CN115004489A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

[问题]为了提供一种能够适当地控制从发光元件发射的光的发光装置。[解决方案]本公开的发光装置包括：基板；多个发光元件，设置在基板的第一表面侧上；以及光学元件，设置在基板的第二表面侧上，并且从多个发光元件发射的光入射至该光学元件，其中，光学元件包括用作透镜的液晶层。

Description

发光装置
技术领域
本公开的实施方式涉及发光装置。
背景技术
诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)的表面发射激光器已知为半导体激光器的类型。通常，在使用表面发射激光器的发光装置中，多个发光元件以二维阵列图案设置在基板的前表面或后表面上。
引用列表
专利文献
专利文献1：PCT申请第2004-526194号。
发明内容
技术问题
在如上所述的发光装置中，例如，从发光元件发射的光必须由诸如透镜的光学元件控制。在这种情况下，确定使用哪种光学元件来适当地控制光是重要的问题。
鉴于此，本公开提供一种能够适当地控制从发光元件发射的光的发光装置。
问题的解决方案
根据本公开的第一方面的发光装置包括：基板；多个发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从多个发光元件发射的光入射至该光学元件，其中，光学元件包括被配置为用作透镜的液晶层。因此，可以通过由液晶层实现的透镜来控制光，并且例如，可以通过液晶层的驱动来改变透镜的特性。
此外，在第一方面中，光学元件可包括：第一光学元件，从多个发光元件发射的光入射至第一光学元件；以及第二光学元件，通过第一光学元件的光入射至第二光学元件，其中，第一光学元件和第二光学元件中的至少任一个可以包括被配置为用作透镜的液晶层。因此，可以通过第一光学元件和第二光学元件适当地控制来自多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，第一光学元件可以包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从多个发光元件发射的光入射到该多个第一透镜，并且第二光学元件可以包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过多个第一透镜的光入射到该第二透镜。因此，例如，可以通过第一透镜和第二透镜适当地成形来自多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，第一光学元件可以包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从多个发光元件发射的光入射到该多个第一透镜，并且第二光学元件可以包括非液晶的第二透镜，通过多个第一透镜的光入射到该第二透镜。因此，例如，可以通过第一透镜和第二透镜适当地成形来自多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，第一光学元件可以包括非液晶的多个第一透镜，从多个发光元件发出的光入射到该多个第一透镜，并且第二光学元件可以包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过多个第一透镜的光入射到该第二透镜。因此，例如，可以通过第一透镜和第二透镜适当地成形来自多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，光学元件可以包括设置在液晶层的基板的一侧的第一电极和设置在液晶层的与基板相对的一侧的第二电极。因此，液晶层可以由第一电极和第二电极驱动。
此外，在第一方面中，第一电极或第二电极可以包括具有环形形状的多个电极。因此，例如，液晶层可以容易地用作透镜。
此外，在第一方面中，第一电极或第二电极可以包括以方形格子形状布置的多个电极。因此，例如，液晶层可以容易地用作透镜。
此外，在第一方面中，液晶层可以夹在第一基板与第二基板之间，并且透镜可以设置在第一基板和第二基板中的至少任一个的表面上。因此，可以进一步由透镜成形来自多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，液晶层可以被划分为多个区域并且被密封以与多个发光元件一一对应。因此，例如，可以针对每个单独的发光元件更容易地控制液晶层。
此外，在第一方面中，液晶层可以被划分为多个区域并且被密封，多个区域的数量小于多个发光元件的数量。因此，例如，可以通过液晶层中的单个大透镜来控制来自两个或更多个发光元件的光。
此外，在第一方面中，基板可以是包含镓(Ga)和砷(As)的半导体基板。因而，可以提供适合于发光装置的基板。
此外，在第一方面中，从多个发光元件发射的光可以在基板内部从第一表面透射至第二表面并且可以入射至光学元件。因此，可以实现光透射通过基板并且从发光装置发射的结构。
此外，在第一方面中，基板的第一表面可以是基板的前表面，并且基板的第二表面可以是基板的后表面。因此，可以提供背照型发光装置。
另外，根据第一方面的发光装置可以进一步包括驱动装置，该驱动装置经由多个发光元件设置在基板的第一表面侧，并且被配置为驱动多个发光元件。因此，例如，可以将设置有发光元件的基板装载在驱动装置上。
此外，在第一方面中，驱动装置可以被配置为在单个基础上驱动多个发光元件。因此，可以更精确地控制从多个发光元件发射的光。
另外，在第一方面中，驱动装置可以进一步被配置为驱动液晶层。因此，用于发光元件的驱动装置也可以用于液晶层。
此外，在第一方面，第二光学元件可以被配置为接收通过第一光学元件并被反射镜反射的光、反射通过第一光学元件的光、或者接收通过第一光学元件并通过反射镜的光。因此，可以自由地设计对第一光学元件与第二光学元件之间的光的控制以及第一光学元件与第二光学元件之间的位置关系。
根据本公开的第二方面的发光装置包括：基板；发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从发光元件发射的光入射至该光学元件，其中，光学元件包括被配置为用作衍射光栅的液晶层。因此，可以通过由液晶层实现的衍射光栅来控制光，并且例如，可以通过液晶层的驱动来改变衍射光栅的特性。
此外，在第二方面中，光学元件可以包括设置在液晶层的基板的一侧的第一电极和设置在液晶层的与基板相对的一侧的第二电极。因此，液晶层可以由第一电极和第二电极驱动。
另外，在第二方面中，第一电极或第二电极可以包括彼此平行布置的多个线状电极。因此，例如，液晶层可以容易地用作衍射光栅。
此外，在第二方面中，液晶层可以具有位于基板的一侧的第一表面、位于与基板相对的一侧的第二表面、以及位于第一表面与第二表面之间的第三表面，其中，光学元件可以包括第一电极和第二电极，该第一电极和第二电极被设置为将液晶层夹在液晶层的第三表面上。因此，液晶层可以由第一电极和第二电极驱动。此外，第一电极和第二电极可以布置在例如远离来自发光元件的光的光路的位置处。
根据本公开的第三方面的发光装置包括：基板；发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从发光元件发射的光入射至该光学元件，其中，光学元件包括被配置为用作光阀的液晶层。因此，可以通过由液晶层实现的光阀来控制光，并且例如，可以通过液晶层的驱动来改变光阀的特性。
另外，在第三方面中，在从发光元件连续地发射光的同时，发光装置通过控制光阀的接通/断开来控制从发光装置发射的光的接通/断开。因此，可以通过液晶层的驱动来控制光的接通/断开。
附图说明
图1是示出根据第一实施方式的测距装置的配置的框图。
图2是示出根据第一实施方式的测距装置的结构的示例的截面图。
图3是示出图2中的B所示的测距装置的结构的截面图。
图4是示出根据第一实施方式的发光装置的结构的截面图。
图5是示出图4所示的下部光学元件的结构的示例的平面图。
图6是示出图4所示的下部电极的结构的示例的平面图。
图7是示出根据第一实施方式的修改的发光装置的结构的截面图。
图8是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置的结构的截面图。
图9是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置的结构的截面图。
图10是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置的结构的截面图。
图11是示出图10所示的下部光学元件的结构的示例的平面图。
图12是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置的结构的截面图。
图13是示出图12所示的下部光学元件的结构的示例的平面图。
图14是示出图4所示的下部光学元件的结构的各种示例的平面图。
图15是示出根据第二实施方式的发光装置的结构的截面图。
图16是示出图15所示的下部电极的结构的示例的平面图。
图17是示出根据第二实施方式的修改的上部光学元件的结构的平面图。
图18是示出根据第三实施方式的发光装置的结构的截面图。
图19是示出根据第三实施方式的发光装置的操作示例的时序图。
图20是示出根据第一实施方式的各种修改的发光装置的结构的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是示出根据第一实施方式的测距装置的配置的框图。
图1所示的测距装置包括发光装置1、成像装置2以及控制装置3。图1所示的测距装置用从发光装置1发射的光照射对象，通过用成像装置2接收由对象反射的光对对象进行成像，并且用控制装置3使用从成像装置2输出的图像信号测量(计算)到对象的距离。发光装置1用作在成像装置2对对象进行成像时使用的光源。
发光装置1包括发光单元11、驱动电路12、电源电路13和发光侧光学系统14。成像装置2包括图像传感器21、图像处理单元22和成像侧光学系统23。控制装置3包括测距单元31。
发光单元11发射用于照射对象的激光。如后面将描述的，根据本实施方式的发光单元11包括以二维阵列图案布置的多个发光元件并且每个发光元件具有VCSEL结构。用从发光元件发射的光照射对象。此外，根据本实施方式的发光单元11设置在被称为激光二极管(LD)芯片41的芯片内部。
驱动电路12是用于驱动发光单元11的电路。电源电路13是用于生成驱动电路12的电源电压的电路。例如，根据本实施方式的测距装置通过电源电路13根据从测距装置内部的电池提供的输入电压生成电源电压并且通过驱动电路12使用该电源电压驱动发光单元11。此外，根据本实施方式的驱动电路12设置在被称为激光二极管驱动器(LDD)基板42的基板内部。
发光侧光学系统14包括各种光学元件并且经由光学元件用来自发光单元11的光照射对象。以类似的方式，成像侧光学系统23包括各种光学元件并且经由光学元件接收来自对象的光。
图像传感器21经由成像侧光学系统23接收来自对象的光并且通过光电转换将该光转换为电信号。例如，图像传感器21是电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。根据本实施方式的图像传感器21通过模拟到数字(A/D)转换将上述电子信号从模拟信号转换为数字信号，并且将图像信号作为数字信号输出至图像处理单元22。此外，根据本实施方式的图像传感器21将帧同步信号输出至驱动电路12，并且基于帧同步信号，驱动电路12使发光单元11在根据图像传感器21中的帧周期的定时发光。
图像处理单元22对从图像传感器21输出的图像信号执行各种类型的图像处理。例如，图像处理单元22包括诸如数字信号处理器(DSP)的图像处理处理器。
控制装置3控制图1所示的测距装置的各种操作，诸如发光装置1的发光操作和成像装置2的成像操作。例如，控制装置3包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。
测距单元31基于从图像传感器21输出并且已经由图像处理单元22进行了图像处理的图像信号来测量距对象的距离。作为测距方法，例如，测距单元31采用结构光(STL)方法或飞行时间(ToF)方法。测距单元31可以进一步通过基于上述图像信号针对对象的每个部分测量测距装置与对象之间的距离来指定对象的三维形状。
图2是示出根据第一实施方式的测距装置的结构的示例的截面图。
图2中的A示出了根据第一实施方式的测距装置的结构的第一示例。根据示例的测距装置包括上述LD芯片41和LDD基板42、安装基板43、散热基板44、校正透镜保持单元45、一个或多个校正透镜46以及布线47。
图2中的A示出了彼此垂直的X轴、Y轴和Z轴。X方向和Y方向对应于横向方向(水平方向)，并且Z方向对应于纵向方向(垂直方向)。此外，+Z方向对应于向上方向，并且-Z方向对应于向下方向。-Z方向可以严格地与重力方向一致，或者可以不严格地与重力方向一致。
LD芯片41经由散热基板44布置在安装基板43上，LDD基板42也布置在安装基板43上。安装基板43例如是印刷电路板。图1所示的图像传感器21和图像处理单元22也布置在根据本实施方式的安装基板43上。散热基板44例如是诸如氮化铝(AlN)基板的陶瓷基板。
校正透镜保持单元45布置在散热基板44上以便围绕LD芯片41，并且将一个或多个校正透镜46保持在LD芯片41的上方。校正透镜46包括在上述发光侧光学系统14(图1)中。从LD芯片41内部的发光单元11(图1)发射的光由校正透镜46校正，并且随后，用校正的光照射对象(图1)。例如，图2中的A示出了由校正透镜保持单元45保持的两个校正透镜46。
布线47设置在安装基板41的前表面和后表面上、设置在安装基板41内部等，并且将LD芯片41和LDD基板42彼此电连接。布线47例如是设置在安装基板41的前表面和后表面上的印刷布线或者穿透安装基板41的通孔布线。根据本实施方式的布线47进一步通过散热基板44的内部或附近。
图2中的B示出了根据本实施方式的测距装置的结构的第二示例。虽然根据本示例的测距装置包括与根据第一示例的测距装置相同的部件，但是根据第二示例的测距装置包括凸块48而不是布线47。
在图2的B中，LDD基板42布置在散热基板44上，LD芯片41布置在LDD基板42上。通过以这种方式将LD芯片41布置在LDD基板42上，与第一示例相比，可以使安装基板44小型化。在图2的B中，LD芯片41经由凸块48布置在LDD基板42上，并且LD芯片41通过凸块48电连接至LDD基板42。
在下文中，在测距装置具有根据图2中的B所示的第二示例的结构的假设下，将描述根据本实施方式的测距装置。然而，除了说明特定于第二示例的结构之外，以下说明也适用于具有根据第一示例的结构的测距装置。
图3是示出图2中的B所示的测距装置的结构的截面图。
图3示出了在发光装置1内部的LD芯片41和LDD基板42的截面。如图3所示，LD芯片41包括基板51、层压膜52、多个发光元件53、多个阳极电极54和多个阴极电极55。此外，LDD基板42包括基板61和多个连接焊盘62。应注意，在图3中，省略了下部光学元件71和上部光学元件72(稍后描述)的图示(参考图4)。
基板51是诸如砷化镓(GaAs)基板的半导体基板。图3示出了面向-Z方向的基板51的前表面S1和面向+Z方向的基板51的后表面S2。前表面S1是根据本公开的第一表面的示例。后表面S2是根据本公开的第二表面的示例。
层压膜52包括层压在基板51的前表面S1上的多个层。层的示例包括n型半导体层、有源层、p型半导体层、光反射层、以及具有发光窗口的绝缘层。层压膜52包括在-Z方向上突出的多个台面部分M。台面部分M的一部分构成多个发光元件53。
多个发光元件53作为层压膜52的一部分设置在基板52的前表面S1侧。根据本实施方式的每个发光元件53具有VCSEL结构并且在+Z方向发射光。如图3所示，从每个发光元件53发射的光在基板51内部从前表面S1传输到后表面S2，并且从基板51进入上述校正透镜46(图2)。以这种方式，根据本实施方式的LD芯片41被配置为背照型VCSEL芯片。
阳极电极54形成在发光元件53的下表面上。阴极电极55形成在除了发光元件53之外的台面部分M的下表面上并且延伸到台面部分M之间的层压膜52的下表面。当电流在阳极54与相应的阴极电极55之间流动时，每个发光元件53发光。
如上所述，LD芯片41经由凸块48布置在LDD基板42上，并且LD芯片41通过凸块48电连接至LDD基板42。具体地，连接焊盘62形成在包括在LDD基板42中的基板61上，并且台面部分M经由凸块48布置在连接焊盘62上。每个台面部分M经由阳极电极54或者阴极电极55布置在凸块62上。基板61是诸如硅(Si)基板的半导体基板。
LDD基板42包括驱动发光单元11(图1)的驱动电路12。图4示意性示出了包括在驱动电路12中的多个开关SW。每个开关SW经由凸块62电连接到对应的发光元件53。根据本实施方式的驱动电路12能够在单个的基础上控制开关SW(接通/断开)。因此，驱动电路12可以基于每个发光元件53驱动多个发光元件53。因此，可以精确地控制从发光单元11发射的光，诸如仅使测距所需的发光元件53发射光。通过将LDD基板42布置在LD芯片41的下方以使得每个发光元件53更容易电连接至与发光元件53对应的开关SW来实现对发光元件53的这种单独控制。LDD基板42是根据本公开的驱动装置的示例。
图4是示出根据第一实施方式的发光装置1的结构的截面图。
图4示出了在发光装置1内部的LD芯片41和LDD基板42的截面。如上所述，LD芯片41包括基板51、层压膜52、多个发光元件53、多个阳极电极54和多个阴极电极55，并且LDD基板42包括基板61和多个连接焊盘62。应注意，图4中省略了阳极电极54、阴极电极55和连接焊盘62的图示。
根据本实施方式的发光装置1在基板51的前表面S1侧包括多个发光元件53，并且在基板51的后表面S2侧包括下部光学元件71、上部光学元件72和三个基板73、74和75。根据本实施方式的发光装置1进一步包括多条布线76、多个液晶驱动单元77和液晶驱动元件78。下部光学元件71和上部光学元件72是根据本公开的光学元件的示例，并且分别是根据本公开的第一光学元件和第二光学元件的示例。
下部光学元件71设置在基板73与74之间并且包括多个下部电极81、上部电极82、下部取向膜83、上部取向膜84、液晶层85、多个间隙材料86和液晶密封件87。下部电极81和上部电极82分别是根据本公开的第一电极和第二电极的示例。
上部光学元件72设置在基板74与75之间并且包括下部电极91、上部电极92、下部取向膜93、上部取向膜94、液晶层95、多个间隙材料96和液晶密封件97。下部电极91和上部电极92分别是根据本公开的第一电极和第二电极的示例。
基板73、74和75经由下部光学元件71和上部光学元件72依次层压在基板51上。基板73、74和75例如是诸如玻璃基板或石英基板的透明基板。基板73和74被布置为夹持下部光学元件71(具体地，液晶层85)，并且基板74和75被布置为夹持上部光学元件72(具体地，液晶层95)。
下部电极81设置在基板73的上表面上，并且上部电极82设置在基板74的下表面上。下部电极81和上部电极82例如是诸如氧化铟锡(ITO)电极的透明电极。下部电极81设置在液晶层85的基板51的一侧，并且上部电极82设置在与液晶层85的基板51相对的一侧。下部电极81和上部电极82用于驱动液晶层85，并且更具体地，用于控制液晶层85内部的液晶分子的方位。根据本实施方式的下部电极81与发光元件53一一对应，并且每个下部电极81布置在对应的发光元件53的+Z方向上。另一方面，根据本实施方式的上部电极82布置在多个发光元件53的+Z方向上，并且被配置为与多个发光元件53对应的共用电极。
下部取向膜83经由下部电极81设置在基板73的上表面上，上部取向膜84经由上部电极82设置在基板74的下表面上。下部取向膜83和上部取向膜84例如是诸如氧化硅膜的透明无机膜或诸如聚酰亚胺膜的透明有机膜。根据本实施方式的下部取向膜83和上部取向膜84具有用于对液晶层85内部的液晶分子进行取向的多个凹槽。
液晶层85设置在下部取向膜83与上部取向膜84之间。图4示出了在液晶层85内部实现的多个透镜L1。根据本实施方式的液晶层85可以通过由下部电极81和上部电极82驱动而用作透镜L1。透镜L1是根据本公开的第一透镜的示例。根据本实施方式的透镜L1与发光元件53一一对应，并且每个透镜L1在对应的发光元件53的+Z方向上产生。虽然透镜L1在图4中是凹透镜，但是透镜L1可以代替地是凸透镜。
间隙材料86设置在基板73与74之间，以保持基板73与74之间的恒定间隙。间隙材料86例如是二氧化硅颗粒。根据本实施方式的间隙材料86嵌入在液晶密封件87中。
液晶密封件87设置在基板73与74之间，以将液晶层85密封在基板73与74之间。液晶密封件87的材料例如是树脂。根据本实施方式的液晶密封件87被设置为以环形包围液晶层85。
下部电极91设置在基板74的上表面上，上部电极92设置在基板75的下表面上。下部电极91和上部电极92例如是诸如ITO电极的透明电极。下部电极91设置在液晶层95的基板51的一侧，并且上部电极92设置在与液晶层95的基板51相对的一侧。下部电极91和上部电极92用于驱动液晶层95，并且更具体地，用于控制液晶层95内部的液晶分子的方位。根据本实施方式的下部电极91布置在多个发光元件53的+Z方向上，并且被配置为与多个发光元件53对应的共用电极。以类似地方式，根据本实施方式的上部电极92布置在多个发光元件53的+Z方向上，并且被配置为与多个发光元件53对应的共用电极。
下部取向膜93经由下部电极91设置在基板74的上表面上，上部取向膜94经由上部电极92设置在基板75的下表面上。下部取向膜93和上部取向膜94例如是诸如氧化硅膜的透明无机膜或诸如聚酰亚胺膜的透明有机膜。根据本实施方式的下部取向膜93和上部取向膜94具有用于对液晶层95内部的液晶分子进行取向的多个凹槽。
液晶层95设置在下部取向膜93与上部取向膜94之间。图4示出了在液晶层95内部实现的透镜L2。根据本实施方式的液晶层95可以通过由下部电极91和上部电极92驱动而用作透镜L2。透镜L2是根据本公开的第二透镜的示例。根据本实施方式的透镜L2是与多个发光元件53对应的共用透镜，并且透镜L2在多个发光元件53的+Z方向上产生。虽然透镜L2在图4中是凸透镜，但是透镜L2可以代替地是凹透镜。
间隙材料96设置在基板74与75之间，以保持基板74与75之间的恒定间隙。间隙材料96例如是二氧化硅颗粒。根据本实施方式的间隙材料96嵌入在液晶密封件97中。
液晶密封件97设置在基板74与75之间，以将液晶层95密封在基板74与75之间。液晶密封件97的材料例如是树脂。根据本实施方式的液晶密封件97被设置为以环形包围液晶层95。
布线76设置在基板73的内部等处，并且将下部电极81与液晶驱动单元78电连接。根据本实施方式的每个布线76将一个下部电极81电连接至与下部电极81对应的液晶驱动单元78。
液晶驱动单元77是用于通过向下部电极81施加电压来驱动液晶层85的电路。根据本实施方式的液晶驱动单元77设置在基板61内部，并且构成LDD基板42的一部分。因此，LDD基板42不仅可以用于驱动发光元件53，还可以用于驱动液晶层85。根据本实施方式的液晶驱动单元77与下部电极81一一对应，并且每个液晶驱动单元77能够产生具有对应的下部电极81的一个透镜L1。
液晶驱动元件78是用于通过向上部电极82、下部电极91或上部电极92施加电压来驱动液晶层85或液晶层95的元件。根据本实施方式的液晶驱动元件78设置在基板73的下表面上。例如，液晶驱动元件78能够通过向下部电极91或上部电极92施加驱动电压来产生透镜L2。
从多个发光元件53发射的光在基板51内部从前表面S1传输至后表面S2并且进入液晶层85内部的多个透镜L1。在本实施方式中，从每个发光元件53发射的光入射到对应的透镜L1。通过透镜L1的光入射到液晶层95内部的透镜L2，并且通过透镜L2的光入射到校正透镜46(图2中的B)。在本实施方式中，透镜L1和透镜L2使来自发光元件53的光扩散并聚焦，并且校正透镜46使来自透镜L1和透镜L2的光准直，以产生平行光。通过校正透镜46的光朝向对象(图1)发射。
图4进一步示出了透射来自每个发光元件53的光的多个光透射区域R以及位于每个光透射区域R的中心的中心轴C。在图4中，基板51的前表面S1垂直于Z方向，并且每个中心轴C平行于Z方向。根据本实施方式的下部光学元件71、上部光学元件72以及基板73、74和75可以被配置为使得光可以透过除了光透射区域R之外的部分，或者被配置为在除了光透射区域R之外的部分中包括遮光构件。
根据本实施方式，例如，通过在发光元件53与校正透镜46之间布置透镜L1、L2，可以减小校正透镜46的像差。这是因为，通过用透镜L1使来自发光元件53的光扩散，并且用透镜L2使来自透镜L1的光聚焦，可以通过校正透镜46容易地使来自发光元件53的光准直。因此，可以抑制在图像的端部出现模糊或失真，并且可以实现高分辨率成像装置2(图1)。应注意，即使当透镜L1是凹透镜之外的透镜时，也可以产生这样的效果，并且即使当透镜L2是凸透镜之外的透镜时，也可以产生这样的效果。
在本实施方式中，产生这种效果的透镜L1和L2由液晶层85和95实现。因此，可以通过驱动液晶层85和95(光学可变透镜)来改变透镜L1和L2的特性。例如，透镜L1和L2的半径、深度、曲率和位置以及透镜L1之间的距离可以通过校正透镜46调整为适合于准直的值。另外，通过对透镜L1、L2的特性进行各种调节，可以减少发光装置1的光学元件的数量，并且可以实现发光装置1的小型化和轻量化。以这种方式，根据本实施方式，从发光元件53发射的光可以由液晶层85和95内部的透镜L1和L2适当地控制。
虽然根据本实施方式的发光装置1包括两个液晶层85和95，但是可替换地，根据本实施方式的发光装置1可以仅包括液晶层85和95中的一个。例如，当通过仅用透镜L1调节来自发光元件53的光可以充分地减小校正透镜46的像差时，发光装置1可以仅包括液晶层85。
此外，根据本实施方式的透镜L2可以用作代替校正透镜46的透镜。在这种情况下，不需要图2中的B所示的校正透镜46，或者减少了图2中的B所示的校正透镜46的数量。
此外，虽然下部电极81和91以及上部电极82和92在本实施方式中是诸如ITO电极的透明电极，但是下部电极81和91以及上部电极82和92可以是仅使预定波长的光通过的电极。例如，当设置给定的发光元件53以发射蓝光时，用于发光元件53的每个电极可以被配置为仅使蓝光通过。此外，当设置给定的发光元件53以发射红外光时，用于发光元件53的每个电极可以被配置为仅使红外光通过。该描述同样适用于下部取向膜83和93、上部取向膜84和94、以及基板73、74和75。例如，下部电极81和91以及上部电极82和92可以是半导体层或金属层，并且具体地，可以是由铝(Al)或钛(Ti)制成的薄膜。
另外，在本实施方式中，虽然下部电极81被结构化为针对发光元件53设置的单独电极，上部电极82、下部电极91、上部电极92被结构化为针对多个发光元件53设置的共用电极，但也可以采用其他结构。例如，下部电极81可以被结构化为共用电极，并且上部电极82可以被结构化为单独电极。
图5是示出图4所示的下部光学元件71的结构的示例的平面图。
图5示出了下部光学元件71的下部电极81、液晶层85和液晶密封件87之间的位置关系。图5还示出了发光元件53的位置和光透射区域R的位置。
在图5所示的区域中，用于两个发光元件53的液晶层85被液晶密封件87以环形包围。在下文中，该区域将被称为“单位密封区域”。根据本实施方式的下部光学元件71包括多个这样的单位密封区域。例如，根据本实施方式的下部光学元件71在四个单位密封区域内部包括用于八个发光元件53的四个液晶层85。以这种方式，根据本实施方式的液晶层85被划分为多个单位密封区域并被密封，多个单位密封区域的数量小于发光元件53的数量。如后面将要描述的，每个单位密封区域的发光元件53的数量可以是两个之外的数量。相同的描述适用于上部光学元件72。
图6是示出了图4所示的下部电极81的结构的示例的平面图。根据本实施方式的每个下部电极81可以如这些示例中那样构造。
在图6中的A所示的示例中，下部电极81包括具有环形形状的多个电极81a。这些电极81a围绕上述中心轴C同心布置。例如，在实现具有相对于中心轴C对称的形状的透镜L1时，这种下部电极81是有用的。此外，通过在电极81a之间设置电阻器，还可以从透镜L1输出具有渐变度的光。理想地，电极81a可以彼此独立地被驱动。应注意，每个电极81a的形状可以是方形以外的形状(诸如圆形或椭圆形)。此外，电极81a之间的间距可以针对每对相邻的电极81a而不同，并且例如，离中心轴C越远，间距越小。
在图6中的B所示的示例中，下部电极81包括以方形格子形状(二维阵列图案)布置的多个电极81b。例如，当精细地控制透镜L1的形状时，这种下部电极81是有用的。理想地，电极81b可以彼此独立地驱动。
当除了下部电极81之外的电极被制成单独电极时，电极可以如在这些示例中那样构造。
在下文中，将参考图7至图14描述根据本实施方式的各种修改的发光装置1。
图7是示出根据第一实施方式的修改的发光装置1的结构的截面图。
根据本修改的上部光学元件72包括非液晶的透镜L2，而不是用作透镜L2的液晶层95。根据本修改的透镜L2是形成在透镜膜98的表面上的凸透镜。透镜膜98例如是氧化硅膜。根据本修改的透镜L2可以是凸透镜之外的透镜(例如，凹透镜)。
例如，当通过透镜膜98的加工容易地形成透镜L2时，可以采用这种结构。
图8是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置1的结构的截面图。
根据本修改的下部光学元件71包括多个非液晶的透镜L1，而不是用作多个透镜L1的液晶层85。根据本修改的透镜L1是形成在透镜膜88内部的第一透镜膜88a与第二透镜膜88b之间的界面上的凸透镜或凹透镜。第一透镜膜88a和第二透镜膜88b例如是由彼此不同的材料形成的透明膜。图8所示的两个透镜L1可以两者都是凸透镜，可以两者都是凹透镜，或者可以是其他透镜。
例如，当通过透镜膜88的加工容易地形成透镜L1时，可以采用这种结构。
图9是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置1的结构的截面图。
根据本修改的下部光学元件71具有与图8所示的下部光学元件71相同的结构。另一方面，根据本修改的上部光学元件72被夹在上表面具有凸部74a和凹部74b的基板74与下表面具有凸部75a和凹部75b的基板75之间。基板74是根据本公开的第一基板的示例，并且基板75是根据本公开的第二基板的示例。
凸部74a、75a布置在左侧发光元件53的+Z方向。凸部74a用作透镜L2之前的级的凸透镜，并且凸部75a用作透镜L2之后的级的凹透镜。凸部74a与75a之间的间隙比基板74与75之间的其他部分的间隙窄。
凹部74b、75b布置在右侧发光元件53的+Z方向。凹部74b用作透镜L2之前的级的凹透镜，并且凹部75b用作透镜L2之后的级的凸透镜。凹部74b与75b之间的间隙比基板74与75之间的其他部分的间隙宽。
根据本修改，输出到校正透镜46的光不仅可以通过透镜L1和L2来调节，还可以通过由凸部74a和75a以及凹部74b和75b产生的透镜来调节。因此，例如，可以进一步减小校正透镜46的像差。
应注意，根据本修改的下部光学元件71可以具有与图4所示的下部光学元件71相同的结构。另外，虽然基板74和75两者在本修改中都具有透镜，但也可以仅一个基板具有透镜。
图10是示出了根据第一实施方式的另一修改的发光装置1的结构的截面图。
在根据本修改的下部光学元件71中，间隙材料86和液晶密封件87也设置在光透射区域R之间。因此，液晶层85针对每个发光元件53被划分并且被密封以便与发光元件53一一对应。
以类似的方式，在根据本修改的上部光学元件72中，间隙材料96和液晶密封件97也设置在光透射区域R之间。因此，液晶层95针对每个发光元件53被划分并且被密封以便与发光元件53一一对应。
根据诸如图10所示的下部光学元件71，例如，可以针对每个单独的发光元件53更容易地控制液晶层85。以类似的方式，根据如图10所示的上部光学元件72，例如，可以针对每个单独的发光元件53更容易地控制液晶层95。
另一方面，根据如图4所示的下部光学元件71，例如，可以更容易地控制用于多个发光元件53的液晶层85。以类似的方式，根据如图4所示的上部光学元件72，例如，可以更容易地控制用于多个发光元件53的液晶层95。例如，当要生成如图4所示的大透镜L2时，这是有用的。注意，图10所示的透镜L2是与透镜L1相似的小透镜。
图11是示出图10所示的下部光学元件71的结构的示例的平面图。
图11示出了下部光学元件71的下部电极81、液晶层85和液晶密封件87之间的位置关系。图11还示出了发光元件53的位置和光透射区域R的位置。
在图11所示的区域中，用于两个发光元件53的液晶层85被液晶密封件87针对每个发光元件53包围。例如，在根据本修改的下部光学元件71中，用于N个发光元件53的液晶层85被划分为N个区域并且被密封，其中，N是等于或大于2的整数。以这种方式，根据本修改的液晶层85被划分为多个区域并且被密封以与发光元件53一一对应，多个区域的数量与发光元件53的数量相同。相同的描述适用于上部光学元件72。
图12是示出根据第一实施方式的另一修改的发光装置1的结构的截面图。
根据本修改的下部光学元件71包括设置在基板73与74之间的柱89。虽然柱89以类似于图10所示的液晶密封件87的方式设置在光透射区域R之间，但是柱89不会针对每个发光元件53划分液晶层85。柱89可以由任何材料形成，只要该材料使得能够调整基板73与74之间的间隙即可。
以类似的方式，根据本修改的上部光学元件72包括设置在基板74与75之间的柱99。虽然柱99以类似于图10所示的液晶密封件97的方式设置在光透射区域R之间，但是柱99不会针对每个发光元件53划分液晶层95。柱99可以由任何材料形成，只要该材料使得能够调整基板74与75之间的间隙即可。
图13是示出图12所示的下部光学元件71的结构的示例的平面图。
图13示出了下部光学元件71的下部电极81、液晶层85、液晶密封件87和柱89之间的位置关系。图13还示出了发光元件53的位置和光透射区域R的位置。
在图13所示的区域(单位密封区域)中，用于两个发光元件53的液晶层85被液晶密封件87以环形包围。根据本修改的下部光学元件71包括多个这种单位密封区域。例如，根据本修改的下部光学元件71在四个单位密封区域内部包括用于八个发光元件53的四个液晶层85。以这种方式，根据本修改的液晶层85被划分为多个单位密封区域并被密封，多个单位密封区域的数量小于发光元件53的数量。此外，每个单位密封区域包括在光透射区域R之间的柱89。相同的描述适用于上部光学元件72。
图14是示出图4所示的下部光学元件71的结构的各种示例的平面图。
图14中的A示出了两个单位密封区域。每个单位密封区域具有图5所示的结构。在图14的A中，用于四个发光元件53的两个液晶层85设置在两个单位密封区域内部。
虽然图14中的B示出与图14中的A相同大小的区域，但是去除了两个单位密封区域之间的液晶密封件87。图14中的B所示的区域可以描述为设置有用于四个发光元件53的单个液晶层85的单个单位密封区域。以这种方式，每单位密封区域的发光元件53的数量可以是四个而不是两个。根据本示例的下部光学元件71包括这样的单位密封区域。
虽然图14中的C示出与图14中的B相同大小的区域，但是图14中的C进一步示出了一个发光元件53和一个光透射区域R。图14中的C所示的区域可以被描述为设置有用于五个发光元件53的单个液晶层85的单个单位密封区域。以这种方式，每单位密封区的发光元件53的数量可以是任意数量。根据本示例的下部光学元件71包括这样的单位密封区域。
如上所述，根据本实施方式的发光装置1包括用作多个透镜L1的液晶层85和用作透镜L2的液晶层95。因此，根据本实施方式，可以通过透镜L1和L2适当地控制从多个发光元件53发射的光。例如，通过调节透镜L1和L2，可以使来自发光元件53的光适当地准直。
(第二实施方式)
图15是示出根据第二实施方式的发光装置1的结构的截面图。
根据本实施方式的发光装置1具有与图8所示的发光装置1类似的结构。然而，根据本实施方式的上部光学元件72包括用作衍射光栅G2的液晶层95。该衍射光栅G2还可以被称为衍射光学元件(DOE)。例如，衍射光栅G2具有交替地包括在Y方向延伸的多个遮光部分和多个透光部分的形状。
根据本实施方式的发光装置1进一步包括作为设置在基板75上方的光学元件79的两个透镜79a和79b。虽然透镜79a和79b在图15中分别是凸透镜和凹透镜，但是透镜79a和79b可以是其他透镜。
根据本实施方式的衍射光栅G2可以在将经由单个透镜L1入射的光从单个发光元件53输出到透镜79a与将该光输出到透镜79b之间进行切换。例如，当向液晶层95施加给定电压时，光从衍射光栅G2输出到透镜79a。此外，当向液晶层95施加另一电压时，光从衍射光栅G2输出到透镜79b。以这种方式，根据本实施方式的衍射光栅G2可以用作控制光路的棱镜。
在本实施方式中，产生这种效果的衍射光栅G2由液晶层95实现。因此，可以通过液晶层95(光学可变衍射光栅)的驱动来改变衍射光栅G2的特性。例如，可以将衍射光栅G2的遮光部分的宽度、长度和间距以及衍射光栅G2的透光部分的宽度、长度和间距调节为适于将光输出到透镜79a和透镜79b的值。另外，通过对衍射光栅G2的特性进行各种调节，可以减少发光装置1的光学元件的数量，并且可以实现发光装置1的小型化和轻量化。以这种方式，根据本实施方式，可以通过液晶层95内部的衍射光栅G2适当地控制从发光元件53发射的光。
图16是示出图15所示的下部电极91的结构的示例的平面图。根据本实施方式的下部电极91可以如在该示例中那样构造。
在图16所示的示例中，下部电极91包括彼此平行布置的多个线状电极91a。电极91a在X方向上彼此相邻，并且在Y方向上延伸。当从下部电极91向液晶层95施加电压时，在液晶层95内部产生衍射光栅G2，并且入射至衍射光栅G2的光被输出至透镜79a或透镜79b。由于电极91a被成形为与衍射光栅G2的遮光部分以及透光部分以类似地方式在Y方向上延伸，因此电极91a适合于在液晶层95内部生成衍射光栅G2。理想地，可以彼此独立地驱动电极91a。此外，以类似于下部电极91的方式或者代替下部电极91，上部电极92可以如在该示例中那样构造。
图17是示出根据第二实施方式的修改的上部光学元件72的结构的平面图。
根据本修改的下部光学元件72包括侧电极91′和92′而不是下部电极91和上部电极92。与下部电极91和上部电极92布置在液晶层95的下表面和上表面上以便夹持液晶层95相反，侧电极91′和92′布置在液晶层95的侧表面上以便夹持液晶层95。液晶层95的下表面、上表面和侧表面分别是根据本公开的液晶层的第一表面、第二表面和第三表面的示例。在本实施方式中，侧电极91′布置在液晶层95的-X方向上的侧表面上，并且侧电极92′布置在液晶层95的+X方向上的侧表面上。
利用根据本修改的侧电极91′和92′，可以向在Z方向上行进的光施加在X方向上改变的电压。因此，例如，可以通过液晶层95改变光的偏振方向。虽然在本修改中，下部光学元件72包括侧电极91′和92′而不是下部电极91和上部电极92，但是可替换地，除了下部电极91和上部电极92之外，下部光学元件72可以包括侧电极91′和92′。
应注意，根据本修改的侧电极91′和92′可以被配置为不透明电极而不是被配置为透明电极。这是因为根据本修改的侧电极91′和92′在光透射区域R外部的布置消除了光通过侧电极91′和92′的需要。
如上所述，根据本实施方式的发光装置1包括用作衍射光栅G2的液晶层95。因此，根据本实施方式，可以通过衍射光栅G2适当地控制从发光元件53发射的光。例如，通过调节衍射光栅G2，可以将来自发光元件53的光输出到透镜79a的位置和透镜79b的位置。
应注意，根据本实施方式的液晶层95可以被控制以便不仅能够将来自发光元件53的光输出到透镜79a或透镜79b，而且能够以与稍后描述的第三实施方式类似的方式遮挡来自发光元件53的光。因此，可以执行在将光输出到透镜79a或透镜79b与遮挡光之间的切换。
(第三实施方式)
图18是示出根据第三实施方式的发光装置1的结构的截面图。
根据本实施方式的发光装置1具有与图8所示的发光装置1类似的结构。然而，根据本实施方式的上部光学元件72包括用作光阀的液晶层95。
根据本实施方式的液晶层95可以在透射从发光元件53经由透镜L1入射的光与遮挡光之间切换。例如，当向液晶层95施加给定电压时，液晶层95的光阀打开，并且来自透镜L1的光透射通过液晶层95。此外，当向液晶层95施加另一电压时，液晶层95的光阀关闭，并且来自透镜L1的光被液晶层95遮挡。在这种情况下，液晶层95可以吸收来自透镜L1的光或反射来自透镜L1的光。
在本实施方式中，产生这种效果的光阀通过液晶层95实现。因此，可以通过液晶层95(光学可变光阀)的驱动来改变光阀的特性。例如，可以将光阀打开时的透光率调节为期望值。另外，通过对光阀的特性进行各种调节，可以减少发光装置1的光学元件的数量，并且可以实现发光装置1的小型化和轻量化。以这种方式，根据本实施方式，可以由液晶层95内部的光阀适当地控制从发光元件53发射的光。
应注意，根据本实施方式的下部电极91和上部电极92的形状可以是任何形状，只要可以在液晶层95内部产生光阀即可。
图19是示出根据第三实施方式的发光装置1的操作示例的时序图。
图19示出了发光装置1的激活、发光元件53的驱动、液晶层95的驱动、以及光到对象的投影(参考图1)的时序。在图19所示的示例中，当发光装置1被激活时，发光元件53被连续驱动并连续发光。另一方面，控制液晶层95，使得交替地重复驱动状态和非驱动状态。因此，操作液晶层95内部的光阀，使得交替地重复接通(光透射)状态和断开(遮光)状态。因此，即使发光元件53连续发光，投影到对象的光也变化，使得交替地重复接通状态和断开状态。因此，可以用以脉冲状的方式变化的光照射对象。
如上所述，根据本实施方式的发光装置1包括用作光阀的液晶层95。因此，根据本实施方式，可以通过光阀适当地控制从发光元件53发射的光。
(第一实施方式的修改)
图20是示出根据第一实施方式的各种修改的发光装置1的结构的截面图。
在图20中的A所示的修改中，上部光学元件72不堆叠在下部光学元件71上，而是布置在与下部光学元件71分离的位置处。根据本修改的上部光学元件72接收通过第一光学元件71并且被反射镜101反射的光。
即使在图20中的B所示的修改中，上部光学元件72也不堆叠在下部光学元件71上，而是布置在与下部光学元件71分离的位置处。根据本修改的上部光学元件72用液晶层95反射通过第一光学元件71的光。
即使在图20中的C所示的修改中，上部光学元件72也不堆叠在下部光学元件71上，而是布置在与下部光学元件71分离的位置处。根据本修改的上部光学元件72接收通过下部光学元件71并且被反射镜102反射的光并且用液晶层95反射光。液晶层95反射的光被反射镜102反射并照射对象。另外，被对象反射的光透射通过反射镜102并由传感器103接收。例如，传感器103是图1所示的图像传感器21。
根据这些修改，例如，可以自由地设计对下部光学元件71与上部光学元件72之间的光的控制以及下部光学元件71与第二光学元件72之间的位置关系。应注意，根据修改的上部光学元件72无需布置在比下部光学元件71的位置高的位置处。此外，根据修改的液晶层95可以用作除了透镜L2之外的光学元件。
虽然根据每个实施方式或其修改的发光装置1用作测距装置的光源，但是可以在其他方面使用发光装置1。例如，发光装置1可以用作诸如打印机的光学装置的光源或用作照明装置。
虽然上面已经描述了本公开的实施方式，但是在不脱离本公开的主旨的情况下，可以实现实施方式的各种修改。例如，两个或更多个实施方式可以被组合和实现。
本公开还可以配置如下。
(1)
一种发光装置，包括：
基板；
多个发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从多个发光元件发射的光入射至光学元件，其中，
光学元件包括被配置为用作透镜的液晶层。
(2)
根据(1)的发光装置，其中，
光学元件包括：
第一光学元件，从多个发光元件发射的光入射至第一光学元件；以及
第二光学元件，通过第一光学元件的光入射至第二光学元件，其中，
第一光学元件和第二光学元件中的至少任一个包括被配置为用作透镜的液晶层。
(3)
根据(2)的发光装置，其中，
第一光学元件包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从多个发光元件发射的光入射至第一透镜；并且
第二光学元件包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过多个第一透镜的光入射到第二透镜。
(4)
根据(2)的发光装置，其中，
第一光学元件包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从多个发光元件发射的光入射至第一透镜；并且
第二光学元件包括非液晶的第二透镜，通过多个第一透镜的光入射到该第二透镜。
(5)
根据(2)的发光装置，其中，
第一光学元件包括非液晶的多个第一透镜，从多个发光元件发射的光入射到该多个第一透镜；并且
第二光学元件包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过多个第一透镜的光入射到第二透镜。
(6)
根据(1)的发光装置，其中，
光学元件包括：
第一电极，设置在液晶层的基板的一侧；以及
第二电极，设置在液晶层的与基板相对的一侧。
(7)
根据(6)的发光装置，其中，第一电极或第二电极包括具有环形形状的多个电极。
(8)
根据(6)的发光装置，其中，第一电极或第二电极包括以方形格子形状布置的多个电极。
(9)
根据(1)的发光装置，其中，
液晶层夹在第一基板与第二基板之间；并且
透镜设置在第一基板和第二基板中的至少任一个的表面上。
(10)
根据(1)的发光装置，其中，液晶层被划分为多个区域并且被密封以与多个发光元件一一对应。
(11)
根据(1)的发光装置，其中，液晶层被划分为多个区域并且被密封，多个区域的数量小于多个发光元件的数量。
(12)
根据(1)的发光装置，其中，基板是包含镓(Ga)和砷(As)的半导体基板。
(13)
根据(1)的发光装置，其中，从多个发光元件发射的光在基板内部从第一表面透射至第二表面并且入射至光学元件。
(14)
根据(1)的发光装置，其中，基板的第一表面是基板的前表面，并且基板的第二表面是基板的后表面。
(15)
根据(1)的发光装置，进一步包括驱动装置，该驱动装置经由多个发光元件设置在基板的第一表面侧上并且被配置为驱动多个发光元件。
(16)
根据(15)的发光装置，其中，驱动装置被配置为在单个基础上驱动多个发光元件。
(17)
根据(15)的发光装置，其中，驱动装置进一步被配置为驱动液晶层。
(18)
根据(2)的发光装置，其中，第二光学元件被配置为接收通过第一光学元件并且被反射镜反射的光、反射通过第一光学元件的光、或者接收通过第一光学元件并且通过反射镜的光。
(19)
一种发光装置，包括：
基板；
发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从发光元件发射的光入射至光学元件，其中，
光学元件包括被配置为用作衍射光栅的液晶层。
(20)
根据(19)的发光装置，其中，
光学元件包括：
第一电极，设置在液晶层的基板的一侧；以及
第二电极，设置在液晶层的与基板相对的一侧。
(21)
根据(20)的发光装置，其中，第一电极或第二电极包括彼此平行布置的多个线状电极。
(22)
根据(19)的发光装置，其中，
液晶层具有位于基板的一侧的第一表面、位于与基板相对的一侧的第二表面以及位于第一表面与第二表面之间的第三表面；并且
光学元件包括第一电极和第二电极，该第一电极和第二电极被设置为将液晶层夹在液晶层的第三表面上。
(23)
一种发光装置，包括：
基板；
发光元件，设置在基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在基板的第二表面侧，并且从发光元件发射的光入射至光学元件，其中，
光学元件包括被配置为用作光阀的液晶层。
(24)
根据(23)的发光装置，其中，在从发光元件连续地发射光的同时，发光装置通过控制光阀的接通/断开来控制从发光装置发射的光的接通/断开。
参考标记列表
1 发光装置
2 成像装置
3 控制装置
11 发光单元
12 驱动电路
13 电源电路
14 发光侧光学系统
21 图像传感器
22 图像处理单元
23 成像侧光学系统
31 测距单元
41 LD芯片
42 LDD基板
43 安装基板
44 散热基板
45 校正透镜保持单元
46 校正透镜
47 布线
48 凸块
51 基板
52 层压膜
53 发光元件
54 阳极电极
55 阴极电极
61 基板
62 连接焊盘
71 下部光学元件
72 上部光学元件
73、74、75 基板
74a、75a 凸部
74b、75b 凹部
76 布线
77 液晶驱动单元
78 液晶驱动元件
79 光学元件
79a、79b 透镜
81 下部电极
81a、81b 电极
82 上部电极
83 下部取向膜
84 上部取向膜
85 液晶层
86 间隙材料
87 液晶密封件
88 透镜膜
88a 第一透镜膜
88b 第二透镜膜
89 柱
91 下部电极
91' 侧电极
91a 电极
92 上部电极
92' 侧电极
93 下部取向膜
94 上部取向膜
95 液晶层
96 间隙材料
97 液晶密封件
98 透镜膜
99 柱
101 反射镜
102 反射镜
103 传感器。

Claims (24)

1.一种发光装置，包括：
基板；
多个发光元件，设置在所述基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在所述基板的第二表面侧，并且从所述多个发光元件发射的光入射至所述光学元件，其中，
所述光学元件包括被配置为用作透镜的液晶层。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述光学元件包括：
第一光学元件，从所述多个发光元件发射的光入射至所述第一光学元件；以及
第二光学元件，通过所述第一光学元件的光入射至所述第二光学元件，其中，
所述第一光学元件和所述第二光学元件中的至少任一个包括被配置为用作透镜的液晶层。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第一光学元件包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从所述多个发光元件发射的光入射至所述多个第一透镜；并且
所述第二光学元件包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过所述多个第一透镜的光入射至所述第二透镜。
4.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第一光学元件包括被配置为用作多个第一透镜的液晶层，从所述多个发光元件发射的光入射至所述多个第一透镜；并且
所述第二光学元件包括非液晶的第二透镜，通过所述多个第一透镜的光入射至所述第二透镜。
5.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第一光学元件包括非液晶的多个第一透镜，从所述多个发光元件发射的光入射至所述多个第一透镜；并且
所述第二光学元件包括被配置为用作第二透镜的液晶层，通过所述多个第一透镜的光入射至所述第二透镜。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述光学元件包括：
第一电极，设置在所述液晶层的所述基板的一侧；以及
第二电极，设置在所述液晶层的与所述基板相对的一侧。
7.根据权利要求6所述的发光装置，所述第一电极或第二电极包括具有环形形状的多个电极。
8.根据权利要求6所述的发光装置，其中，所述第一电极或所述第二电极包括以方形格子形状布置的多个电极。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述液晶层夹在第一基板与第二基板之间；并且
透镜设置在所述第一基板和所述第二基板中的至少任一个的表面上。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述液晶层被划分为多个区域并且被密封以与所述多个发光元件一一对应。
11.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述液晶层被划分为多个区域并且被密封，所述多个区域的数量小于所述多个发光元件的数量。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述基板是包含镓(Ga)和砷(As)的半导体基板。
13.根据权利要求1所述的发光装置，其中，从所述多个发光元件发射的光在所述基板内部从所述第一表面透射至所述第二表面并且入射至所述光学元件。
14.根据权利要求1所述的发光装置，所述基板的所述第一表面是所述基板的前表面，并且所述基板的所述第二表面是所述基板的后表面。
15.根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括驱动装置，所述驱动装置经由所述多个发光元件设置在所述基板的所述第一表面侧并且被配置为驱动所述多个发光元件。
16.根据权利要求15所述的发光装置，其中，所述驱动装置被配置为在单个基础上驱动所述多个发光元件。
17.根据权利要求15所述的发光装置，其中，所述驱动装置进一步被配置为驱动所述液晶层。
18.根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述第二光学元件被配置为接收通过所述第一光学元件并被反射镜反射的光、反射通过所述第一光学元件的光、或者接收通过所述第一光学元件并通过反射镜的光。
19.一种发光装置，包括：
基板；
发光元件，设置在所述基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在所述基板的第二表面侧，并且从所述发光元件发射的光入射至所述光学元件，其中，
所述光学元件包括被配置为用作衍射光栅的液晶层。
20.根据权利要求19所述的发光装置，其中，
所述光学元件包括：
第一电极，设置在所述液晶层的所述基板的一侧；以及
第二电极，设置在所述液晶层的与所述基板相对的一侧。
21.根据权利要求20所述的发光装置，所述第一电极或所述第二电极包括彼此平行布置的多个线状电极。
22.根据权利要求19所述的发光装置，其中，
所述液晶层具有位于所述基板的一侧的第一表面、位于与所述基板相对的一侧的第二表面以及位于所述第一表面与所述第二表面之间的第三表面；并且
所述光学元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被设置为将所述液晶层夹在所述液晶层的所述第三表面上。
23.一种发光装置，包括：
基板；
发光元件，设置在所述基板的第一表面侧；以及
光学元件，设置在所述基板的第二表面侧，并且从所述发光元件发射的光入射至所述光学元件，其中，
所述光学元件包括被配置为用作光阀的液晶层。
24.根据权利要求23所述的发光装置，其中，在从所述发光元件连续地发射光的同时，所述发光装置通过控制所述光阀的接通/断开来控制从所述发光装置发射的光的接通/断开。
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