JP2021136306A - 発光装置、光学装置及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子が放熱基材の表面側に設けられた発光装置において、発光素子に電流を供給する容量素子が放熱基材の外部に設けられている構成と比較し、発光素子をローサイド駆動する場合に、回路インダクタンスの低減と、放熱性を向上させた発光装置などを提供する。【解決手段】発光装置は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性の基材１００と、カソード電極及びアノード電極を有し、基材の表面側に設けられた発光素子２０と、基材１００に設けられ、発光素子に電流を供給する容量素子７０Ａ及び７０Ｂと、基材１００の裏面側に設けられ、外部の基準電位に接続される基準電位配線１１３Ｂと、を備え、基準電位配線１１３Ｂは容量素子７０Ａ及び７０Ｂに接続され、且つ、カソード電極及びアノード電極から絶縁されている。【選択図】図７

Description

本発明は、発光装置、光学装置及び情報処理装置に関する。

特許文献１には、光透過性を有するセラミック基板と、前記セラミック基板の表面に搭載された発光素子と、前記発光素子に電力を供給するための配線パターンと、光反射性を有する金属からなるメタライズ層と、を備えており、前記メタライズ層は、前記発光素子から出射された光を反射するように前記セラミック基板の内部に形成されている発光装置が記載されている。

特開２００８−２５２１２９号公報

発光素子が放熱基材の表面側に設けられた発光装置において、発光素子に電流を供給する容量素子が放熱基材の外部に設けられている構成と比較し、発光素子をローサイド駆動する場合に、回路インダクタンスの低減と、放熱性を向上させた発光装置などを提供する。

請求項１に記載の発明は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性の基材と、カソード電極及びアノード電極を有し、前記基材の表面側に設けられた発光素子と、前記基材に設けられ、前記発光素子に電流を供給する容量素子と、前記基材の裏面側に設けられ、外部の基準電位に接続される基準電位配線と、を備え、前記基準電位配線は前記容量素子に接続され、且つ、前記カソード電極及び前記アノード電極から絶縁されている発光装置である。
請求項２に記載の発明は、前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の一方に接続された第１の表面配線を有し、前記発光素子は、前記第１の表面配線上に設けられ、前記基準電位配線は、前記第１の表面配線の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１に記載の発光装置である。
請求項３に記載の発明は、前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の一方に接続された第１の表面配線と、前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の他方に接続された第２の表面配線と、を有し、前記基準電位配線は、前記第１の表面配線又は前記第２の表面配線の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１に記載の発光装置である。
請求項４に記載の発明は、前記基準電位配線は、前記第１の表面配線及び前記第２の表面配線それぞれの少なくとも一部と上面視で重なっている請求項３に記載の発光装置である。
請求項５に記載の発明は、前記基準電位配線は、前記発光素子の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項６に記載の発明は、前記基材の裏面側に設けられ、前記第１の表面配線と接続された第１の裏面配線と、前記基材の裏面側に設けられ、前記第２の表面配線と接続された第２の裏面配線と、を有し、前記第１の裏面配線の面積及び前記第２の裏面配線の面積の少なくとも一方よりも前記基準電位配線の面積の方が大きい請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項７に記載の発明は、前記基材の裏面側に設けられ、前記第１の表面配線と接続された第１の裏面配線と、前記基材の裏面側に設けられ、前記第２の表面配線と接続された第２の裏面配線と、を有し、前記第１の裏面配線の面積及び前記第２の裏面配線の面積のそれぞれよりも前記基準電位配線の面積の方が大きい請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項８に記載の発明は、前記容量素子は、前記基材の表面側に設けられ、前記基準電位配線は、上面視で前記容量素子を包含する面積を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項９に記載の発明は、前記基材は、全体がセラミック材料で構成されている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記発光素子は、垂直共振器面発光レーザ素子である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記発光素子は複数の発光素子を有する発光素子アレイである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記発光素子から出射された光を拡散して外部に照射する拡散部材を有する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記発光素子と接続され、当該発光素子をローサイド駆動する駆動部を有する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置が備える発光素子から出射され被測定物で反射された反射光を受光する受光部と、を備え、前記受光部は、前記発光素子から光が出射されてから当該受光部で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する光学装置である。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の光学装置と、前記光学装置が備える光源から出射され被測定物で反射され、当該光学装置が備える受光部が受光した反射光に基づき、当該被測定物の三次元形状を特定する形状特定部と、を備える情報処理装置である。
請求項１６に記載の発明は、前記形状特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、を備える請求項１５に記載の情報処理装置である。
請求項１７に記載の発明は、絶縁性の第１の基材と、カソード電極及びアノード電極を有し、前記第１の基材の表面側に設けられた発光素子と、前記第１の基材に設けられ、前記発光素子に電流を供給する容量素子と、前記第１の基材の裏面側に設けられ、前記容量素子に接続されるとともに、前記カソード電極及び前記アノード電極から絶縁されている裏面配線と、前記第１の基材の熱伝導率よりも小さい絶縁性の第２の基材で構成され、当該第１の基材を搭載する配線基板と、を備え、前記裏面配線は、前記配線基板に含まれる互いに絶縁された複数の配線のうち、面積が最も大きい配線に接続されている発光装置である。

請求項１、１７に記載の発明によれば、発光素子に電流を供給する容量素子が基材の外部に設けられている構成と比較し、発光素子をローサイド駆動する場合に、回路インダクタンスが低減し、放熱性が向上する。
請求項２に記載の発明によれば、基準電位配線が、第１の表面配線の少なくとも一部と重なっていない場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側から外部に放熱させやすい。
請求項３に記載の発明によれば、基準電位配線が、第１の表面配線及び第２の表面配線のいずれにも重なっていない場合と比較し、基準電位配線の面積を大きくできる。
請求項４に記載の発明によれば、基準電位配線が、第１の表面配線及び第２の表面配線のいずれか一方のみと重なっている場合と比較し、基準電位配線の面積を大きくできる。
請求項５に記載の発明によれば、基準電位配線が、発光素子と上面視で重なっていない場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側からより外部に放熱させやすい。
請求項６に記載の発明によれば、第１の裏面配線の面積および第２の裏面配線の面積のそれぞれよりも基準電位配線の面積の方が小さい場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側から外部に放熱させやすい。
請求項７に記載の発明によれば、第１の裏面配線の面積及び第２の裏面配線の面積の一方のみが基準電位配線の面積の方より大きい場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側から外部に放熱させやすい。
請求項８に記載の発明によれば、容量素子を包含しない面積を有する場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側から外部に放熱させやすい。
請求項９に記載の発明によれば、全体がセラミック材料で構成されている基材よりも熱伝導率が低い基材を使用する場合と比較し、発光素子の熱を基材の裏面側から外部に放熱させやすい。
請求項１０に記載の発明によれば、発光素子がＬＥＤ素子である場合と比較し、広がり角が狭い光が出射される。
請求項１１に記載の発明によれば、単一の発光素子のみの場合と比較し、出射光量を大きくしやすい。
請求項１２に記載の発明によれば、光拡散部材を有しない場合と比較し、光源から出射された光をより広い範囲に照射できる。
請求項１３に記載の発明によれば、発光素子をハイサイド駆動する場合に比較し、発光素子を駆動しやすい。
請求項１４に記載の発明によれば、三次元測定が行える光学装置が提供される。
請求項１５に記載の発明によれば、三次元形状を測定できる情報処理装置が提供される。
請求項１６に記載の発明によれば、三次元形状に基づく認証処理を搭載した情報処理装置が提供される。

情報処理装置の一例を示す図である。 情報処理装置の構成を説明するブロック図である。 光源の平面図である。 光源における１個のＶＣＳＥＬの断面構造を説明する図である。 光拡散部材の一例を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図である。 ローサイド駆動により光源を駆動する場合の等価回路の一例を示す図である。 第１の実施の形態が適用される発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での断面図である。 配線基板に設けられた配線及び放熱基材に設けられた配線を説明する図である。（ａ）は、配線基板に設けられた配線、（ｂ）は、放熱基材の表面側に設けられた配線、（ｃ）は、放熱基材の裏面側に設けられた配線である。 第１の実施の形態が適用される発光装置をさらに説明する図である。 第１の実施の形態が適用されない発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＢ−ＸＢ線での断面図である。 第１の実施の形態が適用されない発光装置における配線基板に設けられた配線及び放熱基材に設けられた配線を説明する図である。（ａ）は、配線基板に設けられた配線、（ｂ）は、放熱基材の表面側に設けられた配線、（ｃ）は、放熱基材の裏面側に設けられた配線である。 第１の実施の形態が適用されない発光装置をさらに説明する図である。 第２の実施の形態が適用される発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。 第２の実施の形態が適用される発光装置における配線基板に設けられた配線及び放熱基材に設けられた配線を説明する図である。（ａ）は、配線基板に設けられた配線、（ｂ）は、放熱基材の表面側に設けられた配線、（ｃ）は、放熱基材の裏面側に設けられた配線である。 第２の実施の形態が適用される発光装置をさらに説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
情報処理装置は、その情報処理装置にアクセスしたユーザがアクセスすることが許可されているか否かを識別し、アクセスが許可されているユーザであることが認証された場合にのみ、自装置（情報処理装置）の使用を許可するようになっていることが多い。これまで、パスワード、指紋、虹彩などにより、ユーザを認証する方法が用いられてきた。最近では、さらにセキュリティ性の高い認証方法が求められている。この方法として、ユーザの顔の形状など、三次元像による認証が行われるようになっている。
ここでは、情報処理装置は、一例として携帯型情報処理端末であるとして説明し、三次元像として捉えられた顔の形状を認識することで、ユーザを認証するとして説明する。なお、情報処理装置は、携帯型情報処理端末以外のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置に適用しうる。
さらに、本実施の形態で説明する構成、機能、方法等は、顔以外の三次元像の認識にも適用しうる。すなわち、顔以外の物体の形状を対象とした三次元像を取得して、それを認識することに適用してもよい。ここでは、三次元像を取得して認識する物体を被測定物と表記する。被測定物には、顔も含まれる。また、被測定物までの距離は問わない。

［第１の実施の形態］
（情報処理装置１）
図１は、情報処理装置１の一例を示す図である。前述したように、情報処理装置１は、一例として携帯型情報処理端末である。
情報処理装置１は、ユーザインターフェイス部（以下では、ＵＩ部と表記する。）２と三次元像を取得する光学装置３とを備える。ＵＩ部２は、例えばユーザに対して情報を表示する表示デバイスとユーザの操作により情報処理に対する指示が入力される入力デバイスとが一体化されて構成されている。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであり、入力デバイスは、例えばタッチパネルである。

光学装置３は、発光装置４と、三次元センサ（以下では、３Ｄセンサと表記する。）５とを備える。発光装置４は、三次元像を取得する対象である被測定物、ここで説明する例では顔に向けて光を照射する。３Ｄセンサ５は、発光装置４が照射して顔で反射されて戻ってきた光を取得する。ここでは、光の飛行時間による、いわゆるＴｏＦ（Time of Flight）法に基づいて、顔の三次元像を取得するとする。上述したように、顔以外の三次元像を取得してもよい。三次元像を取得することを、３Ｄセンシングと表記することがある。また、三次元像を三次元形状と表記することがある。また、三次元像の取得又は三次元形状の取得を三次元像の計測又は三次元形状の計測と表記することがある。３Ｄセンサ５は、受光部の一例である。

情報処理装置１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むコンピュータとして構成されている。なお、ＲＯＭには、不揮発性の書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリを含む。そして、ＲＯＭに蓄積されたプログラムや定数が、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵがプログラムを実行することによって、情報処理装置１が動作し、各種の情報処理が実行される。

図２は、情報処理装置１の構成を説明するブロック図である。
情報処理装置１は、上記した光学装置３と、光学装置制御部８と、システム制御部９とを備える。光学装置制御部８は、光学装置３を制御する。そして、光学装置制御部８は、形状特定部８１を含む。システム制御部９は、情報処理装置１全体をシステムとして制御する。そして、システム制御部９は、認証処理部９１を含む。そして、システム制御部９には、ＵＩ部２、スピーカ９２、二次元カメラ（図２では、２Ｄカメラと表記する。）９３などが接続されている。
以下、順に説明する。

光学装置３が備える発光装置４は、配線基板１０と、放熱基材１００と、光源２０と、光拡散部材３０と、駆動部５０と、保持部６０と、キャパシタ７０とを備える。さらに、発光装置４は、駆動部５０を動作させるために、抵抗素子６、キャパシタ７などの受動素子を備える。ここでは、キャパシタ７０として、２個を示している。２個のキャパシタ７０をキャパシタ７０Ａ、７０Ｂと表記する。なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを区別しない場合はキャパシタ７０と表記する。放熱基材１００は、基材の一例である。

キャパシタ７０は、１個でもよく、２個を超える数であってもよい。さらに、抵抗素子６及びキャパシタ７は、それぞれ１個であってもよく、複数であってもよい。ここでは、光源２０、駆動部５０及びキャパシタ７０以外の、３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７などの電気部品をそれぞれ区別しないで回路部品と表記することがある。キャパシタは、コンデンサ又は容量素子と呼ばれることがある。キャパシタ７０、ここでのキャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、容量素子の一例である。

発光装置４の放熱基材１００、駆動部５０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ、抵抗素子６及びキャパシタ７は、配線基板１０の表面側に設けられている。なお、３Ｄセンサ５が、配線基板１０の表面上に設けられていてもよい。光源２０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ及び保持部６０は、放熱基材１００の表面上に設けられている。そして、光拡散部材３０は、保持部６０上に設けられている。ここでは、放熱基材１００の外形と光拡散部材３０の外形とが同じであるとしている。これらの構成については、後述する図７から図９で詳細に説明する。ここで、表面とは、図２の紙面の表側を言う。より具体的には、配線基板１０においては、放熱基材１００が設けられている方を表面、表側、または表面側と言う。また、放熱基材１００においては、光源２０が設けられている方を表面、表側、または表面側という。

光源２０は、複数の発光素子が二次元に配列された発光素子アレイとして構成されている（後述する図３参照）。発光素子は、一例として垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。以下では、発光素子は垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬであるとして説明する。そして、垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬをＶＣＳＥＬと表記する。光源２０は放熱基材１００の表面上に設けられているので、光源２０は、放熱基材１００の表面に対して垂直に、放熱基材１００から離れる方向に光を出射する。なお、後述するように、光源２０における複数の発光素子が二次元に配列されていて、光を出射する光源２０の面を出射面と表記することがある。

光拡散部材３０は、入射した光を拡散して出射する部材である。光拡散部材３０は、光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを覆うように設けられている。つまり、光拡散部材３０は、放熱基材１００の表面上に設けられた保持部６０により、放熱基材１００上に設けられた光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂから予め定められた距離を離して設けられている。よって、光源２０が出射する光は、光拡散部材３０により拡散されて被測定物に照射される。

ＴｏＦ法により三次元センシングを行う場合、光源２０は、駆動部５０により、例えば、１００ＭＨｚ以上で、且つ、立ち上り時間が１ｎｓ以下のパルス光（以下では、出射光パルスと表記する。）を出射することが求められる。また、顔認証を例とする場合、光が照射される距離は１０ｃｍ程度から１ｍ程度である。そして、光が照射される範囲は、１ｍ角程度である。このため、光源２０は、大出力であって、光源２０の発する熱が効率よく放熱されることが求められる。なお、光が照射される距離を測定距離と表記し、光が照射される範囲を照射範囲又は測定範囲と表記する。また、照射範囲又は測定範囲に仮想的に設けられる面を照射面と表記する。

３Ｄセンサ５は、複数の受光セルを備える。例えば、各受光セルは、光源２０からの出射光パルスに対する被測定物からのパルス状の反射光（以下では、受光パルスと表記する。）を受光し、受光するまでの時間に対応する電荷を受光セル毎に蓄積する。３Ｄセンサ５は、各受光セルが２つのゲートとそれらに対応した電荷蓄積部とを備えたＣＭＯＳ構造のデバイスとして構成されている。そして、２つのゲートに交互にパルスを加えることによって、発生した光電子を２つの電荷蓄積部の何れかに高速に転送する。２つの電荷蓄積部には、出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じた電荷が蓄積される。そして、３Ｄセンサ５は、ＡＤコンバータを介して、受光セル毎に出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じたデジタル値を信号として出力する。すなわち、３Ｄセンサ５は、光源２０から光が出射されてから３Ｄセンサ５で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する。なお、ＡＤコンバータは、３Ｄセンサ５が備えてもよく、３Ｄセンサ５の外部に設けられてもよい。

光学装置制御部８の形状特定部８１は、３Ｄセンサ５が例えば前述のＣＭＯＳ構造のデバイスである場合、受光セル毎に得られるデジタル値を取得し、受光セル毎に被測定物までの距離を算出する。そして算出された距離により、被測定物の三次元像を特定し、特定結果を出力する。

システム制御部９の認証処理部９１は、形状特定部８１が特定した特定結果を取得し、特定結果である被測定物の三次元像がＲＯＭなどに予め蓄積された三次元像と一致する場合に、情報処理装置１の使用に関する認証処理を行う。なお、情報処理装置１の使用に関する認証処理とは、一例として、自装置である情報処理装置１の使用を許可するか否かの処理である。例えば、被測定物の三次元像が、ＲＯＭ等の記憶部材に記憶された顔の三次元像と一致すると判断される場合には、情報処理装置１が提供する各種アプリケーション等を含む情報処理装置１の使用を許可する。
上記の形状特定部８１及び認証処理部９１は、一例として、プログラムによって構成される。また、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路で構成されてもよい。さらには、プログラム等のソフトウエアとＡＳＩＣ等の集積回路とで構成されてもよい。

以上説明したように、顔認証を例とする場合、光源２０は、距離が１０ｃｍ程度から１ｍ程度で１ｍ角程度の照射範囲に光を照射することが求められる。そして、被測定物からの反射光を３Ｄセンサ５が受光することで、被測定物の三次元像が測定される。このことから、光源２０は大出力であることが求められる。このため、光源２０から熱が効率よく放熱されることが求められる。

図２では、光学装置３、光学装置制御部８及びシステム制御部９をそれぞれ分けて示したが、システム制御部９が光学装置制御部８を含んでいてもよい。また、光学装置制御部８が光学装置３に含まれていてもよい。さらに、光学装置３、光学装置制御部８及びシステム制御部９が一体に構成されていてもよい。

次に、発光装置４を構成する光源２０、光拡散部材３０、駆動部５０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを説明する。

（光源２０の構成）
図３は、光源２０の平面図である。光源２０は、複数のＶＣＳＥＬが二次元のアレイ状に配列されて構成されている。つまり、光源２０は、ＶＣＳＥＬを発光素子とする発光素子アレイとして構成されている。紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。なお、光源２０の表面とは、紙面の表側、つまり＋ｚ方向側の面を言い、光源２０の裏面とは、紙面の裏側、つまり−ｚ方向側の面を言う。光源２０の平面図とは、光源２０を表面側から見た図である。さらに説明すると、光源２０において、発光層（後述する活性領域２０６）として機能するエピタキシャル層が形成されている方を、光源２０の表面、表側、又は表面側という。

ＶＣＳＥＬは、半導体基板２００（後述する図４参照）上に積層された下部多層膜反射鏡と上部多層膜反射鏡との間に発光領域となる活性領域を設け、表面に対して垂直方向にレーザ光を出射させる発光素子である。このことから、ＶＣＳＥＬは、端面出射型のレーザを用いる場合と比較し、二次元のアレイ化が容易である。光源２０の備えるＶＣＳＥＬの数は、一例として、１００個〜１０００個である。なお、複数のＶＣＳＥＬは、互いに並列に接続され、並列に駆動される。上記のＶＣＳＥＬの数は一例であり、測定距離や測定範囲に応じて設定されればよい。

光源２０の表面には、複数のＶＣＳＥＬに共通のアノード電極２１８（後述する図４参照）が設けられている。光源２０の裏面には、カソード電極２１４が設けられている（後述する図４参照）。つまり、複数のＶＣＳＥＬは、並列接続されている。複数のＶＣＳＥＬを並列接続して駆動することで、ＶＣＳＥＬを個別に駆動する場合と比較し、強度の強い光が出射されて被測定物に照射される。

ここでは、光源２０は、表面側から見た形状（平面形状と表記することがある。）が四角形であるとする。そして、＋ｙ方向側の側面を側面２１Ａ、−ｙ方向側の側面を側面２１Ｂ、−ｘ方向側の側面を側面２２Ａおよび＋ｘ方向側の側面を側面２２Ｂと表記する。側面２１Ａと側面２１Ｂとが対向する。側面２２Ａと側面２２Ｂとは、それぞれが側面２１Ａと側面２１Ｂとをつなぐとともに、対向する。

（ＶＣＳＥＬの構造）
図４は、光源２０における１個のＶＣＳＥＬの断面構造を説明する図である。このＶＣＳＥＬは、λ共振器構造のＶＣＳＥＬである。紙面の上方向をｚ方向とし、＋ｚ方向を上側、−ｚ方向を下側と表記する。

ＶＣＳＥＬは、ｎ型のＧａＡｓなどの半導体基板２００上に、Ａｌ組成の異なるＡｌＧａＡｓ層を交互に重ねたｎ型の下部分布ブラック型反射鏡（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）２０２と、上部スペーサ層および下部スペーサ層に挟まれた量子井戸層を含む活性領域２０６と、Ａｌ組成の異なるＡｌＧａＡｓ層を交互に重ねたｐ型の上部分布ブラック型反射鏡２０８とが順に積層されて構成されている。以下では、分布ブラック型反射鏡をＤＢＲと表記する。

ｎ型の下部ＤＢＲ２０２は、Ａｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体として構成されている。下部ＤＢＲ２０２の各層は、厚さがλ／４ｎ_r（但し、λは発振波長、ｎ_rは媒質の屈折率）であり、交互に４０周期積層されている。キャリアとして、ｎ型不純物であるシリコンがドーピングされている。キャリア濃度は、例えば、３×１０¹⁸ｃｍ^-3である。

活性領域２０６は、下部スペーサ層と、量子井戸活性層と、上部スペーサ層とが積層されて構成されている。例えば、下部スペーサ層は、アンドープのＡｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層であり、量子井戸活性層は、アンドープのＩｎＧａＡｓ量子井戸層およびアンドープのＧａＡｓ障壁層であり、上部スペーサ層は、アンドープのＡｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層である。

ｐ型の上部ＤＢＲ２０８は、ｐ型のＡｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体として構成されている。上部ＤＢＲ層２０８の各層は、厚さがλ／４ｎ_rであり、交互に２９周期積層してある。キャリアとして、ｐ型不純物であるカーボンがドーピングされている。キャリア濃度は、例えば、３×１０¹⁸ｃｍ^-3である。好ましくは、上部ＤＢＲ２０８の最上層には、ｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層が形成され、上部ＤＢＲ２０８の最下層又はその内部に、ｐ型ＡｌＡｓの電流狭窄層２１０が形成されている。

上部ＤＢＲ２０８から下部ＤＢＲ２０２に至るまで積層された半導体層をエッチングすることにより、半導体基板２００上に円柱状のメサＭが形成される。これにより、電流狭窄層２１０が、メサＭの側面に露出する。酸化工程により、電流狭窄層２１０には、メサＭの側面から酸化された酸化領域２１０Ａと酸化領域２１０Ａによって囲まれた導電領域２１０Ｂとが形成される。なお、酸化工程において、ＡｌＡｓ層はＡｌＧａＡｓ層よりも酸化速度が速く、酸化領域２１０Ａは、メサＭの側面から内部に向けてほぼ一定の速度で酸化されるため、導電領域２１０Ｂの断面形状は、メサＭの外形を反映した形状、すなわち円形状となり、その中心は、一点鎖線で示すメサＭの軸とほぼ一致する。本実施の形態において、メサＭは、柱状構造をなしている。

メサＭの最上層には、Ｔｉ／Ａｕなどを積層した金属製の環状のｐ側電極２１２が形成される。ｐ側電極２１２は、上部ＤＢＲ２０８に設けられたコンタクト層にオーミック接触する。環状のｐ側電極２１２の内側は、レーザ光が外部へ出射される光出射口２１２Ａとなる。つまり、ＶＣＳＥＬは、半導体基板２００の表面（＋ｚ方向側の面）に垂直な方向に光を出射する。そして、メサＭの軸が光軸になる。さらに、半導体基板２００の裏面には、ｎ側電極としてカソード電極２１４が形成される。なお、ｐ側電極２１２の内側の上部ＤＢＲ２０８の表面（＋ｚ方向側の面）が光出射面である。つまり、ＶＣＳＥＬの光軸方向が、光出射方向になる。

そして、ｐ側電極２１２にアノード電極２１８が接続される部分および光出射口２１２Ａを除いて、メサＭの表面を覆うように、絶縁層２１６が設けられる。そして、光出射口２１２Ａを除いて、アノード電極２１８がｐ側電極２１２とオーミック接触するように設けられる。なお、アノード電極２１８は、複数のＶＣＳＥＬに共通に設けられる。つまり、光源２０を構成する複数のＶＣＳＥＬは、各々のｐ側電極２１２がアノード電極２１８により並列接続されている。
図４では、アノード電極２１８の部分にアノードであることを示す［Ａ］と表記し、カソード電極２１４の部分にカソードであることを示す［Ｋ］と表記する。

ＶＣＳＥＬは、単一横モードで発振してもよく、多重横モードで発振してもよい。例えば、ＶＣＳＥＬ１個の光出力は、４ｍＷ〜８ｍＷである。よって、光源２０が５００個のＶＣＳＥＬで構成されている場合、光源２０の光出力は、２Ｗ〜４Ｗになる。このような大出力の光源２０は、発熱が大きい。このため、光源２０からの放熱が効率よく十分に行われることが求められる。

（光拡散部材３０の構成）
図５は、光拡散部材３０の一例を説明する図である。図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図である。図５（ａ）において、紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。そして、光拡散部材３０は、＋ｚ方向側が表面又は表面側、-ｚ方向側が裏面又は裏面側と呼ぶ。よって、図５（ｂ）では、紙面の右方向がｘ方向、紙面の裏方向がｙ方向、紙面の上方向がｚ方向となる。

図５（ｂ）に示すように、光拡散部材３０は、例えば、両面が平行で平坦なガラス基材３１の裏面（−ｚ方向）側に光を拡散させるための凹凸が形成された樹脂層３２を備える。光拡散部材３０は、光源２０のＶＣＳＥＬから入射する光の拡がり角を拡げて出射する。つまり、光拡散部材３０の樹脂層３２に形成された凹凸は、光を屈折させたり、散乱させたりして、入射する光を、より広い拡がり角の光として出射する。つまり、図５に示すように、光拡散部材３０は、裏面（−ｚ方向側）から入射する、ＶＣＳＥＬから出射される拡がり角θの光を、表面（＋ｚ方向側）からθより大きい拡がり角φの光として出射する（θ＜φ）。このため、光拡散部材３０を用いると、光拡散部材３０を用いない場合に比べ、光源２０の出射する光によって照射される照射面の面積が拡大される。拡がり角θ、φは、半値全幅（ＦＷＨＭ）である。

光拡散部材３０は、例えば、平面形状が四角形であって、ｘ方向の幅Ｗｄ_x及びｙ方向の幅Ｗｄ_yが１ｍｍ〜３０ｍｍ、ｚ方向の厚みｔ_dが０．１ｍｍ〜１ｍｍである。そして、光拡散部材３０が上記のような大きさおよび形状であれば、特に、携帯型情報処理端末の顔認証や、数ｍ程度までの比較的近距離の被測定物の三次元像の計測に適した光拡散部材が提供される。なお、光拡散部材３０の平面形状は、多角形や円形など、他の形状であってもよい。

（駆動部５０およびキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ）
光源２０をより高速に駆動させたい場合は、ローサイド駆動するのがよい。ローサイド駆動とは、ＶＣＳＥＬなどの駆動対象に対して、電流経路の下流側にＭＯＳトランジスタ等の駆動素子を位置させた構成を言う。逆に、上流側に駆動素子を位置させた構成をハイサイド駆動と言う。

図６は、ローサイド駆動により光源２０を駆動する場合の等価回路の一例を示す図である。図６では、光源２０のＶＣＳＥＬと、駆動部５０と、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと、電源８２とを示す。なお、電源８２は、図２に示した光学装置制御部８に設けられている。電源８２は、＋側を電源電位とし、−側を基準電位とする直流電圧を発生する。電源電位は、電源線８３に供給され、基準電位は、基準線８４に供給される。なお、基準電位は、接地電位（ＧＮＤと表記されることがある。図６では［Ｇ］と表記する。）であってよい。

光源２０は、前述したように複数のＶＣＳＥＬが並列接続されて構成されている。ＶＣＳＥＬのアノード電極２１８（図４参照。図６では［Ａ］と表記する。）が電源線８３に接続される。
駆動部５０は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ５１と、ＭＯＳトランジスタ５１をオンオフする信号発生回路５２とを備える。ＭＯＳトランジスタ５１のドレイン（図６では［Ｄ］と表記する。）は、ＶＣＳＥＬのカソード電極２１４（図４参照。図６では［Ｋ］と表記する。）に接続される。ＭＯＳトランジスタ５１のソース（図６では［Ｓ］と表記する。）は、基準線８４に接続される。そして、ＭＯＳトランジスタ５１のゲートは、信号発生回路５２に接続される。つまり、ＶＣＳＥＬと駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１とは、電源線８３と基準線８４との間に直列接続されている。信号発生回路５２は、光学装置制御部８の制御により、ＭＯＳトランジスタ５１をオン状態にする「Ｈレベル」の信号と、ＭＯＳトランジスタ５１をオフ状態にする「Ｌレベル」の信号とを発生する。

キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、一方の端子が電源線８３に接続され、他方の端子が基準線８４に接続されている。ここでは、キャパシタ７０が複数ある場合には、複数のキャパシタ７０は、並列接続される。つまり、図６では、キャパシタ７０が２個のキャパシタ７０Ａ、７０Ｂであるとしている。なお、キャパシタ７０は、例えば電解コンデンサやセラミックコンデンサなどである。

次に、ローサイド駆動である光源２０の駆動方法を説明する。
まず、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が「Ｌレベル」であるとする。この場合、ＭＯＳトランジスタ５１は、オフ状態である。つまり、ＭＯＳトランジスタ５１のソース（図６の［Ｓ］）−ドレイン（図６の［Ｄ］）間には電流が流れない。よって、ＭＯＳトランジスタ５１と直列接続されたＶＣＳＥＬにも、電流が流れない。つまり、ＶＣＳＥＬは非発光である。

このとき、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、電源８２に接続されていて、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの電源線８３に接続された一方の端子が電源電位になり、基準線８４に接続された他方の端子が基準電位になる。よって、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、電源８２から電荷が供給されて充電される。

次に、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が「Ｈレベル」になると、ＭＯＳトランジスタ５１がオフ状態からオン状態に移行する。すると、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと、直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１及びＶＣＳＥＬとで閉ループが構成され、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂに蓄積されていた電荷が、直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１とＶＣＳＥＬとに供給される。つまり、ＶＣＳＥＬには電流が流れて、ＶＣＳＥＬが発光する。

そして、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が再び「Ｌレベル」になると、ＭＯＳトランジスタ５１がオン状態からオフ状態に移行する。これにより、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと、直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１及びＶＣＳＥＬとの閉ループが開ループになり、ＶＣＳＥＬに電流が流れなくなる。これにより、ＶＣＳＥＬは、発光を停止する。すると、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、電源８２から電荷が供給されて充電される。

以上説明したように、信号発生回路５２の出力する信号が「Ｈレベル」と「Ｌレベル」とに移行する毎に、ＭＯＳトランジスタ５１がオンオフを繰り返し、ＶＣＳＥＬが発光と非発光とを繰り返す。ＭＯＳトランジスタ５１のオンオフの繰り返しは、スイッチングと呼ばれることがある。

上述したように、ＭＯＳトランジスタ５１をオフ状態からオン状態に移行させた際に、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂに蓄積した電荷を一気に放電させてＶＣＳＥＬに供給することで、ＶＣＳＥＬを例えば１ｎｓ以下という短い立ち上がり時間で発光させている。なお、ＶＣＳＥＬの発光が停止したのち、電源８２からキャパシタ７０Ａ、７０Ｂへは、上記の立ち上がり時間より長い時間をかけて行えばよい。キャパシタ７０を設けずに、電源８２からＶＣＳＥＬに電荷（電流）を直接供給してもよいが、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上がり時間が長くなってしまう。つまり、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けたローサイド駆動によりＶＣＳＥＬに電流を一気に供給して、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上り時間を短くしている。ＶＣＳＥＬの発光の立ち上り時間を短くするためには、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと、直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１及びＶＣＳＥＬとで構成される閉ループのインダクタンス（以下では、回路インダクタンス）が小さいことがよい。回路インダクタンスが大きいと、電荷の流れに遅延が生じてＶＣＳＥＬの発光の立ち上り時間が長くなってしまう。つまり、回路インダクタンスの低減が求められる。

（発光装置４）
次に、発光装置４について、詳細に説明する。
図７は、第１の実施の形態が適用される発光装置４を説明する図である。図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での断面図である。なお、図７（ａ）は、光拡散部材３０を透かして見た図である。ここで、図７（ａ）において、紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向（紙面の表方向）をｚ方向とする。そして、以下で説明する各部材（配線基板１０、放熱基材１００、光拡散部材３０など）について、紙面の表方向（＋ｚ方向）を表面又は表面側と言い、紙面の裏方向（−ｚ方向）を裏面又は裏面側と言う。そして、表面側から、各部材を透過して見ることを上面視と言う。なお、図７（ｂ）において、紙面の右方向がｘ方向、紙面の裏方向がｙ方向、紙面の上方向がｚ方向になる。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、配線基板１０の表面上に放熱基材１００、駆動部５０、抵抗素子６及びキャパシタ７が設けられている。そして、放熱基材１００の表面上に光源２０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ及び保持部６０が設けられている。そして、保持部６０上に光拡散部材３０が設けられている。図７（ａ）に示すように、発光装置４では、放熱基材１００と駆動部５０とがｘ方向に配列されている。そして、放熱基材１００の表面上において、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが光源２０を挟んで、ｙ方向に配列されている。

図７（ａ）に示すように、保持部６０は、光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを囲むように設けられた壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂを備える。そして、保持部６０は、壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂにより光拡散部材３０を保持する。つまり、光拡散部材３０は、保持部６０により、放熱基材１００上に設けられた光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂから予め定められた距離を離して設けられている。そして、光拡散部材３０は、光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを覆うように設けられている。ここで、光拡散部材３０が光源２０を覆うとは、光拡散部材３０が光源２０の出射する光の出射経路上に設けられ、光源２０が出射する光が光拡散部材３０を透過するように設けられていることを言う。後述するように、光拡散部材３０の表面側から光拡散部材３０を透かして、光源２０を見た場合、つまり上面視した場合に、光源２０と光拡散部材３０とが重なっている状態を言う。なお、上面視とは、光拡散部材３０の上面側から光拡散部材３０を透かして光源２０を見ることを言う。他の場合も同様とする。

保持部６０は、例えば樹脂の成型部材として構成されている。そして、保持部６０は、光源２０が発光する光を吸収するように、例えば黒色に着色されているとよい。このようにすることで、光源２０が出射した光の内、保持部６０に照射された光が吸収され、保持部６０を透過したり、保持部６０で反射したりした光が被対象物に照射されることが抑制される。

ここでは、放熱基材１００の外形、光拡散部材３０の外形及び保持部６０の外形が同じであるとした。このため、放熱基材１００、光拡散部材３０及び保持部６０の外縁が重なっている。なお、放熱基材１００の外縁が光拡散部材３０の外縁や保持部６０の外縁より大きくてもよい。逆に、放熱基材１００の外縁が光拡散部材３０の外縁や保持部６０の外縁より小さくてもよい。この場合、保持部６０は、配線基板１０の表面上に設けられればよい。
また、光拡散部材３０は、光源２０のみを覆うように設けられてもよい。

配線基板１０及び放熱基材１００には、それぞれの表面側及び裏面側に複数の配線が設けられている。これらについては、図８、９と合わせて説明する。なお、配線とは、電気回路接続される導体パターンであって、形状は限定されないものを言う。

上述したように、光源２０は、放熱基材１００の表面上に設けられている。そして、放熱基材１００が配線基板１０の表面上に設けられている。これにより、光源２０から発生する熱を、効率よく放熱させている。以下に説明するように、配線基板１０を構成する基板は、熱伝導率が小さいため、熱伝導率が配線基板１０に比べて大きい放熱基材１００の表面上に光源２０を設けている。

配線基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の基材に銅（Ｃｕ）箔などの金属による配線を形成する配線層が設けられて構成されている。ここでは、配線基板１０は、配線層が基材の表面側と裏面側とに設けられた２層のプリント配線基板であるとして説明する。このような、ガラスエポキシ樹脂を基材とした基材には、一例としてＦＲ−４と呼ばれる基材がある。この基材は、厚さが１００μｍ程度である。そして、この基材は、熱伝導率が０．４Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。なお、銅（Ｃｕ）の熱伝導率は、３６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。ここで示す熱伝導率は、特に記載のない場合、２５℃での値である。配線基板１０の基材は、第２の基材の一例である。

放熱基材１００は、配線基板１０よりも熱伝導率が高い部材である、絶縁性の基材で構成されている。例えば、放熱基材１００は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが好ましく、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものがより好ましい。そして、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものがさらに好ましい。熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものとしては、熱伝導率が２０〜３０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）が挙げられる。また、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものとしては、熱伝導率が８５Ｗ／ｍ・Ｋ程度の窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）が挙げられる。さらに、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものとしては、熱伝導率が１５０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。これらを、セラミック材料と表記することがある。つまり、放熱基材１００は、全体がセラミック材料で構成されているとよい。なお、放熱基材１００は、不純物がドープされていないシリコン（Ｓｉ）など他の熱伝導率が大きい絶縁性の材料であればよい。放熱基材１００は、第１の基材の一例である。

放熱基材１００は、平面形状が四角形であって、ｘ方向の幅Ｗｓ_x及びｙ方向の幅Ｗｓ_yが１ｍｍ〜３０ｍｍである（後述する図８参照）。放熱基材１００の厚さは、１００μｍ〜５００μｍである。ここでは、放熱基材１００の外形は、前述した光拡散部材３０と同じである。

図８は、配線基板１０に設けられた配線及び放熱基材１００に設けられた配線を説明する図である。図８（ａ）は、配線基板１０に設けられた配線、図８（ｂ）は、放熱基材１００の表面側に設けられた配線、図８（ｃ）は、放熱基材１００の裏面側に設けられた配線である。なお、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すｘｙｚ方向は、図７に示したｘｙｚ方向と同じである。よって、図８（ｃ）に示した放熱基材１００の裏面側に設けられた配線は、放熱基材１００の表面側から見た状態であって、図８（ｂ）に示した放熱基材１００の表面に設けられた配線及び放熱基材１００を取り除いた状態として示している。なお、光源２０のカソード電極２１４に接続される部分を［Ｋ］、アノード電極２１８に接続される部分を［Ａ］、基準電位が供給される部分を［Ｇ］と表記する。

まず、図８（ａ）に示す配線基板１０に設けられた配線を説明する。なお、図８（ａ）には、放熱基材１００の外形を一点鎖線で示している。
図８（ａ）では、配線基板１０の表面側に設けられた配線を実線で示し、配線基板１０の裏面側に設けられた配線を破線で示している。つまり、配線基板１０の表面側には、カソード配線１１と、互いに絶縁されたアノード配線１２と、基準電位配線１３Ｆとが設けられている。

カソード配線１１は、平面形状が長方形で、＋ｘ方向側の端部が駆動部５０に接続され、−ｘ方向側の端部が放熱基材１００を介して光源２０のカソード電極２１４に接続される（図７（ａ）、（ｂ）参照）。
アノード配線１２は、平面形状が長方形で、＋ｘ方向側の端部が放熱基材１００を介して光源２０のアノード電極２１８に接続され、−ｘ方向側の端部が電源８２の＋側に接続される。そして、ｘ方向に、アノード配線１２と、基準電位配線１３と、カソード配線１１とが配列されている。そして、基準電位配線１３は、カソード配線１１及びアノード配線１２より±ｙ方向に延びるように設けられるとともに、延びた部分が±ｘ方向に広げられている。

配線基板１０の裏面側には、基準電位配線１３Ｂが設けられている。そして、配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆと裏面に設けられた基準電位配線１３Ｂとは、導電性の貫通導体１３Ｖ（図７（ｂ）参照）により電気的に接続されている。そして、裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに基準電位が供給される。つまり、表面に設けられた基準電位配線１３Ｆは、裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂから基準電位が供給される。ここでは、基準電位配線１３Ｂは、配線基板１０の裏面の全面にわたって設けられている。そして、基準電位配線１３Ｂの面積は、他のカソード配線１１、アノード配線１２の面積より大きく設定されている。一般に、配線基板１０の裏面に設けられる基準配線は、表面に設けられる配線の電位を安定させるために、裏面において広い面積にわたって設けられることが多い。なお、図８（ａ）では、貫通導体１３Ｖの表記を省略している。貫通導体１３Ｖは、銅（Ｃｕ）などの金属で構成されているので、熱伝導率が大きい。後述する放熱基材１００に設けられる貫通導体も、同様である。なお、貫通導体は、ビアと呼ばれることがある。

次に、図８（ｂ）、（ｃ）に示す放熱基材１００に設けられた配線を説明する。
図８（ｂ）に示すように、放熱基材１００の表面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｆ、アノード配線１１２Ｆ及び二つの基準電位配線１１３Ｆが設けられている。カソード配線１１１Ｆの表面上には、光源２０のカソード電極２１４側が搭載される（図７（ｂ）参照）。アノード配線１１２Ｆは、カソード配線１１１Ｆの三方（−ｘ方向側及び±ｙ方向側）を囲うように設けられている。アノード配線１１２Ｆは、光源２０の側面２１Ａ、２１Ｂ側（±ｙ方向側）において、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂにより接続されている（図７（ａ）参照）。そして、二つの基準電位配線１１３Ｆがアノード配線１１２Ｆの±ｙ方向側に設けられている。カソード配線１１１Ｆは、第１の表面配線の一例であり、アノード配線１１２Ｆは、第２の表面配線の一例である。

図８（ｃ）に示すように、放熱基材１００の裏面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｂ及び基準電位配線１１３Ｂが設けられている。なお、図８（ｃ）には、図８（ａ）に示したカソード配線１１１Ｆを破線で示す。カソード配線１１１Ｂは、第１の裏面配線の一例であり、アノード配線１１２Ｂは、第２の裏面配線の一例であり、基準電位配線１１３Ｂは、基準電位配線及び第３の裏面配線の一例である。

カソード配線１１１Ｂは、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆに放熱基材１００を挟んで対向する位置に設けられている。ただし、カソード配線１１１Ｂの面積は、カソード配線１１１Ｆの面積より小さく設定されている。そして、カソード配線１１１Ｆとカソード配線１１１Ｂとは、貫通導体１１１Ｖを介して接続されている。アノード配線１１２Ｂは、放熱基材１００の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｆのｘ方向側の端部の一部に放熱基材１００を挟んで対向する位置に設けられている。つまり、アノード配線１１２Ｂの面積は、アノード配線１１２Ｆの面積に比べて小さい。そして、アノード配線１１２Ｆとアノード配線１１２Ｂとは、貫通導体１１２Ｖにより電気的に接続されている。

基準電位配線１１３Ｂは、カソード配線１１１Ｂとアノード配線１１２Ｂとの間に設けられ、カソード配線１１１Ｂ及びアノード配線１１２Ｂより±ｙ方向に延びるように設けられている。そして、基準電位配線１１３Ｂの±ｙ方向の端部側が、放熱基材１００の表面側に設けられた二つの基準電位配線１１３Ｆと放熱基材１００を挟んで対向する位置に設けられている。そして、基準電位配線１１３Ｆと基準電位配線１１３Ｂとは、貫通導体１１３Ｖにより電気的に接続されている。

以上説明したように、放熱基材１００の表面側と裏面側とに設けられ互いに電気的に接続された、カソード配線１１１Ｆとカソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｆとアノード配線１１２Ｂ、基準電位配線１１３Ｆと基準電位配線１１３Ｂとは、形状が異なっている。そして、図８（ｃ）に示すように、上面視した場合、基準電位配線１１３Ｂと破線で示したカソード配線１１１Ｆとは、それぞれの縁辺部が±ｙ方向側及び−ｘ方向側において重なっている。ここでは、カソード配線１１１Ｆと基準電位配線１１３Ｂとの重なりは、重なり幅Ｗ１ｏである。基準電位配線１１３Ｂと破線で示した光源２０とも、それぞれの縁辺部が±ｙ方向側及び−ｘ方向側において重なっている。ここでは、カソード配線１１１Ｆと光源２０との重なりは、重なり幅Ｗ２ｏである。重なり幅Ｗ１ｏ、Ｗ２ｏは、±ｙ方向側及び−ｘ方向側で同じである。なお、重なりをオーバラップと表記することがある。

そして、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂの面積は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ及びアノード配線１１２Ｆのいずれの面積より大きく設定されている。そして、基準電位配線１１３Ｂの面積は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを包含する大きさとなっている。つまり、上面視した場合、基準電位配線１１３Ｆ内に、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが含まれる。なお、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂの面積は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ及びアノード配線１１２Ｆのいずれかの面積より大きく設定されていてもよい。

図９は、第１の実施の形態が適用される発光装置４をさらに説明する図である。図９は、図７（ａ）に示した発光装置４のＩＸ−ＩＸでの断面図である。
図７（ａ）、（ｂ）、図８及び図９により、発光装置４における電気的な接続関係を説明する。
前述したように、配線基板１０の表面上に放熱基材１００が設けられ、放熱基材１００の表面上に光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂが設けられている。

配線基板１０の表面側に設けられたカソード配線１１は、駆動部５０と接続される（図７（ａ）、（ｂ）参照）。カソード配線１１は、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂにハンダ等により接続される。カソード配線１１１Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１１Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆに接続される。そして、カソード配線１１１Ｆ上に光源２０が搭載され、光源２０のカソード電極２１４と接続される（図７（ｂ）、図９参照）。

配線基板１０の表面側に設けられたアノード配線１２は、放熱基材１００の裏面側に設けられたアノード配線１１２Ｂにハンダ等により接続される。アノード配線１１２Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１２Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｆに接続される。そして、アノード配線１１２Ｆは、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介して、光源２０のアノード電極２１８に接続される（図７（ａ）、図９参照）。

配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆは、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂと貫通導体１３Ｖを介して接続される（図７（ｂ）、図９参照）。基準電位配線１３Ｆは、放熱基材１００の裏面に設けられた基準電位配線１１３Ｂにハンダ等により接続される（図７（ａ）、図９参照）。基準電位配線１１３Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１３Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられた二つの基準電位配線１１３Ｆに接続される。そして、基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間に、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが配置される。つまり、二つの基準電位配線１１３Ｆの内、−ｙ側の基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間にキャパシタ７０Ａが設けられ、電気的に接続される。同様に、二つの基準電位配線１１３Ｆの内、＋ｙ側の基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間にキャパシタ７０Ｂが設けられ、電気的に接続される（図７（ａ）、図９参照）。

放熱基材１００の裏面側に設けられるアノード配線１１２Ｂは、基準電位配線１１３Ｂに比べ、面積が小さい。アノード配線１１２Ｂは、電源８２（図６参照）から電荷が供給されて、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを充電する。このため、アノード配線１１２Ｂは、配線基板１０の表面に設けられたアノード配線１２と放熱基材１００の表面に設けられたアノード配線１１２Ｆとを直流的に接続すればよい。

次に、図９により、第１の実施の形態が適用される発光装置４における、光源２０が発生する熱の放熱経路について説明する。
前述したように、光源２０は、発熱が大きい。よって、光源２０が発生した熱が放熱しやすいことが求められる。前述したように、配線の材料として用いられる銅（Ｃｕ）などの金属は、熱伝導率が大きい。例えば、銅（Ｃｕ）は、３６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であって、配線基板１０に用いられる基板の０．４Ｗ／ｍ・Ｋ程度に比べ極めて大きい。よって、光源２０が発生した熱は、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂを介して筐体などから外部に放熱させることがよい。特に、基準電位配線１３Ｂは、配線基板１０の表面側に設けられたカソード配線１１及びアノード配線１２のいずれより面積が大きい。よって、基準電位配線１３Ｂに熱を伝導させることで、放熱しやすい。つまり、光源２０が発生する熱を、配線基板１０の裏面に設けられた基準電位配線１３Ｂに短い距離で放熱する経路を設けることがよい。

図９に示すように、光源２０のカソード電極２１４は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ上に設けられている。一方、光源２０のアノード電極２１８は、放熱基材１００の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｆとボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂで接続される。よって、光源２０が発生する熱（以下では、熱と表記する。）は、カソード電極２１４からカソード配線１１１Ｆへ伝導する経路と、アノード電極２１８からボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを経由してアノード配線１１２Ｆへ伝導する経路と、光源２０の周囲の空間（空気）に伝導する経路とがある。しかし、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂに伝導する経路及び光源２０の周囲の空間（空気）に伝導する経路は、熱が伝導しづらい。よって、光源２０の発生する熱は、カソード電極２１４からカソード配線１１１Ｆへ至る経路で伝導される。

前述したように、放熱基材１００は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、配線基板１０に用いられる基板の０．４Ｗ／ｍ・Ｋ程度に比べ大きい。よって、熱は、アノード配線１１２Ｆから放熱基材１００を経由して、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｂ及び基準電位配線１１３Ｂに伝導する。しかし、カソード配線１１１Ｂ及びアノード配線１１２Ｂは、それぞれ配線基板１０のカソード配線１１及びアノード配線１２に接続されている。そして、カソード配線１１とアノード配線１２とは、いずれも基準電位配線１３Ｂに接続されていない。一方、基準電位配線１１３Ｆは、配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆに接続され、基準電位配線１３Ｆは、貫通導体１３Ｖを介して、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに接続されている。よって、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂに伝導した熱は、基準電位配線１３Ｆ、貫通導体１３Ｖを経由して、基準電位配線１３Ｂに伝導する（図９に示す経路α）。

以上説明したように、第１の実施の形態が適用される発光装置４では、光源２０が発生した熱は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ、放熱基材１００、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂ、配線基板１０の表面に設けられた基準電位配線１３Ｆ、貫通導体１３Ｖ、そして配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂを順に経由する経路で放熱される。

ここで、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂと、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆとは、上面視した場合、重なり幅Ｗ１ｏで重なるように設けられている。よって、カソード配線１１１Ｆから基準電位配線１１３Ｂへ熱が伝導する経路が短くなる。さらに、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂと、光源２０とは、上面視した場合、重なり幅Ｗ２ｏで重なるように設けられている。よって、光源２０から基準電位配線１１３Ｂへ熱が伝導する経路がさらに短くなる。これらによって、光源２０が発生する熱が放熱しやすくなっている。このため、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆの面積より、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂの面積を小さくしている。

放熱基材１００の表面側にカソード配線１１１Ｆが設けられ、裏面側に基準電位配線１１３Ｂが設けられていれば、熱は、カソード配線１１１Ｆから熱伝導率が小さい放熱基材１００を経由して基準電位配線１１３Ｂに伝導する。よって、基準電位配線１１３Ｆとカソード配線１１１Ｆとは、上面視において、必ずしも重なっていることを要しない。同様に、基準電位配線１１３Ｆと光源２０とは、上面視において、必ずしも重なっていることを要しない。

以上説明したように、光源２０が発生する熱は、熱伝導率が大きい放熱基材１００を経由して、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに放熱される。よって、熱伝導率が放熱基材１００に比べて小さい配線基板１０を経由して放熱される場合より、光源２０の発生する熱が放熱されやすい。

次に、ＶＣＳＥＬ（光源２０）を発光させる電流（電荷）の流れる経路（以下では、電流経路と表記する。）を説明する。
電流（電荷）は、キャパシタ７０Ａから、放熱基材１００のアノード配線１１２Ｆ、ボンディングワイヤ２３Ａを経由して、ＶＣＳＥＬ（光源２０）に至る。そして、電流（電荷）は、ＶＣＳＥＬ（光源２０）から、放熱基材１００のカソード配線１１１Ｆ、貫通導体１１１Ｖ、カソード配線１１１Ｂ、配線基板１０のカソード配線１１を経由して、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１（図６参照）に至る。次に、電流（電荷）は、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１から、配線基板１０の基準電位配線１３Ｂ、貫通導体１３Ｖ、基準電位配線１３Ｆ、放熱基材１００の基準電位配線１１３Ｂ、貫通導体１１３Ｖ、基準電位配線１１３Ｆを介して、キャパシタ７０Ａに戻る。キャパシタ７０Ｂについても、同様である。

ここで、キャパシタ７０Ａ、７０ＢとＶＣＳＥＬ（光源２０）との距離が短いほど、電流経路が短くなる。つまり、回路インダクタンスが小さくなり、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上がり時間が短くなる。第１の実施の形態が適用される発光装置４では、放熱基材１００の表面上に、光源２０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けているので、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと光源２０との距離が短く設定される。

次に、比較のために、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′を説明する。
図１０は、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′を説明する図である。図１０（ａ）は、平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＢ−ＸＢ線での断面図である。なお、発光装置４′において、発光装置４と同じ機能を有する部材については、形状が異なる場合であっても、同じ符号を付す。以下では、発光装置４と同様の部分の説明を省略し、異なる部分を説明する。

図１０（ａ）に示すように、発光装置４′は、配線基板１０上にキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設け、放熱基材１００の表面に光源２０を設けている。そして、放熱基材１００の表面上に保持部６０を設けている。つまり、保持部６０上に設けられた光拡散部材３０は、光源２０を覆い、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを覆わない。

図１１は、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′における配線基板１０に設けられた配線及び放熱基材１００に設けられた配線を説明する図である。図１１（ａ）は、配線基板１０に設けられた配線、図１１（ｂ）は、放熱基材１００の表面に設けられた配線、図１１（ｃ）は、放熱基材１００の裏面に設けられた配線である。

まず、図１１（ａ）に示す配線基板１０に設けられた配線を説明する。なお、図１１（ａ）には、放熱基材１００の外形を一点鎖線で示している。
図１１（ａ）では、配線基板１０の表面側に設けられた配線を実線で示し、配線基板１０の裏面側に設けられた配線を破線で示している。

配線基板１０の表面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１と、アノード配線１２と、基準電位配線１３Ｆとが設けられている。
カソード配線１１は、−ｘ方向側の平面形状が四角形で、＋ｘ方向に引き出された端部が駆動部５０に接続されている。−ｘ方向側の四角形の部分が放熱基材１００を介して光源２０のカソード電極２１４に接続される（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。
アノード配線１２は、カソード配線１１の三方（−ｘ方向側及び±ｙ方向側）を囲うように設けられている。そして、−ｘ方向に引き出された部分が電源８２の＋側に接続される。アノード配線１２は、放熱基材１００及びボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介して光源２０のアノード電極２１８に接続される。
二つの基準電位配線１３Ｆは、平面形状が四角形で、アノード配線１２の±ｙ方向に設けられている。

配線基板１０の裏面側には、基準電位配線１３Ｂが設けられる。そして、配線基板１０の表面に設けられた二つの基準電位配線１３Ｆと裏面に設けられた基準電位配線１３Ｂとは、導電性の貫通導体１３Ｖ（後述する図１２参照）により電気的に接続されている。ここでは、基準電位配線１３Ｂは、配線基板１０の裏面の全面にわたって設けられている。

次に、図１１（ｂ）、（ｃ）に示す放熱基材１００に設けられた配線を説明する。
図１１（ｂ）に示すように、放熱基材１００の表面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｆと、アノード配線１１２Ｆとが設けられている。カソード配線１１１Ｆの表面上には、光源２０のカソード電極２１４側が搭載される（図１０（ｂ）参照）。アノード配線１１２Ｆは、カソード配線１１１Ｆの三方（−ｘ方向側及び±ｙ方向側）を囲うように設けられている。アノード配線１１２Ｆは、±ｙ方向側において、光源２０のアノード電極２１８とボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂにより接続されている（図１０（ａ）参照）。

図１１（ｃ）に示すように、放熱基材１００の裏面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｂと、アノード配線１１２Ｂとが設けられている。カソード配線１１１Ｂ及びアノード配線１１２Ｂは、図１１（ｂ）に示した放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ及びアノード配線１１２Ｆと平面形状が同じである。

カソード配線１１１Ｆとカソード配線１１１Ｂとは、貫通導体１１１Ｖを介して接続されている。アノード配線１１２Ｆとアノード配線１１２Ｂとは、貫通導体１１２Ｖにより電気的に接続されている。

以上説明したように、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′の放熱基材１００には、発光装置４の放熱基材１００に設けられた基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂが設けられていない。

図１２は、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′をさらに説明する図である。図１２は、図１０（ａ）に示した発光装置４′のＸＩＩ−ＸＩＩ線での断面図である。
図１０（ａ）、（ｂ）、図１１及び図１２により、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′における電気的な接続関係を説明する。
前述したように、配線基板１０の表面上に放熱基材１００が設けられ、放熱基材１００の表面上に光源２０が設けられている。キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、配線基板１０の表面上に設けられている。

配線基板１０の表面側に設けられたカソード配線１１は、駆動部５０と接続される（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。カソード配線１１は、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂにハンダ等により接続される。カソード配線１１１Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１１Ｖを介して、放熱基材１００の表面に設けられたカソード配線１１１Ｆに接続される。そして、カソード配線１１１Ｆ上に光源２０が搭載され、光源２０のカソード電極２１４と接続される（図１０（ｂ）、図１２参照）。

配線基板１０の表面側に設けられたアノード配線１２は、放熱基材１００の裏面側に設けられたアノード配線１１２Ｂにハンダ等により接続される。アノード配線１１２Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１２Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｆに接続される。そして、アノード配線１１２Ｆは、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介して、光源２０のアノード電極２１８に接続される（図１０（ａ）、図１２参照）。

配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆは、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂと貫通導体１３Ｖを介して接続される（図１０（ｂ）、図１２参照）。そして、配線基板１０上において、基準電位配線１３Ｆとアノード配線１２との間に、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが配置される。つまり、図１１（ａ）に示すように、配線基板１０の＋ｙ側における基準電位配線１３Ｆとアノード配線１２との間にキャパシタ７０Ａが設けられ、電気的に接続される。同様に、配線基板１０の−ｙ側における基準電位配線１３Ｆとアノード配線１２との間にキャパシタ７０Ｂが設けられ、電気的に接続される。同様に、二つの基準電位配線１１３Ｆの内、＋ｙ側の基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間にキャパシタ７０Ｂが設けられ、電気的に接続される（図１０（ａ）、図１２参照）。

次に、図１２により、第２の実施の形態が適用されない発光装置４′における、光源２０が発生する熱の放熱経路について説明する。
前述したように、光源２０の発生する熱は、光源２０のカソード電極２１４から放熱基材１００に設けられたカソード配線１１１Ｆへ至る経路で伝導する。そして、熱は、放熱基材１００を通して、放熱基材１００の裏面に設けられたカソード配線１１１Ｂとアノード配線１１２Ｂとへ伝導する。さらに、熱は、カソード配線１１１Ｂとアノード配線１１２Ｂとから、配線基板１０の表面側に設けられたカソード配線１１とアノード配線１２とに伝導する。しかし、前述したように、配線基板１０は、銅（Ｃｕ）などの金属に比べて、熱伝導率が小さい。よって、熱は、配線基板１０の表面側のアノード配線１２を伝導し、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを経由し、基準電位配線１３Ｆに伝達する（図１２に示す経路β１）。そして、熱は、基準電位配線１３Ｆに貫通導体１３Ｖを介して、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに伝達することになる（図１２に示す経路β２）。

以上説明したように、第１の実施の形態が適用されない、比較のために示す発光装置４′では、光源２０が発生した熱は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ、放熱基材１００、放熱基材１００の裏面側に設けられたアノード配線１１２Ｆ、配線基板１０の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｂ、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ、基準電位配線１３Ｆ、貫通導体１３Ｖ、そして配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂを順に経由する経路で放熱される。つまり、発光装置４′では、熱伝導率が大きい放熱基材１００を用いているにも関わらず、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂへ熱が伝導しづらい。このため、光源２０からの熱の伝導が阻害されている。

すなわち、第１の実施の形態が適用される発光装置４では、放熱基材１００に基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂを設けることにより、配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆと、配線基板１０に設けられた貫通導体１３Ｖとを経由して、光源２０が発生する熱が配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに伝導する経路が設けられている。なお、図９に示すように、光源２０が発生する熱は、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂに伝導すればよいので、放熱基材１００の裏面側に基準電位配線１１３Ｂが設けられていればよい。

これに対し、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′では、放熱基材１００には、基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂのいずれも設けられていない。よって、光源２０が発生する熱が、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに伝導する経路が形成されづらくなっている。

次に、第１の実施の形態が適用されない発光装置４′において、ＶＣＳＥＬ（光源２０）を発光させる電流（電荷）の流れる経路（電流経路）を説明する。
電流（電荷）は、キャパシタ７０Ａから、配線基板１０のアノード配線１２、放熱基材１００のアノード配線１１２Ｂ、貫通導体１１２Ｖ、アノード配線１１２Ｆ、ボンディングワイヤ２３Ａを経由して、ＶＣＳＥＬ（光源２０）に至る。そして、電流（電荷）は、ＶＣＳＥＬ（光源２０）から、放熱基材１００のカソード配線１１１Ｆ、貫通導体１１１Ｖ、カソード配線１１１Ｂ、配線基板１０のカソード配線１１を経由して、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１（図６参照）に至る。次に、電流（電荷）は、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１から、配線基板１０の基準電位配線１３Ｂ、貫通導体１３Ｖ、基準電位配線１３Ｆを介して、キャパシタ７０Ａに戻る。キャパシタ７０Ｂについても、同様である。

発光装置４′では、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが配線基板１０の表面上に設けられ、ＶＣＳＥＬ（光源２０）が放熱基材１００の表面上に設けられている。このため、キャパシタ７０Ａ、７０ＢとＶＣＳＥＬ（光源２０）との距離が、前述した第１の実施の形態が適用される発光装置４に比べ、大きくなっている。したがって、発光装置４′は、発光装置４に比べ、回路インダクタンスが大きくなって、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上がり時間が長くなってしまう。

すなわち、第１の実施の形態が適用される発光装置４では、放熱基材１００の表面上に、ＶＣＳＥＬ（光源２０）及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けているので、キャパシタ７０Ａ、７０ＢとＶＣＳＥＬ（光源２０）との距離が短く設定される。これにより、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上がり時間が短くなる。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態が適用される発光装置４では、二つのキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを用いた。また、放熱基材１００の表面側に設けたカソード配線１１１Ｆの縁辺部の一部と放熱基材１００の裏面側に設けた基準電位配線１１３Ｂの縁辺部の一部とが、上面視した状態で、重なるようにした。第２の実施の形態が適用される発光装置４では、一つのキャパシタ７０とし、放熱基材１００の表面側に設けたカソード配線１１１Ｆと放熱基材１００の裏面側に設けた基準電位配線１１３Ｂとは、上面視した状態で、重ならないようにしている。なお、第２の実施の形態と、第２の実施の形態では、同じ機能の部分は、同じ符号を使用する。そして、同じ部分の説明を省略し、異なる部分を説明する。

図１３は、第２の実施の形態が適用される発光装置４を説明する図である。図１３（ａ）は、平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。なお、図１３（ａ）は、光拡散部材３０を透かして見た図である。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、配線基板１０の表面上に放熱基材１００、駆動部５０、抵抗素子６及びキャパシタ７が設けられている。そして、放熱基材１００の表面上に光源２０、キャパシタ７０及び保持部６０が設けられている。そして、保持部６０上に光拡散部材３０が設けられている。なお、図１３（ａ）に示すように、光拡散部材３０は、光源２０を覆い、キャパシタ７０を覆わないように設けられている。

図１４は、第２の実施の形態が適用される発光装置４における配線基板１０に設けられた配線及び放熱基材１００に設けられた配線を説明する図である。図１４（ａ）は、配線基板１０に設けられた配線、図１４（ｂ）は、放熱基材１００の表面側に設けられた配線、図１４（ｃ）は、放熱基材１００の裏面側に設けられた配線である。

まず、図１４（ａ）に示す配線基板１０に設けられた配線を説明する。なお、図１４（ａ）には、放熱基材１００の外形を一点鎖線で示している。
図１４（ａ）では、配線基板１０の表面側に設けられた配線を実線で示し、配線基板１０の裏面側に設けられた配線を破線で示している。

配線基板１０の表面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１と、アノード配線１２と、基準電位配線１３Ｆとが設けられている。
カソード配線１１は、−ｘ方向側の平面形状が四角形で、＋ｘ方向に引き出された端部が駆動部５０に接続されている。−ｘ方向側の四角形の部分が放熱基材１００を介して光源２０のカソード電極２１４に接続される（図１３（ａ）、（ｂ）参照）。
アノード配線１２は、平面形状が四角形で、カソード配線１１の四角形の部分に＋ｙ方向で対向するように設けられている。そして、アノード配線１２は、−ｘ方向に引き出された部分を有し、この部分が電源８２の＋側に接続されている。アノード配線１２は、放熱基材１００及びボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介して光源２０のアノード電極２１８に接続されている。
基準電位配線１３Ｆは、平面形状が四角形で、アノード配線１２の＋ｙ方向で対向するように設けられている。

配線基板１０の裏面側には、基準電位配線１３Ｂが設けられる。そして、配線基板１０の表面側に設けられた二つの基準電位配線１３Ｆと裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂとは、導電性の貫通導体１３Ｖ（後述する図１５参照）により電気的に接続されている。ここでは、基準電位配線１３Ｂは、配線基板１０の裏面の全面にわたって設けられている。

次に、図１４（ｂ）、（ｃ）に示す放熱基材１００に設けられた配線を説明する。
図１４（ｂ）に示すように、放熱基材１００の表面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｆと、アノード配線１１２Ｆと、基準電位配線１１３Ｆとが設けられている。カソード配線１１１Ｆは、平面形状が四角形で、その表面上には、光源２０のカソード電極２１４側が搭載される（図１３（ｂ）参照）。アノード配線１１２Ｆは、平面形状が四角形で、カソード配線１１１Ｆの＋ｙ側に対向するように設けられている。アノード配線１１２Ｆは、光源２０のアノード電極２１８とボンディングワイヤ２３により接続されている（図１３（ａ）参照）。

図１４（ｃ）に示すように、放熱基材１００の裏面側には、互いに絶縁されたカソード配線１１１Ｂと、アノード配線１１２Ｂと、基準電位配線１１３Ｂとが設けられている。カソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｂ及び基準電位配線１１３Ｂは、図１４（ｂ）に示した放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ、アノード配線１１２Ｆ及び基準電位配線１１３Ｆと平面形状が同じである。

カソード配線１１１Ｆとカソード配線１１１Ｂとは、貫通導体１１１Ｖを介して接続されている。アノード配線１１２Ｆとアノード配線１１２Ｂとは、貫通導体１１２Ｖにより電気的に接続されている。基準電位配線１１３Ｆと基準電位配線１１３Ｂとは、貫通導体１１３Ｖにより電気的に接続されている。

以上説明したように、第２の実施の形態が適用される発光装置４は、第１の実施の形態が適用される発光装置４と同様に、放熱基材１００に基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂが設けられている。

図１５は、第２の実施の形態が適用される発光装置４をさらに説明する図である。図１５は、図１３（ａ）に示した発光装置４のＸＶ−ＸＶ線での断面図である。

まず、図１３（ａ）及び図１５において、保持部６０及び光拡散部材３０を説明する。
保持部６０は、壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ，６２Ｂに加え、蓋６３を備える。蓋６３は、保持部６０の上側（＋ｚ方向）において、保持部６０の上側の一部であって、キャパシタ７０を覆うように設けられている。そして、蓋６３が設けられていない保持部６０上に、光拡散部材３０が設けられている。このようにすることで、光拡散部材３０の面積、つまり光拡散部材３０の大きさが小さくなる。光拡散部材３０は高価であるので、光拡散部材３０は、面積が小さいほどコストが削減される。

図１３（ａ）、（ｂ）、図１４及び図１５により、第２の実施の形態が適用される発光装置４における電気的な接続関係を説明する。
前述したように、配線基板１０の表面上に放熱基材１００が設けられ、放熱基材１００の表面上に光源２０及びキャパシタ７０が設けられている。

配線基板１０の表面側に設けられたカソード配線１１は、駆動部５０と接続される（図１３（ａ）、（ｂ）参照）。カソード配線１１は、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂにハンダ等により接続される。カソード配線１１１Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１１Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆに接続される。そして、カソード配線１１１Ｆ上に光源２０が搭載され、光源２０のカソード電極２１４と接続される（図１３（ｂ）、図１５参照）。

配線基板１０の表面側に設けられたアノード配線１２は、放熱基材１００の裏面に設けられたアノード配線１１２Ｂにハンダ等により接続される。アノード配線１１２Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１２Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられたアノード配線１１２Ｆに接続される。そして、アノード配線１１２Ｆは、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介して、光源２０のアノード電極２１８に接続される（図１３（ａ）、図１５参照）。

配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆは、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂと貫通導体１３Ｖを介して接続される（図１５参照）。基準電位配線１３Ｆは、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂにハンダ等により接続される（図１３（ａ）、図１５参照）。基準電位配線１１３Ｂは、放熱基材１００に設けられた貫通導体１１３Ｖを介して、放熱基材１００の表面側に設けられた基準電位配線１１３Ｆに接続される。そして、基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間に、キャパシタ７０が配置される。つまり、キャパシタ７０は、基準電位配線１１３Ｆとアノード配線１１２Ｆとの間に設けられ、電気的に接続される。（図１３（ａ）、図１５参照）。

次に、図１５により、第２の実施の形態が適用される発光装置４における、光源２０が発生する熱の放熱経路について説明する。
前述したように、光源２０の発生する熱は、光源２０のカソード電極２１４から放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆへ至る経路で伝導する。そして、熱は、放熱基材１００を通して、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｂ及び基準電位配線１１３Ｂへ伝導する。しかし、カソード配線１１１Ｂ及びアノード配線１１２Ｂが接続される配線基板１０のカソード配線１１及びアノード配線１２は、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに接続されていない。よって、カソード配線１１及びアノード配線１２からは、熱伝導率が小さい配線基板１０を介して熱が放熱される。しかし、基準電位配線１１３Ｂは、配線基板１０の基準電位配線１３Ｆ及び貫通導体１３Ｖを介して、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに接続されている。よって、熱は、伝導する。基準電位配線１１３Ｂ、配線基板１０の基準電位配線１３Ｆ及び貫通導体１３Ｖを介して、配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに伝導する（図１５に示す経路γ）。

第２の実施の形態が適用される発光装置４では、第１の実施の形態が適用される発光装置４（図９参照）に比べ、光源２０のカソード電極２１４から放熱基材１００に設けられた基準電位配線１１３Ｂへ至る距離が大きい。しかし、放熱基材１００の熱伝導率が大きければ、光源２０が発生する熱は、放熱基材１００を介して、基準電位配線１１３Ｂに容易に伝導される。よって、光源２０が発生する熱の放熱が、放熱基材１００が基準電位配線１１３Ｂを備えない場合に比べて、より容易に行われる。

以上説明したように、第２の実施の形態が適用される発光装置４は、第１の実施の形態が適用される発光装置４と同様に、光源２０が発生した熱は、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ、放熱基材１００、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂ、配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆ、貫通導体１３Ｖ、そして配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂを順に経由する経路で放熱される。

そして、放熱基材１００の表面側に設けられたカソード配線１１１Ｆ、アノード配線１１２Ｆ及び基準電位配線１１３Ｆと、放熱基材１００の裏面側に設けられたカソード配線１１１Ｂ、アノード配線１１２Ｂ及び基準電位配線１１３Ｂとは、平面形状が同じでよい。つまり、第１の実施の形態が適用される発光装置４で説明したように、基準電位配線１１３Ｂとカソード配線１１１Ｆとが、上面視した場合に重なるように設けることを要しない。同様に、基準電位配線１１３Ｂと光源２０とが、上面視した場合に重なるように設けることを要しない。

第２の実施の形態が適用される発光装置４においても、第１の実施の形態が適用される発光装置４と同様に、放熱基材１００の表面上に、ＶＣＳＥＬ（光源２０）及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けているので、キャパシタ７０Ａ、７０ＢとＶＣＳＥＬ（光源２０）との距離が短く設定される。これにより、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上がり時間が短くなる。

以上説明したように、第１の実施の形態が適用される発光装置４及び第２の実施の形態が適用される発光装置４では、放熱基材１００に基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂを設けることにより、配線基板１０の表面側に設けられた基準電位配線１３Ｆと、配線基板１０に設けられた貫通導体１３Ｖとを経由して、光源２０が発生する熱が配線基板１０の裏面側に設けられた基準電位配線１３Ｂに伝導する経路を設けている。なお、図９に示すように、光源２０が発生する熱は、放熱基材１００の裏面側に設けられた基準電位配線１１３Ｂに伝導すればよいので、放熱基材１００の裏面側に基準電位配線１１３Ｂが設けられていればよい。

第１の実施の形態が適用される発光装置４及び第２の実施の形態が適用される発光装置４では、放熱基材１００の表面側にキャパシタ７０を設けたが、他の回路素子（キャパシタ、抵抗素子など）を設けてもよい。
また、放熱基材１００に設けられる基準電位配線１１３Ｆ、１１３Ｂに接続される部品は、光源２０を発光させる電荷（電流）を供給するキャパシタ７０（７０Ａ、７０Ｂ）でなくともよく、他の機能のために設けられる回路部品（キャパシタ、抵抗素子など）であってもよい。
そして、放熱基材１００の裏面側に、回路部品（キャパシタ、抵抗素子など）に接続されていない導電性のパターンを設けて、これを配線基板１０の基準電位配線１３Ｂに接続した構成としてもよい。

また、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態では、光学部材の一例として、拡散により入射する光の拡がり角を広げるように変化させて出射する光拡散部材３０を用いた。光学部材は、入射する光の方向と異なる方向に変化させて出射する回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）などであってもよい。また、光学部材は、集光レンズ、マイクロレンズ、保護カバーなどの透明部材であってもよい。

１…情報処理装置、２…ユーザインターフェイス（ＵＩ）部、３…光学装置、４、４′、…発光装置、５…３Ｄセンサ、６…抵抗素子、７、７０、７０Ａ、７０Ｂ…キャパシタ、８…光学装置制御部、９…システム制御部、１０…配線基板、１１、１１１Ｂ、１１１Ｆ…カソード配線、１２、１１２Ｂ、１１２Ｆ…アノード配線、１３、１３Ｂ、１３Ｆ、１１３Ｂ、１１３Ｆ…基準電位配線、１１１Ｖ、１１２Ｖ、１１３Ｖ、１３Ｖ…貫通導体、２０…光源、２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ…側面、２３、２３Ａ、２３Ｂ…ボンディングワイヤ、３０…光拡散部材、５０…駆動部、５１…ＭＯＳトランジスタ、５２…信号発生回路、６０…保持部、６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ…壁、６３…蓋、８１…形状特定部、８２…電源、８３…電源線、８４…基準線、９１…認証処理部、１００…放熱基材、２００…半導体基板、２０２…下部ＤＢＲ、２０６…活性領域、２０８…上部ＤＢＲ、２１０…電流狭窄層、２１０Ａ…酸化領域、２１０Ｂ…導電領域、２１４…カソード電極、２１８…アノード電極、Ｍ…メサ、ＶＣＳＥＬ…垂直共振器面発光レーザ素子

Claims (17)

1. 熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性の基材と、
   カソード電極及びアノード電極を有し、前記基材の表面側に設けられた発光素子と、
   前記基材に設けられ、前記発光素子に電流を供給する容量素子と、
   前記基材の裏面側に設けられ、外部の基準電位に接続される基準電位配線と、を備え、
   前記基準電位配線は前記容量素子に接続され、且つ、前記カソード電極及び前記アノード電極から絶縁されている発光装置。
2. 前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の一方に接続された第１の表面配線を有し、
   前記発光素子は、前記第１の表面配線上に設けられ、
   前記基準電位配線は、前記第１の表面配線の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１に記載の発光装置。
3. 前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の一方に接続された第１の表面配線と、
   前記基材の表面側に設けられ、前記カソード電極と前記アノード電極の他方に接続された第２の表面配線と、を有し、
   前記基準電位配線は、前記第１の表面配線又は前記第２の表面配線の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１に記載の発光装置。
4. 前記基準電位配線は、前記第１の表面配線及び前記第２の表面配線それぞれの少なくとも一部と上面視で重なっている請求項３に記載の発光装置。
5. 前記基準電位配線は、前記発光素子の少なくとも一部と上面視で重なっている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記基材の裏面側に設けられ、前記第１の表面配線と接続された第１の裏面配線と、
   前記基材の裏面側に設けられ、前記第２の表面配線と接続された第２の裏面配線と、を有し、
   前記第１の裏面配線の面積及び前記第２の裏面配線の面積の少なくとも一方よりも前記基準電位配線の面積の方が大きい請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記基材の裏面側に設けられ、前記第１の表面配線と接続された第１の裏面配線と、
   前記基材の裏面側に設けられ、前記第２の表面配線と接続された第２の裏面配線と、を有し、
   前記第１の裏面配線の面積及び前記第２の裏面配線の面積のそれぞれよりも前記基準電位配線の面積の方が大きい請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記容量素子は、前記基材の表面側に設けられ、
   前記基準電位配線は、上面視で前記容量素子を包含する面積を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記基材は、全体がセラミック材料で構成されている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 前記発光素子は、垂直共振器面発光レーザ素子である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。
11. 前記発光素子は複数の発光素子を有する発光素子アレイである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 前記発光素子から出射された光を拡散して外部に照射する拡散部材を有する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記発光素子と接続され、当該発光素子をローサイド駆動する駆動部を有する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の発光装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置が備える発光素子から出射され被測定物で反射された反射光を受光する受光部と、を備え、
    前記受光部は、前記発光素子から光が出射されてから当該受光部で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する光学装置。
15. 請求項１４に記載の光学装置と、
    前記光学装置が備える光源から出射され被測定物で反射され、当該光学装置が備える受光部が受光した反射光に基づき、当該被測定物の三次元形状を特定する形状特定部と、
    を備える情報処理装置。
16. 前記形状特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、
    を備える請求項１５に記載の情報処理装置。
17. 絶縁性の第１の基材と、
    カソード電極及びアノード電極を有し、前記第１の基材の表面側に設けられた発光素子と、
    前記第１の基材に設けられ、前記発光素子に電流を供給する容量素子と、
    前記第１の基材の裏面側に設けられ、前記容量素子に接続されるとともに、前記カソード電極及び前記アノード電極から絶縁されている裏面配線と、
    前記第１の基材の熱伝導率よりも小さい絶縁性の第２の基材で構成され、当該第１の基材を搭載する配線基板と、を備え、
    前記裏面配線は、前記配線基板に含まれる互いに絶縁された複数の配線のうち、面積が最も大きい配線に接続されている発光装置。

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