CN113396338A - 发光装置、光学装置以及信息处理装置 - Google Patents

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Abstract

发光装置具备：布线基板；基材，其搭载在布线基板上；光源，其搭载在基材上；驱动部，其搭载在布线基板上，用于对光源进行驱动；布线基板上的布线图案，其与光源连接，并且从基材的背面侧朝向驱动部延伸；以及电路元件，其在光源与驱动部之间设置在基材上的在俯视时与布线图案重叠的区域。

Description

发光装置、光学装置以及信息处理装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置、光学装置以及信息处理装置。
背景技术
在专利文献1中记载了一种摄像装置，其具备：光源；光扩散部件，其具有在规定的平面上彼此相邻配置的多个透镜，并且对光源射出的光进行扩散；以及摄像元件，其接收由光扩散部件扩散后的光由被摄体反射来的反射光，其中，多个透镜配置为扩散后的光中的干涉条纹的周期为三个像素以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-54769号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在期望降低对光源进行驱动的电路的电感等情况下，不是仅在光源的一个侧面侧而是在多个侧面侧设置接合线等布线。另外，会使检测从光源射出的光量的受光元件等电路元件接近光源的侧面而配置。
在以上那样的情况下，考虑一种在光源的驱动部侧配置电路元件，并且在其他侧面侧设置接合线等布线的结构。然而，当在光源与驱动部之间配置电路元件时，连接光源与驱动部的布线图案的路径受到限制，电路的电感可能会增加。
本发明的至少一个实施方式提供一种发光装置，其结构为：用于在光源与驱动部之间配置电路元件的结构与连接光源与驱动部的布线图案和电路元件均设置在布线基板上的结构相比，布线图案的路径不易受电路元件的限制。
用于解决课题的手段
本发明的第一方式是一种发光装置，其具备：布线基板；基材，其搭载在所述布线基板上；光源，其搭载在所述基材上；驱动部，其搭载在所述布线基板上，用于对所述光源进行驱动；所述布线基板上的布线图案，其与所述光源连接，并且从所述基材的背面侧朝向所述驱动部延伸；以及电路元件，其在所述光源与所述驱动部之间设置在所述基材上的在俯视时与所述布线图案重叠的区域。
本发明的第二方式是根据第一方式的发光装置，其中，所述电路元件在所述布线图案的外侧与所述布线基板连接。
本发明的第三方式是根据第一或第二方式的发光装置，其中，所述电路元件与所述布线基板电连接，所述布线图案以不避开所述电路元件与所述布线基板的连接部的方式布线。
本发明的第四方式是根据第一至第三方式中任一方式的发光装置，其中，所述电路元件具有第一电极以及第二电极，该第一电极在所述布线图案的宽度方向的一侧与所述布线基板连接，该第二电极在该布线图案的宽度方向的另一侧与该布线基板连接。
本发明的第五方式是根据第一至第四方式中任一方式的发光装置，其中，所述光源是具有相互对置的第一侧面和第二侧面、以及连接该第一侧面与该第二侧面，并且相互对置的第三侧面和第四侧面的发光元件阵列，从所述发光元件阵列的上表面电极朝向该发光元件阵列的外侧延伸的布线至少设置于所述第一侧面侧和第二侧面侧，所述电路元件设置在所述第四侧面侧的所述基材上，所述布线图案从该第四侧面侧朝向所述驱动部延伸。
本发明的第六方式是根据第五方式的发光装置，其中，从所述发光元件阵列的上表面电极朝向该发光元件阵列的外侧延伸的布线设置于所述第三侧面侧。
本发明的第七方式是根据第五方式的发光装置，其中，在所述第三侧面侧的所述基材上设置有其他电路元件。
本发明的第八方式是根据第七方式的发光装置，其中，所述电路元件和所述其他电路元件中的至少一方是受光元件。
本发明的第九方式是根据第一至第八方式中任一方式的发光装置，其中，所述基材是热传导率高于所述布线基板的部件。
本发明的第十方式是根据第九方式的发光装置，其中，所述布线基板上的所述基材由陶瓷构成。
本发明的第十一方式是根据第五至第八方式中任一方式的发光装置，其中，在所述光源中的所述发光元件阵列的射出路径上，设置有将从该光源射出的光朝向外部扩散的光扩散部件。
本发明的第十二方式是根据第五至第八方式中任一方式的发光装置，其中，所述发光元件阵列具有相互并联连接的多个发光元件。
本发明的第十三方式是一种发光装置，其具备：布线基板；光源以及对该光源进行驱动的驱动部，其搭载在所述布线基板上；所述布线基板上的布线图案，其连接所述光源与所述驱动部；基材，其在所述光源与所述驱动部之间跨越所述布线图案地设置；以及电路元件，其设置于所述基材上的在俯视时与所述布线图案重叠的区域。
本发明的第十四方式是一种光学装置，其具备：第一至第十三方式中的任一方式的发光装置；以及受光部，其接收从所述发光装置所具备的光源射出并由被测定物反射来的反射光，其中，所述受光部输出与光从所述光源射出起到该光由该受光部接收为止的时间相当的信号。
本发明的第十五方式是一种信息处理装置，其具备：第十四方式的光学装置；以及形状确定部，其基于从所述光学装置所具备的光源射出并由被测定物反射、且由所述光学装置所具备的受光部接收到的反射光，确定该被测定物的三维形状。
本发明的第十六方式是根据第十五方式的信息处理装置，其具备：认证处理部，其基于所述形状确定部的确定结果，进行与本装置的使用相关的认证处理。
发明效果
根据第一方式、第十三方式的发明，与连接光源与驱动部的布线图案和电路元件均设置在布线基板上的结构相比，布线图案的路径不易受电路元件的限制。
根据第二方式的发明，与在布线图案的内侧与布线基板连接的情况相比，布线图案的路径不会受到影响。
根据第三方式的发明，布线图案的路径不会受到电路元件与布线基板的连接部的影响。
根据第四方式的发明，与第一电极和第二电极在布线图案的宽度方向的一侧与布线基板连接的情况相比，发光装置容易小型化。
根据第五方式的发明，与仅在发光元件阵列的一个侧面侧设置有从上表面电极朝向外侧延伸的布线的情况相比，电路的电感降低。
根据第六方式的发明，与仅在发光元件阵列的两个侧面侧设置有从上表面电极朝向外侧延伸的布线的情况相比，电路的电感降低。
根据第七方式的发明，与未设置其他电路元件的情况相比，散热效果好。
根据第八方式的发明，检测从光源射出的光。
根据第九方式的发明，与热传导率与布线基板相同的情况相比，散热效果好。
根据第十方式的发明，与由树脂构成的情况相比，散热效果好。
根据第十一方式的发明，与没有光扩散部件的结构相比，从光源射出的光被照射至较宽的范围。
根据第十二方式的发明，与单独地驱动发光元件的结构相比，同时照射的光的强度高。
根据第十四方式的发明，提供一种能够进行三维测定的光学装置。
根据第十五方式的发明，提供一种能够测定三维形状的信息处理装置。
根据第十六方式的发明，提供一种搭载了基于三维形状的认证处理的信息处理装置。
附图说明
图1是示出信息处理装置的一个例子的图。
图2是说明信息处理装置的结构的框图。
图3是光源的俯视图。
图4是说明光源中的一个VCSEL的截面结构的图。
图5是说明光扩散部件的一个例子的图，图5所包含的(a)是俯视图，图5所包含的(b)是(a)的VB-VB线处的剖视图。
图6是示出通过低侧驱动对光源进行驱动的等效电路的一个例子的图。
图7是说明应用第一实施方式的发光装置的图，图7所包含的(a)是俯视图，图7所包含的(b)是(a)的VIIB-VIIB线处的剖视图，图7所包含的(c)是(a)的VIIC-VIIC线处的剖视图。
图8是说明设置于布线基板和基材的布线图案的图，图8所包含的(a)是布线基板的表面，图8所包含的(b)是基材的表面，图8所包含的(c)是基材的背面。
图9是说明PD设置于布线基板中的光源用阴极布线图案的外侧的关系的图，图9所包含的(a)是实施例1，图9所包含的(b)是实施例2。
图10是说明比较例1的发光装置的图，图10所包含的(a)是俯视图，图10所包含的(b)是(a)的XB-XB线处的剖视图。
图11是说明比较例2的发光装置的图，图11所包含的(a)是俯视图，图11所包含的(b)是(a)的XIB-XIB线处的剖视图。
图12是说明应用第二实施方式的发光装置的图，图12所包含的(a)是俯视图，图12所包含的(b)是(a)的XIIB-XIIB线处的剖视图，图12所包含的(c)是(a)的XIIC-XIIC线处的剖视图。
图13是说明设置于布线基板和基材的布线图案的图，图13所包含的(a)是布线基板的表面，图13所包含的(b)是基材的表面，图13所包含的(c)是基材的背面。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
通常，信息处理装置会识别访问了该信息处理装置的用户是否被允许访问，并仅在认证为是被允许访问的用户的情况下，允许用户使用本装置即信息处理装置。到目前为止，使用的是通过密码、指纹、虹膜等来认证用户的方法。近来，正在寻求安全性更高的认证方法。该方法进行基于用户的面部的形状等三维图像的认证。
在此，信息处理装置以便携式信息处理终端为例来进行说明，并说明通过识别被捕捉为三维图像的面部的形状来认证用户。需要说明的是，信息处理装置可以应用于除了便携式信息处理终端之外的诸如个人计算机(PC)等信息处理装置。
进而，在本实施方式中说明的结构、功能、方法等也可以应用于除面部的形状的识别以外的三维形状的识别。即，也可以应用于除面部以外的物体的形状的识别。另外，到被测定物的距离不限。
[第一实施方式]
(信息处理装置1)
图1是示出信息处理装置1的一个例子的图。如上所述，作为一个例子，信息处理装置1是便携式信息处理终端。
信息处理装置1具备用户接口部(以下，标记为UI部)2和用于获取三维图像的光学装置3。UI部2例如由向用户显示信息的显示设备和通过用户的操作输入针对信息处理的指示的输入设备一体化构成。显示设备例如是液晶显示器、有机EL显示器，输入设备例如是触控面板。
光学装置3具备发光装置4和三维传感器(以下，标记为3D传感器)5。发光装置4朝向用于获取三维图像的被测定物、在此说明的例子中为面部照射光。3D传感器5获取由发光装置4照射并由面部反射而返回的光。在此，假设基于基于光的飞行时间的所谓的ToF(Timeof Flight：飞行时间)法，获取面部的三维图像。以下，即使在获取面部的三维图像的情况下，也将面部标记为被测定物。需要说明的是，也可以获取除面部以外的三维图像。有时将获取三维图像标记为3D传感。3D传感器5是受光部的一个例子。
需要说明的是，信息处理装置1构成为包含CPU、ROM、RAM等的计算机。需要说明的是，ROM包括非易失性的可改写的存储器，例如闪存。并且，存储在ROM中的应用程序、常数被加载到RAM中，并且由CPU执行，从而信息处理装置1动作，并执行各种信息处理。
图2是说明信息处理装置1的结构的框图。
信息处理装置1具备上述的光学装置3、光学装置控制部8以及系统控制部9。光学装置控制部8控制光学装置3。并且，光学装置控制部8包括形状确定部81。系统控制部9将信息处理装置1整体作为系统进行控制。并且，系统控制部9包括认证处理部91。并且，系统控制部9与UI部2、扬声器92和二维照相机(在图2中标记为2D照相机)93等连接。
以下，依次进行说明。
光学装置3所具备的发光装置4具备布线基板10、基材100、光源20、光扩散部件30、光量监视用受光元件(在图2和以下标记为PD)40、驱动部50、保持部60和电容器70。另外，发光装置4具备电阻元件6、电容器7等无源元件以使驱动部50动作。需要说明的是，电容器70虽然示出了2个，但其个数也可以是1个，也可以超过2个。另外，电阻元件6和电容器7都可以是多个。在此，光源20、PD40以及驱动部50以外的电容器70、3D传感器5、电阻元件6、电容器7等可以不加区分地标记为电路部件。
光源20和PD40设置在基材100上。基材100由电绝缘性部件构成。并且，基材100、驱动部50、电容器70、电阻元件6、电容器7设置在布线基板10上。
光源20构成为二维排列有多个发光元件的发光元件阵列(参照后述的图3)。作为一个例子，发光元件是垂直腔表面发射激光器元件VCSEL(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)。以下，以发光元件是垂直腔表面发射激光器元件VCSEL为例来进行说明。并且，垂直腔表面发射激光器元件VCSEL标记为VCSEL。光源20向与布线基板10或基材100的表面垂直的方向射出光。在通过ToF法进行三维传感的情况下，要求光源20通过驱动部50射出例如100MHz以上且上升时间为1ns以下的脉冲光(以下，标记为出射光脉冲)。另外，在以面部认证为例的情况下，光照射的距离为10cm左右至1m左右。并且，测定被测定物的3D形状的范围为1m见方左右。因此，要求光源20具有大输出，并且对光源20的发热进行高效地散热。需要说明的是，将光照射的距离标记为测定距离，将测定被测定物的3D形状的范围标记为测定范围或照射范围。另外，将在测定范围或照射范围内虚拟设置的面标记为照射面。
PD40是pin型等的光电二极管，其输出与接收到的光量(以下标记为受光量)对应的电信号、并且由成为阳极的p型的Si区域、i(本征)型的Si区域、成为阴极的n型的Si区域构成。并且，在p型的Si区域中设置有阳极电极，在n型的Si区域中设置有阴极电极。需要说明的是，PD40是电路元件的一个例子，且是阳极电极是第一电极的一个例子，阴极电极是第二电极的一个例子。
光扩散部件30设置为覆盖光源20和PD40。即，光扩散部件30通过设置在基材100上的保持部60，与基材100上的光源20和PD40隔开预定距离地设置。需要说明的是，光扩散部件30覆盖光源20是指设置为光扩散部件30设置在光源20射出的光的射出路径上，并使光源20射出的光透过光扩散部件30。如后所述，是指在俯视的情况下光源20和PD40与光扩散部件30重叠的状态。在此，俯视是指在后述的图3、图7的(a)等中在xy平面上观察的情况。需要说明的是，PD40配置在被光扩散部件30覆盖的位置，以接收光源20射出的光中的、被光扩散部件30反射来的光的一部分。
保持部60具备设置为包围光源20和PD40的壁61A、61B、62A、62B。在此，假设基材100的外形、光扩散部件30的外形以及保持部60的外形相同。因此，基材100、光扩散部件30以及保持部60的外缘重叠。需要说明的是，基材100的外形也可以大于光扩散部件30的外形、保持部60的外形。
关于发光装置4中的布线基板10、基材100、光源20、光扩散部件30、驱动部50以及保持部60的详细情况，将在后面叙述。
3D传感器5具备多个受光单元。例如，各受光单元构成为接收由被测定物对来自光源20的出射光脉冲进行反射而形成的脉冲状的反射光(以下，标记为受光脉冲)，并在每个受光单元中蓄积与接收到光为止的时间对应的电荷。3D传感器5构成CMOS构造的器件，其中各受光单元具备两个栅极和与两个栅极对应的电荷蓄积部。并且，通过向两个栅极交替地施加脉冲，将产生的光电子高速地传送到两个电荷蓄积部中的任一个。在两个电荷蓄积部中蓄积与出射光脉冲和受光脉冲的相位差对应的电荷。并且，3D传感器5经由AD转换器为每个受光单元输出与出射光脉冲和受光脉冲的相位差对应的数字值作为信号。即，3D传感器5输出与光从光源20射出起到该光由3D传感器5接收到为止的时间相当的信号。需要说明的是，AD转换器可以具备3D传感器5，也可以设置于3D传感器5的外部。
如上所述，在以面部认证为例的情况下，要求光源20在距离为10cm左右至1m左右且1m见方左右的照射范围内照射光。并且，3D传感器5接收来自被测定物的反射光，从而测定被测定物的3D形状。因此，要求光源20具有大输出。因此，要求热量从光源20高效地散热。
光学装置控制部8的形状确定部81从3D传感器5获取按每个受光单元得到的数字值，并为每个受光单元计算到被测定物的距离。然后，根据计算出的距离，确定被测定物的3D形状。
在形状确定部81确定出的确定结果即被测定物的3D形状是预先存储于ROM等的3D形状的情况下，系统控制部9的认证处理部91进行与信息处理装置1的使用相关的认证处理。需要说明的是，作为一个例子，与信息处理装置1的使用相关的认证处理是指是否允许本装置即信息处理装置1的使用的处理。例如，在判断为被测定物即面部的3D形状与存储在ROM等存储部件中的面部形状一致的情况下，允许使用包含信息处理装置1提供的各种应用等的信息处理装置1。
作为一个例子，上述形状确定部81和认证处理部91由程序构成。另外，也可以由ASIC、FPGA等集成电路构成。进而，也可以由程序等软件和ASIC等集成电路构成。
在图2中，分别分开示出了光学装置3、光学装置控制部8以及系统控制部9，但系统控制部9也可以包含光学装置控制部8。另外，光学装置控制部8也可以包含于光学装置3。进而，光学装置3、光学装置控制部8以及系统控制部9也可以一体地构成。
接着，在说明发光装置4之前，说明构成发光装置4的光源20、光扩散部件30、驱动部50以及电容器70。
(光源20的结构)
图3是光源20的俯视图。光源20由多个VCSEL排列成二维的阵列状而构成。即，光源20构成为以VCSEL为发光元件的发光元件阵列。将纸面的右方向设为x方向，将纸面的上方向设为y方向。将与x方向和y方向逆时针正交的方向设为z方向。需要说明的是，各附图中的x、y、z方向相同。需要说明的是，表面是指+z方向侧的面，背面是指-z方向侧的面。其他情况也是同样的。
VCSEL是一种发光元件，其在层叠于半导体基板200(参照后述的图4)上的下部多层膜反射镜与上部多层膜反射镜之间设置有成为发光区域的有源区域，并使激光在与半导体基板200垂直的方向上射出。由此，容易进行二维的阵列化。作为一个例子，光源20所具备的VCSEL的数量为100个至1000个。需要说明的是，多个VCSEL相互并联连接，并被并联驱动。需要说明的是，上述VCSEL的数量是一个例子，VCSEL的数量根据测定距离、测定范围来设定即可。
在光源20的表面上设置有多个VCSEL共用的阳极电极218(参照后述的图4)。在光源20的背面上设置有阴极电极214(参照后述的图4)。即，多个VCSEL并联连接。与单独地驱动VCSEL的情况相比，通过将多个VCSEL并联连接而进行驱动，高强度的光同时射出并照射到被测定物。
在此，光源20的俯视时的形状即平面形状为四边形。并且，将+y方向侧的侧面标记为侧面21A，将-y方向侧的侧面标记为侧面21B，将-x方向侧的侧面标记为侧面22A，将+x方向侧的侧面标记为侧面22B。侧面21A与侧面21B对置。侧面22A和侧面22B分别连接侧面21A和侧面21B，并且对置。在此，侧面21A是第一侧面的一个例子，侧面21B是第二侧面的一个例子，侧面22A是第三侧面的一个例子，侧面22B是第四侧面的一个例子。
(VCSEL的结构)
图4是说明光源20中的一个VCSEL的截面结构的图。VCSEL是具有λ谐振器结构的VCSEL。将纸面的上方向设为z方向。
VCSEL构成为在n型的GaAs等的半导体基板200上依次层叠以下结构：n型下部分布布拉格反射镜(DBR：Distributed Bragg Reflector)202，其由不同Al组成的AlGaAs层交替重叠而成；有源区域206，其包含被上部间隔层和下部间隔层夹着的量子阱层；以及p型上部分布布拉格反射镜208，其由不同Al组成的AlGaAs层交替重叠而成。以下，将分布布拉格反射镜标记为DBR。
n型下部DBR202是使Al0.9Ga0.1As层和GaAs层成对的层叠体，各层的厚度是λ/4nr(其中，λ是振荡波长，nr是介质的折射率)，并且这些层交替地层叠40个周期。掺杂n型杂质即硅之后的载流子浓度例如为3×1018cm-3。
有源区域206通过层叠下部间隔层、量子阱有源层和上部间隔层而构成。例如，下部间隔层是未掺杂的Al0.6Ga0.4As层，量子阱有源层是未掺杂的InGaAs量子阱层以及未掺杂的GaAs势垒层，上部间隔层是未掺杂的Al0.6Ga0.4As层。
p型上部DBR208是使Al0.9Ga0.1As层和GaAs层成对的层叠体，各层的厚度是λ/4nr，并且这些层交替地层叠29个周期。掺杂p型杂质即碳之后的载流子浓度例如为3×1018cm-3。优选地，在上部DBR208的最上层形成由p型GaAs构成的接触层，并且在上部DBR208的最下层或其内部形成p型AlAs的电流限制层210。
通过蚀刻从上部DBR208到下部DBR202层叠的半导体层，在半导体基板200上形成圆柱形台面M。由此，电流限制层210暴露于台面M的侧面。通过氧化工序，在电流限制层210中形成从台面M的侧面氧化的氧化区域210A和由氧化区域210A包围的导电区域210B。需要说明的是，在氧化工序中，AlAs层的氧化速度比AlGaAs层快，氧化区域210A从台面M的侧面朝向内部以大致恒定的速度被氧化，因此导电区域210B的平面形状成为反映了台面M的外形的形状、即圆形，其中心与台面M的轴方向(单点划线)大致一致。在本实施方式中，台面M形成柱状结构。
在台面M的最上层形成有层叠了Ti/Au等金属制的环状的p侧电极212。p侧电极212与设置于上部DBR208的接触层欧姆接触。环状的p侧电极212的内侧成为向外部射出激光的光射出口212A。即，在VCSEL中，光在与半导体基板200垂直的方向上射出，台面M的轴方向成为光轴。进而，在半导体基板200的背面上，形成阴极电极214作为n侧电极。需要说明的是，上部DBR208的位于p侧电极212内侧的表面是光射出面。即，VCSEL的光轴方向是光射出方向。
并且，设置有绝缘层216以覆盖表面除了p侧电极212的与阳极电极(稍后描述的阳极电极218)连接的部分和光射出口212A之外的台面M的表面。并且，除了光射出口212A之外，阳极电极218设置为与p侧电极212欧姆接触。需要说明的是，阳极电极218设置为由多个VCSEL共用。即，构成光源20的多个VCSEL的各自的p侧电极212通过阳极电极218并联连接。需要说明的是，阳极电极218是发光元件阵列的上表面电极的一个例子。
需要说明的是，VCSEL可以以单一横模振荡，也可以以多重横模振荡。作为一个例子，VCSEL的一个光输出为4mW至8mW。因此，例如在由500个VCSEL构成光源20的情况下，光源20的光输出为2W至4W。在这样的大输出的光源20中，来自光源20的发热量大。
(光扩散部件30的结构)
图5是说明光扩散部件30的一个例子的图。图5的(a)是俯视图，图5的(b)是图5的(a)的VB-VB线处的剖视图。在图5的(a)中，将纸面的右方向设为x方向，将纸面的上方向设为y方向。将与x方向和y方向逆时针正交的方向设为z方向。因此，在图5的(b)中，纸面的右方向为x方向，纸面的上方向为z方向。
如图5的(b)所示，光扩散部件30具备在两面平行且平坦的玻璃基材31的背面上形成有用于使光扩散的凹凸的树脂层32。光扩散部件30进一步扩大从光源20的VCSEL入射的光的扩散角并射出光。即，形成于光扩散部件30的树脂层32的凹凸使光折射或散射，以使射出的光的扩散角β大于入射的光的扩散角α。即，如图5所示，透过光扩散部件30而从光扩散部件30射出的光的扩散角β大于从VCSEL射出的光的扩散角α(α＜β)。因此，与不使用光扩散部件30的情况相比，当使用光扩散部件30时，光源20射出的光所照射的照射面的面积扩大。另外，照射面的光密度降低。需要说明的是，光密度是指单位面积的辐射照度，扩展角α、β是半峰全宽(FWHM)。
并且，光扩散部件30例如平面形状为四边形，x方向的宽度Wx和y方向的纵向宽度Wy为1mm至10mm，z方向的厚度td为0.1mm至1mm。并且，若光扩散部件30为以上那样的大小以及形状，则提供了一种特别适合于便携式信息处理终端的面部认证、数米左右的比较近距离的测量的光扩散部件。需要说明的是，光扩散部件30的平面形状也可以是多边形或圆形等其他形状。
(驱动部50及电容器70)
在期望更高速地驱动光源20的情况下，可以进行低侧驱动。低侧驱动是指，相对于VCSEL等驱动对象，使MOS晶体管等驱动元件位于电流路径的下游侧的结构。相反，将使驱动元件位于上游侧的结构称为高侧驱动。
图6是示出通过低侧驱动来驱动光源20的等效电路的一个例子的图。在图6中，示出了光源20的VCSEL、驱动部50、电容器70、电源82、PD40以及检测流过PD40的电流的检测用电阻元件41。
电源82设置于图2所示的光学装置控制部8。电源82产生以+侧为电源电位、以-侧为接地电位的直流电压。电源电位被供给至电源线83，接地电位被供给至接地线84。
如上所述，光源20由多个VCSEL并联连接而构成。VCSEL的阳极电极218(参照图4)与电源线83连接。
驱动部50具备n沟道型的MOS晶体管51和使MOS晶体管51导通截止的信号产生电路52。MOS晶体管51的漏极与VCSEL的阴极电极214(参照图4)连接。MOS晶体管51的源极与接地线84连接。并且，MOS晶体管51的栅极与信号产生电路52连接。即，VCSEL和驱动部50的MOS晶体管51串联连接在电源线83与接地线84之间。信号产生电路52通过光学装置控制部8的控制，产生使MOS晶体管51为导通状态的“H电平”信号和使MOS晶体管51为截止状态的“L电平”信号。
电容器70的一个端子与电源线83连接，另一个端子与接地线84连接。在存在多个电容器70的情况下，多个电容器70并联连接。需要说明的是，电容器70例如是电解电容器、陶瓷电容器等。
PD40的阴极电极与电源线83连接，阳极电极与检测用电阻元件41的一个端子连接。并且，检测用电阻元件41的另一个端子与接地线84连接。即，PD40和检测用电阻元件41串联连接在电源线83与接地线84之间。并且，PD40与检测用电阻元件41的连接点即输出端子42与光学装置控制部8连接。
接着，对低侧驱动即光源20的驱动方法进行说明。
首先，假设驱动部50中的信号产生电路52所产生的信号为“L电平”。在这种情况下，MOS晶体管51处于截止状态。即，在MOS晶体管51的源极-漏极间没有电流流过。因此，串联连接的VCSEL中也没有电流流过。VCSEL不发光。
此时，电容器70由电源82充电。即，电容器70的与电源线83连接的一个端子成为电源电位，与接地线84连接的另一个端子成为接地电位。电容器70蓄积由电容、电源电压(＝电源电位-接地电位)和时间决定的电荷。
接着，当驱动部50中的信号产生电路52所产生的信号成为“H电平”时，MOS晶体管51从截止状态转变为导通状态。于是，蓄积在电容器70中的电荷被放电，电流流过串联连接的MOS晶体管51和VCSEL，VCSEL发光。
并且，当驱动部50中的信号产生电路52产生的信号成为“L电平”时，MOS晶体管51从导通状态转变为截止状态。由此，VCSEL停止发光。于是，通过电源82重新开始向电容器70蓄积电荷。
如上所述，每当信号产生电路52输出的信号转变为“L电平”和“H电平”时，MOS晶体管51反复地截止和导通，并且VCSEL反复进行发光处于停止状态的非发光和发光。即，从VCSEL射出光脉冲。MOS晶体管51的反复导通和截止有时被称为开关。在此，将如图6的等效电路所示的、由光源20、MOS晶体管51、电容器70等构成且通向光源20的电流路径标记为驱动光源20的电路或电路。
需要说明的是，也可以不设置电容器70，而从电源82向VCSEL直接供给电荷(电流)，但通过在电容器70中蓄积电荷，在MOS晶体管51从截止转变为导通时使所蓄积的电荷放电，而向VCSEL快速地供给电流，由此VCSEL的发光的上升时间变短。
PD40经由检测用电阻元件41反向连接在电源线83与接地线84之间。因此，在未照射光的状态下，没有电流流动。如上所述，当PD40接收到VCSEL射出的光中的、由光扩散部件30反射来的光的一部分时，PD40中流过与受光量对应的电流。因此，测定流过PD40的电流作为输出端子42的电压，并检测光源20的光强度。因此，光学装置控制部8根据PD40的受光量进行控制，以使光源20的光强度为预定光强度。例如，光学装置控制部8在光源20的光强度小于预定光强度的情况下，通过提高电源82的电源电位，增加电容器70蓄积的电荷量，并增大流过VCSEL的电流。另一方面，在光源20的光强度大于预定光强度的情况下，通过降低电源82的电源电位，减少电容器70蓄积的电荷量，并降低流过VCSEL的电流。这样，控制光源20的光强度。
另外，在PD40的受光量极低的情况下，光扩散部件30脱落或破损，光源20射出的光可能会直接照射到外部。在这样的情况下，通过光学装置控制部8能够抑制光源20的光强度。例如，停止从光源20射出光，即停止向被测定物照射光。
如上所述，PD40是为了检测光源20的光强度而设置的。因此，将PD40配置得离光源20越远，受光量越小，对光源20的光强度的检测灵敏度越低。因此，PD40可以与光源20接近地配置。即，PD40是期望与光源20接近地配置的电路元件的一个例子。另外，若PD40与光源20接近地配置，则光扩散部件30的面积可以较小。即，昂贵的光扩散部件30小型化，发光装置4变得廉价。
(发光装置4)
接着，对发光装置4进行详细说明。
图7是说明应用第一实施方式的发光装置4的图。图7的(a)是俯视图，图7的(b)是图7的(a)的VIIB-VIIB线处的剖视图，图7的(c)是图7的(a)的VIIC-VIIC线处的剖视图。在图7的(a)中，将纸面的右方向设为x方向，将纸面的上方向设为y方向。将与x方向和y方向逆时针正交的方向设为z方向。因此，在图7的(b)、(c)中，纸面的右方向为x方向，纸面的上方向为z方向。这在以下所示的相似的附图中也是一样的。
如图7的(b)、(c)所示，发光装置4在布线基板10上设置有基材100和驱动部50。并且，在基材100上设置有光源20、PD40以及保持部60。在保持部60上设置有光扩散部件30。并且，如图7的(a)、(c)所示，光源20和PD40被光扩散部件30覆盖。因此，PD40接收光源20射出的光中的、由光扩散部件30的背面反射来的光的一部分。需要说明的是，保持部60也可以设置在布线基板10上。
并且，如图7的(a)所示，在发光装置4中，光源20、PD40、驱动部50在x方向上直线状地排列。并且，在发光装置4中，即使是在光源20与驱动部50之间配置PD40并使PD40接近光源20，连接光源20与驱动部50的布线图案(后述的光源用阴极布线图案12)的路径也不会受PD40的限制。
即，在发光装置4中，在设置有布线图案的基材100上搭载光源20和PD40，并将该基材100搭载在设置有与驱动部50连接的布线图案的布线基板10上，从而使布线图案立体交叉，由此使连接光源20与驱动部50的布线图案的路径不受PD40的限制。
以下进行详细说明。
布线基板10例如是3层的多层基板。即，布线基板10从搭载基材、驱动部50等的一侧起具备第一导电层、第二导电层、第三导电层。进而，在第一导电层与第二导电层之间、第二导电层与第三导电层之间具备绝缘层。例如，将第三导电层设为电源线83，将第二导电层设为接地线84。并且，通过第一导电层，形成构成通向光源20的电流路径的一部分的光源用阳极布线图案11和光源用阴极布线图案12以及构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14。进而，由第一导电层形成连接电容器70、电阻元件6、电容器7等电路部件的布线图案，但这些电路部件的图示省略。这样，通过将布线基板10构成为多层基板，将电源线83构成为第三导电层，将接地线84构成为第二导电层，容易抑制电源电位和接地电位的变动。需要说明的是，将光源用阳极布线图案11、光源用阴极布线图案12、PD用阳极布线图案13、PD用阴极布线图案14等电流流过的路径标记为布线图案。并且，由第一导电层构成的布线图案与第二导电层或第三导电层经由通孔电连接。通孔例如是在沿厚度方向贯穿布线基板10而设置的孔中嵌入导电性材料而构成的导电部。
第一导电层、第二导电层、第三导电层例如由铜(Cu)、银(Ag)等金属或含有这些金属的导电性浆料等导电性材料构成。绝缘层例如由环氧树脂、陶瓷等构成。
基材100由电绝缘性材料构成。需要说明的是，由于基材100上设置有光源20，因此基材100可以由电绝缘性的且热传导率高于布线基板10的部件即散热部件构成。电绝缘性的散热部件包括氮化硅、氮化铝等陶瓷。若基材100为散热部件，则光源20产生的热容易经由基材100传导至保持部60、光扩散部件30并散热，散热效率提高。
在基材100的表面上设置有构成通向光源20的电流路径的一部分的光源用阳极布线图案111F和光源用阴极布线图案112F以及构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案113F和PD用阴极布线图案114F。在基材100的背面上也设置有构成通向光源20的电流路径的一部分的光源用阳极布线图案111B和光源用阴极布线图案112B以及构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案113B和PD用阴极布线图案114B(参照后述的图8)。并且，在基材100的表面和背面上，相同数字的布线图案之间通过通孔连接。例如，如图7的(b)所示，设置于表面的光源用阳极布线图案111F与设置于背面的光源用阳极布线图案111B通过通孔111V连接。关于通孔，通过对布线图案的编号标注“V”来标记。此处的通孔例如是在贯穿基材100而设置的孔中嵌入导电性材料而构成的导电部，并且将表面的布线图案与背面的布线图案电连接。通过使用多个通孔将布线图案连接，从而降低电路的电感。
并且，基材100的光源用阴极布线图案112F与光源20的阴极电极214(参照图4)通过导电粘合剂等连接。并且，基材100的光源用阳极布线图案111F与光源20的阳极电极218(参照图4)在光源20的侧面21A、21B、22A侧通过接合线23A、23B、23C连接。在此，光源用阳极布线图案111F设置在光源20的侧面21A、21B、22A侧，未设置在光源20的侧面22B侧。这样，在光源20的侧面22B侧不设置连接阳极电极218与光源用阳极布线图案111F的接合线。因此，作为期望与光源20接近地配置的电路元件的一个例子即PD40与光源20接近地配置。
在上述中，在光源20的三个侧面(侧面21A、21B、22A)侧通过接合线(接合线23A、23B、23C)将光源20的阳极电极218与光源用阳极布线图案111F连接。也可以是，在光源20的至少两个侧面侧，通过接合线将光源20的阳极电极218与光源用阳极布线图案111F连接。需要说明的是，与在两个侧面侧通过接合线将光源20的阳极电极218与光源用阳极布线图案111F连接的情况相比，在三个侧面侧连接的情况下电路的电感降低。需要说明的是，也可以是，在两个侧面(侧面21A、21B)侧通过接合线将光源20的阳极电极218与光源用阳极布线图案111F连接，并且在另一个侧面(侧面22A)侧的基材100上设置其他电路元件。作为一个例子，其他电路元件是温度传感器。通过设置其他电路元件，能够降低电路的电感。
需要说明的是，在PD40中，PD40的阴极电极通过导电粘合剂粘接在基材100的PD用阴极布线图案114F上，PD40的阳极电极通过接合线23D与基材100的PD用阳极布线图案113F连接。
并且，设置于布线基板10的光源用阳极布线图案11和光源用阴极布线图案12分别与基材100的背面的光源用阳极布线图案111B和光源用阴极布线图案112B连接。同样地，设置于布线基板10的PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14分别与基材100的背面的PD用阳极布线图案113B和PD用阴极布线图案114B连接。需要说明的是，布线基板10的布线图案与基材100的布线图案的连接通过导电粘合剂等进行。
并且，如图7的(b)所示，在从y方向的中央向-y方向侧偏移的VIIB-VIIB线处的剖视图中，布线基板10的光源用阳极布线图案11与基材100的背面的光源用阳极布线图案111B连接。基材100的光源用阳极布线图案111B经由通孔111V与基材100的表面的光源用阳极布线图案111F连接。并且，基材100的光源用阳极布线图案111F经由接合线23A、23B、23C与光源20的阳极电极218(参照图4)连接。
同样地，布线基板10的PD用阴极布线图案14与基材100的背面的PD用阴极布线图案114B连接。基材100的PD用阴极布线图案114B经由通孔114V与基材100的表面的PD用阴极布线图案114F连接。并且，基材100的PD用阴极布线图案114F与PD40的阴极电极连接。
即，在VIIB-VIIB线的截面中，布线基板10的光源用阳极布线图案11、基材100的背面的光源用阳极布线图案111B、以及基材100的表面的光源用阳极布线图案111F以相互对置的方式设置。同样地，布线基板10的PD用阴极布线图案14、基材100的背面的PD用阴极布线图案114B、以及基材100的表面的PD用阴极布线图案114F以相互对置的方式设置。
另一方面，如图7的(c)所示，在y方向的中央部的VIIC-VIIC线的剖视图中，布线基板10的光源用阴极布线图案12设置为从光源20的下方延伸至驱动部50。布线基板10的光源用阳极布线图案11与基材100的背面的光源用阳极布线图案111B连接，并且光源用阴极布线图案12与基材100的背面的光源用阴极布线图案112B连接。并且，基材100的光源用阳极布线图案111B经由通孔111V与基材100的表面的光源用阳极布线图案111F连接，并且光源用阴极布线图案112B经由通孔112V与基材100的表面的光源用阴极布线图案112F连接。并且，光源用阴极布线图案112F与光源20的阴极电极214连接。
然而，在图7的(c)所示的VIIC-VIIC截面中，基材100上的PD用阴极布线图案114F不与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12连接。
即，在VIIC-VIIC线的截面中，布线基板10的光源用阳极布线图案11、基材100的背面的光源用阳极布线图案111B、以及基材100的表面的光源用阳极布线图案111F以相互对置的方式设置。然而，基材100的背面的光源用阴极布线图案112B与基材100的表面的光源用阴极布线图案112F以相互对置的方式设置，但布线基板10的光源用阴极布线图案12设置为从与光源用阴极布线图案112B对置的部分延伸至驱动部50。另外，在基材100的背面上未设置与基材100上的PD用阴极布线图案114F对置的布线图案。即，基材100上的PD用阴极布线图案114F与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12立体交叉而不电连接。即，基材100跨越光源用阴极布线图案12地设置。由此，布线基板10的光源用阴极布线图案12设置为在基材100的背面从光源20延伸至驱动部50，并且PD40设置于基材100上的在俯视时与光源用阴极布线图案12重叠的区域。需要说明的是，若基材100未跨越光源用阴极布线图案12设置，而将基材100设置于光源用阴极布线图案12的宽度方向的一侧，则发光装置4会大型化。
由此，如图7的(a)所示，在应用第一实施方式的发光装置4中，即使是在PD40与光源20接近地配置，并且在光源20与驱动部50之间配置PD40的结构中，连接光源20与驱动部50的布线图案(在此为光源用阴极布线图案12)也直线状地设置。由此，连接光源20与驱动部50的布线图案(在此为光源用阴极布线图案12)变短，抑制了电路的电感的增加。即，连接光源20与驱动部50的布线图案的路径不受PD40的限制。
接着，对设置于布线基板10和基材100的布线图案进行详细说明。
图8是说明设置于布线基板10和基材100的布线图案的图。图8的(a)是布线基板10的表面，图8的(b)是基材100的表面，图8的(c)是基材100的背面。在图8的(a)中，示出了布线基板10的第一导电层的布线图案，未示出接地线84即第二导电层、电源线83即第三导电层的布线图案。第二导电层和第三导电层除了设置有用于与由第一导电层构成的布线图案连接的通孔的部分以外，为无图案膜。
在图8的(a)所示的布线基板10的表面上设置有光源用阳极布线图案11和光源用阴极布线图案12。光源用阴极布线图案12的平面形状为四边形。光源用阳极布线图案11与光源用阴极布线图案12的-x方向侧的短边侧相邻地设置，并且沿与该短边相连的两个长边侧延伸。进而，在布线基板10的表面上设置有PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14。PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14设置为从±y方向夹着光源用阴极布线图案12。
在图8的(b)所示的基材100的表面上设置有光源用阳极布线图案111F、光源用阴极布线图案112F。光源用阴极布线图案112F呈与图3所示的光源20的平面形状对应的四边形的平面形状。并且，光源用阳极布线图案111F与光源用阴极布线图案112F的三边相邻地设置。进而，在基材100的表面上设置有PD用阳极布线图案113F和PD用阴极布线图案114F。
在图8的(c)所示的基材100的背面上设置有经由通孔111V与光源用阳极布线图案111F连接的光源用阳极布线图案111B、经由通孔112V与光源用阴极布线图案112F连接的光源用阴极布线图案112B、经由通孔113V与PD用阳极布线图案113F连接的PD用阳极布线图案113B、以及经由通孔114V与PD用阴极布线图案114F连接的PD用阴极布线图案114B。需要说明的是，在基材100中，图8的(b)所示的表面的布线图案和图8的(c)所示的背面的布线图案除了PD用阳极布线图案113F和PD用阳极布线图案113B以外，为镜面反转。即，在俯视的情况下，基材100的表面的布线图案与背面的布线图案以重叠的方式设置。需要说明的是，光源用阴极布线图案12是与光源20连接并从基材100的背面侧朝向驱动部50延伸的布线基板10上的布线图案。
另一方面，在PD用阳极布线图案113F和PD用阳极布线图案113B中，表面的PD用阳极布线图案113F与背面的PD用阳极布线图案113B相比，y方向的长度较长，延伸至基材100的y方向的中央部。
并且，若在图8的(a)的布线基板10的由虚线包围所示的位置配置基材100，则布线基板10的光源用阳极布线图案11与基材100的光源用阳极布线图案111B连接，布线基板10的光源用阴极布线图案12与基材100的光源用阴极布线图案112B连接。同样地，布线基板10的PD用阳极布线图案13与基材100的PD用阳极布线图案113B连接，布线基板10的PD用阴极布线图案14与基材100的PD用阴极布线图案114B连接。
此时，在基材100中，若背面的PD用阴极布线图案114B为与表面的PD用阴极布线图案114F相同的形状，则PD用阴极布线图案114B会使布线基板10的光源用阴极布线图案12与PD用阴极布线图案14短路。因此，在基材100中，使背面的PD用阴极布线图案114B向+y方向侧的长度比表面的PD用阴极布线图案114F向+y方向侧的长度短，PD用阴极布线图案114B不会使布线基板10的光源用阴极布线图案12与PD用阴极布线图案14短路。即，为了在光源20与驱动部50之间配置PD40，在基材100上设置与PD40的阴极电极连接的PD用阴极布线图案114F，由此使其立体交叉而不与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12短路。
需要说明的是，在布线基板10上配置基材100之前，在基材100上搭载光源20及PD40。即，在基材100的光源用阴极布线图案112F上，通过导电粘合剂等粘接光源20的阴极电极214(参照图4)。并且，光源20的阳极电极218(参照图4)与光源用阳极布线图案111F通过接合线23A、23B、23C连接。
进而，PD40的阴极电极通过导电粘合剂粘接在基材100的PD用阴极布线图案114F上，PD40的阳极电极通过接合线23D与基材100的PD用阳极布线图案113F连接。
如上所述，在第一实施方式的发光装置4中，通过使用基材100，即使是在光源20与驱动部50之间配置PD40的结构中，连接光源20与驱动部50的布线图案的路径也不会受PD40的限制。由此，能够抑制电路的电感的增加。
如上所述，PD40的阳极电极和阴极电极夹着设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12而分开在两侧，并与PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14连接。即，PD40以夹着光源用阴极布线图案12的方式在外侧与布线基板10连接。
图9是说明PD40设置于布线基板10中的光源用阴极布线图案12的外侧的关系的图。图9的(a)是实施例1，图9的(b)是实施例2。
图9的(a)所示的实施例1与图8所示的实施例相同。在实施例1中，光源用阴极布线图案12将光源20与驱动部50直线状地连接。并且，光源用阴极布线图案12形成为平面形状为四边形。即，即使设置有用于连接PD40的PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14，光源用阴极布线图案12也不受两者的影响而以相同的线宽设置。因此，在光源用阴极布线图案12中，光源20和驱动部50以最短距离直线状地设置，由此能够抑制电路的电感的增加。并且，光源用阴极布线图案12的电阻比下面叙述的实施例2中的小。
在图9的(b)所示的实施例2中，为了设置PD40，光源用阴极布线图案12的设置有PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14的部分变窄地设置。因此，光源用阴极布线图案12的电阻比上述的实施例1中的大。但是，在实施例2中，光源20和驱动部50也以最短距离直线状地设置。即，光源用阴极布线图案12不易受到因设置PD40而产生的影响。光源用阴极布线图案12可以这样构成。
如上所述，与后述的比较例2的发光装置4-2所示的在光源用阴极布线图案12’的内侧设置PD40的情况相比，PD40以从两侧夹着光源用阴极布线图案12的方式在外侧与布线基板10连接，由此光源用阴极布线图案12的路径不会受到影响。因此，能够抑制电路的电感的增加。需要说明的是，PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14是电路元件的一个例子即PD40与布线基板10的连接部的一个例子，PD40的阳极电极是第一电极的一个例子，阴极电极是第二电极的一个例子。
在第一实施方式的发光装置4中，使用了基材100。以下，以未使用基材100的情况下的发光装置为比较例进行说明。
(比较例的发光装置)
图10是说明比较例1的发光装置4-1的图。图10的(a)是俯视图，图10的(b)是图10的(a)的XB-XB线处的剖视图。发光装置4-1未使用发光装置4中使用的基材100。即，发光装置4-1在布线基板10上设置有光源20、PD40、驱动部50、其他电路部件。
在比较例1的发光装置4-1中，如图10的(a)所示，朝向布线基板10的x方向排列有PD40、光源20以及驱动部50。因此，在光源20的侧面22B侧，光源20和驱动部50通过光源用阴极布线图案12连接。因此，如图10的(a)、(b)所示，光源用阴极布线图案12设定在光源20与驱动部50之间而不受PD40的影响。
另一方面，PD40必须配置在光源20的设置有光源用阴极布线图案12的侧面22B以外的侧面侧、即侧面21A、21B、22A侧。然而，在侧面21A、21B、22A侧设置有光源用阳极布线图案11。并且，光源用阳极布线图案11与光源20的阳极电极218通过接合线23A、23B、23C连接。因此，PD40必须配置在光源用阳极布线图案11的-x侧即外侧，并且无法使光源20与PD40接近地配置。
图11是说明比较例2的发光装置4-2的图。图11的(a)是俯视图，图11的(b)是图11的(a)的XIB-XIB线处的剖视图。发光装置4-2未使用发光装置4中使用的基材100。即，发光装置4-2在布线基板10上设置有光源20、PD40、驱动部50、其他电路部件。
在比较例2的发光装置4-2中，如图11的(b)所示，光源20、PD40以及驱动部50在布线基板10的x方向上直线状地排列。即，在光源20与驱动部50之间配置有PD40。并且，与发光装置4-1相同，光源20在侧面21A、21B、22A侧设置有光源用阳极布线图案11，光源用阳极布线图案11与光源20的阳极电极218通过接合线23A、23B、23C连接。并且，在未设置光源用阳极布线图案11的侧面22B侧设置有PD40。因此，期望与光源20接近地设置的PD40与光源20接近地配置。
另一方面，光源用阴极布线图案12′以在内侧包含PD40的方式分支设置。即，光源用阴极布线图案12′必须以绕过PD40的方式设置。这样，在发光装置4-2中，连接光源20与驱动部50的光源用阴极布线图案12′受到PD40的配置的影响，电路的电感增加。
如上所述，如应用第一实施方式的发光装置4那样，设置基材100，从而即使是在将期望与光源20接近地设置的电路元件(在此，作为一个例子为PD40)配置在光源20与驱动部50之间的结构中，连接光源20与驱动部50的布线图案(在此，光源用阴极布线图案12)的路径也不会受PD40的限制。
[第二实施方式]
应用第一实施方式的发光装置4在基材100上设置有光源20和期望与其接近地配置的PD40。在应用第二实施方式的发光装置4A中，如后所述，在基材150上未设置光源20。
图12是说明应用第二实施方式的发光装置4A的图。图12的(a)是俯视图，图12的(b)是图12的(a)的XIIB-XIIB线处的剖视图，图12的(c)是图12的(a)的XIIC-XIIC线处的剖视图。对于与发光装置4相同的部分，标注相同的符号并省略说明。
如图12的(b)、(c)所示，发光装置4A在布线基板10上设置有光源20、基材150、驱动部50以及保持部60。并且，在基材150上设置有PD40。在发光装置4A中，在布线基板10上设置有保持部60，通过保持部60来保持光扩散部件30。在此，基材150由电绝缘性材料构成即可。需要说明的是，设置有光源20的布线基板10也可以是热传导率高于基材150的散热基板。
如图12的(a)所示，在发光装置4A中，光源20、PD40以及驱动部50在x方向上直线状地配置。并且，在发光装置4A中，即使是在光源20与驱动部50之间配置PD40并使PD40接近光源20的结构中，连接光源20与驱动部50的布线图案(后述的光源用阴极布线图案12)的路径也不会受PD40的限制。
通过布线基板10的第一导电层，形成构成通向光源20的电流路径的一部分的光源用阳极布线图案11A和光源用阴极布线图案12、以及构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案15和PD用阴极布线图案16。需要说明的是，在图12的(a)中，PD用阳极布线图案15、PD用阴极布线图案16位于基材150的背面侧，因此未图示。光源用阳极布线图案11A的宽度比图8的(a)所示的光源用阳极布线图案11小。
在基材150的表面上设置有构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案115F和PD用阴极布线图案116F。在基材150的背面上也设置有构成通向PD40的电流路径的一部分的PD用阳极布线图案115B和PD用阴极布线图案116B(参照后述的图13)。而且，在基材150的表面和背面上，相同数字的布线图案之间通过通孔连接。
并且，布线基板10的光源用阴极布线图案12与光源20的阴极电极214(参照图4)通过导电粘合剂等粘接。并且，布线基板10的光源用阳极布线图案11A与光源20的阳极电极218(参照图4)在光源20的侧面21A、21B、22A侧通过接合线23A、23B、23C连接。在此，光源用阳极布线图案11A设置在光源20的侧面21A、21B、22A侧，未设置在光源20的侧面22B侧。这样，在光源20的侧面22B侧不设置连接阳极电极218与光源用阳极布线图案11A的接合线。因此，期望与光源20接近地配置的电路元件的一个例子即PD40与光源20接近地配置。
在PD40中，PD40的阴极电极通过导电粘合剂粘接在基材100的PD用阴极布线图案116F上，PD40的阳极电极通过接合线23D与基材100的PD用阳极布线图案115F连接。
并且，设置于布线基板10的PD用阳极布线图案15和PD用阴极布线图案16分别与基材100的背面的PD用阳极布线图案115B和PD用阴极布线图案116B连接。
并且，如图12的(b)所示，在从y方向的中央向-y方向侧偏移的XIIB-XIIB线处的剖视图中，布线基板10的PD用阴极布线图案16与基材150的背面的PD用阴极布线图案116B连接。基材150的PD用阴极布线图案116B经由通孔116V与基材150的表面的PD用阴极布线图案116F连接。并且，基材150的PD用阴极布线图案116F与PD40的阴极电极连接。
即，在XIIB-XIIB线的截面中，布线基板10的PD用阴极布线图案16、基材150的背面的PD用阴极布线图案116B、以及基材150的表面的PD用阴极布线图案116F以相互对置的方式设置。
另一方面，如图12的(c)所示，在y方向的中央部的XIIC-XIIC线处的剖视图中，基材150上的PD用阴极布线图案116F不与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12连接。
即，在XIIC-XIIC线的截面中，布线基板10的光源用阴极布线图案12设置为从光源20延伸至驱动部50。并且，在布线基板10上未设置与基材150上的PD用阴极布线图案116F对置的布线图案。由此，基材150上的PD用阴极布线图案116F与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12立体交叉而不电连接。
接着，对设置于布线基板10和基材150的布线图案进行说明。
图13是说明设置于布线基板10和基材150的布线图案的图。图13的(a)是布线基板10的表面，图13的(b)是基材100的表面，图13的(c)是基材100的背面。在图13的(a)中，示出由布线基板10的第一导电层的布线图案。
在图13的(a)所示的布线基板10的表面上设置有光源用阳极布线图案11A和光源用阴极布线图案12。光源用阴极布线图案12与图8的(a)所示的光源用阴极布线图案12相同，因此标注相同的符号。在布线基板10的表面上设置有PD用阳极布线图案15和PD用阴极布线图案16。PD用阳极布线图案15和PD用阴极布线图案16的y方向的长度比图8的(a)所示的PD用阳极布线图案13和PD用阴极布线图案14的y方向的长度短。
在图13的(b)、(c)所示的基材150中，与图8的(b)、(c)所示的基材100的PD用阳极布线图案113F、113B以及PD用阴极布线图案114F、114B相同，在表面上设置有PD用阳极布线图案115F和PD用阴极布线图案116F，在背面上设置有PD用阳极布线图案115B和PD用阴极布线图案116B。需要说明的是，表面的PD用阳极布线图案115F和背面的PD用阳极布线图案115B是相同的平面形状，在基材150的表面和背面为镜面反转的形状。另一方面，与背面的PD用阴极布线图案116B相比，表面的PD用阴极布线图案116F的y方向的长度较长，并且延伸至基材150的y方向的中央部。并且，表面的PD用阳极布线图案115F与背面的PD用阳极布线图案115B之间以及表面的PD用阴极布线图案116F与背面的PD用阴极布线图案116B之间通过贯通基材150而设置的通孔连接。
并且，若在图13的(a)的布线基板10的由虚线包围所示的位置配置基材150，则布线基板10的PD用阳极布线图案15与基材150的PD用阳极布线图案115B连接，布线基板10的PD用阴极布线图案16与基材150的PD用阴极布线图案116B连接。
此时，在基材150中，使背面的PD用阴极布线图案116B为与表面的PD用阴极布线图案116F不同的形状，并且使使布线基板10的光源用阴极布线图案12和PD用阴极布线图案16不会短路。即，为了在布线基板10的y方向的中央部配置PD40，在基材150上设置与PD40的阴极电极连接的PD用阴极布线图案116F，由此使其立体交叉而不与设置于布线基板10的光源用阴极布线图案12短路。即，基材150跨越光源用阴极布线图案12地设置。由此，布线基板10的光源用阴极布线图案12设置为在基材150的背面从光源20延伸至驱动部50，并且PD40设置于基材100上的在俯视时与光源用阴极布线图案12重叠的区域。需要说明的是，光源用阴极布线图案12是与光源20连接并从基材150的背面侧朝向驱动部50延伸的布线基板10上的布线图案。
需要说明的是，在布线基板10上配置基材150之前，在基材150上搭载PD40。另一方面，在布线基板10上，光源20的阴极电极214通过导电粘合剂粘接于光源用阴极布线图案12。并且，搭载有PD40的基材150搭载在布线基板10上。接着，光源20的阳极电极218通过接合线23A、23B、23C与光源用阳极布线图案11连接，PD40的阳极电极通过接合线23D与基材150上的PD用阳极布线图案115F连接。
如上所述，在第二实施方式的发光装置4A中，设置基材150，从而即使是在将期望与光源20接近地设置的电路元件(在此，作为一例为PD40)配置在光源20与驱动部50之间的结构中，连接光源20与驱动部50的布线图案(在此，为光源用阴极布线图案12)的路径也不会受PD40的限制。由此，能够抑制电路的电感的增加。
需要说明的是，在上述的第一实施方式和第二实施方式中，以光量监视用受光元件(PD40)作为电路元件的一个例子进行了说明，但电路元件也可以是向光源20供给电流的电容器(电容器70)等其他电路部件。
另外，在上述的第一实施方式和第二实施方式中，使用了光扩散部件30，但也可以应用具有光透过性部件，例如保护用罩等透明基材聚光透镜、微透镜阵列等光学部件来代替光扩散部件30的结构。
详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域技术人员而言，显然能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更、修正。
本申请基于2019年3月20日申请的日本专利申请(专利申请2019-053386)，其内容作为参照结合在本申请中。
附图标记说明：
1：信息处理装置；2：UI部；3：光学装置、4、4-1、4-2、4A：发光装置；5：3D传感器；6：电阻元件；7、70：电容器；8：光学装置控制部；9：系统控制部；10：布线基板；11、11A、111F、111B：光源用阳极布线图案；12、12’、112F、112B：光源用阴极布线图案；13、15、113F、113B、115F、115B：PD用阳极布线图案；14、16、114F、114B、116F、116B：PD用阴极布线图案；20：光源、21A、21B、22A、22B：侧面；23A、23B、23C、23D：接合线；30：光扩散部件；40：PD(光量监视用受光元件)；50：驱动部；51：MOS晶体管；52：信号产生电路；60：保持部；61A、61B、62A、62B：壁；81：形状确定部；82：电源；83：电源线；84：接地线；91：认证处理部；100、150：基材；200：半导体基板；202：下部DBR；206：有源区域；208：上部DBR；210：电流限制层；210A：氧化区域；210B：导电区域；214：阴极电极；218：阳极电极；M：台面；VCSEL：垂直腔表面发射激光器元件。

Claims (16)

1.一种发光装置，其具备：
布线基板；
基材，其搭载在所述布线基板上；
光源，其搭载在所述基材上；
驱动部，其搭载在所述布线基板上，用于对所述光源进行驱动；
所述布线基板上的布线图案，其与所述光源连接，并且从所述基材的背面侧朝向所述驱动部延伸；以及
电路元件，其在所述光源与所述驱动部之间设置在所述基材上的在俯视时与所述布线图案重叠的区域。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述电路元件在所述布线图案的外侧与所述布线基板连接。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
所述电路元件与所述布线基板电连接，所述布线图案以不避开所述电路元件与所述布线基板的连接部的方式布线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，
所述电路元件具有第一电极和第二电极，该第一电极在所述布线图案的宽度方向的一侧与所述布线基板连接，该第二电极在该布线图案的宽度方向的另一侧与该布线基板连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其中，
所述光源是具有相互对置的第一侧面和第二侧面、以及连接该第一侧面与该第二侧面，并且相互对置的第三侧面和第四侧面的发光元件阵列，
从所述发光元件阵列的上表面电极朝向该发光元件阵列的外侧延伸的布线至少设置于所述第一侧面侧和第二侧面侧，所述电路元件设置在所述第四侧面侧的所述基材上，所述布线图案从该第四侧面侧朝向所述驱动部延伸。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其中，
从所述发光元件阵列的上表面电极朝向该发光元件阵列的外侧延伸的布线设置于所述第三侧面侧。
7.根据权利要求5所述的发光装置，其中，
在所述第三侧面侧的所述基材上设置有其他电路元件。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中，
所述电路元件和所述其他电路元件中的至少一方是受光元件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置，其中，
所述基材是热传导率高于所述布线基板的部件。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其中，
所述布线基板上的所述基材由陶瓷构成。
11.根据权利要求5至8中任一项所述的发光装置，其中，
在所述光源中的所述发光元件阵列的射出路径上，设置有将从该光源射出的光朝向外部扩散的光扩散部件。
12.根据权利要求5至8中任一项所述的发光装置，其中，
所述发光元件阵列具有相互并联连接的多个发光元件。
13.一种发光装置，其具备：
布线基板；
光源以及对该光源进行驱动的驱动部，其搭载在所述布线基板上；
所述布线基板上的布线图案，其连接所述光源与所述驱动部；
基材，其在所述光源与所述驱动部之间跨越所述布线图案地设置；以及
电路元件，其设置于所述基材上的在俯视时与所述布线图案重叠的区域。
14.一种光学装置，其具备：
根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；以及
受光部，其接收从所述发光装置所具备的光源射出并由被测定物反射来的反射光，其中，
所述受光部输出与光从所述光源射出起到该光由该受光部接收到为止的时间相当的信号。
15.一种信息处理装置，其具备：
根据权利要求14所述的光学装置；以及
形状确定部，其基于从所述光学装置所具备的光源射出并由被测定物反射、且由所述光学装置所具备的受光部接收到的反射光，确定该被测定物的三维形状。
16.根据权利要求15所述的信息处理装置，其具备：
认证处理部，其基于所述形状确定部的确定结果，进行与本装置的使用相关的认证处理。
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