略放物線からなる曲面の一部であってもよい。例えば反射面２１６は、楕円放物面の一部であってもよく、球面の一部であってもよい。
【０１２７】
半導体レーザ１００が十分に小さい場合と同様に、例えば、０．５ｍｍ、更には、１ｍｍを超えるような長共振器長である場合であっても、前記のような簡易的な扱いも可能である。この場合にも、熱的損傷を避けるために、反射面３１６から左右発光端面１００ｌ，１００ｒを充分に遠ざける必要があることは言うまでもない。しかしながら、このような簡易的な構造では、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心の位置と、反射面３１６を形作る放物線の焦点の位置と、が大きくずれてしまう。ずれにより、反射後のレーザ光３１４が光軸１１８から大きく傾斜してしまう。このため、半導体レーザ１００が長共振器長の半導体レーザである場合、反射後の左右のレーザ光１１４を光軸１１８に平行に近づけるために、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心それぞれに対して、独立に焦点が一致する放物曲面の一部の反射面３１６を設けることが望ましい。
【０１２８】
また、反射面３１６は、その他の略放物線からなる曲面の一部であってもよい。例えば反射面３１６は、楕円放物面の一部であってもよく、球面の一部であってもよい。更には回転楕円体であってもよい。また、反射面３１６は、回転放物面に限らず、回転放物面に近似可能な球面であってもよい。
【０１２９】
このように、反射面３１６は回転放物面であるため、広がるように出射されたレーザ光３１４を平行光にすることができる。このため、開口３２４から出射されるアイセーフ化されたレーザ光３１４は指向性に優れている。
【０１３０】
このとき、アイセーフ光源１から放射される光は、指向性に優れ、さらに、アイセーフ性も優れている。これは、開口３２４においてで仮想光源（アパーレント光源）として認められる領域、すなわち、１０ｃｍ先から観測した光のピーク強度に対して１／ｅ（自然対数の底）になるまでの発光領域の面積が、開口３２４で十分に広いためである。すなわち、単位面積当たりの光の強度が低くなるために、結果として、アイセーフ性を高めることができる。
【０１３１】
なお、逆に、開口３２４から出射されるアイセーフ化されたレーザ光３１４の配向特性の半値角を所定の角度に広げるために、反射面３１６を形成する放物線の焦点を、右発光端面１００ｒおよび左発光端面１００ｌからずらしてもよい。焦点を左右発光端面１００ｌ、１００ｒからずらすための最も容易な手法としては、サブマウント１０２の高さ（光軸１１８方向の長さ）を変更する方法、および半導体レーザ１００の共振器長を変更する方法がある。
【０１３２】
本実施形態３においては、放物線を回転させる回転軸として該放物線の対称軸を採用し、この回転放物面の部分形状を反射面３１６の形状として用いている。しかしながら、反射面３１６の形状は、この部分形状に限定されるものではない。放物線の対称軸に対し傾斜した軸を回転軸として採用し、このときに該放物線の回転の軌跡が描く回転体の表面の部分形状を反射面３１６の形状として用いてもよい。このように対称軸に対して回転軸が傾いている回転体の表面の部分形状を反射面に用いた場合には、対称軸と回転軸とが一致している回転放物面の焦点に光源の発光点を配置した場合に得られる平行光とは異なり、スポット径を絞ったり、広げたりすることが反射面の形状により選択可能である。
【０１３３】
反射面３１６の形状が対称軸と回転軸とが一致している回転放物面の部分形状である場合でも、上述のように、左右発光端面１００ｌ，１００ｒの発光中心の位置を焦点からずらすことにより同様な効果が期待できる。この場合、対称軸に平行な方向にずらすならば、発光点パッケージの厚みにより発光点のおける位置は高さ方向（パッケージの厚み方向）の制約を受ける。また、対称軸に直交する方向にずらすならば、半導体レーザ１００の共振器長による制約を受ける。これらのため、スポット径を絞ったり、広げたりする割合は制約を受けてしまう。これに対して、放物線の対称軸に対し傾斜した軸を回転軸とする回転体の表面の一部を反射面３１６の形状として用いた場合には、適切な回転軸を選択することによって、スポット径を絞ったり、広げたりする割合を決定することが可能なため、パッケージの厚みおよび共振器長による制約が少なくて済む。
【０１３４】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３５】
図７は、本発明の実施形態４に係るアイセーフ光源４の半導体レーザ４００周辺の概略構成を示す図である。図７の（ａ）は、樹脂部４０６を透視した上面図であり、図７の（ｂ）は、図７（ａ）のＡ４−Ａ４矢視断面図であり、図７の（ｃ）は図７の（ａ）のＢ４−Ｂ４矢視断面図である。
【０１３６】
図７に示すように、アイセーフ光源４は、レーザ光４１４を出射する半導体レーザ４００、半導体レーザ４００を載置するサブマウント１０２、リードフレーム１０４と樹脂部４０６とを有するパッケージ４０８、および、ワイヤ１１０を備える。また、アノードおよびカソードの方向が分かるように、印１１２が設けられている。
【０１３７】
実施形態１に係るアイセーフ光源１と、実施形態４に係るアイセーフ光源４とは、次の２点において相違する。
【０１３８】
１点は、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、半導体レーザ１００が左右両側の発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）からレーザ光１１４を出射するのに対し、実施形態４に係るアイセーフ光源４において、半導体レーザ１００が右片側の発光端面（右発光端面４００ｒ）からのみレーザ光４１４を出射することである。
【０１３９】
もう一点は、実施形態１に係るアイセーフ光源１において、樹脂部１０６の備える凹部１２０の形状が略直四角錐のような形状であるのに対し、実施形態４に係るアイセーフ光源４において、樹脂部４０６が備える凹部４２０の形状が略斜四角錐台のような立体形状であることである。すなわち、実施形態１に係る凹部１２０は、リードフレーム１０４の上面と半導体レーザ１００からレーザ光１１４が出射される方向とに垂直な、半導体レーザ１００の中心を通る平面について面対称である。これに対し、実施形態４に係る凹部４２０は、リードフレーム１０４の上面と半導体レーザ４００からレーザ光４１４が出射される方向とに垂直な、半導体レーザ４００の中心を通る平面について面対称でない。
【０１４０】
すなわち、実施形態４に係るアイセーフ光源４は、一方側にのみレーザ光４１４を出射する半導体レーザ４００を用いる点において、実施形態１に係るアイセーフ光源１から異なり、これに対応して凹部４２０の形状が異なる。
【０１４１】
（凹部）
以下に、樹脂部４０６が備える凹部４２０について説明する。
【０１４２】
凹部４２０は、パッケージ４０８の上面に開く長方形状の上底（開口４２４）と、リードフレーム１０４の露出部１２２が露出する長方形状の下底と、上底と下底との間に伸びる台形状の４つの側面と、により形作られており、上底の面積が下底の面積より大きい。なお、凹部４２０は、略直四角錐台、略直円錐台、および略斜円錐台などの他の形状であってもよい。
【０１４３】
反射面４１６は、凹部４２０の４つの側面のうちの１つの側面であり、レーザ光４１４を出射する半導体レーザ４００の右発光端面４００ｒに対向する。反射面４１６は、リードフレーム１０４の上面と垂直な、半導体レーザ１００がレーザ光１１４を出射する方向に平行な、半導体レーザ１００の中心を通る面に対して面対称である。また、反射面４１６は、リードフレーム１０４の上面に対して上向きに傾いた平面である。
【０１４４】
このため、実施形態４に係る反射面４１６は、実施形態１に係る反射面１１６と同様に、レーザ光４１４を、光軸１１８の方向に散乱反射する。なお、実施形態４においては、リードフレーム１０４の上面に対して垂直な方向を光軸１１８として採用しているが、反射面４１６の傾斜を変更することで、ここで示した光軸１１８に対して、傾斜した方向に新たにアイセーフ光源の別の光軸を採用することも可能である。
【０１４５】
（ワイヤ）
なお、ワイヤ１１０は、仮想光源にワイヤ１１０の影を投げかけなければよい。このため、半導体レーザ１００からレーザ光４１４が出射される方向に平行かつ反対向きに伸びるように、ワイヤ１１０は配置されてもよい。
【０１４６】
（応用例１）
図１から図６に示された、実施形態１〜３のアイセーフ光源１〜３において、半導体レーザ１００の代わりに、左右発光端面で発光が非対称な半導体レーザを用いてもよい。このような半導体レーザは、例えば、端面コートの反射率を左右で違えることで容易に得ることが可能である。このようにして左右での発光を、たとえば、４０対６０、３０対７０、２０対８０、１０対９０と言う具合に変更することが出来る。
【０１４７】
図４に示した、発光点が１つのアイセーフ光源を実現するために、例えば、左右で５対９５の非対称な発光比率をもつ半導体レーザを使用することが考えられる。
【０１４８】
（応用例２）
例えば、当該アイセーフ光源１を光ファイバと光学的に結合して使用するには、レンズを設置することが望ましい。このような用途では、配光特性を更に整える目的で、図８のように、開口１２４をレンズ付きカバーで覆ってもよく、あるいは、外付けレンズで配光特性を調整してもよい。なお、本発明の実施形態１〜３に係るアイセーフ光源についても、当該アイセーフ光源１を光ファイバと光学的に結合して使用する際には、レンズを設置してもよい。
【０１４９】
図８は、図７に示したアイセーフ光源４において、レーザ光４１４を平行光化するレンズ４３２を有するカバー４２８ｂを設けた変形例を示す図である。
【０１５０】
カバー４２８ｂは、凹部４２０内部に異物が侵入しないように設けられたカバーであり、光散乱体を含まない樹脂により形成されている。また、図示しない呼吸孔がカバー１２８ｂに設けられているため、凹部４２０内部の気体は、呼吸孔を通じて出入りできる。カバー４２８ｂは、右発光端面４００ｒから出射されるレーザ光４１４に対するレンズ４３２を備えるように、一体に形成されている。
【０１５１】
レンズ４３２は、右発光端面４００ｒから出射されるレーザ光４１４を平行光化するように形成されている。レンズ４３２は、非球面レンズであっても、球面レンズであってもよい。
【０１５２】
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５３】
図９は、本発明の実施形態５に係るアイセーフ光源５の半導体レーザ１００周辺の概略構成を示す図である。図９の（ａ）は、カバー５２８を除いて樹脂部５０６を透視した上面図であり、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）のＡ５−Ａ５矢視断面図であり、図９の（ｃ）は図９の（ａ）のＢ５−Ｂ５矢視断面図である。
【０１５４】
図９に示すように、アイセーフ光源５は、レーザ光５１４を出射する半導体レーザ１００、半導体レーザ１００を載置するサブマウント１０２、リードフレーム１０４と樹脂部５０６とを有するパッケージ５０８、ワイヤ１１０、呼吸孔２３０を有するカバー５２８（光散乱層）を備える。また、アノードおよびカソードの方向が分かるように、印１１２が設けられている。
【０１５５】
また、樹脂部５０６の凹部５２０の反射面５１６においては、樹脂部５０６の表面に金属メッキが施されている。金属メッキにより、反射面５１６はレーザ光５１４を散乱せずに反射する。なお、反射面５１６以外の樹脂部５０６の表面については、金属メッキを施してもよいし、施さなくてもよい。
【０１５６】
実施形態２に係るアイセーフ光源２と、実施形態５に係るアイセーフ光源５とを比較すると、相違点は次の２点である。
【０１５７】
１点は、実施形態２に係るアイセーフ光源２において、反射面２１６は樹脂部２０６の表面のままであるのに対し、実施形態５に係るアイセーフ光源５において、反射面５１６は金属メッキにより被覆されていることである。すなわち、実施形態２と異なり、実施形態５に係る反射面５１６はレーザ光５１４を散乱せずに反射する。
【０１５８】
もう１点は、実施形態２に係るアイセーフ光源２において、カバー２２８は光散乱体を含まない樹脂により形成されているのに対し、実施形態５に係るアイセーフ光源５において、カバー５２８は光散乱体を含む樹脂により形成されていることである。すなわち、実施形態２と異なり、カバー５２８は透過するレーザ光５１４を散乱する。
【０１５９】
（反射面）
以下に、金属メッキにより覆われている反射面５１６について説明する。
【０１６０】
反射面５１６は、金属メッキに被覆されているため、リードフレーム１０４の上面に平行なレーザ光５１４を、光軸１１８に平行な方向に、散乱せずに反射する。また、凹部５２０内部は空洞であり、空気が存在するが、レーザ光５１４を散乱する光散乱体は存在しない。これらにより、レーザ光５１４は両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）からカバー５２８に到るまで、散乱されずに進む。散乱されないので、カバー５２８に入射するレーザ光５１４は、半導体レーザ１００から出射されたときの配光特性および偏光特性をおおむね維持している。
【０１６１】
反射面５１６は、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）から離れており、レーザ光５１４は、半導体レーザ１００の両発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）から広がるように出射される。このため、反射面５１６において、レーザ光５１４のスポット径は広がっており、レーザ光５１４の光密度は低下している。したがって、反射面５１６で反射されたレーザ光５１４は、散乱されていないが、ある程度アイセーフ化されている。
【０１６２】
なお、半導体レーザ１００が赤外線の半導体レーザである場合、反射面５１６に用いる金属としては、金もしくは金を成分として含む合金が望ましい。理由としては、７００ｎｍを超える波長領域あるいは赤外線の領域で高反射率であることに加え、金は、通常の環境では非常に安定な物質で腐食、酸化等を受けないことが挙げられる。これに対し、銀などは初期の光反射率は高いものの、腐食、酸化の影響を受けやすい。特に、銀などは、硫黄に対しては、硫化作用により黒化することが知られており、特別な表面コートが必要となってしまう。このため、反射面５１６の表面に用いる金属としては、金もしくは金を成分として含む合金が望ましい。
【０１６３】
樹脂部５０６を直接、無電解メッキで被覆することも可能ではあるが、金属板から金型による打ち抜き等で作った反射構造体の表面を電解メッキで覆ったものをあらかじめ準備し、樹脂部５０６に覆いかぶせ反射面５１６を形成してもよい。樹脂部５０６の無電解メッキよりも、金属の構造体の電解メッキの方が、反射面の剥離等の問題が少なく長期信頼性を確保し易い。このような金属板から作った反射面５１６は、樹脂部５０６の成型時に一体成型してもよいし、樹脂部５０６形成後に取付けてもよい。金属表面を金で被覆する以外には、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から形成した反射構造体の表面をアルマイト処理した物を反射面５１６として使用してもよい。表面鏡面処理したうえでアルマイト処理した板の反射率と耐腐食性は、金と同等であることから、長期信頼性を確保するのに好適である。
【０１６４】
（カバー）
以下に、光散乱体を含む樹脂により形成されているカバー５２８について説明する。
【０１６５】
カバー５２８は、光散乱体を含む樹脂により形成されているため、透過するレーザ光５１４を散乱する。散乱により、レーザ光５１４のスポット径が広がり、レーザ光５１４の光密度が低下するため、カバー５２８を透過したレーザ光５１４は十分にアイセーフ化される。
【０１６６】
一方、散乱により、レーザ光５１４の配光特性および偏光特性は乱されるが、カバー５２８を透過したレーザ光５１４はある程度の配光特性および偏光特性を維持している。なぜならば、カバー５２８に入射するときにすでに、レーザ光５１４はある程度アイセーフ化されているため、配光特性および偏光特性を失わない範囲の散乱により、レーザ光５１４を十分にアイセーフ化できるからである。
【０１６７】
例えば、カバー５２８を形成する樹脂が含む光散乱体の濃度および、カバー５２８の厚みを調整することにより、レーザ光５１４の十分なアイセーフ化と、レーザ光５１４の配光特性または偏光特性との十分な維持と、を両立することができる。
【０１６８】
（サブマウントに関する補足）
実施形態１〜５において、サブマウント１０２を介してリードフレーム１０４に半導体レーザ１００、４００を搭載する場合を開示してきた。これは、サブマウントを介さず、直接背の高い半導体レーザチップを用いた場合、放熱性が悪くなり、また、金属のリードフレーム１０４の膨張収縮に起因する応力が直接、半導体レーザチップの活性層に伝わり、半導体レーザチップの光出力低下や頓死などが発生するからである。サブマウント１０２を介することにより、このような光出力低下及び頓死の発生を防ぐことができる。本発明の様に、発光点（発光端面）をリードフレームから離して設置し、レーザ光を対向する反射面に効率的に照射する構造では、サブマウントの使用が不可欠である。
【０１６９】
特に、サファイヤ半導体レーザおよび窒化ガリウム（ＧａＮ）系の熱伝導率の高い基板を使う窒化ガリウム系の半導体レーザとは異なり、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）系の基板を用いる赤外線半導体レーザは熱伝導率が低く、特に、放熱に注意する必要がある。このため、リードフレームに直接、搭載する可能性があるものは、低出力の赤外線半導体レーザであったり、放熱性の高いＧａＮ系の半導体レーザなどに限定されたりする。
【０１７０】
また、サブマウントの代わりに、半導体レーザ搭載部分に対応するリードフレーム１０４の部分を突状に形成してもよい。このように形状を形成するには、リードフレーム形成時にプレス加工やエッチングを用いることが考えられる。この場合、金属フレームの膨張収縮が半導体レーザの信頼性に対して悪影響を与えないように、膨張係数の小さな金属たとえば鉄や鉄を主要な原材料として含む合金などを用いるようにすることが望ましく、更には、インジウムはんだの様に膨張収縮の影響を緩和する材料で半導体レーザチップをリードフレーム１０４に接合することが重要である。リードフレームの部分を突状に加工する場合にも、この形状が、レーザ光の光路を遮らないようにする必要がある。一般に、このような形状をリードフレーム上に形成することは、手間がかかる上に精度が出しにくい。このことからも、サブマウント１０２を使用することが望ましい。
【０１７１】
〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１７２】
図１０は、本発明の実施形態６に係る光学センサ６の概略構成を示す図である。
【０１７３】
図１０に示すように、光学センサ（電子機器）６は、実施形態１に係るアイセーフ光源１、生体からの反射光を受光する受光部６３２、およびアイセーフ光源１と受光部６３２とを制御する制御部６３４とを備える。
【０１７４】
受光部６３２は、アイセーフ光源１と同様に、パッケージ１０８に設けられてもよい。また、受光部６３２は、アイセーフ光源１と別に設けられてもよい。
【０１７５】
制御部６３４は、パッケージ１０８内部に設けられた半導体素子であってもよい、すなわちリードフレーム１０４に接合され、樹脂部１０６により樹脂封止された半導体素子であってもよい。また、制御部６３４は、アイセーフ光源１と別に設けられてもよい。
【０１７６】
アイセーフ光源１から放射されたアイセーフ光を生体が反射し、生体に反射された反射光を受光部６３２が受光する。そして、制御部６３４は、アイセーフ光源１から放射されたアイセーフ光と、受光部６３２で受光した反射光とを比較することにより、アイセーフ光を反射した生体の情報を算出する。
【０１７７】
アイセーフ光源１は、薄型化に適した表面実装型の光源であるため、光学センサ６は薄型である。アイセーフ光源１を光源として利用し収集できる生体情報の種類は、虹彩、指や手のひらなどの静脈、指紋、掌紋など多岐にわたる。これらの生体情報を用いた生体認証を携帯電子機器で実現するために、アイセーフ光源１は効果的に利用される。これら携帯電子機器に限らず、通常の据置型の電子機器、たとえば、現金預け払い機（ＡＴＭ）、電子ロック式金庫、車や家の電子キーなどの光源としても利用可能である。
【０１７８】
なお、薄型化は、電子機器に広く要求されているため、アイセーフ光源１の用途は、生体認証に限定されるものではない。は、投光器、プロジェクター、暗視カメラ用光源、モーションセンサ用光源、小型の電子機器、および携帯用の電子機器などに用いられてもよい。通信機器、たとえば、光ファイバとの光学的結合を必要とする電子機器でも、小型で表面実装型のアイセーフ光源を有効に活用できる。
【０１７９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るアイセーフ光源（１〜５）は、基板（パッケージ１０８，２０８，３０８，４０８，５０８）と、レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）を発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ、右発光端面４００ｒ）から出射する半導体レーザ（１００，４００）と、前記半導体レーザに接合されるワイヤ（１１０）とを備え、前記半導体レーザは、前記レーザ光を前記基板の基準面（リードフレーム１０４の上面）に対して平行な方向（図１，３，４，６〜９の（ａ）において左右方向）に出射するように、前記基板に接合され、前記基板は、前記発光端面に対向し、前記レーザ光を反射する反射面（１１６，２１６，３１６，４１６，５１６）を備え、前記基準面に垂直な方向（図１，３，４，６〜９の（ａ）において奥行方向）から見て、前記ワイヤが伸びる方向（図１，３，４，６〜９の（ａ）において上下方向）は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に対して垂直であることを特徴とする。
【０１８０】
上記の構成によれば、レーザ光は、基準面に対して平行な方向に出射され、反射面により反射される。このため、アイセーフ光源の厚みを増すことなく、発光端面から反射面までの光路長を長くすることができる。発光端面から反射面までの光路長を長くすることにより、反射面におけるレーザ光のスポット径を広げることができる。スポット径を広げることにより、レーザ光の光密度を下げることができ、レーザ光をアイセーフ化することができる。
【０１８１】
上記の構成によれば、ワイヤの伸びる方向は、基準面に垂直な方向から見て、レーザ光が出射される方向に対して垂直である。このため、ワイヤはレーザ光の光路を遮らず、レーザ光をアイセーフ化した仮想光源にワイヤの影が生じない。これにより、アイセーフ光源の発光効率を向上させることができる。また、ワイヤの影が生じないため、仮想光源の光密度および配向特性を理想に近づけやすくなる。
【０１８２】
上記の構成によれば、レーザ光は、光散乱体をふくむ光散乱領域を透過しないで、あるいは、偏光特性を維持できる範囲内で光散乱領域を透過して、アイセーフ化されることができる。これにより、アイセーフ光源から放射される光は、レーザ光の偏光特性を（少なくとも部分的に）維持している。このため、本アイセーフ光源は、偏光特性を利用する用途に適しており、例えば、生体認証用の光学センサに適している。
【０１８３】
上記の構成によれば、レーザ光は、光散乱体をふくむ光散乱層を透過しないで、あるいは、偏光特性を維持できる範囲内で光散乱層を透過して、アイセーフ化されることができる。これにより、レーザ光の配光特性を反射面により整えることができ、アイセーフ光源から発光される光は、反射面により整えられた配光特性を（少なくとも部分的に）維持している。このため、アイセーフ光源において、発光効率の向上と共に、アイセーフ光源から放射される光の配光特性を整えることができる。
【０１８４】
本発明の態様２に係るアイセーフ光源（１〜３，５）は、上記態様１に係るアイセーフ光源であり、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）は、前記半導体レーザ（１００）の両側（図１，３，４，６，９の（ｂ）において左右両側）に設けられており、前記反射面（１１６，２１６，３１６，５１６）は、前記発光端面のそれぞれに対向するように、前記半導体レーザの前記両側に設けられていることが好ましい。
【０１８５】
上記の構成によれば、各発光端面から出射されるレーザ光の光量は、半導体レーザ全体から出射されるレーザ光の光量より少ない。このため、各レーザ光の光密度は低く、アイセーフ化されやすい。
【０１８６】
本発明の態様３に係るアイセーフ光源（１〜３，５）は、上記態様２に係るアイセーフ光源であり、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）は互いに光学的に対称であり、前記反射面（１１６，２１６，３１６，５１６）は、第１対称面（図１のＢ１−Ｂ１矢視断面，図４のＢ２−Ｂ２矢視断面，図６のＢ３−Ｂ３矢視断面，図９のＢ５−Ｂ５矢視断面）について、面対称であり、前記第１対称面は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に垂直な、前記半導体レーザの中心を通る面であることが好ましい。
【０１８７】
上記の構成によれば、半導体レーザの両側の発光端面は光学的に対称であるため、レーザ光を両側に対象に出射することができる。さらに、対称なレーザ光を反射する反射面も対称であるため、反射されたレーザ光も対称である。したがって、アイセーフ光源の対称性を向上させることができる。
【０１８８】
本発明の態様４に係るアイセーフ光源（４）は、上記態様１に係るアイセーフ光源であり、前記発光端面（右発光端面４００ｒ）は、前記半導体レーザ（４００）の片側（図７の（ｂ）において右側）に設けられており、前記反射面（４１６）は、前記発光端面に対向するように、前記半導体レーザの前記片側に設けられていることが好ましい。
【０１８９】
本発明の態様５に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から４の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記反射面（１１６，２１６，３１６，４１６，５１６）は、第２対称面（図１のＡ１−Ａ１矢視断面，図４のＡ２−Ａ２矢視断面，図６のＡ３−Ａ３矢視断面，図７のＡ４−Ａ４矢視断面，図９のＡ５−Ａ５矢視断面）について、面対称であり、前記第２対称面は、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ，右発光端面４００ｒ）から前記レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）が出射される方向に平行な、前記基準面（リードフレーム１０４の上面）に垂直な、前記発光端面の発光中心を通る面であることが好ましい。
【０１９０】
上記の構成によれば、レーザ光を反射する反射面は、レーザ光から見て、対称である。このため、アイセーフ光源の対称性を向上させることができる。
【０１９１】
本発明の態様６に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から５の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記基板（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）は、金属製リードフレーム（リードフレーム１０４）と、前記金属製リードフレームを少なくとも部分的に覆う樹脂（樹脂部１０６，２０６，３０６，４０６，５０６）と、を含み、前記半導体レーザ（１００，４００）は、前記金属製リードフレームに接合されていることが好ましい。
【０１９２】
上記の構成によれば、基板は、金属製リードフレームを含む。金属製リードフレームは機械的強度に優れるため、基板は金属製リードフレームにより補強される。これにより、必要な強度を維持しながら、基板を薄型化することができる。
【０１９３】
上記の構成によれば、半導体レーザは金属製リードフレームに接合される。金属製リードフレームは熱伝導性および放熱性に優れるため、半導体レーザの発光に伴う発熱が容易に放熱される。したがって、本発光装置は放熱性に優れる。
【０１９４】
なお、放熱のために、金属製リードフレームをパッケージする樹脂から、金属製リードフレームはなるべく露出していることが好ましい。例えば、金属製リードフレームの一方側に反射面および半導体レーザを設け、他方側は外部に露出していてもよい。
【０１９５】
本発明の態様７に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から６の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記半導体レーザ（１００，４００）は、前記サブマウントを介して、前記基板に接合されていることが好ましい。
【０１９６】
上記の構成によれば、半導体レーザはサブマウントを介して基板に接合されている。このため、半導体レーザが高出力であっても、サブマウントにより効率的に放熱され、熱膨張係数の差により発生する応力が緩和される。また、サブマウントの高さ（基板から半導体レーザまでの距離）を調整することにより、反射面に対する発光端面の位置を調整することができる。
【０１９７】
さらに、前記基準面（リードフレーム１０４の上面）に垂直な方向から見て、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ、右発光端面４００ｒ）がサブマウント（１０２）から突出するように、前記半導体レーザ（１００，４００）は、前記サブマウントを介して、前記基板に接合されていることがより好ましい。
【０１９８】
上記の構成によれば、半導体基板の発光端面はサブマウントから突出している。このため、発光端面から広がるように出射されたレーザ光の光路をサブマウントは遮らない。遮らないので、レーザ光をアイセーフ化した仮想光源にサブマウントの影が生じない。これにより、アイセーフ光源の発光効率を向上させることができる。また、サブマウントの影が生じないため、仮想光源の光密度および配向特性を理想的にしやすくなる。
【０１９９】
本発明の態様８に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から７の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ、右発光端面４００ｒ）と前記発光端面に対向する前記反射面（１１６，２１６，３１６，４１６，５１６）との間には、前記レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）を散乱する光散乱体は存在しないことが好ましい。
【０２００】
上記の構成によれば、発光端面と反射面との間には光散乱体がない。このため、レーザ光は、半導体レーザから出射されて、反射面により反射されるまでの間、散乱されない。したがって、反射面は、出射されたときの配向特性を保持しているレーザ光を反射する。このため、反射面によりレーザ光の配向特性を整えることができる。これにより、例えば、レーザ光を平行光に整えることができる。また、例えば、レーザ光を、無線光通信および光センシング等に適するように、所定範囲では光強度が略一定であり、所定範囲外では光強度がほぼ０であるような光強度分布を有する光線に整えることができる。また、反射面により配光特性を整えることができるため、アイセーフ化されたレーザ光の配向特性を整えるために、光路上にレンズを設ける必要がない。
【０２０１】
また、発光端面と反射面との間で、レーザ光が多重散乱されない。このため、多重散乱による光吸収は、発光端面と反射面との間で起きない。これにより、アイセーフ光源の消費電力に対して光を取り出す効率（発光効率）を向上させることができる。
【０２０２】
また、発光端面の近傍に、レーザ光を散乱する光散乱体がないため、光散乱体による光吸収が起きない。このため、発光端面近傍での、光散乱体による光吸収に起因する発熱が起きず、この発熱による発光端面近傍の物質の熱的損傷が発生しない。したがって、発光端面の近傍の物質が変性することにより、本アイセーフ光源の機能の低下すること、を防止することができる。すなわち、連続使用および長時間使用等による、本アイセーフ光源のアイセーフ性および発光効率の低下を防止できる。
【０２０３】
本発明の態様９に係るアイセーフ光源（１〜４）は、上記態様１から８の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記反射面（１１６，２１６，３１６，４１６）は、前記レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４）を散乱する光散乱体を含む樹脂（樹脂部１０６，２０６，３０６，４０６）により形成されていることが好ましい。
【０２０４】
上記の構成によれば、反射面は、光散乱体を含む樹脂の表面である。このため、レーザ光は反射面で散乱反射されるので、レーザ光がよりいっそうアイセーフ化される。
【０２０５】
上記の構成によれば、反射面は、樹脂の表面である。このため、金属メッキを施すなどの表面加工が不要である。これにより、アイセーフ光源の製造工程数を減らし、製造費用を抑制することができる。
【０２０６】
特に、上記態様６に係るアイセーフ光源である場合、金属製リードフレームを覆う樹脂に、レーザ光を散乱する光散乱体を含む樹脂を用いることにより、基板の形成と共に、反射面を形成することができる。これにより、アイセーフ光源の製造工程数および原材料数を減らすことができ、アイセーフ光源の製造費用を抑制することができる。
【０２０７】
本発明の態様１０に係るアイセーフ光源（５）は、上記態様１から８の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記反射面は、金属により形成されていることが好ましい。
【０２０８】
上記の構成によれば、反射面は、金属の表面であり、例えば、樹脂を金属メッキした表面であってもよい。このため、反射面はレーザ光を散乱せずに反射するので、反射面はレーザ光の配光特性を効率的に整えることができる。
【０２０９】
本発明の態様１１に係るアイセーフ光源（５）は、上記態様１から１０の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記反射面（５１６）により反射された前記レーザ光（５１４）は、前記レーザ光を散乱する光散乱体を含む光散乱層（カバー５２８）を透過することが好ましい。
【０２１０】
上記の構成によれば、レーザ光は光散乱体を含む光散乱層を散乱されながら透過する。このため、レーザ光がよりいっそうアイセーフ化される。
【０２１１】
本発明の態様１２に係るアイセーフ光源（２−３，５）は、上記態様１から１１の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記反射面（２１６，３１６，５１６）は、放物線からなる曲面（放物線が平行移動した面，回転放物面など）の一部を含むことが好ましい。
【０２１２】
上記の構成によれば、反射面は放物線からなる曲面の一部を含む。このため、発光端面から広がるように出射されるレーザ光の配光特性を整えることができ、広がり角を制御することができる。例えば、レーザ光を平行光化することができる。
【０２１３】
本発明の態様１３に係るアイセーフ光源（２−３，５）は、上記態様１２に係るアイセーフ光源であり、前記曲面は、前記放物線の対称軸を回転軸として、または前記放物線の対称軸に対して傾斜した軸を回転軸として前記放物線が回転したときに前記放物線の回転の軌跡が描く回転体の表面であることが好ましい。
【０２１４】
上記の構成によれば、対称軸または対称軸に対して傾斜した任意の軸を適宜回転軸として選択することができる。これにより、レーザ光の配光特性を整えたり、広がり角を制御したりすることができる。例えば、回転軸の選択によって、レーザ光のスポット径を一定にしたり、絞ったり、広げたりすることができる。
【０２１５】
本発明の態様１４に係るアイセーフ光源（２−３，５）は、上記態様１２または１３に係るアイセーフ光源であり、前記基準面（リードフレーム１０４の上面）に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ）の位置と一致することが好ましい。
【０２１６】
上記の構成によれば、基準面に対して垂直な方向について、半導体レーザの発光端面は反射面の焦点の位置に一致する。このため、対称軸と回転軸とが一致する場合、反射されたレーザ光を平行光化することができ、反射されたレーザ光の配向特性の半値角を狭くすることができる。これにより、本アイセーフ光源が発光する光は狭いスポットを維持し、遠くまで届くことができる。また、対象軸に対して回転軸を傾斜させることによって、アイセーフ光源の厚さ及び半導体レーザの共振器長を変えることなく、レーザ光のスポット径を絞ったり、広げたりすることができる。
【０２１７】
本発明の態様１５に係るアイセーフ光源は、上記態様１２に係るアイセーフ光源であり、前記基準面（リードフレーム１０４の上面）に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面の位置と異なることが好ましい。
【０２１８】
上記の構成によれば、基準面に対して垂直な方向について、半導体レーザの発光端面は反射面の焦点の位置からずれる。このため、反射されたレーザ光の配向特性の半値角を所定の角度に拡げることができる。これにより、レーザ光がアイセーフ化された仮想光源の直径が広がるため、本アイセーフ光源が発光するはよりいっそうアイセーフ化される。
【０２１９】
本発明の態様１６に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から１５の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記半導体レーザ（１００、４００）は、樹脂封止されていないことが好ましい。換言すると、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ、右発光端面４００ｒ）は、気体（空気）または真空に接していることが好ましい。
【０２２０】
上記の構成によれば、半導体レーザは樹脂封止されていない。このため、半導体レーザが発光に伴い発熱しても、半導体レーザと封止樹脂との熱膨張係数の差による応力が発生しない。したがって、応力が半導体レーザあるいはその他の部分に加わることに起因する不良が、発生することを回避できる。
【０２２１】
本発明の態様１７に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１６に係るアイセーフ光源であり、前記基板（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）を覆うカバー（２２８、５２８）をさらに備え、前記発光端面（左発光端面１００ｌと右発光端面１００ｒ、右発光端面４００ｒ）は、気体（空気）に接しており、前記カバー（２２８、５２８）または前記基板（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）は、前記気体が内部空間と外部空間とに出入り可能な呼吸孔（２３０）を備えることが好ましい。前記カバー（２２８，５２８）は、前記基板と該カバーとの間の前記内部空間（凹部１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）に前記半導体レーザ（１００、４００）を収納するように、前記基板（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）を覆うことがより好ましい。
【０２２２】
上記の構成によれば、呼吸孔を備えることにより、半導体レーザを覆う気体は、アイセーフ光源の外部と内部とに出入り可能である。すなわち、半導体レーザは気体封止されていない。このため、半導体レーザの発熱により、あるいは、リフローはんだ付け工程のような外的要因による急激な温度変化により、半導体レーザを覆う気体が熱膨張しても、膨圧も縮圧も発生しない。したがって、膨圧および縮圧が半導体レーザあるいはその他の部分に加わることに起因する不良が、発生することを回避できる。
【０２２３】
本発明の態様１８に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１６に係るアイセーフ光源であり、前記半導体レーザは不活性気体により気体封止されていることが好ましい。
【０２２４】
上記の構成によれば、半導体レーザは不活性気体により気体封止されている。このため、半導体レーザが活性気体から保護されるので、発光端面の破壊などの劣化が生じにくくなる。したがって、青色半導体レーザのような不活性気体による気体封止が必要な半導体レーザを、用いることができる。
【０２２５】
上記の構成によれば、半導体レーザは気体封止されている。このため、半導体レーザが外部環境から保護されるので、結露が生じる環境および塵が多い環境などの悪条件下において、アイセーフ光源１を用いることができる。また、車載用途などの高い信頼性が要求される用途に、アイセーフ光源１を用いることができる。
【０２２６】
本発明の態様１９に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から１８の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）は、７００ｎｍよりも長波長であることが好ましい。
【０２２７】
上記の構成によれば、レーザ光の波長は、７００ｎｍよりも長く、赤外線領域である。波長が長いほど、侵入長が深くなるため、生体認証に適したアイセーフ光源を実現することができる。特に、手のひらや指などにおける静脈を検出する場合、静脈での吸収が明確に起きるのは、７００ｎｍよりも長い波長領域、あるいは赤外線領域である。このおかげで、この領域の光を照射しながら観察すると静脈とそれ以外の部分とで明瞭なコントラストの画像が得られる。
【０２２８】
本発明の態様２０に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から１９の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、表面実装型のアイセーフ光源であることがこのましい。
【０２２９】
上記の構成によれば、反射面によりレーザ光の配光特性が整えられるため、本アイセーフ光源は、配光特性を整えるためのレンズを必要としない。このため、アイセーフ光源を薄型化することができ、表面実装型に適している。
【０２３０】
本発明の態様２１に係るアイセーフ光源（１〜５）は、上記態様１から２０の何れか１態様に係るアイセーフ光源であり、前記基準面（リードフレーム１０４の上面）に平行な、光学的な開口部（１２４，２２４，３２４，４２４、あるいは開口２２４を覆うカバー２２８，５２８）を備え、前記開口部から、前記レーザ光（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）が放射されることが好ましい。
【０２３１】
本発明の態様２２に係る電子機器（光学センサ６）は、上記態様１から２１の何れか１態様に係るアイセーフ光源を備えることを特徴とする。
【０２３２】
上記の構成によれば、本発明に係るアイセーフ光源を備える電子機器を実現できる。
【０２３３】
本発明の態様２３に係る電子機器（光学センサ６）は、上記態様２２に係る電子機器であり、生体認証用の電子機器であることが好ましい。
【０２３４】
上記の構成によれば、本発明に係るアイセーフ光源を備える生体認証用の電子機器を実現できる。
【０２３５】
本発明の態様２４に係る電子機器（光学センサ６）は、上記態様２２に係る電子機器であり、小型の投光器であることが好ましい。
【０２３６】
上記の構成によれば、本発明に係るアイセーフ光源を備える小型の投光器を実現できる。
【０２３７】
本発明の態様２５に係る電子機器（光学センサ６）は、上記態様２２に係る電子機器であり、小型のプロジェクターであることが好ましい。
【０２３８】
上記の構成によれば、本発明に係るアイセーフ光源を備える小型のプロジェクターを実現できる。
【０２３９】
本発明の態様２６に係る電子機器（光学センサ６）は、上記態様２２に係る電子機器であり、光ファイバと結合することが好ましい。
【０２４０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【０２４１】
例えば、実施形態１〜３，５の各々においては、左右対称になる構造を基本に開示しているが、利用目的に応じて、左右対称性を意図的に非対称にして用いることを何ら排除するものではない。また、レーザ光が反射面で反射した後の光軸は、必ずしも、リードフレームに対して垂直方向になるとは限らない。左右反射面で傾斜角度を互いに違えたり、リードフレームに対する垂線に対し、放物曲面の対称軸を傾けることでも容易に所望の方向に光軸を傾斜させたりすることが可能であり、これらも本発明の技術的範囲に当然含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２４２】
本発明は、小型の投光器、暗視カメラ用光源、モーションセンサ用光源、小型のプロジェクター、および生体認証用の電子機器、特に、偏光特性を利用する生体認証用の電子機器等に利用することができる。更には、通信機器、たとえば、光ファイバとの光学的結合を必要とする電子機器の光源としても利用することが出来る。また、本発明は、表面実装に適する。
【符号の説明】
【０２４３】
１、２、３、４、５  アイセーフ光源
６  光学センサ（電子機器）
１００、４００  半導体レーザ
１００ｌ  左発光端面（発光端面）
１００ｒ、４００ｒ  右発光端面（発光端面）
１０２  サブマウント
１０４  リードフレーム（金属製リードフレーム）
１０４ａ  アノード部
１０４ｃ  カソード部
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６  樹脂部（樹脂）
１０８、２０８、３０８、４０８、５０８  パッケージ（基板）
１１０  ワイヤ
１１４、２１４、２２４、３１４、４１４、５１４  レーザ光
１１６、２１６、３１６、４１６、５１６  反射面
１１８  光軸
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０  凹部
１２２  露出部
１２４、２２４、３２４、４２４  開口
１２８a、１２８ｂ、２２８、２２８a、４２８ｂ、５２８  カバー（光散乱層）
１３２、４３２  レンズ
１３４、２３４  光軸
２３０  呼吸孔
６３２  受光部
６３４  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月2日(2018.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、レーザ光を発光端面から出射する半導体レーザと、前記半導体レーザに接合されるワイヤとを備え、
前記半導体レーザは、前記レーザ光を前記基板の基準面に対して平行な方向に出射するように、前記基板に接合され、
前記基板は、樹脂部を有し、
前記樹脂部は、前記発光端面に対向し、前記レーザ光を反射する反射面を備え、
前記基準面に垂直な方向から見て、前記ワイヤが伸びる方向は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に対して垂直であり、
前記反射面は、金属により被覆されている
ことを特徴とするアイセーフ光源。
【請求項２】
前記発光端面は、前記半導体レーザの両側に設けられており、
前記反射面は、前記発光端面のそれぞれに対向するように、前記半導体レーザの前記両側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアイセーフ光源。
【請求項３】
前記発光端面は互いに光学的に対称であり、
前記反射面は、第１対称面について、面対称であり、
前記第１対称面は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に垂直な、前記半導体レーザの中心を通る面である
ことを特徴とする請求項２に記載のアイセーフ光源。
【請求項４】
前記発光端面は、前記半導体レーザの片側に設けられており、
前記反射面は、前記発光端面に対向するように、前記半導体レーザの前記片側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のアイセーフ光源。
【請求項５】
前記反射面は、第２対称面について、面対称であり、
前記第２対称面は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に平行な、前記基準面に垂直な、前記発光端面の発光中心を通る面である
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項６】
前記基板は、金属製リードフレームと、前記金属製リードフレームを少なくとも部分的に覆う樹脂と、を含み、
前記半導体レーザは、前記金属製リードフレームに接合されている
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項７】
前記基準面に垂直な方向から見て、前記発光端面がサブマウントから突出するように、前記半導体レーザは、前記サブマウントを介して、前記基板に接合されている
ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項８】
前記発光端面と前記発光端面に対向する前記反射面との間には、前記レーザ光を散乱する光散乱体は存在しない
ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項９】
前記反射面により反射された前記レーザ光は、前記レーザ光を散乱する光散乱体を含む光散乱層を透過する
ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１０】
前記反射面は、放物線からなる曲面の一部を含む
ことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１１】
前記曲面は、前記放物線の対称軸を回転軸として、または前記放物線の対称軸に対して傾斜した軸を回転軸として前記放物線が回転したときに前記放物線の回転の軌跡が描く回転体の表面である
ことを特徴とする請求項１０に記載のアイセーフ光源。
【請求項１２】
前記基準面に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面の位置と一致する
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のアイセーフ光源。
【請求項１３】
前記基準面に対して垂直な方向において、前記放物線の焦点の位置は、前記発光端面の位置と異なる
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のアイセーフ光源。
【請求項１４】
前記発光端面は、気体または真空に接している
ことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１５】
前記基板を、前記基板とカバーとの間の内部空間に前記半導体レーザを収納するように、覆う前記カバーを更に備え、
前記発光端面は、気体に接しており、
前記カバーまたは前記基板は、前記気体が内部と外部とに出入り可能な呼吸孔を備える
ことを特徴とする請求項１４に記載のアイセーフ光源。
【請求項１６】
前記半導体レーザは不活性気体により気体封止されている
ことを特徴とする請求項１４に記載のアイセーフ光源。
【請求項１７】
前記レーザ光は、７００ｎｍよりも長波長である
ことを特徴とする請求項１から１６の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１８】
表面実装型のアイセーフ光源である
ことを特徴とする請求項１から１７の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【請求項１９】
前記基準面に平行な、光学的な開口部を備え、
前記開口部から、前記レーザ光が放射される
ことを特徴とする請求項１から１８の何れか１項に記載のアイセーフ光源。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアイセーフ光源は、基板と、レーザ光を発光端面から出射する半導体レーザと、前記半導体レーザに接合されるワイヤとを備え、前記半導体レーザは、前記レーザ光を前記基板の基準面に対して平行な方向に出射するように、前記基板に接合され、前記基板は、樹脂部を有し、前記樹脂部は、前記発光端面に対向し、前記レーザ光を反射する反射面を備え、前記の基準面に垂直な方向から見て、前記ワイヤが伸びる方向は、前記発光端面から前記レーザ光が出射される方向に対して垂直であり、前記反射面は、金属により被覆されていることを特徴とする。
【国際調査報告】
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2017086053.tif 000014
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