JP7095728B2 - Luminescent device - Google Patents

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本発明は、発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device.

特許文献１には、複数の垂直共振器型発光素子が平面上に配列された垂直共振器型発光素子モジュールは、基板上の互いに隣接する垂直共振器型発光素子からのレーザビーム間の領域に配置され、かつ、レーザビームの出射方向側に位置する接合用面とレーザビームが伝搬するビーム空間を臨む外壁とを有する垂直共振器型発光素子レーザモジュールが記載されている。 In Patent Document 1, a vertical resonator type light emitting element module in which a plurality of vertical resonator type light emitting elements are arranged on a plane is provided in a region between laser beams from adjacent vertical resonator type light emitting elements on a substrate. Described is a vertical resonator type light emitting element laser module having a bonding surface located on the emission direction side of the laser beam and an outer wall facing the beam space in which the laser beam propagates.

特開２０１８－３２６５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-32654

ところで、三次元センシングをＴｏＦ（Time of Flight）法により行うための光源は、測定精度を向上させるために、大電流のオン／オフをより高速に行う必要がある。このため、短時間に大電流を供給するために電荷を放電するためのキャパシタと光源との間に光源からの光を拡散させる拡散板を支える壁が設けられると、壁が邪魔となって光源とキャパシタとを近接させづらい。このため、光源とキャパシタとの間の配線インダクタンスの低減がしづらく、光源を高速にオン／オフさせる場合の制約となる。 By the way, the light source for performing the three-dimensional sensing by the ToF (Time of Flight) method needs to turn on / off a large current at a higher speed in order to improve the measurement accuracy. For this reason, if a wall that supports a diffuser plate that diffuses the light from the light source is provided between the capacitor for discharging the electric charge and the light source in order to supply a large current in a short time, the wall becomes an obstacle and the light source becomes a light source. It is difficult to bring the capacitor close to the capacitor. Therefore, it is difficult to reduce the wiring inductance between the light source and the capacitor, which is a limitation when the light source is turned on / off at high speed.

本発明の目的は、第１の覆い部を支える壁を他の部分と同じような壁を光源とキャパシタとの間にも設ける場合に比べて、光源とキャパシタとの間を近接させやすい発光装置などを提供する。 An object of the present invention is a light emitting device that makes it easier to bring the light source and the capacitor closer to each other than in the case where the wall supporting the first covering portion is provided between the light source and the capacitor in the same way as the other parts. And so on.

請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板上に設けられたキャパシタと、前記基板上に設けられ、前記キャパシタに蓄積された電荷により駆動のための電流が供給される光源と、前記光源が出射する光が透過し、且つ、前記光源の光軸方向に配置された第１の覆い部と、前記第１の覆い部を透過した光が透過し、且つ、前記光源の前記光軸方向に配置された第２の覆い部と、前記キャパシタと前記光源との間を除く前記基板上に設けられ、前記第１の覆い部を支持する第１の壁と、前記第２の覆い部を支持し、前記第２の覆い部を支持する端部が前記第１の壁よりも前記光軸の中心に近い位置に設けられた第２の壁と、を備える発光装置である。
請求項２に記載の発明は、基板と、前記基板上に設けられたキャパシタと、前記基板上に設けられ、前記キャパシタに蓄積された電荷により駆動のための電流が供給される光源と、前記光源が出射する光が透過し、且つ、前記光源の光軸方向に配置された第１の覆い部と、前記第１の覆い部を透過した光が透過し、且つ、前記光源の前記光軸方向に配置された第２の覆い部と、前記キャパシタと前記光源との間を除く前記基板上に設けられ、前記第１の覆い部を支持する第１の壁と、を有し、前記光軸に沿った断面において、前記光軸に垂直な方向の前記第２の覆い部の長さは、前記光軸に垂直な方向の前記第１の覆い部の長さより短い発光装置である。
請求項３に記載の発明は、前記光源を駆動する駆動部を備え、前記光源と前記駆動部との間隔は、前記光源と前記第２の覆い部との間隔より狭く設定されている請求項１に記載の発光装置である。 The invention according to claim 1 is a substrate, a light source provided on the substrate, a light source provided on the substrate and to which a current for driving is supplied by a charge accumulated in the capacitor, and the above-mentioned invention. The light emitted by the light source is transmitted, and the light transmitted through the first cover portion arranged in the optical axis direction of the light source and the light transmitted through the first cover portion are transmitted, and the optical axis of the light source is transmitted. A second covering portion arranged in a direction, a first wall provided on the substrate except between the capacitor and the light source and supporting the first covering portion, and the second covering portion. The light source includes a second wall having an end portion that supports the second covering portion and is provided at a position closer to the center of the optical axis than the first wall.
The invention according to claim 2 is a substrate, a light source provided on the substrate, a light source provided on the substrate and to which a current for driving is supplied by a charge accumulated in the capacitor, and the above-mentioned invention. The light emitted by the light source is transmitted, and the light transmitted through the first cover portion arranged in the optical axis direction of the light source and the light transmitted through the first cover portion are transmitted, and the optical axis of the light source is transmitted. It has a second cover portion arranged in a direction and a first wall provided on the substrate except between the capacitor and the light source and supporting the first cover portion, and has the light. In the cross section along the axis, the length of the second cover portion in the direction perpendicular to the optical axis is shorter than the length of the first cover portion in the direction perpendicular to the optical axis.
The invention according to claim 3 includes a drive unit for driving the light source, and the distance between the light source and the drive unit is set to be narrower than the distance between the light source and the second cover portion. The light source according to 1.

請求項１、２に記載の発明によれば、第１の覆い部を支える壁を他の部分と同じような壁を光源とキャパシタとの間にも設ける場合に比べて、光源とキャパシタとの間を近接させやすい。
請求項３に記載の発明によれば、光源と駆動部との間隔が光源と第２の覆い部との間隔よりも広い場合に比べ、光源と駆動部とが近接させられる。 According to the inventions of claims 1 and 2, a wall supporting the first covering portion is provided between the light source and the capacitor as compared with the case where a wall similar to the other portion is provided between the light source and the capacitor. It is easy to get close to each other.
According to the third aspect of the present invention, the light source and the driving unit are brought closer to each other as compared with the case where the distance between the light source and the driving unit is wider than the distance between the light source and the second covering portion.

情報処理装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an information processing apparatus. 情報処理装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of an information processing apparatus. 光源の平面図である。It is a plan view of a light source. 光源における１個のＶＣＳＥＬの断面構造を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional structure of one VCSEL in a light source. 拡散板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。It is a figure explaining an example of a diffuser plate. (A) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along the line VB-VB of (a). ローサイド駆動により光源を駆動する等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the equivalent circuit which drives a light source by low-side drive. 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。It is a figure explaining the light emitting device to which 1st Embodiment is applied. (A) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along line VIIB-VIIB of (a). 比較のために示す発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線での断面図である。It is a figure explaining the light emitting device shown for comparison. (A) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along the line VIIIB-VIIIB of (a). 第１の実施の形態が適用される発光装置の変形例を説明する平面図である。（ａ）は、変形例１の発光装置、（ｂ）は、変形例２の発光装置である。It is a top view explaining the modification of the light emitting device to which 1st Embodiment is applied. (A) is the light emitting device of the modified example 1, and (b) is the light emitting device of the modified example 2. 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ＸＢ－ＸＢ線での断面図である。It is a figure explaining the light emitting device to which the 2nd Embodiment is applied. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line XB-XB of (a). 第３の実施の形態が適用される発光装置の平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＢ－ＸＩＢ線での断面図である。It is a top view of the light emitting device to which a third embodiment is applied. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line XIB-XIB of (a). 第３の実施の形態が適用される発光装置の変形例である発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線での断面図である。It is a figure explaining the light emitting device which is the modification of the light emitting device to which the 3rd Embodiment is applied. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line XIIB-XIIB of (a). 第４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。It is a figure explaining the light emitting device to which the 4th Embodiment is applied. (A) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along the line XIIIB-XIIIB of (a). 発光装置を用いた情報処理装置の断面構造を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional structure of the information processing apparatus using a light emitting apparatus.

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、顔の形状の認識以外の三次元形状の認識にも適用しうる。すなわち、顔以外の物体の形状の認識にも適用してもよい。また、被測定物までの距離は問わない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The information processing device identifies whether or not the user who has accessed the information processing device is permitted to access, and only when it is authenticated that the user is permitted to access the information processing device (information). In many cases, the use of processing equipment) is permitted. So far, a method of authenticating a user by a password, a fingerprint, an iris, or the like has been used. Recently, there is a demand for an authentication method with even higher security. As this method, authentication by a three-dimensional image such as the shape of the user's face is performed.
Here, the information processing device will be described as an example of a portable information processing terminal, and will be described as authenticating a user by recognizing the shape of a face captured as a three-dimensional image. The information processing device can be applied to an information processing device such as a personal computer (PC) other than a portable information terminal.
Further, the configurations, functions, methods and the like described in the present embodiment can be applied to the recognition of three-dimensional shapes other than the recognition of the shape of the face. That is, it may be applied to the recognition of the shape of an object other than the face. In addition, the distance to the object to be measured does not matter.

［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。 [First Embodiment]
(Information processing device 1)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the information processing apparatus 1. As described above, the information processing apparatus 1 is, for example, a portable information processing terminal.
The information processing apparatus 1 includes a user interface unit (hereinafter, referred to as a UI unit) 2 and an optical device 3 for acquiring a three-dimensional image. The UI unit 2 is configured by integrating, for example, a display device that displays information to the user and an input device that inputs instructions for information processing by the user's operation. The display device is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, and the input device is, for example, a touch panel.

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ための被測定物、ここで説明する例では顔に向けて光を出射する。３Ｄセンサ５は、発光装置４が出射した光が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。以下では、顔の三次元像を取得する場合であっても、顔を被測定物と表記する。なお、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。 The optical device 3 includes a light emitting device 4 and a three-dimensional sensor (hereinafter, referred to as a 3D sensor) 5. The light emitting device 4 emits light toward the object to be measured for acquiring a three-dimensional image, in the example described here, the face. The 3D sensor 5 acquires the light emitted by the light emitting device 4 and reflected by the face and returned. Here, a three-dimensional image of the face is acquired based on the so-called ToF (Time of Flight) method based on the flight time of light. In the following, even when a three-dimensional image of a face is acquired, the face is referred to as an object to be measured. A three-dimensional image other than the face may be acquired. Acquiring a three-dimensional image may be referred to as 3D sensing.

なお、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に展開されて、ＣＰＵが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。 The information processing device 1 is configured as a computer including a CPU, ROM, RAM, and the like. The ROM includes a non-volatile rewritable memory, for example, a flash memory. Then, the programs and constants stored in the ROM are expanded in the RAM and executed by the CPU, so that the information processing apparatus 1 operates and various types of information processing are executed.

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。なお、３Ｄセンサ５は、受光部の一例、光学装置制御部８が制御部の一例である。
以下、順に説明する。 FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the information processing apparatus 1.
The information processing device 1 includes the above-mentioned optical device 3, an optical device control unit 8, and a system control unit 9. The optical device control unit 8 controls the optical device 3. The optical device control unit 8 includes a shape specifying unit 81. The system control unit 9 controls the entire information processing device 1 as a system. The system control unit 9 includes an authentication processing unit 91. A UI unit 2, a speaker 92, a two-dimensional camera (referred to as a 2D camera in FIG. 2) 93, and the like are connected to the system control unit 9. The 3D sensor 5 is an example of a light receiving unit, and the optical device control unit 8 is an example of a control unit.
Hereinafter, they will be described in order.

発光装置４は、基板１０と、光源２０と、拡散板３０と、光量監視用受光素子（図２及び以下では、ＰＤと表記する。）４０と、駆動部５０と、支持部６０と、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂとを備える。光源２０、ＰＤ４０、駆動部５０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、基板１０上に設けられている。そして、拡散板３０は、支持部６０により基板１０から予め定められた距離に保持され、光源２０及びＰＤ４０を覆うように設けられている。拡散板３０は、覆い部の一例である。 The light emitting device 4 includes a substrate 10, a light source 20, a diffuser plate 30, a light receiving element for monitoring the amount of light (hereinafter referred to as PD in FIG. 2 and hereinafter) 40, a drive unit 50, a support unit 60, and a capacitor. 70A and 70B are provided. The light source 20, PD40, drive unit 50, capacitors 70A and 70B are provided on the substrate 10. The diffuser plate 30 is held at a predetermined distance from the substrate 10 by the support portion 60, and is provided so as to cover the light source 20 and the PD 40. The diffuser plate 30 is an example of a covering portion.

なお、基板１０上には、上記の他に３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７が搭載されている。抵抗素子６、キャパシタ７は、駆動部５０や３Ｄセンサ５を動作させるために設けられている。なお、抵抗素子６及びキャパシタ７は、それぞれ１個が記載されているが、複数が搭載されていてもよい。また、図１では、３Ｄセンサ５も、基板１０上に設けられているが、３Ｄセンサ５は、基板１０上に設けられていなくてもよい。 In addition to the above, a 3D sensor 5, a resistance element 6, and a capacitor 7 are mounted on the substrate 10. The resistance element 6 and the capacitor 7 are provided to operate the drive unit 50 and the 3D sensor 5. Although one resistance element 6 and one capacitor 7 are described, a plurality of resistance elements 6 and a capacitor 7 may be mounted. Further, in FIG. 1, the 3D sensor 5 is also provided on the substrate 10, but the 3D sensor 5 may not be provided on the substrate 10.

発光装置４における光源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。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。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、基板１０に対して垂直方向に光を出射する。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以下のパルス光を出射することが求められる。以下、出射のパルス光を出射光パルスと呼ぶ。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、被測定物の３Ｄ形状を測定する範囲は、１ｍ角程度である。以下では、光が照射される距離を測定距離と表記し、被測定物の３Ｄ形状を測定する範囲を測定範囲又は照射範囲と表記する。また、測定範囲又は照射範囲に仮想的に設けられる面を照射面と表記する。
発光装置４における基板１０、拡散板３０、ＰＤ４０、駆動部５０、支持部６０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂについては後述する。また、光源２０の詳細も後述する。 The light source 20 in the light emitting device 4 is configured as a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged two-dimensionally. The light emitting element is, for example, a vertical cavity surface emitting laser element VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Hereinafter, the light emitting element will be described as a vertical cavity surface light emitting laser element VCSEL. The vertical cavity surface emitting laser element VCSEL is referred to as VCSEL. The light source 20 emits light in the direction perpendicular to the substrate 10. When three-dimensional sensing is performed by the ToF method, the light source 20 is required by the drive unit 50 to emit pulsed light having, for example, 100 MHz or more and a rise time of 1 ns or less. Hereinafter, the emitted pulsed light is referred to as an emitted light pulse. Further, in the case of face recognition as an example, the distance to which light is irradiated is about 10 cm to 1 m. The range for measuring the 3D shape of the object to be measured is about 1 m square. In the following, the distance irradiated with light is referred to as a measurement distance, and the range for measuring the 3D shape of the object to be measured is referred to as a measurement range or an irradiation range. Further, a surface virtually provided in the measurement range or the irradiation range is referred to as an irradiation surface.
The substrate 10, the diffuser plate 30, the PD40, the drive unit 50, the support unit 60, and the capacitors 70A and 70B in the light emitting device 4 will be described later. The details of the light source 20 will also be described later.

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反射光を受光し、受光されるまでの時間に対応する電荷を受光セル毎に蓄積するように構成されている。以下、受光する反射光を受光パルスと呼ぶ。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。 The 3D sensor 5 includes a plurality of light receiving cells. For example, each light receiving cell is configured to receive the reflected light from the object to be measured with respect to the light emission pulse from the light source 20, and to accumulate the electric charge corresponding to the time until the light is received for each light receiving cell. Hereinafter, the reflected light received is referred to as a received light pulse. The 3D sensor 5 is configured as a device having a CMOS structure in which each light receiving cell has two gates and a charge storage unit corresponding to them. Then, by alternately applying pulses to the two gates, the generated photoelectrons are transferred to either of the two charge storage units at high speed. Charges corresponding to the phase difference between the emitted light pulse and the received light pulse are accumulated in the two charge storage units. Then, the 3D sensor 5 outputs a digital value corresponding to the phase difference between the emitted light pulse and the received light pulse as a signal for each light receiving cell via the AD converter. That is, the 3D sensor 5 outputs a signal corresponding to the time from when light is emitted from the light source 20 to when it is received by the 3D sensor 5. The AD converter may be provided in the 3D sensor 5 or may be provided outside the 3D sensor 5.

光学装置制御部８の形状特定部８１は、３Ｄセンサ５から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３Ｄ形状を特定する。 The shape specifying unit 81 of the optical device control unit 8 acquires a digital value obtained for each light receiving cell from the 3D sensor 5, and calculates the distance to the object to be measured for each light receiving cell. Then, the 3D shape of the object to be measured is specified by the calculated distance.

システム制御部９の認証処理部９１は、形状特定部８１が特定した被測定物の３Ｄ形状がＲＯＭなどに予め蓄積された３Ｄ形状である場合に、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、被測定物である顔の３Ｄ形状が、ＲＯＭ等の記憶部材に記憶された顔形状に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の使用が許可される。
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。 The authentication processing unit 91 of the system control unit 9 performs authentication processing related to the use of the information processing device 1 when the 3D shape of the object to be measured specified by the shape specifying unit 81 is a 3D shape stored in advance in a ROM or the like. .. The authentication process relating to the use of the information processing device 1 is, for example, a process of whether or not to permit the use of the information processing device 1 which is the own device. For example, when it is determined that the 3D shape of the face to be measured matches the face shape stored in a storage member such as a ROM, the information processing device 1 including various applications provided by the information processing device 1 Is allowed to be used.
The shape specifying unit 81 and the authentication processing unit 91 are configured by a program as an example. Further, it may be composed of an integrated circuit such as an ASIC or FPGA. Further, it may be composed of software such as a program and an integrated circuit such as an ASIC.

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を含んでもよい。また、光学装置制御部８が光学装置３に含まれてもよい。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もよい。 In FIG. 2, the optical device 3, the optical device control unit 8, and the system control unit 9 are shown separately, but the system control unit 9 may include the optical device control unit 8. Further, the optical device control unit 8 may be included in the optical device 3. Further, the optical device 3, the optical device control unit 8 and the system control unit 9 may be integrally configured.

発光装置４を説明する前に、発光装置４を構成する光源２０、拡散板３０、ＰＤ４０、駆動部５０及びキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを説明する。 Before explaining the light emitting device 4, the light source 20, the diffuser plate 30, the PD 40, the driving unit 50, and the capacitors 70A and 70B constituting the light emitting device 4 will be described.

（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。紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向及びｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。 (Structure of light source 20)
FIG. 3 is a plan view of the light source 20. The light source 20 is configured by arranging a plurality of VCSELs in a two-dimensional array. The right direction of the paper surface is the x direction, and the upper direction of the paper surface is the y direction. The direction orthogonal to the x-direction and the y-direction in a counterclockwise direction is defined as the z-direction.

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、半導体基板と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、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。なお、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。 The VCSEL provides an active region as a light emitting region between the lower multilayer film reflector and the upper multilayer film reflector laminated on the semiconductor substrate 200 (see FIG. 4 described later), and laser light is provided in the direction perpendicular to the semiconductor substrate. It is a light emitting element that emits light. From this, it is easy to make a two-dimensional array. The number of VCSELs included in the light source 20 is, for example, 100 to 1000. The plurality of VCSELs are connected in parallel to each other and driven in parallel. The number of VCSELs described above is an example, and may be set according to the measurement distance and the measurement range.

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。そして、アノード電極２１８は、ボンディングワイヤ２１Ａ、２１Ｂを介して、基板１０上に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂと接続されている。なお、上側（＋ｙ方向側）に設けられた複数のボンディングワイヤをボンディングワイヤ２１Ａと表記し、下側（－ｙ方向側）に設けられた複数のボンディングワイヤをボンディングワイヤ２１Ｂと表記する。ここでは、ボンディングワイヤ２１Ａがアノード配線１１Ａに接続され、ボンディングワイヤ２１Ｂがアノード配線１１Ｂに接続されている。なお、アノード配線１１Ａにキャパシタ７０Ａ（図２参照）が接続され、アノード配線１１Ｂにキャパシタ７０Ｂ（図２参照）が接続される。 An anode electrode 218 (see FIG. 4 described later) common to a plurality of VCSELs is provided on the surface of the light source 20. The anode electrodes 218 are connected to the anode wirings 11A and 11B provided on the substrate 10 via the bonding wires 21A and 21B. The plurality of bonding wires provided on the upper side (+ y direction side) are referred to as bonding wires 21A, and the plurality of bonding wires provided on the lower side (−y direction side) are referred to as bonding wires 21B. Here, the bonding wire 21A is connected to the anode wiring 11A, and the bonding wire 21B is connected to the anode wiring 11B. The capacitor 70A (see FIG. 2) is connected to the anode wiring 11A, and the capacitor 70B (see FIG. 2) is connected to the anode wiring 11B.

そして、光源２０の裏面には、カソード電極２１４（後述する図４参照）が設けられ、カソード電極２１４が基板１０上に設けられたカソード配線１２に、導電性接着剤などにより接着されている。導電性接着剤は、例えば銀ペーストである。 A cathode electrode 214 (see FIG. 4 to be described later) is provided on the back surface of the light source 20, and the cathode electrode 214 is adhered to the cathode wiring 12 provided on the substrate 10 with a conductive adhesive or the like. The conductive adhesive is, for example, a silver paste.

ここでは、光源２０の上下方向にアノード配線１１Ａ、１１Ｂを設け、ボンディングワイヤ２１Ａ、２１Ｂにて、アノード電極２１８と接続している。これにより、光源２０には、上下方向から並行して電流が供給されるようになっている。もし、アノード電極２１８の上方向又は下方向の一方側にボンディングワイヤを設けて、光源２０に電流を供給すると、ボンディングワイヤに近い側のＶＣＳＥＬは、電流密度が高くなり光強度が大きく、ボンディングワイヤに遠い側のＶＣＳＥＬは、電流密度が低くなり光強度が小さくなる。つまり、光源２０の複数のＶＣＳＥＬにおいて、出射する光強度に偏りが生じやすい。 Here, anode wirings 11A and 11B are provided in the vertical direction of the light source 20, and are connected to the anode electrodes 218 by bonding wires 21A and 21B. As a result, the light source 20 is supplied with a current in parallel from the vertical direction. If a bonding wire is provided on one side of the anode electrode 218 in the upward or downward direction and a current is supplied to the light source 20, the VCSEL on the side close to the bonding wire has a high current density and a high light intensity, and the bonding wire. The VCSEL on the far side has a low current density and a low light intensity. That is, in a plurality of VCSELs of the light source 20, the light intensity emitted tends to be biased.

これに対して、図３に示したように、光源２０の上下方向にアノード配線１１Ａ、１１Ｂを設け、ボンディングワイヤ２１Ａ、２１Ｂにて、アノード電極２１８と接続することで、光源２０は、上下方向から電流が供給される。よって、光源２０を構成する複数のＶＣＳＥＬの出射する光強度の偏りが抑制される。なお、アノード配線１１Ａ又はアノード配線１１Ｂの一方のみを用いてもよい。この場合、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは一方のみでよい。また、図２では、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂはそれぞれ１個のキャパシタとして示しているが、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂのそれぞれが並列に設けられた複数のキャパシタから構成されているとしてもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the anode wirings 11A and 11B are provided in the vertical direction of the light source 20 and connected to the anode electrode 218 by the bonding wires 21A and 21B so that the light source 20 can be moved in the vertical direction. Current is supplied from. Therefore, the bias of the light intensity emitted by the plurality of VCSELs constituting the light source 20 is suppressed. Only one of the anode wiring 11A and the anode wiring 11B may be used. In this case, only one of the capacitors 70A and 70B is required. Further, in FIG. 2, the capacitors 70A and 70B are shown as one capacitor, respectively, but each of the capacitors 70A and 70B may be composed of a plurality of capacitors provided in parallel.

（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方向とする。 (Structure of VCSEL)
FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of one VCSEL in the light source 20. This VCSEL is a VCSEL having a λ resonator structure. The upper direction of the paper surface is the z direction.

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、上部スペーサ層及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。 VCSELs are an n-type distributed Bragg Reflector (DBR) 202 in which AlGaAs layers having different Al compositions are alternately laminated on a semiconductor substrate 200 such as an n-type GaAs, and an upper spacer layer and a lower portion. The active region 206 including the quantum well layer sandwiched between the spacer layers and the p-type upper distributed black reflector 208 in which AlGaAs layers having different Al compositions are alternately laminated are laminated in this order. In the following, the distributed black reflector will be referred to as DBR.

ｎ型の下部ＤＢＲ２０２は、Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）であり、これらを交互に４０周期で積層してある。ｎ型不純物であるシリコンをドーピングした後のキャリア濃度は、例えば、３×１０１８ｃｍ－３である。 The n-type lower DBR202 is a laminated body in which an Al 0.9 Ga 0.1 As layer and a GaAs layer are paired, and the thickness of each layer is λ / 4 n r (where λ is the oscillation wavelength and n r is the medium). (Refractive index), and these are alternately laminated in 40 cycles. The carrier concentration after doping silicon, which is an n-type impurity, is, for example, 3 × 10 18 cm -3 .

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Ａｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層であり、量子井戸活性層は、アンドープのＩｎＧａＡｓ量子井戸層及びアンドープのＧａＡｓ障壁層であり、上部スペーサ層は、アンドープのＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層である。 The active region 206 is configured by laminating a lower spacer layer, a quantum well active layer, and an upper spacer layer. For example, the lower spacer layer is an undoped Al 0.6 Ga 0.4 As layer, the quantum well active layer is an undoped InGaAs quantum well layer and an undoped GaAs barrier layer, and the upper spacer layer is an undoped GaAs barrier layer. It is an Al 0.6 Ga 0.4 As layer.

ｐ型の上部ＤＢＲ２０８は、ｐ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎｒであり、これらを交互に２９周期積層してある。ｐ型不純物であるカーボンをドーピングした後のキャリア濃度は、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の最下層もしくはその内部に、ｐ型ＡｌＡｓの電流狭窄層２１０が形成されている。 The p-type upper DBR208 is a laminated body in which a p-type Al 0.9 Ga 0.1 As layer and a GaAs layer are paired, and the thickness of each layer is λ / 4 nr , and these are alternately used in 29 cycles. It is laminated. The carrier concentration after doping carbon, which is a p-type impurity, is, for example, 3 × 10 18 cm -3 . Preferably, a contact layer made of p-type GaAs is formed on the uppermost layer of the upper DBR208, and a current constriction layer 210 of p-type AlAs is formed on the lowermost layer of the upper DBR208 or inside thereof.

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上に円筒状のメサＭが形成される。これにより、電流狭窄層２１０は、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の半導体基板２００と平行な平面形状は、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、メサＭの軸方向（一点鎖線）とほぼ一致する。なお、本実施の形態において、メサＭは、柱状構造となっている。 A cylindrical mesa M is formed on the semiconductor substrate 200 by etching the semiconductor layers laminated from the upper DBR 208 to the lower DBR 202. As a result, the current constriction layer 210 is exposed on the side surface of the mesa M. By the oxidation step, the current constriction layer 210 is formed with an oxidation region 210A oxidized from the side surface of the mesa M and a conductive region 210B surrounded by the oxidation region 210A. In the oxidation step, the AlAs layer has a faster oxidation rate than the AlGaAs layer, and the oxidation region 210A is oxidized from the side surface of the mesa M toward the inside at a substantially constant rate. The parallel planar shape is a shape that reflects the outer shape of the mesa M, that is, a circular shape, and its center substantially coincides with the axial direction (one-point chain line) of the mesa M. In the present embodiment, the mesa M has a columnar structure.

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では、半導体基板２００に垂直な方向に光が出射され、メサＭの軸方向が光軸になる。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の表面が光出射面である。 An annular p-side electrode 212 made of metal in which Ti / Au or the like is laminated is formed on the uppermost layer of the mesa M. The p-side electrode 212 makes ohmic contact with the contact layer provided on the upper DBR 208. The inside of the annular p-side electrode 212 is a light emission port 212A through which laser light is emitted to the outside. That is, in the VCSEL, light is emitted in the direction perpendicular to the semiconductor substrate 200, and the axial direction of the mesa M becomes the optical axis. Further, a cathode electrode 214 is formed as an n-side electrode on the back surface of the semiconductor substrate 200. The surface of the upper DBR 208 inside the p-side electrode 212 is the light emitting surface.

そして、ｐ側電極２１２のアノード電極（後述するアノード電極２１８）が接続される部分及び光出射口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に共通に設けられている。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。 Then, the insulating layer 216 is provided so as to cover the surface of the mesa M, except for the portion to which the anode electrode of the p-side electrode 212 (the anode electrode 218 described later) is connected and the light emission port 212A. Then, the anode electrode 218 is provided so as to make ohmic contact with the p-side electrode 212 except for the light emission port 212A. The anode electrode 218 is commonly provided in a plurality of VCSELs. That is, in the plurality of VCSELs constituting the light source 20, each p-side electrode 212 is connected in parallel by the anode electrode 218.

なお、ＶＣＳＥＬは、単一横モードで発振してもよく、多重横モード（マルチモード）で発振してもよい。一例として、ＶＣＳＥＬの１個の光出力は、４ｍＷ～８ｍＷである。 The VCSEL may oscillate in a single transverse mode or in a multiple transverse mode (multimode). As an example, one light output of a VCSEL is 4 mW to 8 mW.

＋ｙ方向側の端部に位置するＶＣＳＥＬ群２２Ａは、後述する図７に示すキャパシタ７０Ａ側に位置するＶＣＳＥＬであり、－ｙ方向側の端部に位置するＶＣＳＥＬ群２２Ｂは、後述する図７に示すキャパシタ７０Ｂ側に位置するＶＣＳＥＬである。 The VCSEL group 22A located at the end on the + y direction side is a VCSEL located on the capacitor 70A side shown in FIG. 7 described later, and the VCSEL group 22B located at the end on the −y direction side is shown in FIG. 7 described later. It is a VCSEL located on the capacitor 70B side shown.

（拡散板３０の構成）
図５は、拡散板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方向及びｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。よって、図５（ｂ）において、紙面の右方向がｘ方向、紙面の上方向がｚ方向となる。 (Structure of diffusion plate 30)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the diffuser plate 30. 5 (a) is a plan view, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line VB-VB of FIG. 5 (a). In FIG. 5A, the right direction of the paper surface is the x direction, and the upward direction of the paper surface is the y direction. The direction orthogonal to the x-direction and the y-direction in a counterclockwise direction is defined as the z-direction. Therefore, in FIG. 5B, the right direction of the paper surface is the x direction, and the upward direction of the paper surface is the z direction.

図５（ｂ）に示すように、拡散板３０は、両面が平行で平坦なガラス基材３１の一方の表面、ここでは、裏面である－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。拡散板３０は、光源２０のＶＣＳＥＬから入射する光の拡がり角をさらに拡げて出射する。つまり、拡散板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、入射する光の拡がり角αより出射する光の拡がり角βを大きくする。つまり、図５に示すように、ＶＣＳＥＬから出射される光の拡がり角αより、拡散板３０を透過して拡散板３０から出射される光の拡がり角βが大きくなる（α＜β）。このため、拡散板３０を用いると、拡散板３０を用いない場合に比べ、光源２０から出射される光が照射される照射面の面積が拡大される。また、照射面における光密度が低下する。なお、光密度とは、単位面積当たりの放射照度を言い、拡がり角α、βは、半値全幅（ＦＷＨＭ）である。 As shown in FIG. 5B, the diffuser plate 30 has irregularities for diffusing light on one surface of the flat glass substrate 31 whose both sides are parallel, here, on the back surface in the −z direction side. The formed resin layer 32 is provided. The diffuser plate 30 further widens the spreading angle of the light incident from the VCSEL of the light source 20 and emits the light. That is, the unevenness formed on the resin layer 32 of the diffusion plate 30 refracts or scatters the light, and increases the spread angle β of the light emitted from the spread angle α of the incident light. That is, as shown in FIG. 5, the spread angle β of the light transmitted from the diffuser plate 30 and emitted from the diffuser plate 30 is larger than the spread angle α of the light emitted from the VCSEL (α <β). Therefore, when the diffuser plate 30 is used, the area of the irradiation surface irradiated with the light emitted from the light source 20 is expanded as compared with the case where the diffuser plate 30 is not used. In addition, the light density on the irradiated surface decreases. The light density means the irradiance per unit area, and the spread angles α and β are the full width at half maximum (FWHM).

そして、拡散板３０は、例えば、平面形状が四角形であって、ｘ方向の幅Ｗｘ及びｙ方向の縦幅Ｗｙが１ｍｍ～１０ｍｍ、ｚ方向の厚みｔｄが０．１ｍｍ～１ｍｍである。そして、＋ｙ方向側の端部を拡散板３０の端部３３Ａとし、－ｙ方向側の端部を拡散板３０の端部３３Ｂとする。後述する図７において説明するように、端部３３Ａがキャパシタ７０Ａ側になり、端部３３Ｂがキャパシタ７０Ｂ側になる。なお、拡散板３０は、平面形状が、多角形や円形など、他の形状であってもよい。そして、以上のような大きさ及び形状であれば、特に、携帯型情報端末の顔認証や、数ｍ程度までの比較的近距離の計測に適した光拡散部材が提供される。 The diffusion plate 30 has, for example, a quadrangular planar shape, a width W x in the x direction and a vertical width W y in the y direction of 1 mm to 10 mm, and a thickness t d in the z direction of 0.1 mm to 1 mm. .. Then, the end portion on the + y direction side is designated as the end portion 33A of the diffusion plate 30, and the end portion on the −y direction side is designated as the end portion 33B of the diffusion plate 30. As will be described later in FIG. 7, the end portion 33A is on the capacitor 70A side, and the end portion 33B is on the capacitor 70B side. The diffuser plate 30 may have another shape such as a polygonal shape or a circular shape. If the size and shape are as described above, a light diffusing member suitable for face recognition of a portable information terminal and measurement at a relatively short distance up to several meters is provided.

（ＰＤ４０）
ＰＤ４０は、受光した光量（以下では、受光量と表記する。）に応じた電気信号を出力する、シリコンなどで構成されたフォトダイオードである。ＰＤ４０は、光源２０から出射され、拡散板３０の裏面（後述する図７（ｂ）の－ｚ方向の面）で反射した光が受光されるように配置されている。光源２０は、ＰＤ４０の受光量に基づいて、予め定められた光量を維持して出射するように制御される。つまり、光学装置制御部８は、後述するように、ＰＤ４０の受光量を監視し、駆動部５０を制御して光源２０の出射する光量を制御する。 (PD40)
The PD40 is a photodiode made of silicon or the like that outputs an electric signal according to the amount of received light (hereinafter referred to as the amount of received light). The PD 40 is arranged so that the light emitted from the light source 20 and reflected by the back surface of the diffuser plate 30 (the surface in the −z direction of FIG. 7B described later) is received. The light source 20 is controlled to maintain and emit a predetermined amount of light based on the amount of light received by the PD 40. That is, as will be described later, the optical device control unit 8 monitors the amount of light received by the PD 40 and controls the drive unit 50 to control the amount of light emitted by the light source 20.

（駆動部５０及びキャパシタ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。 (Drive unit 50 and capacitors 70A, 70B)
If the light source 20 is to be driven at a higher speed, it is preferable to drive the light source 20 on the low side. The low-side drive refers to a configuration in which a drive element such as a MOS transistor is positioned on the downstream side of a current path with respect to a drive target such as a VCSEL. On the contrary, the configuration in which the drive element is located on the upstream side is called high side drive.

図６は、ローサイド駆動により光源２０を駆動する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、ＰＤ４０と、ＰＤ４０に流れる電流を検出する検出用抵抗素子４１とを示す。なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、電源８２に対して並列接続されている。
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、－側を接地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、接地電位は、接地線８４に供給される。 FIG. 6 is a diagram showing an example of an equivalent circuit that drives the light source 20 by low-side driving. FIG. 6 shows the VCSEL of the light source 20, the drive unit 50, the capacitors 70A and 70B, the power supply 82, the PD40, and the detection resistance element 41 for detecting the current flowing through the PD40. The capacitors 70A and 70B are connected in parallel to the power supply 82.
The power supply 82 is provided in the optical device control unit 8 shown in FIG. The power supply 82 generates a DC voltage having the + side as the power supply potential and the-side as the ground potential. The power potential is supplied to the power line 83, and the ground potential is supplied to the ground line 84.

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）が基板１０上に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂを介して電源線８３に接続されている。
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のドレインは、基板１０上に設けられたカソード配線１２を介してＶＣＳＥＬのカソード電極２１４（図４参照）に接続されている。ＭＯＳトランジスタ５１のソースは、接地線８４に接続されている。そして、ＭＯＳトランジスタ５１のゲートは、信号発生回路５２に接続されている。つまり、光源２０のＶＣＳＥＬと駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１とは、電源線８３と接地線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をオンにする「Ｈレベル」の信号と、ＭＯＳトランジスタ５１をオフにする「Ｌレベル」とを発生する。 As described above, the light source 20 is configured by connecting a plurality of VCSELs in parallel. The anode electrode 218 (see FIG. 4) of the VCSEL is connected to the power supply line 83 via the anode wirings 11A and 11B provided on the substrate 10.
The drive unit 50 includes an n-channel type MOS transistor 51 and a signal generation circuit 52 that turns the MOS transistor 51 on and off. The drain of the MOS transistor 51 is connected to the cathode electrode 214 (see FIG. 4) of the VCSEL via the cathode wiring 12 provided on the substrate 10. The source of the MOS transistor 51 is connected to the ground wire 84. The gate of the MOS transistor 51 is connected to the signal generation circuit 52. That is, the VCSEL of the light source 20 and the MOS transistor 51 of the drive unit 50 are connected in series between the power supply line 83 and the ground line 84. The signal generation circuit 52 generates an “H level” signal that turns on the MOS transistor 51 and an “L level” that turns off the MOS transistor 51 under the control of the optical device control unit 8.

キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、一方の端子が電源線８３に接続され、他方の端子が接地線８４に接続されている。なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ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構成されている。 One terminal of the capacitors 70A and 70B is connected to the power supply line 83, and the other terminal is connected to the ground wire 84. The capacitors 70A and 70B are composed of, for example, an electrolytic capacitor or a ceramic capacitor.

ＰＤ４０は、カソードが電源線８３に接続され、アノードが検出用抵抗素子４１の一方の端子と接続されている。そして、検出用抵抗素子４１の他方の端子が接地線８４に接続されている。つまり、ＰＤ４０と検出用抵抗素子４１とは、電源線８３と接地線８４との間に直列接続されている。そして、ＰＤ４０と検出用抵抗素子４１と接続点である出力端子４２は、光学装置制御部８に接続されている。 In the PD 40, the cathode is connected to the power supply line 83, and the anode is connected to one terminal of the detection resistance element 41. The other terminal of the detection resistance element 41 is connected to the ground wire 84. That is, the PD 40 and the detection resistance element 41 are connected in series between the power supply line 83 and the ground line 84. The output terminal 42, which is a connection point between the PD 40 and the detection resistance element 41, is connected to the optical device control unit 8.

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－ドレイン間には電流が流れない。よって、直列接続されたＶＣＳＥＬには、電流が流れない。ＶＣＳＥＬは非発光である。 Next, a method of driving the light source 20 that is low-side driven will be described.
First, it is assumed that the signal generated by the signal generation circuit 52 in the drive unit 50 is "L level". In this case, the MOS transistor 51 is in the off state. That is, no current flows between the source and drain of the MOS transistor 51. Therefore, no current flows through the VCSELs connected in series. VCSEL is non-luminous.

このとき、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが、電源８２により充電される。つまり、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの一方の端子が電源電位になり、他方の端子が接地電位になる。キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、容量と電源電圧（電源電位－接地電位）と時間とで決まる電荷を蓄積する。 At this time, the capacitors 70A and 70B are charged by the power supply 82. That is, one terminal of the capacitors 70A and 70B becomes the power supply potential, and the other terminal becomes the ground potential. Capacitors 70A and 70B store electric charges determined by capacitance, power supply voltage (power supply potential-ground potential), and time.

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がオフからオンに移行する。すると、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とに流れて（放電されて）、ＶＣＳＥＬが発光する。 Next, when the signal generated by the signal generation circuit 52 in the drive unit 50 reaches the “H level”, the MOS transistor 51 shifts from off to on. Then, the electric charge accumulated in the capacitors 70A and 70B flows (discharges) to the MOS transistor 51 and the VCSEL connected in series, and the VCSEL emits light.

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「Ｌレベル」になると、ＭＯＳトランジスタ５１がオンからオフに移行する。これにより、ＶＣＳＥＬの発光が停止する。すると、電源８２によりキャパシタ７０Ａ、７０Ｂへの電荷の蓄積が再開される。 Then, when the signal generated by the signal generation circuit 52 in the drive unit 50 reaches the “L level”, the MOS transistor 51 shifts from on to off. As a result, the light emission of the VCSEL is stopped. Then, the power supply 82 restarts the accumulation of electric charges in the capacitors 70A and 70B.

以上説明したように、信号発生回路５２の出力する信号が「Ｌレベル」と「Ｈレベル」とに移行する毎に、ＶＣＳＥＬの発光の停止である非発光と発光とが繰り返される。つまり、ＶＣＳＥＬから光パルスが出射される。 As described above, each time the signal output by the signal generation circuit 52 shifts to the "L level" and the "H level", the non-light emission and the light emission, which are the stoppage of the light emission of the VCSEL, are repeated. That is, an optical pulse is emitted from the VCSEL.

なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ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、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂに電荷を蓄積し、蓄積された電荷をＭＯＳトランジスタ５１のスイッチングによって放電させて、ＶＣＳＥＬに電流を急激に供給することで、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上り時間を短くしている。さらに、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間隔を短くして、配線のインダクタンスを小さくすることで、光源２０を高速にオンオフさせられる。ここでは、図３で説明したように、光源２０には、＋ｙ方向側からキャパシタ７０Ａにより電荷が供給され、－ｙ方向側からキャパシタ７０Ｂにより電荷が供給される。なお、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間隔は、１ｍｍ以下であるとよい。 Although the electric charge (current) may be directly supplied from the power supply 82 to the VCSEL without providing the capacitors 70A and 70B, the electric charge is accumulated in the capacitors 70A and 70B and the accumulated electric charge is transferred by switching of the MOS transistor 51. By discharging and rapidly supplying a current to the VCSEL, the rise time of the light emission of the VCSEL is shortened. Further, by shortening the distance between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B and reducing the inductance of the wiring, the light source 20 can be turned on and off at high speed. Here, as described with reference to FIG. 3, the light source 20 is charged by the capacitor 70A from the + y direction side and is supplied by the capacitor 70B from the −y direction side. The distance between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B is preferably 1 mm or less.

ＰＤ４０は、電源線８３と接地線８４との間に検出用抵抗素子４１を介して逆方向接続されている。このため、光が照射されていない状態では、電流が流れない。ＰＤ４０がＶＣＳＥＬの出射する光の内、拡散板３０で反射された光の一部を受光すると、ＰＤ４０には、受光量に応じた電流が流れる。よって、ＰＤ４０に流れる電流が出力端子４２の電圧によって測定され、光源２０の光強度が検知される。そこで、光学装置制御部８は、ＰＤ４０の受光量により、光源２０の光強度が予め定められた光強度になるように制御する。つまり、光学装置制御部８は、光源２０の光強度が予め定められた光強度より小さい場合は、電源８２の電源電位を高くすることにより、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが蓄積する電荷量を増加させて、ＶＣＳＥＬに流れる電流を増加させる。一方、光源２０の光強度が予め定められた光強度より多い場合は、電源８２の電源電位を低くすることにより、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが蓄積する電荷量を減少させて、ＶＣＳＥＬに流れる電流を低減させる。このようにして、光源２０の光強度が制御される。 The PD 40 is connected in the reverse direction between the power supply line 83 and the ground line 84 via the detection resistance element 41. Therefore, no current flows when the light is not irradiated. When the PD 40 receives a part of the light reflected by the diffuser plate 30 among the light emitted by the VCSEL, a current corresponding to the amount of light received flows through the PD 40. Therefore, the current flowing through the PD 40 is measured by the voltage of the output terminal 42, and the light intensity of the light source 20 is detected. Therefore, the optical device control unit 8 controls the light intensity of the light source 20 to be a predetermined light intensity according to the amount of light received by the PD 40. That is, when the light intensity of the light source 20 is smaller than the predetermined light intensity, the optical device control unit 8 increases the amount of electric charge accumulated in the capacitors 70A and 70B by increasing the power potential of the power supply 82. , Increases the current flowing through the VCSEL. On the other hand, when the light intensity of the light source 20 is higher than the predetermined light intensity, the power potential of the power supply 82 is lowered to reduce the amount of electric charge accumulated in the capacitors 70A and 70B and reduce the current flowing through the VCSEL. Let me. In this way, the light intensity of the light source 20 is controlled.

また、ＰＤ４０の受光量が極端に低下した場合には、拡散板３０が外れたり、破損したりして、光源２０が出射する光が直接外部に照射されているおそれがある。このような場合には、光学装置制御部８によって、光源２０の光強度が抑制される。例えば、光源２０からの光の出射、つまり被測定物への光の照射が停止される。 Further, when the light receiving amount of the PD 40 is extremely reduced, the diffuser plate 30 may be detached or damaged, and the light emitted by the light source 20 may be directly irradiated to the outside. In such a case, the optical device control unit 8 suppresses the light intensity of the light source 20. For example, the emission of light from the light source 20, that is, the irradiation of light on the object to be measured is stopped.

なお、基板１０は、例えば３層の多層基板として構成される。つまり、基板１０は、光源２０や駆動部５０が搭載される側から第１導電層、第２導電層、第３導電層を備える。なお、第１導電層と第２導電層との間、第２導電層と第３導電層との間には、絶縁層が設けられている。例えば、第３導電層を電源線８３、第２導電層を接地線８４とする。そして、第１導電層により、光源２０のアノード配線１１Ａ、１１Ｂ、カソード配線１２や、ＰＤ４０、検出用抵抗素子４１、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂなどが接続される端子などの回路パタンが形成される。第１導電層、第２導電層、第３導電層は、例えば銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属又はこれらの金属を含む導電性ペーストなどの導電性材料で構成されている。絶縁層は、例えばエポキシ樹脂、セラミックなどで構成されている。 The substrate 10 is configured as, for example, a three-layer multilayer board. That is, the substrate 10 includes a first conductive layer, a second conductive layer, and a third conductive layer from the side on which the light source 20 and the drive unit 50 are mounted. An insulating layer is provided between the first conductive layer and the second conductive layer, and between the second conductive layer and the third conductive layer. For example, the third conductive layer is a power supply line 83, and the second conductive layer is a ground wire 84. Then, the first conductive layer forms a circuit pattern such as the anode wirings 11A and 11B of the light source 20, the cathode wiring 12, the PD40, the detection resistance element 41, and the terminals to which the capacitors 70A and 70B are connected. The first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer are made of a conductive material such as a metal such as copper (Cu) or silver (Ag) or a conductive paste containing these metals. The insulating layer is made of, for example, an epoxy resin or ceramic.

第３導電層の電源線８３は、ビアを介して第１導電層に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの電源線８３が接続される端子、ＰＤ４０のカソードが接続される端子などに、ビアを介して接続される。同様に、第２導電層の接地線８４は、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１のソースが接続される端子、検出用抵抗素子４１の接地線８４が接続される端子などに、ビアを介して接続される。このように、電源線８３を第３導電層で構成し、接地線８４を第２導電層で構成することで、電源電位及び接地電位の変動が抑制される。 The power line 83 of the third conductive layer is a terminal to which the anode wirings 11A and 11B provided in the first conductive layer via vias, the power line 83 of the capacitors 70A and 70B are connected, and a terminal to which the cathode of the PD 40 is connected. Etc. are connected via vias. Similarly, the ground wire 84 of the second conductive layer is connected to a terminal to which the source of the MOS transistor 51 of the drive unit 50 is connected, a terminal to which the ground wire 84 of the detection resistance element 41 is connected, and the like via vias. Will be done. In this way, by forming the power supply line 83 with the third conductive layer and the ground wire 84 with the second conductive layer, fluctuations in the power supply potential and the ground potential are suppressed.

（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。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方向及びｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。よって、図７（ｂ）において、紙面の右方向がｙ方向、紙面の上方向がｚ方向になる。以下に示す同様の図面においても、同じである。 (Light emitting device 4)
Next, the light emitting device 4 will be described in detail.
FIG. 7 is a diagram illustrating a light emitting device 4 to which the first embodiment is applied. 7 (a) is a plan view, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along the line VIIB-VIIB of FIG. 7 (a). Here, in FIG. 7A, the right direction of the paper surface is the x direction, and the upper direction of the paper surface is the y direction. The direction orthogonal to the x-direction and the y-direction in a counterclockwise direction is defined as the z-direction. Therefore, in FIG. 7B, the right direction of the paper surface is the y direction, and the upward direction of the paper surface is the z direction. The same applies to the same drawings shown below.

前述したように、発光装置４は、基板１０と、光源２０と、拡散板３０と、ＰＤ４０と、駆動部５０と、支持部６０とを備える。なお、発光装置４の基板１０上には、３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７などの回路部材も搭載されている。そして、基板１０は、前述したように、アノード配線１１Ａ、１１Ｂ、カソード配線１２、光源２０、ＰＤ４０、駆動部５０、３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７などを接続する回路パタンを備えている。 As described above, the light emitting device 4 includes a substrate 10, a light source 20, a diffuser plate 30, a PD 40, a drive unit 50, and a support unit 60. Circuit members such as a 3D sensor 5, a resistance element 6, and a capacitor 7 are also mounted on the substrate 10 of the light emitting device 4. As described above, the substrate 10 includes a circuit pattern for connecting the anode wirings 11A and 11B, the cathode wiring 12, the light source 20, the PD40, the drive unit 50, the 3D sensor 5, the resistance element 6, the capacitor 7, and the like. ..

発光装置４は、一例として、基板１０上の＋ｘ方向に、ＰＤ４０と、光源２０と、駆動部５０とが順に配置されている。そして、基板１０の光源２０の±ｙ方向に、光源２０を挟み込むようにキャパシタ７０Ａ、７０Ｂがそれぞれ設けられている。 As an example, in the light emitting device 4, the PD 40, the light source 20, and the driving unit 50 are arranged in order on the substrate 10 in the + x direction. Capacitors 70A and 70B are provided so as to sandwich the light source 20 in the ± y direction of the light source 20 of the substrate 10.

拡散板３０は、光源２０及びＰＤ４０を覆うように設けられている。なお、拡散板３０は、駆動部５０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ、３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７を覆っていない。つまり、基板１０上には、拡散板３０が覆わない回路部材が搭載されている。拡散板３０は、基板１０の一部を覆い、基板１０全部を覆っていない。 The diffuser plate 30 is provided so as to cover the light source 20 and the PD 40. The diffuser plate 30 does not cover the drive unit 50, the capacitors 70A and 70B, the 3D sensor 5, the resistance element 6, and the capacitor 7. That is, a circuit member that is not covered by the diffuser plate 30 is mounted on the substrate 10. The diffuser plate 30 covers a part of the substrate 10 and does not cover the entire substrate 10.

光源２０は、上記した回路パタンなどが形成された基板１０上に直接搭載されてもよい。また、光源２０は、酸化アルミニウムや窒化アルミ等の放熱用基材で構成された放熱用基板上に設けられ、この放熱用基板が基板１０上に搭載されてもよい。また、光源２０は、光源２０が搭載される部分が凹状になった基板に搭載されてもよい。ここでは、基板１０は、回路パタンが構成された回路基板、放熱用基板を備える回路基板、さらに光源２０を搭載するために凹状になった基板などを含む。 The light source 20 may be directly mounted on the substrate 10 on which the circuit pattern or the like described above is formed. Further, the light source 20 may be provided on a heat-dissipating substrate made of a heat-dissipating substrate such as aluminum oxide or aluminum nitride, and the heat-dissipating substrate may be mounted on the substrate 10. Further, the light source 20 may be mounted on a substrate in which the portion on which the light source 20 is mounted is concave. Here, the substrate 10 includes a circuit board having a circuit pattern, a circuit board provided with a heat dissipation substrate, a concave substrate for mounting the light source 20, and the like.

図７（ｂ）に示すように、拡散板３０は、支持部６０により、光源２０から予め定められた距離に支持されている。支持部６０は、壁部６１Ａ、６１Ｂを備える。壁部６１ＡがＰＤ４０側に設けられ、壁部６１Ｂが駆動部５０側に設けられている。壁部６１Ａ、６１Ｂは、ｙｚ面を構成する。つまり、支持部６０は、キャパシタ７０Ａが配置された側（キャパシタ７０Ａ側と表記する。他の場合も同様である。）及びキャパシタ７０Ｂ側には、壁部が設けられていない。つまり、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間には、壁部が設けられていない。ここでは、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間に壁部が設けられていないことを、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間には、支持部６０が設けられていないと表記する。また、壁部６１Ａ、６１Ｂをそれぞれ区別しない場合は、壁部又は壁と表記することがある。 As shown in FIG. 7B, the diffuser plate 30 is supported by the support portion 60 at a predetermined distance from the light source 20. The support portion 60 includes wall portions 61A and 61B. The wall portion 61A is provided on the PD40 side, and the wall portion 61B is provided on the drive portion 50 side. The wall portions 61A and 61B form the yz plane. That is, the support portion 60 is not provided with a wall portion on the side where the capacitor 70A is arranged (referred to as the capacitor 70A side; the same applies to other cases) and the capacitor 70B side. That is, no wall portion is provided between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. Here, it is described that the wall portion is not provided between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B, and that the support portion 60 is not provided between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. When the wall portions 61A and 61B are not distinguished from each other, they may be referred to as a wall portion or a wall.

そして、図７（ａ）、（ｂ）で示すように、平面形状が四角形の拡散板３０は、二辺が支持部６０の壁部６１Ａ、６１Ｂで支持されている。支持部６０は、例えば、液晶ポリマなどの樹脂材料やセラミックなどで一体成型された一つの部材であって、壁部の厚さが３００μｍ、壁部の高さが４５０～５５０μｍである。なお、支持部６０は、光源２０が出射する光を吸収するように黒色などに構成されている。そして、支持部６０を構成する壁部の一方の端面が基板１０に接着され、他方の端面が拡散板３０に接着されている。 As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the diffuser plate 30 having a quadrangular planar shape is supported on two sides by the wall portions 61A and 61B of the support portion 60. The support portion 60 is one member integrally molded of, for example, a resin material such as a liquid crystal polymer or ceramic, and the thickness of the wall portion is 300 μm and the height of the wall portion is 450 to 550 μm. The support portion 60 is configured to be black or the like so as to absorb the light emitted by the light source 20. Then, one end surface of the wall portion constituting the support portion 60 is adhered to the substrate 10, and the other end surface is adhered to the diffusion plate 30.

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間には、壁部、つまり支持部６０が設けられていない。このようにすることで、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとを近づけて配置させられるため、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂから光源２０に発光のための電流を供給する配線が短くなり、配線インダクタンスが小さくなる。よって、光源２０を高速にオンオフさせられる。 As shown in FIGS. 7A and 7B, no wall portion, that is, a support portion 60 is provided between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. By doing so, since the light source 20 and the capacitors 70A and 70B are arranged close to each other, the wiring for supplying the current for light emission from the capacitors 70A and 70B to the light source 20 becomes short, and the wiring inductance becomes small. Therefore, the light source 20 can be turned on and off at high speed.

図７（ｂ）に示すように、ＰＤ４０は、光源２０とともに、拡散板３０で覆われている。これにより、ＰＤ４０は、光源２０から出射する光の内、拡散板３０で反射した光の一部を受光する。よって、図６で説明したように、ＰＤ４０によって、光源２０が出射する光強度が検知（モニタ）される。 As shown in FIG. 7B, the PD 40 is covered with the diffuser plate 30 together with the light source 20. As a result, the PD 40 receives a part of the light reflected by the diffuser plate 30 among the light emitted from the light source 20. Therefore, as described with reference to FIG. 6, the PD 40 detects (monitors) the light intensity emitted by the light source 20.

（比較のための発光装置４′）
図８は、比較のために示す発光装置４′を説明する図である。図８（ａ）は、平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線での断面図である。以下では、図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４と異なる部分を説明する。 (Light emitting device 4'for comparison)
FIG. 8 is a diagram illustrating a light emitting device 4'shown for comparison. 8 (a) is a plan view, and FIG. 8 (b) is a sectional view taken along the line VIIIB-VIIIB of FIG. 8 (a). Hereinafter, a portion different from the light emitting device 4 to which the first embodiment shown in FIG. 7 is applied will be described.

図８に示す発光装置４′では、支持部６０′は、壁部６１Ａ、６１Ｂに加え、壁部６２Ａ、６２Ｂを備える。壁部６２Ａは、光源２０とキャパシタ７０Ａとの間に設けられ、壁部６２Ｂは、光源２０とキャパシタ７０Ｂとの間に設けられ、共にｘｚ面を構成する。そして、壁部６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂは、側面で互いに連結されている。つまり、支持部６０は、ｚ方向の断面形状が四角形の辺になっている。そして、発光装置４′では、光源２０及びＰＤ４０が、支持部６０の壁部６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂにより取り囲まれている。発光装置４′では、光源２０とキャパシタ７０Ａとの間に存在する壁部６２Ａ、光源２０とキャパシタ７０Ｂとの間に存在する壁部６２Ｂのために、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間の距離を、壁部６２Ａ、６２Ｂの厚さ以上に設定せざるを得ない。前述したように、壁部の厚さが３００μｍであるとすると、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂから光源２０に発光のための電流を供給する配線は、少なくとも壁部６２Ａ、６２Ｂの厚さに対応する３００μｍ長くなる。このため、配線インダクタンスの増加により、光源２０を高速にオンオフさせる場合の制約になるおそれがある。 In the light emitting device 4'shown in FIG. 8, the support portion 60' includes the wall portions 62A and 62B in addition to the wall portions 61A and 61B. The wall portion 62A is provided between the light source 20 and the capacitor 70A, and the wall portion 62B is provided between the light source 20 and the capacitor 70B, both of which form an xz plane. The wall portions 61A, 61B, 62A, and 62B are connected to each other on the side surface. That is, the support portion 60 has a quadrangular side in the cross-sectional shape in the z direction. Then, in the light emitting device 4', the light source 20 and the PD 40 are surrounded by the wall portions 61A, 61B, 62A, 62B of the support portion 60. In the light emitting device 4', there is a wall portion 62A existing between the light source 20 and the capacitor 70A, and a wall portion 62B existing between the light source 20 and the capacitor 70B, so that the light source 20 and the capacitors 70A and 70B are separated from each other. The distance must be set to be equal to or larger than the thickness of the wall portions 62A and 62B. As described above, assuming that the thickness of the wall portion is 300 μm, the wiring for supplying the current for light emission from the capacitors 70A and 70B to the light source 20 is at least 300 μm longer corresponding to the thickness of the wall portions 62A and 62B. Become. Therefore, the increase in the wiring inductance may be a limitation when the light source 20 is turned on and off at high speed.

図７（ａ）、（ｂ）に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４は、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間に支持部を備えていない。このため、図７（ｂ）に矢印で示すように、光源２０からキャパシタ７０Ａ側及びキャパシタ７０Ｂ側に出射される光は、拡散板３０を透過することなく、外部に出射されるおそれがある。特に、図３に破線で囲って示す、光源２０の駆動部５０側の端部に設けられたＶＣＳＥＬ群２２Ａ、２２Ｂから光強度の大きい光が外部に出射されるおそれがある。なお、光強度を発光強度と表記することがある。 The light emitting device 4 to which the first embodiment shown in FIGS. 7A and 7B is applied does not have a support portion between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. Therefore, as shown by an arrow in FIG. 7B, the light emitted from the light source 20 to the capacitor 70A side and the capacitor 70B side may be emitted to the outside without passing through the diffuser plate 30. In particular, there is a possibility that light having a high light intensity may be emitted to the outside from the VCSEL groups 22A and 22B provided at the end of the light source 20 on the drive unit 50 side, which is surrounded by a broken line in FIG. The light intensity may be referred to as a light emission intensity.

そこで、図７（ｂ）に示すように、拡散板３０のキャパシタ７０Ａ側の端部３３Ａの位置は、ＶＣＳＥＬ群２２Ａが出射する光強度（発光強度）が５０％以上の光が拡散板３０に入射するように設定され、拡散板３０のキャパシタ７０Ｂ側の端部３３Ｂの位置は、ＶＣＳＥＬ群２２Ｂが出射する光強度（発光強度）が５０％以上の光が拡散板３０に入射するように設定されるのがよい。このようにすることで、拡散板３０によって拡散されないで外部に出射される光強度は、ＶＣＳＥＬが出射する光強度（発光強度）の５０％未満であるように設定される。このようにすることで、光源２０から被測定物に光強度が大きい光が照射されることが抑制される。 Therefore, as shown in FIG. 7B, at the position of the end 33A on the capacitor 70A side of the diffuser plate 30, the light emitted by the VCSEL group 22A with a light intensity (emission intensity) of 50% or more is emitted to the diffuser plate 30. The position of the end 33B on the capacitor 70B side of the diffuser plate 30 is set so that light having a light intensity (emission intensity) of 50% or more emitted by the VCSEL group 22B is incident on the diffuser plate 30. It should be done. By doing so, the light intensity emitted to the outside without being diffused by the diffuser plate 30 is set to be less than 50% of the light intensity (emission intensity) emitted by the VCSEL. By doing so, it is possible to prevent the light source 20 from irradiating the object to be measured with light having a high light intensity.

さらに、拡散板３０のキャパシタ７０Ａ側の端部３３Ａの位置は、ＶＣＳＥＬ群２２Ａが出射する光強度（発光強度）が９９．９％以上の光が拡散板３０に入射するように設定され、拡散板３０のキャパシタ７０Ｂ側の端部３３Ｂの位置は、ＶＣＳＥＬ群２２Ｂが出射する光強度である発光強度が９９．９％以上の光が拡散板３０に入射するように設定されてもよい。このようにすることで、拡散板３０によって拡散されないで外部に出射される光強度は、ＶＣＳＥＬが出射する光強度（発光強度）の０．１％未満であるように設定される。このようにすることで、光源２０から被測定物に光強度が大きい光が照射されることが抑制される。この場合、ＶＳＣＥＬの出射する光の拡がり角が同じである場合、拡散板３０の端部３３Ａ、３３Ｂを、支持部６０の支持壁が設けられていない側、つまりキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側にそれぞれ延伸させればよい。 Further, the position of the end portion 33A on the capacitor 70A side of the diffuser plate 30 is set so that light having a light intensity (emission intensity) of 99.9% or more emitted by the VCSEL group 22A is incident on the diffuser plate 30 and diffused. The position of the end 33B on the capacitor 70B side of the plate 30 may be set so that light having a light emission intensity of 99.9% or more, which is the light intensity emitted by the VCSEL group 22B, is incident on the diffusion plate 30. By doing so, the light intensity emitted to the outside without being diffused by the diffuser plate 30 is set to be less than 0.1% of the light intensity (emission intensity) emitted by the VCSEL. By doing so, it is possible to prevent the light source 20 from irradiating the object to be measured with light having a high light intensity. In this case, when the spread angles of the light emitted by VSCEL are the same, the ends 33A and 33B of the diffuser plate 30 are extended to the side of the support portion 60 where the support wall is not provided, that is, to the capacitors 70A and 70B, respectively. Just let me do it.

（発光装置４の変形例）
図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４の変形例を説明する。
発光装置４では、拡散板３０は、光源２０とＰＤ４０とを覆い、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを覆っていなかった。第１の実施の形態が適用される発光装置４の変形例では、拡散板３０がキャパシタ７０Ａ、７０Ｂの表面の一部を覆う。 (Modification example of light emitting device 4)
A modified example of the light emitting device 4 to which the first embodiment shown in FIG. 7 is applied will be described.
In the light emitting device 4, the diffuser plate 30 covered the light source 20 and the PD 40, and did not cover the capacitors 70A and 70B. In the modification of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied, the diffuser plate 30 covers a part of the surface of the capacitors 70A and 70B.

図９は、第１の実施の形態が適用される発光装置４の変形例を説明する平面図である。図９（ａ）は、変形例１の発光装置４－１、図９（ｂ）は、変形例２の発光装置４－２である。なお、図９では、光源２０、拡散板３０、ＰＤ４０及び支持部６０のみを表記する。また、図７に示した発光装置４と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 9 is a plan view illustrating a modification of the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied. 9 (a) is the light emitting device 4-1 of the modified example 1, and FIG. 9 (b) is the light emitting device 4-2 of the modified example 2. In FIG. 9, only the light source 20, the diffuser plate 30, the PD 40, and the support portion 60 are shown. Further, the same parts as those of the light emitting device 4 shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図９（ａ）に示す変形例１の発光装置４－１では、拡散板３０は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に張り出して、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの一部も覆う。図９（ｂ）に示す変形例２の発光装置４－２では、拡散板３０は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂ上に張り出して、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂまで覆う。つまり、発光装置４に比べて、拡散板３０の縦幅Ｗｙが大きくなっている。そして、発光装置４－１、４－２では、拡散板３０の張り出しに伴って、支持部６０の壁部６１Ａ、６１Ｂがキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に張り出している。 In the light emitting device 4-1 of the first modification shown in FIG. 9A, the diffuser plate 30 projects toward the capacitors 70A and 70B and also covers a part of the capacitors 70A and 70B. In the light emitting device 4-2 of the second modification shown in FIG. 9B, the diffuser plate 30 projects onto the capacitors 70A and 70B and covers the capacitors 70A and 70B. That is, the vertical width Wy of the diffuser plate 30 is larger than that of the light emitting device 4. Then, in the light emitting devices 4-1 and 4-2, the wall portions 61A and 61B of the support portion 60 project to the capacitors 70A and 70B side as the diffuser plate 30 projects.

発光装置４－１、４－２では、拡散板３０がキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に張り出すことで、光源２０のキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側の端部に設けられたＶＣＳＥＬ群２２Ａ、２２Ｂと拡散板３０の端部３３Ａ、３３Ｂとの間の距離を大きくとれる。これにより、光強度の大きい光が、拡散板３０の端部から出射することが抑制されやすくなる。例えば、拡散板３０を透過する光を５０％以上とする場合には、発光装置４－１とし、拡散板３０を透過する光を９９．９％以上とする場合には、発光装置４－２とするように使い分けてもよい。 In the light emitting devices 4-1 and 4-2, the diffuser plate 30 projects toward the capacitors 70A and 70B, so that the VCSEL groups 22A and 22B and the diffuser plate 30 provided at the ends of the light source 20 on the capacitors 70A and 70B sides are provided. A large distance can be taken between the ends 33A and 33B of the. As a result, it becomes easy to suppress the light having a high light intensity from being emitted from the end portion of the diffuser plate 30. For example, when the light transmitted through the diffuser plate 30 is 50% or more, the light emitting device 4-1 is used, and when the light transmitted through the diffuser plate 30 is 99.9 % or more, the light emitting device 4-2. You may use it properly as follows.

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａでは、拡散板３０のキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に、拡散板３０側からキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に向けて設けられた梁部を備える。 [Second Embodiment]
In the light emitting device 4A to which the second embodiment is applied, a beam portion provided on the capacitor 70A, 70B side of the diffuser plate 30 from the diffuser plate 30 side toward the capacitors 70A, 70B side is provided.

図１０は、第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａ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。図７に示した発光装置４と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a light emitting device 4A to which the second embodiment is applied. 10 (a) is a plan view, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line XB-XB of FIG. 10 (a). The same parts as those of the light emitting device 4 shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図１０（ａ）に示すように、拡散板３０は、光源２０、ＰＤ４０を覆う。そして、支持部６０Ａは、基板１０に対して拡散板３０の二辺を支持する壁部６１Ａ、６１Ｂを備える。そして、発光装置４Ａは、拡散板３０の残りの二辺側からキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側に向けて設けられた梁部６５Ａ、６５Ｂを備える。図１０（ｂ）に示すように、梁部６５Ａ、６５Ｂの上面（＋ｚ方向側の面）は、拡散板３０に接着されている。そして、梁部６５Ａ、６５Ｂの下面（－ｚ方向側の面）は、基板１０の上面（＋ｚ方向側の面）と距離を有している。ここでは、梁部６５Ａ、６５Ｂの下面は、基板１０の表面に対向しているが、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの表面に対向するように設けられてもよい。このとき、梁部６５Ａ、６５Ｂの下面は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの表面に接触してもよい。 As shown in FIG. 10A, the diffuser plate 30 covers the light source 20 and the PD40. The support portion 60A includes wall portions 61A and 61B that support the two sides of the diffusion plate 30 with respect to the substrate 10. The light emitting device 4A includes beam portions 65A and 65B provided from the remaining two sides of the diffuser plate 30 toward the capacitors 70A and 70B. As shown in FIG. 10B, the upper surfaces (planes on the + z direction side) of the beam portions 65A and 65B are adhered to the diffusion plate 30. The lower surfaces of the beam portions 65A and 65B (the surface on the −z direction side) have a distance from the upper surface (the surface on the + z direction side) of the substrate 10. Here, the lower surfaces of the beam portions 65A and 65B face the surface of the substrate 10, but may be provided so as to face the surfaces of the capacitors 70A and 70B. At this time, the lower surfaces of the beam portions 65A and 65B may come into contact with the surfaces of the capacitors 70A and 70B.

支持部６０の壁部６１Ａ、６１Ｂと梁部６５Ａ、６５Ｂとは、一体成型などにより一つの部材として構成されうる。よって、複数の支持部材で組み立てる場合に比べて、組み立て工数が削減される。なお、梁部６５Ａ、６５Ｂと一つの部材として構成された支持部６０（壁部６１Ａ、６１Ｂ）を支持部６０Ａと表記することがある。 The wall portions 61A and 61B of the support portion 60 and the beam portions 65A and 65B can be configured as one member by integral molding or the like. Therefore, the assembly man-hours are reduced as compared with the case of assembling with a plurality of support members. The support portion 60 (wall portions 61A, 61B) configured as one member with the beam portions 65A and 65B may be referred to as a support portion 60A.

梁部６５Ａ、６５Ｂが、光吸収材料で構成されれば、光源２０のキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側の端部に位置するＶＣＳＥＬ群２２Ａ、２２Ｂから光強度の大きい光が拡散板３０を透過せずに外部に出射されることが抑制される。つまり、梁部６５Ａ、６５Ｂを備えない場合に比べて、拡散板３０のキャパシタ７０Ａ、７０Ｂ側への張り出しが少なくて済む。つまり、拡散板３０の面積が小さくなる。
また、梁部６５Ａ、６５Ｂを設けることで、光源２０の周囲へのごみや塵などの異物の侵入が抑制される。 If the beam portions 65A and 65B are made of a light absorbing material, light having a high light intensity does not pass through the diffuser plate 30 from the VCSEL groups 22A and 22B located at the ends of the light source 20 on the capacitors 70A and 70B sides. It is suppressed that it is emitted to the outside. That is, as compared with the case where the beam portions 65A and 65B are not provided, the protrusion of the diffuser plate 30 to the capacitors 70A and 70B side can be reduced. That is, the area of the diffuser plate 30 becomes smaller.
Further, by providing the beam portions 65A and 65B, the intrusion of foreign matter such as dust and dirt into the periphery of the light source 20 is suppressed.

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂでは、支持部６０Ｂは、光源２０、ＰＤ４０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを取り囲むように設けられている。 [Third Embodiment]
In the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, the support portion 60B is provided so as to surround the light source 20, the PD40, and the capacitors 70A and 70B.

図１１は、第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂの平面図である。図１１（ａ）は、平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩＢ－ＸＩＢ線での断面図である。図７に示した発光装置４と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 11 is a plan view of the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied. 11 (a) is a plan view, and FIG. 11 (b) is a cross-sectional view taken along the line XIB-XIB of FIG. 11 (a). The same parts as those of the light emitting device 4 shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

発光装置４Ｂでは、光源２０、ＰＤ４０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが拡散板３０で覆われている。そして、支持部６０Ｂは、壁部６１Ａ、６１Ｂ、６６Ａ、６６Ｂで構成され、拡散板３０を四辺で支持するとともに、光源２０、ＰＤ４０、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを取り囲むように設けられている。なお、支持部６０Ｂ（壁部６１Ａ、６１Ｂ、６６Ａ、６６Ｂ）は一体成型などにより一つの部材として構成されている。支持部６０Ｂは、光吸収性材料で構成されている。 In the light emitting device 4B, the light source 20, PD40, capacitors 70A, and 70B are covered with the diffuser plate 30. The support portion 60B is composed of wall portions 61A, 61B, 66A, and 66B, supports the diffusion plate 30 on all four sides, and is provided so as to surround the light source 20, PD40, capacitors 70A, and 70B. The support portion 60B (wall portions 61A, 61B, 66A, 66B) is configured as one member by integral molding or the like. The support portion 60B is made of a light absorbing material.

この場合、発光装置４Ｂでは、光源２０は、光軸方向側が拡散板３０で覆われ、側面側が支持部６０で覆われている。支持部６０は光吸収性材料で構成されているので、光源２０から出射する光が直接外部に漏れることが抑制される。また、支持部６０Ｂは、一つの部材として構成されているので、複数の支持部材で組み立てる場合に比べて、組み立て工数が削減される。 In this case, in the light emitting device 4B, the light source 20 is covered with the diffuser plate 30 on the optical axis direction side and with the support portion 60 on the side surface side. Since the support portion 60 is made of a light-absorbing material, it is possible to prevent the light emitted from the light source 20 from leaking directly to the outside. Further, since the support portion 60B is configured as one member, the assembly man-hours are reduced as compared with the case of assembling with a plurality of support members.

（発光装置４Ｂの変形例）
第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂでは、拡散板３０は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂも覆っていた。一般に、拡散板３０は、面積が大きいほど価格が高くなる。そして、拡散板３０は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを覆うことを要しない。そこで、発光装置４Ｂの変形例である発光装置４Ｂ－１では、図１１に示した発光装置４Ｂの支持部６０Ｂの上側の一部に光の透過を遮断する遮断部を設けて、拡散板３０の面積を小さくした。 (Modification example of light emitting device 4B)
In the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, the diffuser plate 30 also covers the capacitors 70A and 70B. Generally, the larger the area of the diffuser plate 30, the higher the price. The diffuser plate 30 does not need to cover the capacitors 70A and 70B. Therefore, in the light emitting device 4B-1 which is a modification of the light emitting device 4B, a blocking portion for blocking the transmission of light is provided in a part of the upper side of the support portion 60B of the light emitting device 4B shown in FIG. The area of is reduced.

図１２は、第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂの変形例である発光装置４Ｂ－１を説明する図である。図１２（ａ）は、平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線での断面図である。図１１に示した発光装置４Ｂと同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 12 is a diagram illustrating a light emitting device 4B-1 which is a modification of the light emitting device 4B to which the third embodiment is applied. 12 (a) is a plan view, and FIG. 12 (b) is a cross-sectional view taken along the line XIIB-XIIB of FIG. 12 (a). The same parts as those of the light emitting device 4B shown in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

発光装置４Ｂ－１では、光源２０の光軸方向側にのみ拡散板３０を設け、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは拡散板３０で覆われることなく、遮断部６７Ａ、６７Ｂで覆われる。図１２（ａ）に示すように、発光装置４Ｂ－１は、発光装置４Ｂの支持部６０Ｂと同様に壁部６１Ａ、６１Ｂ、６６Ａ、６６Ｂを備える。そして、支持部６０Ｂ（図１１）の上側の開口の一部に遮断部６７Ａ、６７Ｂを備える。遮断部６７Ａは、光源２０から拡散板３０を透過させて出射させる光を遮断しないように、壁部６６Ａ側にあって、キャパシタ７０Ａを覆うように設けられている。遮断部６７Ｂは、光源２０から拡散板３０を透過させて出射させる光を遮断しないように、壁部６６Ｂ側にあって、キャパシタ７０Ｂを覆うように設けられている。 In the light emitting device 4B-1, the diffuser plate 30 is provided only on the optical axis direction side of the light source 20, and the capacitors 70A and 70B are not covered by the diffuser plate 30 but are covered by the blocking portions 67A and 67B. As shown in FIG. 12A, the light emitting device 4B-1 includes wall portions 61A, 61B, 66A, 66B as well as the support portion 60B of the light emitting device 4B. Then, blocking portions 67A and 67B are provided in a part of the upper opening of the support portion 60B (FIG. 11). The blocking portion 67A is provided on the wall portion 66A side so as to cover the capacitor 70A so as not to block the light transmitted through the diffuser plate 30 from the light source 20 and emitted. The blocking portion 67B is provided on the wall portion 66B side so as to cover the capacitor 70B so as not to block the light emitted from the light source 20 through the diffuser plate 30.

そして、遮断部６７Ａ、６７Ｂの表面（＋ｚ方向側の面）は、壁部６１Ａ、６１Ｂ、６６Ａ、６６Ｂの表面と同一面をなしている。また、遮断部６７Ａ、６７Ｂの裏面（－ｚ方向側の面）は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが接触しないようにキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間に空隙が設けられている。そして、支持部６０Ｂ（壁部６１Ａ、６１Ｂ、６６Ａ、６６Ｂ）及び遮断部６７Ａ、６７Ｂは、一体成型などにより一つの部材として構成されている。拡散板３０は、壁部６１Ａ、６１Ｂの上面と遮断部６７Ａ、６７Ｂの表面の端部に張り付けられて固定されている。つまり、拡散板３０は、壁部６１Ａ、６１Ｂと遮断部６７Ａ、６７Ｂとで作られた開口を封止するように設けられている。このように、一つの部材となった支持部６０Ｂと遮断部６７Ａ、６７Ｂとを支持部６０Ｂ－１と表記する。 The surfaces of the blocking portions 67A and 67B (the surfaces on the + z direction side) are flush with the surfaces of the wall portions 61A, 61B, 66A and 66B. Further, the back surface (the surface on the −z direction side) of the cutoff portions 67A and 67B is provided with a gap between the capacitors 70A and 70B so that the capacitors 70A and 70B do not come into contact with each other. The support portions 60B (wall portions 61A, 61B, 66A, 66B) and the cutoff portions 67A, 67B are configured as one member by integral molding or the like. The diffusion plate 30 is attached and fixed to the upper surfaces of the wall portions 61A and 61B and the end portions of the surfaces of the blocking portions 67A and 67B. That is, the diffusion plate 30 is provided so as to seal the opening formed by the wall portions 61A and 61B and the blocking portions 67A and 67B. In this way, the support portion 60B and the cutoff portions 67A and 67B, which are one member, are referred to as the support portion 60B-1.

発光装置４Ｂ－１においても、光源２０は、光軸方向側が拡散板３０で覆われ、側面側が支持部６０Ｂ－１で覆われている。支持部６０Ｂ－１は光吸収性材料で構成されているので、光源２０から出射する光が直接外部に漏れることが抑制される。また、拡散板３０の面積が、発光装置４Ｂの拡散板３０に比べて、小さくなる。よって、光学装置３の価格が抑制される。また、支持部６０Ｂ－１は、一つの部材として構成されているので、複数の支持部材で組み立てる場合に比べて、組み立て工数が削減される。 Also in the light emitting device 4B-1, the light source 20 is covered with a diffuser plate 30 on the optical axis direction side and a support portion 60B-1 on the side surface side. Since the support portion 60B-1 is made of a light-absorbing material, it is possible to prevent the light emitted from the light source 20 from leaking directly to the outside. Further, the area of the diffuser plate 30 is smaller than that of the diffuser plate 30 of the light emitting device 4B. Therefore, the price of the optical device 3 is suppressed. Further, since the support portion 60B-1 is configured as one member, the assembly man-hours can be reduced as compared with the case of assembling with a plurality of support members.

［第４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、４－１、４－２、第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａ、第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂ、４Ｂ－１では、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとの間には、壁部、つまり支持部が設けられていなかった。第４の実施の形態が適用される発光装置４Ｃは、光源２０と駆動部５０との間に壁部６８Ａ、６８Ｂを備える支持部６０Ｃを備える。 [Fourth Embodiment]
Light emitting device 4, 4-1 4-2 to which the first embodiment is applied, light source 4A to which the second embodiment is applied, light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, In 4B-1, a wall portion, that is, a support portion was not provided between the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. The light emitting device 4C to which the fourth embodiment is applied includes a support portion 60C having wall portions 68A and 68B between the light source 20 and the drive unit 50.

図１３は、第４の実施の形態が適用される発光装置４Ｃ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。図７に示した発光装置４と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。
発光装置４Ｃの支持部６０Ｃは、拡散板３０の二辺側に設けられた壁部６１Ａ、６１Ｂと、残りの二辺側に壁部６８Ａ、６８Ｂを備える。そして、壁部６１Ａ、６１Ｂと壁部６８Ａ、６８Ｂとでは、厚さが異なっている。つまり、壁部６１Ａ、６１Ｂの厚さｔ１に比べ、壁部６８Ａ、６８Ｂの厚さｔ２を薄くしている（ｔ１＞ｔ２）。厚い壁部６１Ａ、６１Ｂにより、拡散板３０が主に支持される。なお、壁部６８Ａ、６８Ｂの厚さは、光源２０とキャパシタ７０Ａ、７０Ｂとを接続する配線のインダクタンスへの影響が受けにくいように、設定すればよい。壁部６８Ａ、６８Ｂを設けることにより、拡散板３０を通過しないで、光源２０から外部へ光が出射されるのが抑制される。また、光源２０が支持部６０Ｃと拡散板３０とで囲まれるので、光源２０の周囲へのごみや塵などの異物の侵入が抑制される。 FIG. 13 is a diagram illustrating a light emitting device 4C to which the fourth embodiment is applied. 13 (a) is a plan view, and FIG. 13 (b) is a cross-sectional view taken along the line XIIIB-XIIIB of FIG. 13 (a). The same parts as those of the light emitting device 4 shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The support portion 60C of the light emitting device 4C includes wall portions 61A and 61B provided on the two sides of the diffuser plate 30, and wall portions 68A and 68B on the remaining two sides. The thickness of the wall portions 61A and 61B is different from that of the wall portions 68A and 68B. That is, the thickness t 2 of the wall portions 68A and 68B is thinner than the thickness t 1 of the wall portions 61A and 61B (t 1 > t 2 ). The diffuser plate 30 is mainly supported by the thick wall portions 61A and 61B. The thickness of the wall portions 68A and 68B may be set so as not to be affected by the inductance of the wiring connecting the light source 20 and the capacitors 70A and 70B. By providing the wall portions 68A and 68B, it is possible to suppress the emission of light from the light source 20 to the outside without passing through the diffuser plate 30. Further, since the light source 20 is surrounded by the support portion 60C and the diffusion plate 30, foreign matter such as dust and dirt is suppressed from entering the periphery of the light source 20.

支持部６０Ｃ（壁部６１Ａ、６１Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ）は、一体成型などにより一つの部材として構成される。よって、複数の支持部材で組み立てる場合に比べて、組み立て工数が削減される。 The support portion 60C (wall portions 61A, 61B, 68A, 68B) is configured as one member by integral molding or the like. Therefore, the assembly man-hours are reduced as compared with the case of assembling with a plurality of support members.

［第５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、４－１、４－２、第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａ、第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂ、４Ｂ－１、又は第４の実施の形態が適用される発光装置４Ｃを用いた情報処理装置１の断面構造について説明する。なお、情報処理装置１は、発光デバイスの一例である。 [Fifth Embodiment]
Light emitting device 4, 4-1 4-2 to which the first embodiment is applied, light emitting device 4A to which the second embodiment is applied, light emitting device 4B to which the third embodiment is applied, The cross-sectional structure of the information processing apparatus 1 using the light emitting apparatus 4C to which the 4B-1 or the fourth embodiment is applied will be described. The information processing device 1 is an example of a light emitting device.

（情報処理装置１の断面構造）
ここでは、情報処理装置１が第１の実施の形態が適用される発光装置４を用いるとして、情報処理装置１の断面構造を説明する。なお、他の発光装置を用いた場合も同様である。
図１４は、発光装置４を用いた情報処理装置１の断面構造を説明する図である。図１４は、図７（ａ）のｘｚ面での断面を示している。
情報処理装置１は、光学装置３及び筐体１００を備える。前述したように光学装置３は、発光装置４と３Ｄセンサ５とを備える。つまり、筐体１００は、発光装置４を収容する。ここでは、図７に示した発光装置４と同様に、発光装置４が備える基板１０上に３Ｄセンサ５が搭載されているとする。 (Cross-sectional structure of information processing device 1)
Here, the cross-sectional structure of the information processing device 1 will be described assuming that the information processing device 1 uses the light emitting device 4 to which the first embodiment is applied. The same applies when another light emitting device is used.
FIG. 14 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of the information processing device 1 using the light emitting device 4. FIG. 14 shows a cross section of FIG. 7A on the xz plane.
The information processing device 1 includes an optical device 3 and a housing 100. As described above, the optical device 3 includes a light emitting device 4 and a 3D sensor 5. That is, the housing 100 accommodates the light emitting device 4. Here, it is assumed that the 3D sensor 5 is mounted on the substrate 10 included in the light emitting device 4, similarly to the light emitting device 4 shown in FIG. 7.

筐体１００は、発光装置４が備える光源２０が出射する光を透過する透過部板１１０と、３Ｄセンサ５が受光する光を透過する透過部板１２０とを備える。透過部板１１０は、光源２０が光を出射する領域に対応する部分に設けられ、透過部板１２０は、３Ｄセンサ５が光を受光する領域に対応する部分に設けられている。筐体１００は、例えばアルミニウム、マグネシウムなどの金属材料や樹脂材料で構成されている。そして、透過部板１１０、１２０は、ガラスやアクリルなどの透明材料で構成されている。 The housing 100 includes a transmissive plate 110 that transmits light emitted by the light source 20 included in the light emitting device 4, and a transmissive plate 120 that transmits light received by the 3D sensor 5. The transmissive portion plate 110 is provided in a portion corresponding to a region where the light source 20 emits light, and the transmissive portion plate 120 is provided in a portion corresponding to a region where the 3D sensor 5 receives light. The housing 100 is made of a metal material such as aluminum or magnesium or a resin material. The transmissive plate 110, 120 is made of a transparent material such as glass or acrylic.

基板１０は、筐体１００に対して基板１０を保持する基板保持手段１０１により保持されている。そして、３Ｄセンサ５上には、透過部板１２０を透過した光を３Ｄセンサ５に集光させるレンズ１３０が設けられている。レンズ１３０は、基板１０に対してレンズ１３０を保持するレンズ保持手段１３１により保持されている。基板保持手段１０１は、例えば、ねじ等の締結手段や、樹脂等で構成された嵌め込み手段である。
このような情報処理装置１において、発光装置４の光源２０と駆動部５０との間隔は、光源２０と透過部板１１０との間隔より狭く設定されている。
なお、透過部板１２０がレンズ１３０の機能を有していてもよい。 The substrate 10 is held by the substrate holding means 101 that holds the substrate 10 with respect to the housing 100. A lens 130 is provided on the 3D sensor 5 to collect the light transmitted through the transmission plate 120 on the 3D sensor 5. The lens 130 is held by the lens holding means 131 that holds the lens 130 with respect to the substrate 10. The substrate holding means 101 is, for example, a fastening means such as a screw or a fitting means made of resin or the like.
In such an information processing device 1, the distance between the light source 20 of the light emitting device 4 and the drive unit 50 is set to be narrower than the distance between the light source 20 and the transmission unit plate 110.
The transmissive plate 120 may have the function of the lens 130.

発光装置４の光源２０から出射した光は、拡散板３０を透過したのち、透過部板１１０を透過して、被測定物に照射される。 The light emitted from the light source 20 of the light emitting device 4 passes through the diffusing plate 30 and then through the transmitting portion plate 110 to irradiate the object to be measured.

このように、発光装置４（光学装置３）を筐体１００に収容することで、拡散板３０が破損することが抑制される。つまり、拡散板３０が破損することで、光強度の大きい光が直接外部に照射されることが抑制される。 By accommodating the light emitting device 4 (optical device 3) in the housing 100 in this way, it is possible to prevent the diffuser plate 30 from being damaged. That is, the damage of the diffuser plate 30 suppresses the direct irradiation of light having a high light intensity to the outside.

上記の第１の実施の形態から第５の実施の形態では、発光素子が出射する光の拡がり角を大きくする拡散板３０を、覆い部の一例として説明した。覆い部は、拡散板３０の代わりに、光を透過する部材、例えば、保護用のカバーなどの透明基材、拡がり角を逆に小さくする集光作用を有する集光レンズやマイクロレンズアレイなどの光学部材などでもよい。ここでは、これらの部材で構成されたものを覆い部とする。 In the first to fifth embodiments described above, the diffusion plate 30 that increases the spreading angle of the light emitted by the light emitting element has been described as an example of the covering portion. Instead of the diffuser plate 30, the covering portion is a member that transmits light, for example, a transparent base material such as a protective cover, a condensing lens having a condensing action that conversely reduces the spread angle, a microlens array, or the like. It may be an optical member or the like. Here, what is composed of these members is referred to as a covering portion.

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、４－１、４－２、４′、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…発光装置、５…３Ｄセンサ、６…抵抗素子、７、７０Ａ、７０Ｂ…キャパシタ、８…光学装置制御部、９…システム制御部、１０…基板、２０…光源、２１Ａ、２１Ｂ…ボンディングワイヤ、３０…拡散板、４０…光量監視用受光素子（ＰＤ）、４１…検出用抵抗素子、５０…駆動部、５１…ＭＯＳトランジスタ、５２…信号発生回路、６０、６０′、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｂ－１、６０Ｃ、…支持部、６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ、６６Ａ、６６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ…壁部、６５Ａ、６５Ｂ…梁部、６７Ａ、６７Ｂ…遮断部、８１…形状特定部、８２…電源、８３…電源線、８４…接地線、９１…認証処理部、１００…筐体、１０１…基板保持手段、１１０、１２０…透過部板、１３０…レンズ、１３１…レンズ保持手段、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、Ｍ…メサ、ＶＣＳＥＬ…垂直共振器面発光レーザ素子 1 ... Information processing device, 2 ... User interface (UI) unit, 3 ... Optical device, 4,4-1, 4-2, 4', 4A, 4B, 4C ... Light emitting device, 5 ... 3D sensor, 6 ... Resistance Element, 7, 70A, 70B ... Capacitor, 8 ... Optical device control unit, 9 ... System control unit, 10 ... Substrate, 20 ... Light source, 21A, 21B ... Bonding wire, 30 ... Diffusing plate, 40 ... Light receiving element for light amount monitoring (PD), 41 ... Detection resistance element, 50 ... Drive unit, 51 ... MOS transistor, 52 ... Signal generation circuit, 60, 60', 60A, 60B, 60B-1, 60C, ... Support unit, 61A, 61B, 62A, 62B, 66A, 66B, 68A, 68B ... wall part, 65A, 65B ... beam part, 67A, 67B ... blocking part, 81 ... shape specifying part, 82 ... power supply, 83 ... power supply line, 84 ... ground wire, 91 ... Authentication processing unit, 100 ... Housing, 101 ... Board holding means, 110, 120 ... Transmissive part plate, 130 ... Lens, 131 ... Lens holding means, 200 ... Semiconductor substrate, 202 ... Lower DBR, 206 ... Active region, 208 ... Upper DBR, 210 ... Current constriction layer, 210A ... Oxidation region, 210B ... Conductive region, M ... Mesa, VCSEL ... Vertical resonator surface emitting laser element

Claims (3)

基板と、
前記基板上に設けられたキャパシタと、
前記基板上に設けられ、前記キャパシタに蓄積された電荷により駆動のための電流が供給される光源と、
前記光源が出射する光が透過し、且つ、前記光源の光軸方向に配置された第１の覆い部と、
前記第１の覆い部を透過した光が透過し、且つ、前記光源の前記光軸方向に配置された第２の覆い部と、
前記キャパシタと前記光源との間を除く前記基板上に設けられ、前記第１の覆い部を支持する第１の壁と、
前記第２の覆い部を支持し、前記第２の覆い部を支持する端部が前記第１の壁よりも前記光軸の中心に近い位置に設けられた第２の壁と、
を備える発光装置。 With the board
Capacitors provided on the substrate and
A light source provided on the substrate and to which a current for driving is supplied by the electric charge accumulated in the capacitor,
A first covering portion through which the light emitted by the light source is transmitted and arranged in the optical axis direction of the light source, and
The light transmitted through the first cover portion is transmitted, and the second cover portion arranged in the optical axis direction of the light source and the second cover portion.
A first wall provided on the substrate except between the capacitor and the light source and supporting the first covering portion, and a first wall.
A second wall that supports the second covering portion and whose end portion that supports the second covering portion is provided at a position closer to the center of the optical axis than the first wall.
A light emitting device equipped with. 基板と、
前記基板上に設けられたキャパシタと、
前記基板上に設けられ、前記キャパシタに蓄積された電荷により駆動のための電流が供給される光源と、
前記光源が出射する光が透過し、且つ、前記光源の光軸方向に配置された第１の覆い部と、
前記第１の覆い部を透過した光が透過し、且つ、前記光源の前記光軸方向に配置された第２の覆い部と、
前記キャパシタと前記光源との間を除く前記基板上に設けられ、前記第１の覆い部を支持する第１の壁と、を有し、
前記光軸に沿った断面において、前記光軸に垂直な方向の前記第２の覆い部の長さは、前記光軸に垂直な方向の前記第１の覆い部の長さより短い発光装置。 With the board
Capacitors provided on the substrate and
A light source provided on the substrate and to which a current for driving is supplied by the electric charge accumulated in the capacitor,
A first covering portion through which the light emitted by the light source is transmitted and arranged in the optical axis direction of the light source, and
The light transmitted through the first cover portion is transmitted, and the second cover portion arranged in the optical axis direction of the light source and the second cover portion.
It has a first wall provided on the substrate except between the capacitor and the light source and supporting the first covering portion.
A light emitting device having a length of the second cover portion in a direction perpendicular to the optical axis shorter than the length of the first cover portion in a direction perpendicular to the optical axis in a cross section along the optical axis. 前記光源を駆動する駆動部を備え、
前記光源と前記駆動部との間隔は、前記光源と前記第２の覆い部との間隔より狭く設定されている請求項１に記載の発光装置。 A drive unit for driving the light source is provided.
The light emitting device according to claim 1, wherein the distance between the light source and the driving unit is set to be narrower than the distance between the light source and the second covering portion.
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