WO2020044818A1 - 光源装置、調整方法、センシングモジュール - Google Patents

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    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity

Definitions

  • the present technology is directed to a light source device including a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements using a vertical cavity surface emitting laser are arranged, an adjustment method for adjusting a power supply voltage used for driving the light emitting elements, and a light emitting unit emitted from the light emitting unit.
  • the present invention relates to a sensing module including an image sensor that receives light reflected by a subject and captures an image.
  • a light emitting element as a VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting LASER
  • a light emitting element as a VCSEL is configured such that a resonator is formed in a direction perpendicular to a semiconductor substrate surface and emits a laser beam in a vertical direction.
  • an STL Structured Light: structured light
  • Method or a time-of-flight (ToF) method is widely used as a light source when measuring the distance of a subject.
  • a light source device in which a plurality of light emitting elements as a VCSEL are two-dimensionally arranged is used. Specifically, the object is irradiated with light obtained by emitting the light from the plurality of light emitting elements, and distance measurement of the object is performed based on an image obtained by receiving reflected light from the object.
  • the plurality of light-emitting elements to be light-emitted may be driven based on a common power supply voltage.
  • a common power supply voltage By using a common power supply voltage, a power supply circuit can be shared, and the number of circuit components can be reduced, the circuit mounting area can be reduced, and the like.
  • the forward voltage (VF) of a light emitting element as a VCSEL varies among individuals. Therefore, when a plurality of light emitting elements are driven based on a common power supply voltage, some light emitting elements may not emit light unless the power supply voltage is set at an appropriate height. For example, if the power supply voltage is set low by estimating the variation of the forward voltage relatively narrowly, when a light emitting element having a forward voltage that is unexpectedly high is included in a part, the light emission of the part is reduced. There is a possibility that the element cannot emit light properly. On the other hand, setting the power supply voltage higher by estimating the variation of the forward voltage relatively broadly is effective in enabling all the light-emitting elements to emit light properly, but increases the power consumption and is desirable. Absent.
  • the present technology has been made in view of the above circumstances, and in a configuration in which a plurality of light emitting elements using a vertical cavity surface emitting laser are driven based on a common power supply voltage, all of the light emitting elements can be appropriately emitted and consumed.
  • the purpose is to reduce power consumption.
  • a light source device includes a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements by a vertical cavity surface emitting laser are arranged, and a power supply voltage commonly used for driving the plurality of light emitting elements in the light emitting unit.
  • a voltage adjusting unit that adjusts according to the forward voltage.
  • the power supply voltage to be appropriately adjusted according to the forward voltage of the light emitting element, such as increasing the power supply voltage if the forward voltage of the light emitting element is high, and lowering the power supply voltage if the forward voltage of the light emitting element is low. It is possible to do.
  • the voltage adjuster adjusts the power supply voltage according to a highest voltage among forward voltages of the plurality of light emitting elements.
  • the common power supply voltage is adjusted according to the forward voltage of the light emitting element having the highest forward voltage.
  • the light source device further includes a driving unit configured to individually drive the plurality of light emitting elements based on the power supply voltage.
  • the light source device further includes a current mirror circuit that supplies a constant current to the plurality of light emitting elements based on the power supply voltage.
  • the current mirror circuit is connected to an anode side of the light emitting element, and the voltage adjustment unit adjusts the power supply voltage according to a voltage at the anode of the light emitting element. desirable.
  • the current mirror circuit is connected to a cathode side of the light emitting element, and the voltage adjustment unit adjusts the power supply voltage according to a voltage at a cathode of the light emitting element. desirable.
  • the voltage adjustment unit adjusts the power supply voltage according to a forward voltage of the light emitting element and an operating voltage of a driving element in the current mirror circuit.
  • the power supply voltage is appropriately adjusted in accordance with the forward voltage of the light emitting element and the operating voltage of the driving element in response to the case where the current mirror circuit is provided.
  • the light source device include a driving unit that drives the plurality of light emitting elements based on the power supply voltage, and the driving unit and the voltage adjusting unit are formed on the same chip.
  • the detection line for the voltage adjustment unit to detect and input the forward voltage of each light emitting element can be formed by the wiring in the chip.
  • the light-emitting unit has a plurality of light-emitting element groups including a plurality of the light-emitting elements, and the voltage adjustment unit is a power supply voltage shared by the light-emitting element groups, It is desirable to perform adjustment according to the forward voltage for each light emitting element group.
  • each power supply voltage shared for each light emitting element group is adjusted individually for each light emitting element group in this manner, each power supply voltage is individually adjusted so that all light emitting elements in the light emitting section can appropriately emit light.
  • the adjustment may be performed in accordance with the maximum forward voltage of the light emitting element group of the supply destination, and it is not necessary to adjust in accordance with the maximum forward voltage of all the light emitting elements in the light emitting unit.
  • the adjusting method according to the present technology includes a power supply voltage commonly used for driving a plurality of the light emitting elements in a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements by a vertical cavity surface emitting laser are arranged, and a forward voltage of the light emitting element.
  • a sensing module according to the present technology includes the light source device according to the present technology described above, and an image sensor that receives light reflected from a subject and emitted from a light emitting unit included in the light source device and captures an image. .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring device as an embodiment of a light source device according to the present technology.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a distance measurement method based on an STL (Structured @ Light) method. It is a figure showing an example of circuit composition of a light source device as an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the drive circuit included in the light source device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a substrate configuration example of a light source device as an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the substrate configuration of the light source device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating still another example of the substrate configuration of the light source device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the structure of the light emitting unit included in the light source device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of setting a power supply voltage in the related art.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of adjusting a power supply voltage as an embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of adjustment of a power supply voltage when a light emitting unit emits light in a plurality of light emission modes having different light emission patterns.
  • FIG. 4 is a diagram for describing an example of an internal configuration of a voltage adjustment unit for implementing power supply voltage adjustment as an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the internal configuration of the voltage adjustment unit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of a differential amplifier included in the voltage adjustment unit illustrated in FIG. 15. It is a figure showing an example of composition of a light source device as a modification.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a distance measuring device 1 as one embodiment of a light source device according to the present technology.
  • the distance measuring device 1 includes a light emitting unit 2, a driving unit 3, a power supply circuit 4, a light emitting side optical system 5, an imaging side optical system 6, an image sensor 7, an image processing unit 8, a control unit 9, and a temperature detection.
  • a section 10 is provided.
  • the light emitting unit 2 emits light from a plurality of light sources.
  • the light emitting section 2 of the present embodiment has light emitting elements 2a formed by VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) as light sources, and the light emitting elements 2a are arranged in a matrix or the like. Are arranged in a predetermined manner.
  • VCSELs Vertical Cavity Surface Emitting LASER
  • the driving unit 3 includes an electric circuit for driving the light emitting unit 2.
  • the power supply circuit 4 generates a power supply voltage (power supply voltage Vs to be described later) of the drive unit 3 based on an input voltage (input voltage Vin to be described later) from, for example, a battery (not shown) provided in the distance measuring device 1.
  • the driving unit 3 drives the light emitting unit 2 based on the power supply voltage.
  • the light emitted from the light emitting unit 2 is irradiated to the subject S as a distance measurement target via the light emitting side optical system 5. Then, the reflected light of the light emitted from the subject S enters the imaging surface of the image sensor 7 via the imaging-side optical system 6.
  • the image sensor 7 is, for example, an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor.
  • the light is received, converted into an electric signal and output.
  • the image sensor 7 performs, for example, CDS (Correlated Double Sampling) processing, AGC (Automatic Gain Control) processing, and the like on an electric signal obtained by photoelectrically converting the received light, and further performs A / D (Analog / Digital) conversion. Perform processing.
  • an image signal as digital data is output to the image processing unit 8 at the subsequent stage.
  • the image sensor 7 of the present example outputs the frame synchronization signal Fs to the drive unit 3.
  • the driving unit 3 can cause the light emitting element 2a of the light emitting unit 2 to emit light at a timing corresponding to the frame period of the image sensor 7.
  • the image processing unit 8 is configured as an image processor by, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or the like.
  • the image processing unit 8 performs various types of image signal processing on a digital signal (image signal) input from the image sensor 7.
  • the control unit 9 includes, for example, a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or an information processing device such as a DSP.
  • the control of the drive unit 3 for controlling the operation and the control relating to the imaging operation by the image sensor 7 are performed.
  • the control unit 9 has a function as a distance measuring unit 9a.
  • the distance measuring unit 9a measures a distance to the subject S based on an image signal input through the image processing unit 8 (that is, an image signal obtained by receiving light reflected from the subject S).
  • the distance measuring unit 9a of the present example measures the distance of each part of the subject S in order to enable the three-dimensional shape of the subject S to be specified. Will be described later.
  • the temperature detector 10 detects the temperature of the light emitting unit 2.
  • the temperature detection unit 10 can adopt a configuration for performing temperature detection using, for example, a diode.
  • the information on the temperature detected by the temperature detection unit 10 is supplied to the driving unit 3, whereby the driving unit 3 can drive the light emitting unit 2 based on the information on the temperature.
  • a distance measuring method in the distance measuring apparatus for example, a distance measuring method using an STL (Structured Light) method or a ToF (Time of Flight) method can be adopted.
  • the STL method is a method of measuring a distance based on an image obtained by imaging a subject S irradiated with light having a predetermined light and dark pattern such as a dot pattern or a grid pattern.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the STL method.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating the principle of ranging in the STL method.
  • the wall W and the box BX disposed in front of the wall W are the subject S, and the subject S is irradiated with the pattern light Lp.
  • BLn means the light of a certain block BL in the pattern light Lp
  • dn means the dot pattern of the block BLn displayed on the image captured by the image sensor 7.
  • the dot pattern of the block BLn is displayed at the position of “dn ′” in the captured image. That is, the position where the pattern of the block BLn is projected in the captured image is different between the case where the box BX exists and the case where the box BX does not exist, and specifically, the pattern is distorted.
  • the STL method is a method of obtaining the shape and depth of the subject S by utilizing the fact that the irradiated pattern is distorted by the shape of the subject S. Specifically, it is a method of obtaining the shape and depth of the subject S from the pattern distortion.
  • the distance measuring unit 9a controls the driving unit 3 so that the light emitting unit 2 emits the pattern light, and detects a pattern distortion of an image signal obtained via the image processing unit 8. , The distance is calculated based on how the pattern is distorted.
  • the ToF method measures the distance to the object by detecting the flight time (time difference) of the light from the light emitting unit 2 until the light is reflected by the object and reaches the image sensor 7. It is a method to do.
  • a so-called direct ToF method is adopted as the ToF method, a single photon avalanche diode (SPAD) is used as the image sensor 7, and the light emitting unit 2 is pulse-driven.
  • the distance measuring unit 9a calculates a time difference from light emission to light reception of light emitted from the light emitting unit 2 and received by the image sensor 7 based on the image signal input via the image processing unit 8, The distance of each part of the subject S is calculated based on the time difference and the speed of light.
  • a so-called indirect ToF method phase difference method
  • an IR image sensor is used as the image sensor 7.
  • FIG. 3 illustrates a circuit configuration example of a light source device 100 configured including the light emitting unit 2, the driving unit 3, and the power supply circuit 4 illustrated in FIG.
  • FIG. 3 shows the image sensor 7 and the control unit 9 shown in FIG. 1 together with an example of the circuit configuration of the light source device 100.
  • the light emitting unit 2, the driving unit 3, and the power supply circuit 4 are formed on a common substrate (substrate B described later).
  • a structural unit including at least the light emitting unit 2 and formed on a common substrate with the light emitting unit 2 is called a light source device 100.
  • the light source device 100 includes a light emitting unit 2, a driving unit 3, a power supply circuit 4, and a temperature detecting unit 10.
  • the light emitting section 2 includes a plurality of light emitting elements 2a as VCSELs as described above.
  • the number of light emitting elements 2 a is “4” for convenience of illustration, but the number of light emitting elements 2 a in the light emitting unit 2 is not limited to this, and may be at least two.
  • the power supply circuit 4 includes a DC / DC converter 40 and a voltage adjustment unit 41.
  • the DC / DC converter 40 generates an output voltage Vo based on the DC voltage based on the input voltage Vin based on the DC voltage.
  • the voltage adjusting unit 41 generates a power supply voltage Vs used by the driving unit 3 to drive the light emitting unit 2 based on the output voltage Vo.
  • the voltage adjustment unit 41 has a function of adjusting the power supply voltage Vs, which will be described later.
  • the drive unit 3 includes a drive circuit 30 and a drive control unit 31.
  • the drive circuit 30 has a drive element Q1 and a switch SW for each light emitting element 2a, and has a current control element Q2 and a constant current source 30a.
  • An FET field-effect transistor
  • MOS metal-oxide-semiconductor
  • Each drive element Q1 is connected in parallel with the output line of the power supply circuit 4, that is, the supply line of the power supply voltage Vs, and the current control element Q2 is connected in parallel with the drive element Q1.
  • the source of each of the drive element Q1 and the current control element Q2 is connected to the output line of the power supply circuit 4.
  • the drain of each driving element Q1 is connected to the anode of one corresponding light emitting element 2a among the light emitting elements 2a in the light emitting section 2. As shown, the cathode of each light emitting element 2a is connected to ground (GND).
  • the current control element Q2 has a drain connected to the ground via the constant current source 30a, and a gate connected to a connection point between the drain and the constant current source 30a.
  • the gate of each drive element Q1 is connected to the gate of the current control element Q2 via one corresponding switch SW.
  • the drive element Q1 whose switch SW is turned on is turned on, and the drive voltage Vd based on the output voltage Vo is applied to the light emitting element 2a connected to the turned on drive element Q1.
  • the element 2a emits light.
  • the drive current Id flows through the light emitting element 2a, but in the drive circuit 30 having the above configuration, the drive element Q1 and the current control element Q2 form a current mirror circuit, and the current value of the drive current Id is a constant current. It is controlled to a value corresponding to the current value of the source 30a.
  • the drive control unit 31 controls ON / OFF of the light emitting element 2a by performing ON / OFF control of the switch SW in the drive circuit 30.
  • control signal lines for the drive control unit 31 to individually control ON / OFF of each switch SW are described as control signal lines Ls.
  • the drive control unit 31 is supplied with the frame synchronization signal Fs from the image sensor 7, whereby the drive control unit 31 can synchronize the ON timing and the OFF timing of the light emitting element 2 a with the frame period of the image sensor 7. Have been. Further, the drive control unit 31 is configured to be able to perform ON / OFF control of the light emitting element 2 a based on an instruction from the control unit 9.
  • the drive control unit 31 is configured to be able to perform ON / OFF control of the light emitting element 2 a and operation control of the DC / DC converter 40 based on the temperature of the light emitting unit 2 detected by the temperature detecting unit 10. .
  • a detection line Ld for detecting a voltage (VF: forward voltage) generated in the light emitting element 2a is formed in the driving unit 3 for each light emitting element 2a.
  • each detection line Ld is connected to the anode of the corresponding light emitting element 2a.
  • the voltage adjustment unit 41 in the power supply circuit 4 inputs the voltage obtained to each detection line Ld.
  • the voltage adjustment unit 41 adjusts the power supply voltage Vs based on the forward voltage of each light emitting element 2a input via each detection line Ld as described above.
  • FIG. 3 illustrates a configuration in which the current mirror circuit including the driving element Q1 and the current control element Q2 is provided on the anode side of the light emitting element 2a.
  • the driving circuit 30A illustrated in FIG. It is also possible to adopt a configuration provided on the cathode side of the light emitting element 2a.
  • the anode of each light emitting element 2 a in the light emitting unit 2 is connected to the output line of the power supply circuit 4.
  • an N-channel MOSFET is used for the drive element Q1 and the current control element Q2 that constitute the current mirror circuit.
  • the current control element Q2 has a drain and a gate connected to the output line of the power supply circuit 4 via the constant current source 30a, and a source connected to the ground.
  • Each drive element Q1 has a drain connected to the cathode of the corresponding light emitting element 2a and a source connected to the ground.
  • the gate of each drive element Q1 is connected to the gate and drain of the current control element Q2 via a corresponding switch SW.
  • the drive control unit 31 performs ON / OFF control of the switch SW, so that the light emitting element 2a can be turned ON / OFF.
  • each detection line Ld is connected to the cathode of the corresponding light emitting element 2a. That is, the drive control unit 31 in this case detects the voltage at the cathode of the light emitting element 2a.
  • the light source device 100 can be configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 5A, the light source device 100 includes a chip Cp2 on which a circuit as the light emitting unit 2 is formed, a chip Cp3 on which a circuit as the drive unit 3 is formed, and a chip Cp4 on which a power supply circuit 4 is formed. May be formed on the same substrate B. Further, the drive unit 3 and the power supply circuit 4 can be formed on the same chip Cp34. In this case, the light source device 100 forms the chip Cp2 and the chip Cp34 on the same substrate B as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which:
  • a configuration in which another chip Cp is mounted on the chip Cp can also be adopted.
  • the light source device 100 for example, as shown in FIG. 6A, a configuration in which the chips Cp3 and Cp4 each having the chip Cp2 mounted thereon are formed on the substrate B, or a configuration in which the chips Cp2 and Cp4 are mounted as shown in FIG.
  • the chip Cp3 formed on the substrate B may be formed on the substrate B, or the chip Cp34 mounted with the chip Cp2 may be formed on the substrate B as shown in FIG.
  • the light source device 100 may be configured to include the image sensor 7.
  • FIG. 7A illustrates a configuration of the light source device 100 in which a chip Cp7 in which a circuit as the image sensor 7 is formed on the same substrate B together with the chips Cp2, Cp3, and Cp4.
  • FIG. 7B illustrates the configuration of the light source device 100 in which the chip Cp34 having the chip Cp2 and the chip Cp7 are formed on the same substrate B.
  • the temperature detection element such as a diode may be, for example, the chip Cp2 on the substrate B when the chip Cp2 is formed on the substrate B as shown in FIGS. 5A, 5B, and 7A. It may be formed at a nearby position (for example, a side position of the chip Cp2 on the substrate B). In the configuration in which the chip Cp2 is mounted on another chip Cp as shown in FIGS. 6A to 6C and FIG. 7B, the temperature detecting element is located in the vicinity of the chip Cp2 in the other chip Cp (for example, at a position just below the chip Cp2). Etc.).
  • the temperature detection unit 10 may be configured to include a plurality of temperature sensors 10a having a temperature detection element such as a diode.
  • FIG. 8 shows an example of the arrangement of each temperature sensor 10a when the temperature detection unit 10 has a plurality of temperature sensors 10a.
  • the plurality of temperature sensors 10a are not concentrated at one place, but are discretely arranged in a plane parallel to the plane on which the light emitting elements 2a are arranged.
  • the temperature sensors 10a can be arranged at regular intervals in a plane parallel to the plane on which the light emitting elements 2a are arranged.
  • FIG. 8 shows an example in which four temperature sensors 10a are arranged for nine light-emitting elements 2a, but the number of light-emitting elements 2a and temperature sensors 10a is not limited to this.
  • thermosensor 10a By arranging a plurality of temperature sensors 10a discretely as in the example of FIG. 8, it is possible to detect the in-plane temperature distribution of the light emitting unit 2. Further, the temperature of each area on the light emitting surface can be detected and separated, and the temperature of each light emitting element 2a can be separately detected by increasing the number of the temperature sensors 10a.
  • FIGS. 9 shows an example of the structure of a chip Cp2 formed on the substrate B as shown in FIGS. 5A, 5B and 5A
  • FIG. 10 shows another chip as shown in FIGS. 6A to 6C and FIG. 7B
  • 3 shows a structural example of a chip Cp2 when mounted on Cp.
  • 9 and 10 show a structural example corresponding to a case where the driving circuit 30 (current mirror circuit) is inserted on the anode side of the light emitting element 2a (see FIG. 3) as an example.
  • the chip Cp2 has a portion corresponding to each light emitting element 2a formed as a mesa M.
  • the semiconductor substrate 20 is used as the substrate of the chip Cp2, and the cathode electrode Tc is formed below the semiconductor substrate 20.
  • the semiconductor substrate 20 for example, a GaAs (gallium arsenide) substrate is used.
  • each of the mesas M includes a first multilayer reflector layer 21, an active layer 22, a second multilayer reflector layer 25, a contact layer 26, and an anode electrode in order from the lower layer side to the upper layer side.
  • Ta is formed.
  • a current confinement layer 24 is formed on a part (specifically, a lower end) of the second multilayer reflector layer 25.
  • a portion including the active layer 22 and sandwiched between the first multilayer reflector layer 21 and the second multilayer reflector layer 25 is a resonator 23.
  • the first multilayer reflector layer 21 is formed of a compound semiconductor exhibiting N-type conductivity
  • the second multilayer reflector layer 25 is formed of a compound semiconductor exhibiting P-type conductivity.
  • the active layer 22 is a layer for generating a laser beam
  • the current confinement layer 24 is a layer for efficiently injecting a current into the active layer 22 and providing a lens effect.
  • the current confinement layer 24 is selectively oxidized in a non-oxidized state, so that a central oxidized region (or a selectively oxidized region) 24a and an unoxidized portion around the oxidized region 24a are not oxidized. And an oxidized region 24b.
  • a current confinement structure is formed by the oxidized region 24a and the non-oxidized region 24b, and a current is conducted to the current confinement region as the non-oxidized region 24b.
  • the contact layer 26 is provided to ensure ohmic contact with the anode electrode Ta.
  • the anode electrode Ta is formed on the contact layer 26 by, for example, an annular (ring-shaped) opening at the center when the substrate B is viewed in plan.
  • a portion where the anode electrode Ta is not formed on the upper portion is an opening 26a.
  • the cathode electrode Tc of the chip Cp2 is connected to the ground via a ground wiring Lg formed on the wiring layer of the substrate B.
  • a pad Pa represents a pad for an anode electrode formed on the substrate B.
  • the pad Pa is connected to the drain of any one of the drive elements Q1 of the drive circuit 30 via the wiring Ld formed on the wiring layer of the substrate B.
  • the drawing shows that, for only one light emitting element 2a, the anode electrode Ta is connected to one pad Pa via the anode wiring La and the bonding wire BW formed on the chip Cp2.
  • B a pad Pa and a wiring Ld for each light emitting element 2a are formed, and an anode wiring La for each light emitting element 2a is formed on the chip Cp2.
  • the anode electrode Ta of each light emitting element 2a is It is connected to the corresponding pad Pa via the corresponding anode wiring La and the bonding wire BW.
  • a backside illumination type chip Cp2 is used as the chip Cp2. That is, a chip Cp2 that emits light in the direction of the back surface of the semiconductor substrate 20 instead of emitting light in the upper layer side direction (surface direction) of the semiconductor substrate 20 as in the example of FIG. 9 is used. In this case, no opening for light emission is formed in the anode electrode Ta, and no opening 26 a is formed in the contact layer 26.
  • each pad Pa is connected to the drain of the corresponding one drive element Q1 in the drive circuit 30 formed in the chip Cp3 by these wirings Ld.
  • the cathode electrode Tc is connected to the electrodes Tc1 and Tc2 via the wirings Lc1 and Lc2, respectively.
  • the electrode Tc1 and the electrode Tc2 are electrodes for connecting to the pad Pc1 and the pad Pc2 formed on the chip Cp3, respectively.
  • a ground wiring Lg1 connected to the pad Pc1 and a ground wiring Lg2 connected to the pad Pc2 are formed in the wiring layer of the chip Cp3. Although not shown, these ground lines Lg1 and Lg2 are connected to the ground.
  • the present embodiment employs a configuration in which a plurality of light emitting elements 2a are driven based on a common power supply voltage Vs.
  • Vs the forward voltage of the light emitting element 2a as a VCSEL varies from individual to individual, in order to enable all the light emitting elements 2a in the light emitting section 2 to appropriately emit light, the height of the power supply voltage Vs must be set to all the light emitting elements 2a It is necessary to set the height to be equal to or higher than the forward voltage.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a setting example of a conventional power supply voltage Vs.
  • the drive circuit 30 current mirror circuit
  • the power supply voltage Vs is a forward voltage of each light emitting element 2a. It should be set in consideration of not only the operating voltage of each drive element Q1 in the drive circuit 30 but also the drive circuit 30.
  • FIG. 11A schematically illustrates a setting example of the power supply voltage Vs in consideration of the forward voltages (VF1, VF2, VF3, VF4) of each light emitting element 2a and the operating voltages (Vt1, Vt2, Vt3, Vt4) of each drive element Q1. It is represented.
  • each driving element Q1 is considerably smaller than the forward voltage of the light emitting element 2a.
  • the power supply voltage Vs in this case is equal to the forward voltage VF3 and the operating voltage Vt3 (the drive voltage connected to the third light emitting element 2a).
  • the height may be set to be equal to or higher than the voltage (“Vmax” in the figure) obtained by adding the operating voltage of the element Q1.
  • Vmax the voltage obtained by adding the operating voltage of the element Q1.
  • the power supply voltage Vs is actually set higher than the voltage Vmax in consideration of the margin.
  • FIG. 11B schematically shows the power consumption when the height of the power supply voltage Vs is set by the method described with reference to FIG. 11A by hatching. As can be seen from FIG. 11B, the power consumption tends to increase in the conventional setting method.
  • a method of adjusting the power supply voltage Vs according to the forward voltage of the light emitting element 2a is employed. Specifically, the power supply voltage Vs is adjusted according to the highest voltage among the forward voltages of the plurality of light emitting elements 2a.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of adjusting the power supply voltage Vs according to the embodiment.
  • the height of the power supply voltage Vs is adjusted to match the height of the voltage Vmax.
  • the voltage is adjusted to the sum of the highest voltage among the forward voltages of the plurality of light emitting elements 2a and the operating voltage of the driving element Q1. This adjustment is performed by the voltage adjusting unit 41 shown in FIG.
  • the operating voltage of the driving element Q1 is considerably smaller than the forward voltage (for example, about 2 V to 2.5 V) of the light emitting element 2a, and the variation width thereof is very small.
  • the operating voltage is not handled individually for each driving element Q1, but an operating voltage common to each driving element Q1 (hereinafter referred to as “operating voltage Vt”) is handled.
  • the operating voltage Vt is set relatively high in consideration of a margin.
  • FIG. 12B schematically shows the power consumption when the power supply voltage Vs is adjusted as shown in FIG. 12A by hatching. It can be seen that, compared to the case of FIG. 11B, the height of the power supply voltage Vs is minimized, and power consumption is reduced. Specifically, the power of the satin portion in the figure is reduced compared to the case of FIG. 11B.
  • the switch SW for each light emitting element 2a (for each driving element Q1) is provided in the drive circuit 30, so that each light emitting element 2a can be individually turned on / off. That is, each light emitting element 2a can be individually driven. Since each of the light emitting elements 2a can be individually driven in this way, it is possible to turn on some of the light emitting elements 2a and turn off other light emitting elements 2a, and the light emitting element 2a having the highest forward voltage. Can be turned off.
  • the light emitting unit 2 emits light in a plurality of light emitting modes having different light emitting patterns (two-dimensional light and dark patterns) can be cited. For example, in the first light emitting mode, as shown in FIG.
  • the light emitting unit 2 emits light according to a light emitting pattern in which the first and third light emitting elements 2a emit light, and the second and fourth light emitting elements 2a emit no light.
  • the light emitting unit 2 emits light by a light emission pattern in which the second and fourth light emitting elements 2a emit light, and the first and third light emitting elements 2a emit no light.
  • the power supply voltage Vs is lower than in the single light emission mode. Specifically, in the second light emitting mode in this case, the power supply voltage Vs is adjusted according to the forward voltage of the fourth light emitting element 2a having a lower forward voltage.
  • the plurality of light emitting elements 2a are configured to be individually driven in this manner, the light emitting element 2a having the highest forward voltage can be turned off, and an opportunity to reduce the power supply voltage Vs is provided. Can be reduced.
  • FIG. 14 is a diagram for describing an example of the internal configuration of the voltage adjustment unit 41 for implementing the power supply voltage adjustment according to the embodiment described above.
  • FIG. 14 shows the drive circuit 30 and the light emitting unit 2 together with an example of the internal configuration of the voltage adjusting unit 41.
  • the voltage adjustment unit 41 includes a constant current source 42, a resistor R1, a diode D2, a constant current source 43, a diode D1 provided for each detection line Ld, a transistor Q3, a transistor Q4, an inductor Lo, a smoothing capacitor Co, A differential amplifier 44, a comparator 45, a triangular wave generation circuit 46, and a pre-drive circuit 47 are provided.
  • a constant current source 42, a resistor R1, a diode D2, and a constant current source 43 are inserted in series between a supply line of the output voltage Vo from the DC / DC converter 40 and the ground.
  • the constant current source 42 is inserted between the supply line of the output voltage Vo and one end of the resistor R1, and the diode D2 has an anode connected to the other end of the resistor R1 and a cathode connected to the constant current source 42.
  • the constant current source 42 is inserted between the cathode of the diode D2 and the ground.
  • each diode D1 is inserted for each detection line Ld, and each diode D1 has an anode corresponding to the electrode of the corresponding light emitting element 2a (in this case, the anode, and in the case of employing the drive circuit 30A shown in FIG. ), And the cathode is connected to a connection point between the cathode of the diode D2 and the constant current source 42.
  • These diodes D1 function as backflow prevention elements that prevent current from flowing back from the supply line of the output voltage Vo to the light emitting element 2a side.
  • a transistor Q3 is connected between the supply line of the output voltage Vo and the ground in parallel with the above-described series connection circuit of the constant current source 42, the resistor R1, the diode D2, and the constant current source 43.
  • a series connection circuit including a transistor Q4 is inserted.
  • FETs are used for the transistors Q3 and Q4.
  • the transistor Q3 is a P-channel MOSFET and the transistor Q4 is an N-channel MOSFET.
  • the transistor Q3 has a source connected to a connection point between the supply line for the output voltage Vo and the constant current source 42, and a drain connected to the drain of the transistor Q4.
  • the source of the transistor Q4 is connected to the ground.
  • connection point between the drains of the transistors Q3 and Q4 is connected to one end of the inductor Lo, and the other end of the inductor Lo is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor Co.
  • the negative terminal of the smoothing capacitor Co is connected to the ground.
  • the voltage across the smoothing capacitor Co is output from the voltage adjusting unit 41 as the power supply voltage Vs.
  • the power supply voltage Vs is input to the positive input terminal of the differential amplifier 44, and the voltage obtained at the connection point between the constant current source 42 and the resistor R1 is input to the negative input terminal.
  • the comparator 45 receives the output voltage of the differential amplifier 44 at the non-inverting terminal and the triangular wave signal output from the triangular wave generating circuit 46 at the inverting terminal.
  • a PWM (Pulse Width Modulation) signal is output.
  • the predrive circuit 47 amplifies the PWM signal input from the comparator 45 and outputs the amplified signal to each gate of the transistor Q3 and the transistor Q4.
  • the highest voltage among the forward voltages of the light emitting elements 2a is obtained at the connection point between the resistor R1 and the diode D2, which is indicated by “Pd” in the drawing.
  • the forward voltage input through the detection line Ld is lowered by one step by the backflow prevention diode D1 inserted into the detection line Ld, but the diode D2 inserted between the diode D1 and the resistor R1 is reduced.
  • a voltage having the same height as the maximum voltage is obtained at the connection point Pd.
  • the resistance value of the resistor R1 is set so that a voltage equivalent to the operating voltage Vt of the driving element Q1 is obtained as a voltage between both ends. Therefore, the voltage obtained by adding the highest voltage of the forward voltages of the light emitting elements 2a and the operating voltage Vt, that is, the voltage Vmax shown in FIGS. 12 and 13 is input to the inverting terminal of the differential amplifier 44. You. Thus, the PWM signal output from the comparator 45 has its ON or OFF duty adjusted according to the difference between the voltage Vmax and the power supply voltage Vs.
  • the transistors Q3 and Q4 are alternately turned on / off based on the PWM signal whose ON or OFF duty has been adjusted as described above.
  • a charging current flows from the supply line of the output voltage Vo to the smoothing capacitor Co via the inductor Lo, while the transistor Q3 is turned off and the transistor Q4 is turned on.
  • the smoothing capacitor Co is not charged but discharged.
  • the plurality of detection lines Ld are combined into one line so that the highest voltage can be obtained in the one line.
  • the configuration for adjusting the power supply voltage Vs according to the highest voltage among the forward voltages of the light emitting elements 2a is not limited to that shown in FIG. 14, but is exemplified as the voltage adjustment unit 41A in FIG. As described above, a configuration in which the forward voltage of each light emitting element 2a is input to the differential amplifier 44A can be adopted.
  • FIG. 16 illustrates an example of the internal configuration of the differential amplifier 44A included in the voltage adjustment unit 41A.
  • the differential amplifier 44A basically has a general configuration in which a plurality of transistors are combined.
  • the transistors Q5 and Q6 are transistors forming a differential pair, and the transistors Q7 and Q8 are transistors forming a current mirror circuit.
  • FETs are used for the transistors Q5, Q6, Q7, and Q8, and the transistors Q5 and Q6 are N-channel MOSFETs, and the transistors Q7 and Q8 are P-channel MOSFETs.
  • the transistors Q7 and Q8 have their sources connected to the power supply voltage Vs and their gates connected to the drain of the transistor Q7 to form a current mirror circuit.
  • the drain of the transistor Q7 is connected to the drain of the transistor Q5.
  • the source of the transistor Q5 is connected to the ground via a constant current source 48.
  • the gate of the transistor Q5 functions as a positive input terminal of the differential amplifier 44A.
  • a resistor R1 is inserted on a line for feeding back the power supply voltage Vs to the differential amplifier 44A.
  • the resistor R1 has one end connected to a connection point between the inductor Lo and the smoothing capacitor Co (see FIG. 15), and the other end connected to the ground via the constant current source 42.
  • the gate of the transistor Q5 is connected to a connection point between the resistor R1 and the constant current source 42, whereby the power supply voltage Vs is fed back via the resistor R1.
  • the power supply voltage Vs is fed back to the differential amplifier 44A via the resistor R1 as described above, so that the power supply voltage Vs can be adjusted by the forward voltage of the light emitting element 2a and the driving element Q1.
  • the operation is performed according to the operating voltage Vt.
  • the gate of the transistor Q6 functions as a negative input terminal of the differential amplifier 44A.
  • the differential amplifier 44A of this example by providing the transistor Q6 for each detection line Ld, an output corresponding to the difference between the maximum voltage and the power supply voltage Vs (in this case, the operating voltage Vt is subtracted). The voltage is obtained. Specifically, the forward voltage of the corresponding light emitting element 2a is input to the gate of each transistor Q6 via the corresponding detection line Ld.
  • Each transistor Q6 has a drain connected to the drain of the transistor Q8 and a source connected to the ground via a constant current source 48. A connection point between the drain of each transistor Q6 and the drain of the transistor Q8 functions as an output terminal of the differential amplifier 44A.
  • the transistor Q5 is turned on by applying a gate voltage based on the power supply voltage Vs to the transistor Q5, and accordingly, the transistors Q7 and Q8 are also turned on.
  • the current I5 flowing between the drain and the source of the transistor Q5 matches the current I7 flowing between the source and the drain of the transistor Q7.
  • the transistors Q7 and Q8 form a current mirror circuit, the source of the transistor Q8 -The current values of the current I8 flowing between the drains match the currents I5 and I7.
  • the current I6 flowing between the output terminal of the differential amplifier 44A (the connection point between the drains of the transistors Q6 and Q8) and the constant current source 48 is such that the highest voltage of the forward voltage among the transistors Q6 is
  • FIG. 16 illustrates the configuration using the driving circuit 30 connected to the anode side of the light emitting element 2a
  • the same number of detection lines Ld as the light emitting elements 2 a are used for the drive unit 3 and the power supply circuit 4 (voltage adjustment unit). ).
  • the number of light emitting elements 2a is "4" in the example of the figure, it is assumed that a larger number of light emitting elements 2a, such as hundreds or thousands, are actually provided.
  • the drive unit 3 and the power supply circuit 4 are provided as separate chips as shown in FIGS. 5A and 7A, it is necessary to arrange a large number of detection lines Ld between the chips.
  • each detection line Ld can be formed by wiring within the chip, so that detection is performed. It is not necessary to arrange a large number of lines Ld between the chips, so that the size of the substrate B can be reduced and the degree of freedom in design can be improved.
  • FIG. 17 shows a configuration example of a light source device 100A as a modification.
  • the light emitting section 2 has a plurality of light emitting element groups G, and adjusts the power supply voltage Vs for each light emitting element group G.
  • the light source device 100A is different from the light source device 100 in that a power supply circuit 4A is provided in place of the power supply circuit 4 and a drive unit 3A is provided in place of the drive unit 3.
  • the light emitting section 2 includes a plurality of light emitting element groups G including a plurality of light emitting elements 2a (two light emitting element groups G21 and G22 in the example of the figure).
  • the number of light emitting elements 2a included in each light emitting element group G may be the same or different.
  • the power supply circuit 4A has a DC / DC converter 40 and a voltage adjustment unit 41 for each light emitting element group G.
  • Each DC / DC converter 40 is supplied with an individual input voltage Vin, and as shown, one DC / DC converter 40 is supplied with an input voltage Vin1 and the other DC / DC converter 40 is supplied with an input voltage Vin2.
  • the output voltage Vo from the corresponding DC / DC converter 40 is input to each voltage adjustment unit 41.
  • the output voltage Vo of one DC / DC converter 40 is denoted as “Vo1”
  • the output voltage Vo of the other DC / DC converter 40 is denoted as “Vo2”.
  • the power supply voltages Vs output by the respective voltage adjustment units 41 are distinguished from each other and are described as “Vs1” and “Vs2”.
  • the forward voltage of each light emitting element 2a in the corresponding light emitting element group G is input to each voltage adjusting unit 41 via the corresponding detection line Ld.
  • the driving unit 3A includes a plurality of driving circuits 30 each of which receives a power supply voltage Vs from a different voltage adjusting unit 41 and drives the light emitting elements 2a of the corresponding light emitting element group G (for convenience of illustration in FIG. 17).
  • the internal configuration of the drive circuit 30 is omitted).
  • the drive control unit 31 performs ON / OFF control of the switch SW in each drive circuit 30.
  • each power supply voltage Vs shared for each light emitting element group G is individually adjusted by each voltage adjusting unit 41 for each light emitting element group G.
  • each power supply voltage Vs is adjusted according to the maximum forward voltage of the light emitting element group G to which the power is supplied. It is not necessary to adjust the voltage in accordance with the highest voltage among the forward voltages of all the light emitting elements 2a in the light emitting unit 2.
  • the power supply voltage Vs of some light emitting element groups G is equal to the power supply voltage Vs of all the light emitting elements 2a in the light emitting unit 2.
  • the voltage can be lower than the maximum voltage, and the effect of reducing power consumption can be increased as compared with the case where a configuration in which a common power supply voltage Vs is supplied to each light emitting element group G is adopted.
  • the light-emitting element group G in the light-emitting unit 2 can be distinguished by the characteristics, use, and the like of the light-emitting element 2a.
  • the forward voltage of the light emitting elements 2a may be relatively large different for each light emitting element group G.
  • the difference in the power supply voltage Vs between the light emitting element groups G increases, and the effect of reducing power consumption can be enhanced when all the light emitting elements 2a in the light emitting unit 2 share the power supply voltage Vs.
  • the power supply voltage Vs is adjusted based on the highest voltage of the forward voltage.
  • the adjustment of the power supply voltage Vs is performed based on, for example, the second highest forward voltage or a predetermined threshold or more.
  • the operation is not limited to the highest voltage, such as the operation based on the forward voltage.
  • a margin voltage such as an operating voltage Vt is added to the reference forward voltage and fed back. If the configuration is adopted, the height of the power supply voltage Vs can be made higher than the maximum voltage by setting the margin voltage. That is, all the light emitting elements 2a sharing the power supply voltage Vs can appropriately emit light.
  • the light source device includes a light emitting unit (2) in which a plurality of light emitting elements (2a) by a vertical cavity surface emitting laser are arranged.
  • a voltage adjusting unit (41 or 41A) for adjusting a power supply voltage commonly used for driving a plurality of light emitting elements in the light emitting unit in accordance with a forward voltage of the light emitting element.
  • the power supply voltage to be appropriately adjusted according to the forward voltage of the light emitting element, such as increasing the power supply voltage if the forward voltage of the light emitting element is high, and lowering the power supply voltage if the forward voltage of the light emitting element is low. It is possible to do. Therefore, in a configuration in which a plurality of light emitting elements are driven by a vertical cavity surface emitting laser based on a common power supply voltage, power consumption can be reduced while properly emitting all of the light emitting elements.
  • the voltage adjustment unit adjusts the power supply voltage according to the highest voltage among the forward voltages of the plurality of light emitting elements.
  • the common power supply voltage is adjusted according to the forward voltage of the light emitting element having the highest forward voltage. Therefore, power consumption can be minimized while all the light emitting elements sharing the power supply voltage can appropriately emit light.
  • the light source device further includes a driving unit (3 or 3A) configured to individually drive a plurality of light emitting elements based on a power supply voltage.
  • a driving unit (3 or 3A) configured to individually drive a plurality of light emitting elements based on a power supply voltage.
  • the light source device includes a current mirror circuit (a driving element Q1, a current control element Q2, and a constant current source 30a) that supplies a constant current to a plurality of light emitting elements based on a power supply voltage.
  • a current mirror circuit (a driving element Q1, a current control element Q2, and a constant current source 30a) that supplies a constant current to a plurality of light emitting elements based on a power supply voltage.
  • the current mirror circuit is connected to the anode side of the light emitting element, and the voltage adjusting unit adjusts the power supply voltage according to the voltage at the anode of the light emitting element.
  • the power supply voltage can be appropriately adjusted according to the forward voltage of the light emitting element.
  • the current mirror circuit is connected to the cathode side of the light emitting element, and the voltage adjusting unit adjusts the power supply voltage according to the voltage at the cathode of the light emitting element.
  • the voltage adjustment unit adjusts the power supply voltage according to the forward voltage of the light emitting element and the operating voltage of the driving element (Q1) in the current mirror circuit.
  • the power supply voltage is appropriately adjusted according to the forward voltage of the light emitting element and the operating voltage of the driving element, corresponding to the case where the current mirror circuit is provided. Therefore, it is possible to further enhance the effect of preventing some light emitting elements (light emitting elements having a high forward voltage) from emitting light out of the plurality of light emitting elements sharing the power supply voltage.
  • the light source device includes a driving unit (3 or 3A) for driving a plurality of light emitting elements based on a power supply voltage, and the driving unit and the voltage adjusting unit are formed on the same chip.
  • the detection line for the voltage adjustment unit to detect and input the forward voltage of each light emitting element can be formed by the wiring in the chip. Therefore, it is not necessary to arrange a large number of detection line wirings between the chips, so that it is possible to reduce the size of the substrate on which the chips are mounted and to improve the design flexibility.
  • the light emitting unit has a plurality of light emitting element groups (the same G) including a plurality of light emitting elements, and the voltage adjusting unit is shared for each light emitting element group.
  • the power supply voltage is adjusted according to the forward voltage for each light emitting element group.
  • each power supply voltage shared by each light emitting element group is individually adjusted for each light emitting element group in this manner, each power supply voltage is individually adjusted so that all the light emitting elements in the light emitting section can appropriately emit light.
  • the adjustment may be performed in accordance with the maximum forward voltage of the light emitting element group of the supply destination, and it is not necessary to adjust in accordance with the maximum forward voltage of all the light emitting elements in the light emitting unit. Therefore, if the highest forward voltage of each light emitting element group is not the same, the power supply voltage of some light emitting element groups may be lower than the highest voltage of the forward voltage of all light emitting elements in the light emitting unit. As a result, the effect of reducing power consumption can be enhanced as compared with the case where a common power supply voltage is supplied to each light emitting element group.
  • the adjustment method as the embodiment includes a step of changing a power supply voltage commonly used for driving a plurality of the light emitting elements in a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements by the vertical cavity surface emitting laser are arranged, by a forward voltage of the light emitting element.
  • the sensing module according to the embodiment includes a light source device according to the above-described embodiment and an image sensor configured to receive light reflected from a subject emitted from a light emitting unit (2) included in the light source device and image the received light. 7) (see, for example, the configuration shown in FIG. 7).
  • a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements by a vertical cavity surface emitting laser are arranged A light source device, comprising: a voltage adjusting unit that adjusts a power supply voltage commonly used for driving the plurality of light emitting elements in the light emitting unit according to a forward voltage of the light emitting element.
  • the voltage adjuster includes: The light source device according to (1), wherein the power supply voltage is adjusted according to a highest voltage among forward voltages of the plurality of light emitting elements.
  • the light source device according to any one of (1) to (3), further including a current mirror circuit that causes a constant current to flow to the plurality of light emitting elements based on the power supply voltage.
  • the current mirror circuit is connected to an anode side of the light emitting element,
  • the voltage adjuster includes: The light source device according to (4), wherein the power supply voltage is adjusted according to a voltage at an anode of the light emitting element.
  • the current mirror circuit is connected to a cathode side of the light emitting element,
  • the voltage adjuster includes: The light source device according to (4), wherein the power supply voltage is adjusted according to a voltage at a cathode of the light emitting element.
  • the voltage adjuster includes: The light source device according to any one of (4) to (6), wherein the power supply voltage is adjusted according to a forward voltage of the light emitting element and an operating voltage of a driving element in the current mirror circuit.
  • a driving unit that drives a plurality of the light emitting elements based on the power supply voltage The light source device according to any one of (1) to (7), wherein the driving unit and the voltage adjustment unit are formed on the same chip.
  • the light emitting unit has a plurality of light emitting element groups including a plurality of the light emitting elements
  • the voltage adjuster includes: The light source device according to any one of (1) to (8), wherein the power supply voltage shared by the light emitting element groups is adjusted according to the forward voltage for each light emitting element group.
  • 1 distance measuring device 2 light emitting section, 2a light emitting element, 3, 3A driving section, 4, 4A power supply circuit, 5 light emitting side optical system, 6 image pickup side optical system, 7 image sensor, 8 image processing section, 9 control section, 9a distance measuring unit, Cp2, Cp3, Cp4, Cp34, Cp7 chip, 30, 30A drive circuit, 31 drive control unit, Q1 drive element, Q2 current control element, SW switch, 40 DC / DC converter, 41, 41A voltage adjustment Section, Vs power supply voltage, Vd drive voltage, Ld detection line, G21, G22 light emitting element group, 42,43,48 constant current source, 44,44A differential amplifier, 45 comparator, 46 triangle wave generation circuit, 47 predrive circuit, Q3, Q4 switching element, R1 resistance, D1, D2 diode, Q5-Q8 transistor 100,100A light source apparatus

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Abstract

垂直共振器面発光レーザによる複数の発光素子を共通の電源電圧に基づき駆動する構成において、それら発光素子の全てを適正に発光可能としながら消費電力の削減を図る。　本技術に係る光源装置は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部と、発光部における複数の発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部とを備える。これにより、発光素子の順方向電圧が高ければ電源電圧を高くし、また発光素子の順方向電圧が低ければ電源電圧を低くする等、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することが可能とされる。

Description

光源装置、調整方法、センシングモジュール
　本技術は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部を備えた光源装置と、それら発光素子の駆動に用いられる電源電圧を調整する調整方法と、前記発光部より発せられ被写体によって反射された光を受光して撮像するイメージセンサを備えたセンシングモジュールとに関する。
　レーザ光を発する発光素子として、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：垂直共振器面発光レーザ）としての発光素子が知られている（例えば下記特許文献１、２を参照）。
　ＶＣＳＥＬとしての発光素子は、共振器が半導体の基板面に対して垂直方向に形成されて、レーザ光を垂直方向に出射するように構成され、近年においては、例えばＳＴＬ（Structured Light：構造化光）方式やＴｏＦ（Time of Flight：光飛行時間）方式による被写体の測距を行う際の光源として広く用いられる。
特開２０１２－１９５４３６号公報 特開２０１５－１０３７２７号公報
　ここで、被写体の測距としてＳＴＬ方式やＴｏＦ方式による測距を行う場合は、ＶＣＳＥＬとしての発光素子を二次元に複数配列した光源装置が用いられる。具体的には、それら複数の発光素子を発光させて得られる光を被写体に照射し、被写体からの反射光を受光して得られる画像に基づいて被写体の測距が行われる。
　このとき、発光対象とする複数の発光素子は、共通の電源電圧に基づき駆動することが考えられる。共通の電源電圧を用いることで、電源回路を共用化することができ、回路部品点数の削減や回路実装面積の縮小化等を図ることができる。
　しかしながら、ＶＣＳＥＬとしての発光素子は順方向電圧（ＶＦ）が個体によりばらつく。このため、複数の発光素子を共通の電源電圧に基づき駆動する構成とした場合には、電源電圧の高さを適切に設定しなければ一部の発光素子が発光しなくなる虞がある。例えば、順方向電圧のばらつきを比較的狭く見積もって電源電圧を低めに設定してしまうと、順方向電圧が想定外に高い発光素子が一部に含まれていた場合に、該一部の発光素子を適切に発光させることができない虞がある。一方で、順方向電圧のばらつきを比較的広く見積もって電源電圧を高めに設定することは、全ての発光素子を適切に発光可能とする上では有効であるが、消費電力の増大化を招き望ましくない。
　本技術は上記事情に鑑み為されたものであり、垂直共振器面発光レーザによる複数の発光素子を共通の電源電圧に基づき駆動する構成において、それら発光素子の全てを適正に発光可能としながら消費電力の削減を図ることを目的とする。
　本技術に係る光源装置は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部と、前記発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部と、を備えるものである。
　これにより、発光素子の順方向電圧が高ければ電源電圧を高くし、また発光素子の順方向電圧が低ければ電源電圧を低くする等、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することが可能とされる。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記電圧調整部は、複数の前記発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に応じて前記電源電圧を調整することが望ましい。
　これにより、共通の電源電圧が順方向電圧の最も高い発光素子の順方向電圧に応じて調整される。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を個別駆動可能に構成された駆動部を備えたことが望ましい。
　これにより、電源電圧を共用する複数の発光素子のうち一部の発光素子をＯＮ、他の発光素子をＯＦＦとすることが可能となり、順方向電圧が最高の発光素子がＯＦＦされ得る。順方向電圧が最高の発光素子がＯＦＦされることで、順方向電圧がより低い発光素子の順方向電圧に応じて電源電圧が調整される。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子に定電流を流すカレントミラー回路を備えたことが望ましい。
　これにより、発光素子に定電流を流すにあたって定電流制御機能付の電源回路を用いる必要がなくなる。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記カレントミラー回路が前記発光素子のアノード側に接続され、前記電圧調整部は、前記発光素子のアノードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整することが望ましい。
　これにより、カレントミラー回路が発光素子のアノード側に接続される場合において、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することが可能とされる。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記カレントミラー回路が前記発光素子のカソード側に接続され、前記電圧調整部は、前記発光素子のカソードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整することが望ましい。
　これにより、カレントミラー回路が発光素子のカソード側に接続される場合において、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することが可能とされる。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記電圧調整部は、前記電源電圧を前記発光素子の順方向電圧と前記カレントミラー回路における駆動素子の動作電圧とに応じて調整することが望ましい。
　これにより、カレントミラー回路を設けた場合に対応して、電源電圧が発光素子の順方向電圧と駆動素子の動作電圧とに応じて適切に調整される。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を駆動する駆動部を備え、前記駆動部と前記電圧調整部が同一チップに形成されたことが望ましい。
　これにより、電圧調整部が各発光素子の順方向電圧を検出入力するための検出ラインは、チップ内配線により形成することが可能とされる。
　上記した本技術に係る光源装置においては、前記発光部は、複数の前記発光素子を含む発光素子群を複数有し、前記電圧調整部は、前記発光素子群ごとに共用される電源電圧について、前記発光素子群ごとに前記順方向電圧に応じた調整を行うことが望ましい。
　このように発光素子群ごとに共用される電源電圧を発光素子群ごとに個別に調整する構成とすれば、発光部における全ての発光素子を適切に発光可能とするために、各電源電圧はそれぞれ供給先の発光素子群における順方向電圧の最高電圧に合わせて調整すればよく、発光部内の全発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に合わせて調整する必要はなくなる。
　また、本技術に係る調整方法は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する調整方法である。
　さらに、本技術に係るセンシングモジュールは、上記した本技術に係る光源装置と、該光源装置が備える発光部より発せられ被写体によって反射された光を受光して撮像するイメージセンサとを備えるものである。
　このような検出方法やセンシングモジュールによっても、上記した本技術に係る光源装置と同様の作用が得られる。
　本技術によれば、垂直共振器面発光レーザによる複数の発光素子を共通の電源電圧に基づき駆動する構成において、それら発光素子の全てを適正に発光可能としながら消費電力の削減を図ることができる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術に係る光源装置の一実施形態としての測距装置の構成例を示した図である。 ＳＴＬ（Structured Light）方式による測距手法の説明図である。 実施形態としての光源装置の回路構成例を示した図である。 実施形態としての光源装置が備える駆動回路の変形例を示した図である。 実施形態としての光源装置の基板構成例を示した図である。 実施形態としての光源装置の他の基板構成例を示した図である。 実施形態としての光源装置のさらに他の基板構成例を示した図である。 実施形態としての光源装置が備える温度センサの配置例を示した図である。 実施形態としての光源装置が備える発光部の構造例を示した図である。 実施形態としての光源装置が備える発光部の他の構造例を示した図である。 従来における電源電圧の設定例を説明するための図である。 実施形態としての電源電圧の調整例についての説明図である。 発光部を発光パターンの異なる複数の発光モードで発光させる場合における電源電圧の調整についての説明図である。 実施形態としての電源電圧調整を実現するための電圧調整部の内部構成例を説明するための図である。 電圧調整部の内部構成の他の例を説明するための図である。 図１５に示す電圧調整部が備える差動アンプの内部構成例を示した図である。 変形例としての光源装置の構成例を示した図である。
　以下、添付図面を参照し、本技術に係る実施形態を次の順序で説明する。

＜１．測距装置の構成＞
＜２．測距手法について＞
＜３．発光駆動に係る回路構成について＞
＜４．基板構成のバリエーション＞
＜５．ＶＣＳＥＬの構造例＞
＜６．電源電圧の調整＞
＜７．実施形態のまとめ及び変形例＞
＜８．本技術＞
＜１．測距装置の構成＞

　図１は、本技術に係る光源装置の一実施形態としての測距装置１の構成例を示している。
　図示のように測距装置１は、発光部２、駆動部３、電源回路４、発光側光学系５、撮像側光学系６、イメージセンサ７、画像処理部８、制御部９、及び温度検出部１０を備えている。
　発光部２は、複数の光源により光を発する。後述するように、本例の発光部２は、各光源としてＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：垂直共振器面発光レーザ）による発光素子２ａを有しており、それら発光素子２ａが例えばマトリクス状等の所定態様により配列されて構成されている。
　駆動部３は、発光部２を駆動するための電気回路を有して構成される。
　電源回路４は、例えば測距装置１に設けられた不図示のバッテリ等からの入力電圧（後述する入力電圧Ｖｉｎ）に基づき、駆動部３の電源電圧（後述する電源電圧Ｖｓ）を生成する。駆動部３は、該電源電圧に基づいて発光部２を駆動する。
　発光部２より発せられた光は、発光側光学系５を介して測距対象としての被写体Ｓに照射される。そして、このように照射された光の被写体Ｓからの反射光は、撮像側光学系６を介してイメージセンサ７の撮像面に入射する。
　イメージセンサ７は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子とされ、上記のように撮像側光学系６を介して入射する被写体Ｓからの反射光を受光し、電気信号に変換して出力する。
　イメージセンサ７は、受光した光を光電変換して得た電気信号について、例えばＣＤＳ(Correlated Double Sampling)処理、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)処理などを実行し、さらにＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換処理を行う。そしてデジタルデータとしての画像信号を、後段の画像処理部８に出力する。
　また、本例のイメージセンサ７は、フレーム同期信号Ｆｓを駆動部３に出力する。これにより駆動部３は、発光部２における発光素子２ａをイメージセンサ７のフレーム周期に応じたタイミングで発光させることが可能とされる。
　画像処理部８は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により画像処理プロセッサとして構成される。画像処理部８は、イメージセンサ７から入力されるデジタル信号（画像信号）に対して、各種の画像信号処理を施す。
　制御部９は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するマイクロコンピュータ、或いはＤＳＰ等の情報処理装置を備えて構成され、発光部２による発光動作を制御するための駆動部３の制御や、イメージセンサ７による撮像動作に係る制御を行う。
　制御部９は、測距部９ａとしての機能を有する。測距部９ａは、画像処理部８を介して入力される画像信号（つまり被写体Ｓからの反射光を受光して得られる画像信号）に基づき、被写体Ｓまでの距離を測定する。本例の測距部９ａは、被写体Ｓの三次元形状の特定を可能とするために、被写体Ｓの各部について距離の測定を行う
　ここで、測距装置１における具体的な測距の手法については後に改めて説明する。
　温度検出部１０は、発光部２の温度を検出する。温度検出部１０としては、例えばダイオードを用いて温度検出を行う構成を採ることができる。
　本例では、温度検出部１０により検出された温度の情報は駆動部３に供給され、これにより駆動部３は該温度の情報に基づいて発光部２の駆動を行うことが可能とされる。
＜２．測距手法について＞

　測距装置１における測距手法としては、例えばＳＴＬ（Structured Light：構造化光）方式やＴｏＦ（Time of Flight：光飛行時間）方式による測距手法を採用することができる。
　ＳＴＬ方式は、例えばドットパターンや格子パターン等の所定の明暗パターンを有する光を照射された被写体Ｓを撮像して得られる画像に基づいて距離を測定する方式である。
　図２は、ＳＴＬ方式の説明図である。
　ＳＴＬ方式では、例えば図２Ａに示すようなドットパターンによるパターン光Ｌｐを被写体Ｓに照射する。パターン光Ｌｐは、複数のブロックＢＬに分割されており、各ブロックＢＬにはそれぞれ異なるドットパターンが割当てられている（ブロックＢＬ間でドットパターンが重複しないようにされている）。
　図２Ｂは、ＳＴＬ方式の測距原理についての説明図である。
　ここでは、壁Ｗとその前に配置された箱ＢＸとが被写体Ｓとされ、該被写体Ｓに対してパターン光Ｌｐが照射された例としている。図中の「Ｇ」はイメージセンサ７による画角を模式的に表している。
　また、図中の「ＢＬｎ」はパターン光Ｌｐにおける或るブロックＢＬの光を意味し、「ｄｎ」はイメージセンサ７による撮像画像に映し出されるブロックＢＬｎのドットパターンを意味している。
　ここで、壁Ｗの前の箱ＢＸが存在しない場合、撮像画像においてブロックＢＬｎのドットパターンは図中の「ｄｎ’」の位置に映し出される。すなわち、箱ＢＸが存在する場合と箱ＢＸが存在しない場合とで、撮像画像においてブロックＢＬｎのパターンが映し出される位置が異なるものであり、具体的には、パターンの歪みが生じる。
　ＳＴＬ方式は、このように照射したパターンが被写体Ｓの物体形状によって歪むことを利用して被写体Ｓの形状や奥行きを求める方式となる。具体的には、パターンの歪み方から被写体Ｓの形状や奥行きを求める方式である。
　ＳＴＬ方式を採用する場合、イメージセンサ７としては、例えばグローバルシャッタ方式によるＩＲ（Infrared：赤外線）イメージセンサが用いられる。そして、ＳＴＬ方式の場合、測距部９ａは、発光部２がパターン光を発光するように駆動部３を制御すると共に、画像処理部８を介して得られる画像信号についてパターンの歪みを検出し、パターンの歪み方に基づいて距離を計算する。
　続いて、ＴｏＦ方式は、発光部２より発された光が対象物で反射されてイメージセンサ７に到達するまでの光の飛行時間（時間差）を検出することで、対象物までの距離を測定する方式である。
　ＴｏＦ方式として、いわゆるダイレクトＴｏＦ方式を採用する場合、イメージセンサ７としてはＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）を用い、また発光部２はパルス駆動する。この場合、測距部９ａは、画像処理部８を介して入力される画像信号に基づき、発光部２より発せられイメージセンサ７により受光される光について発光から受光までの時間差を計算し、該時間差と光の速度とに基づいて被写体Ｓの各部の距離を計算する。
　なお、ＴｏＦ方式として、いわゆるインダイレクトＴｏＦ方式（位相差法）を採用する場合、イメージセンサ７としては例えばＩＲイメージセンサが用いられる。
＜３．発光駆動に係る回路構成について＞

　図３は、図１に示した発光部２と駆動部３と電源回路４とを有して構成された光源装置１００の回路構成例を示している。なお、図３では光源装置１００の回路構成例と共に、図１に示したイメージセンサ７と制御部９を併せて示している。
　本例では、発光部２と駆動部３と電源回路４は共通の基板（後述する基板Ｂ）上に形成されている。ここでは、少なくとも発光部２を含み、発光部２と共通の基板上に形成される構成単位を光源装置１００と呼んでいる。
　図示のように光源装置１００は、発光部２と駆動部３と電源回路４と共に温度検出部１０を備えている。
　発光部２は、前述したようにＶＣＳＥＬとしての発光素子２ａを複数備えている。図３では図示の都合から発光素子２ａの数を「４」としているが、発光部２における発光素子２ａの数はこれに限らず、少なくとも２以上とされればよい。
　電源回路４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と電圧調整部４１とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、直流電圧による入力電圧Ｖｉｎに基づき、直流電圧による出力電圧Ｖｏを生成する。電圧調整部４１は、出力電圧Ｖｏに基づき、駆動部３が発光部２を駆動するために用いる電源電圧Ｖｓを生成する。ここで、電圧調整部４１は電源電圧Ｖｓの調整機能を有するが、これについては後に改めて説明する。
　駆動部３は、駆動回路３０と駆動制御部３１とを備えている。
　駆動回路３０は、発光素子２ａごとに駆動素子Ｑ１及びスイッチＳＷを有すると共に、電流制御素子Ｑ２と定電流源３０ａとを有している。
　駆動素子Ｑ１及び電流制御素子Ｑ２にはＦＥＴ（field-effect transistor）が用いられ、本例ではＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（MOS：metal-oxide-semiconductor）が用いられている。
　各駆動素子Ｑ１は、電源回路４の出力ライン、すなわち電源電圧Ｖｓの供給ラインに対して並列の関係に接続され、電流制御素子Ｑ２は、駆動素子Ｑ１に対して並列接続されている。
　具体的に、各駆動素子Ｑ１及び電流制御素子Ｑ２は、ソースが電源回路４の出力ラインに接続されている。各駆動素子Ｑ１のドレインは、発光部２における発光素子２ａのうちそれぞれ対応する一つの発光素子２ａのアノードと接続されている。
　図示のように各発光素子２ａのカソードはグランド（ＧＮＤ）に接続されている。
　電流制御素子Ｑ２は、ドレインが定電流源３０ａを介してグランドに接続され、ゲートがドレインと定電流源３０ａとの接続点に接続されている。
　各駆動素子Ｑ１のゲートは、それぞれ対応する一つのスイッチＳＷを介して電流制御素子Ｑ２のゲートに接続されている。
　上記構成による駆動回路３０においては、スイッチＳＷがＯＮとされた駆動素子Ｑ１が導通し、導通した駆動素子Ｑ１に接続された発光素子２ａに出力電圧Ｖｏに基づく駆動電圧Ｖｄが印加され、該発光素子２ａが発光する。
　このとき、発光素子２ａには駆動電流Ｉｄが流れるが、上記構成による駆動回路３０においては駆動素子Ｑ１と電流制御素子Ｑ２がカレントミラー回路を構成しており、駆動電流Ｉｄの電流値は定電流源３０ａの電流値に応じた値に制御される。
　駆動制御部３１は、駆動回路３０におけるスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、発光素子２ａのＯＮ／ＯＦＦを制御する。図中では、駆動制御部３１が各スイッチＳＷを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための制御信号ラインをそれぞれ制御信号ラインＬｓと表記している。
　駆動制御部３１にはイメージセンサ７よりフレーム同期信号Ｆｓが供給されており、これにより駆動制御部３１は発光素子２ａのＯＮタイミングやＯＦＦタイミングをイメージセンサ７のフレーム周期に同期させることが可能とされている。
　また、駆動制御部３１は、発光素子２ａのＯＮ／ＯＦＦ制御を制御部９からの指示に基づき行うことが可能に構成されている。
　また、駆動制御部３１は、温度検出部１０により検出された発光部２の温度に基づき発光素子２ａのＯＮ／ＯＦＦ制御やＤＣ／ＤＣコンバータ４０の動作制御を行うことが可能に構成されている。
　図示のように駆動部３には、発光素子２ａごとに、発光素子２ａに生じる電圧（ＶＦ：順方向電圧）を検出するための検出ラインＬｄが形成されている。具体的に、図３に示す構成においては、各検出ラインＬｄはそれぞれが対応する発光素子２ａのアノードに接続されている。
　本例において、電源回路４における電圧調整部４１は、各検出ラインＬｄに得られる電圧を入力する。後述するように、電圧調整部４１は、このように各検出ラインＬｄを介して入力される各発光素子２ａの順方向電圧に基づいて電源電圧Ｖｓの調整を行う。
　ここで、図３では、駆動素子Ｑ１と電流制御素子Ｑ２によるカレントミラー回路を発光素子２ａのアノード側に設けた構成を例示したが、図４に示す駆動回路３０Ａのように、カレントミラー回路を発光素子２ａのカソード側に設けた構成とすることもできる。
　この場合、発光部２における各発光素子２ａは、アノードが電源回路４の出力ラインに接続されている。
　この場合、カレントミラー回路を構成する駆動素子Ｑ１及び電流制御素子Ｑ２には、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴが用いられる。電流制御素子Ｑ２は、ドレイン及びゲートが定電流源３０ａを介して電源回路４の出力ラインに接続され、ソースはグランドに接続される。
　各駆動素子Ｑ１は、ドレインが対応する発光素子２ａのカソードに接続され、ソースがグランドに接続される。各駆動素子Ｑ１のゲートは、それぞれ対応するスイッチＳＷを介して電流制御素子Ｑ２のゲートとドレインに接続される。
　この場合も駆動制御部３１がスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、発光素子２ａをＯＮ／ＯＦＦさせることができる。
　また、この場合は、カレントミラー回路が発光素子２ａのカソード側に接続されたことに対応して、各検出ラインＬｄは、それぞれ対応する発光素子２ａのカソードに対して接続されている。すなわち、この場合の駆動制御部３１は、発光素子２ａのカソードにおける電圧を検出する。
＜４．基板構成のバリエーション＞

　ここで、光源装置１００としては、図５乃至図７に示す構成とすることができる。
　光源装置１００としては、図５Ａに示すように、発光部２としての回路が形成されたチップＣｐ２と、駆動部３としての回路が形成されたチップＣｐ３と、電源回路４が形成されたチップＣｐ４とを同一の基板Ｂ上に形成した構成とすることができる。
　また、駆動部３と電源回路４は、同一のチップＣｐ３４に形成することもでき、その場合、光源装置１００は、図５Ｂに示すようにチップＣｐ２とチップＣｐ３４とを同一の基板Ｂ上に形成した構成とすることもできる。
　また、チップＣｐに対して他のチップＣｐを搭載した構成とすることもできる。
　その場合、光源装置１００としては、例えば図６Ａのように、チップＣｐ２を搭載したチップＣｐ３とチップＣｐ４とを基板Ｂ上に形成した構成や、図６ＢのようにチップＣｐ２とチップＣｐ４とを搭載したチップＣｐ３を基板Ｂ上に形成した構成、或いは、図６ＣのようにチップＣｐ２を搭載したチップＣｐ３４を基板Ｂ上に形成した構成とすることができる。
　また、光源装置１００は、イメージセンサ７を含む構成とすることもできる。
　例えば、図７Ａでは、チップＣｐ２、チップＣｐ３、チップＣｐ４と共に、イメージセンサ７としての回路が形成されたチップＣｐ７を同一の基板Ｂ上に形成した光源装置１００の構成を例示している。
　また、図７Ｂでは、チップＣｐ２を搭載したチップＣｐ３４とチップＣｐ７とを同一の基板Ｂ上に形成した光源装置１００の構成を例示している。
　ここで、温度検出部１０について、ダイオード等の温度検出素子は、例えば図５Ａ、図５Ｂ、図７ＡのようにチップＣｐ２が基板Ｂ上に形成されている場合には、基板ＢにおけるチップＣｐ２の近傍位置（例えば基板Ｂ上におけるチップＣｐ２の側方位置等）に形成すればよい。
　また、図６Ａ乃至図６Ｃや図７ＢのようにチップＣｐ２が他のチップＣｐに搭載された構成においては、温度検出素子は該他のチップＣｐにおけるチップＣｐ２の近傍位置（例えばチップＣｐ２の真下となる位置等）に形成すればよい。
　温度検出部１０は、ダイオード等の温度検出素子を有する温度センサ１０ａを複数有する構成とすることもできる。
　図８は、温度検出部１０が複数の温度センサ１０ａを有する場合における各温度センサ１０ａの配置例を示している。
　この図８の例では、複数の温度センサ１０ａを一箇所に集中して位置させず、発光素子２ａが配列される面に平行な面内において離散的に配置している。具体的に、複数の温度センサ１０ａは、例えば縦２×横２＝４個等の所定個数の発光素子２ａで成る発光ブロックごとに一つずつ配置することができる。このとき、各温度センサ１０ａは、発光素子２ａが配列される面に平行な面内において等間隔に配置することもできる。
　なお、図８では、９個の発光素子２ａに対し４個の温度センサ１０ａを配置した例を示しているが、発光素子２ａ、温度センサ１０ａの配置数はこれに限定されるものではない。
　図８の例のように複数の温度センサ１０ａを離散的に配置することで、発光部２の面内温度分布を検出することが可能となる。また、発光面におけるエリアごとの温度を検出し分けることができ、さらには、温度センサ１０ａの配置数を増やすことで発光素子２ａごとの温度を検出し分けることも可能である。
＜５．ＶＣＳＥＬの構造例＞

　続いて、発光部２が形成されたチップＣｐ２の構造例について図９及び図１０を参照して説明しておく。
　図９は、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ａのように基板Ｂ上に形成される場合のチップＣｐ２の構造例を示し、図１０は、図６Ａ乃至図６Ｃや図７Ｂのように他のチップＣｐ上に搭載される場合のチップＣｐ２の構造例を示している。
　なお、図９、図１０では一例として、駆動回路３０（カレントミラー回路）が発光素子２ａのアノード側に挿入された場合（図３参照）に対応した構造例を示す。
　図９に示すように、チップＣｐ２は、各発光素子２ａに対応する部分がメサＭとして形成されている。
　チップＣｐ２は、その基板として半導体基板２０が用いられ、半導体基板２０の下層側にはカソード電極Ｔｃが形成されている。半導体基板２０には、例えばＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）基板が用いられる。
　半導体基板２０上において、各メサＭには、下層側から上層側にかけて順に第一多層膜反射鏡層２１、活性層２２、第二多層膜反射鏡層２５、コンタクト層２６、及びアノード電極Ｔａが形成されている。
　第二多層膜反射鏡層２５の一部（具体的には下端部）には、電流狭窄層２４が形成されている。また、活性層２２を含み、第一多層膜反射鏡層２１と第二多層膜反射鏡層２５とに挟まれた部分が共振器２３とされる。
　第一多層膜反射鏡層２１は、Ｎ型導電性を示す化合物半導体で形成され、第二多層膜反射鏡層２５はＰ型導電性を示す化合物半導体で形成されている。
　活性層２２は、レーザ光を発生させるための層とされ、電流狭窄層２４は、活性層２２に効率よく電流を注入し、レンズ効果をもたらす層とされる。
　電流狭窄層２４は、メサＭを形成後に、酸化されていない状態で選択酸化が行われ、中心部の酸化領域（又は選択酸化領域という）２４ａと、酸化領域２４ａの周囲の酸化されていない未酸化領域２４ｂとを有する。電流狭窄層２４においては、これら酸化領域２４ａと未酸化領域２４ｂとにより電流狭窄構造が形成され、未酸化領域２４ｂとしての電流狭窄領域に電流が導電する。
　コンタクト層２６は、アノード電極Ｔａとのオーミック接触を確実にするために設けられている。
　アノード電極Ｔａは、コンタクト層２６上において、基板Ｂを平面視した際に例えば環状（リング状）等の中央部が開口された形状により形成されている。コンタクト層２６において、上部にアノード電極Ｔａが形成されてない部分は開口部２６ａとされている。
　活性層２２で発生した光は、共振器２３内を往復した後、開口部２６ａを介して外部に出射される。
　ここで、チップＣｐ２におけるカソード電極Ｔｃは、基板Ｂにおける配線層に形成されたグランド配線Ｌｇを介してグランドに接続される。
　また、図中において、パッドＰａは、基板Ｂ上に形成されたアノード電極用のパッドを表している。このパッドＰａは、基板Ｂの配線層に形成された配線Ｌｄを介して、駆動回路３０が有する何れか一つの駆動素子Ｑ１のドレインと接続されている。
　図中では、一つの発光素子２ａのみについて、アノード電極Ｔａが、チップＣｐ２上に形成されたアノード配線Ｌａ及びボンディングワイヤＢＷを介して一つのパッドＰａに接続されることを示しているが、基板Ｂには発光素子２ａごとのパッドＰａ及び配線Ｌｄが形成され、またチップＣｐ２上には発光素子２ａごとのアノード配線Ｌａがそれぞれ形成されており、個々の発光素子２ａのアノード電極Ｔａは、それぞれ対応するアノード配線Ｌａ及びボンディングワイヤＢＷを介して対応するパッドＰａに接続される。
　続いて、図１０の場合、チップＣｐ２としては裏面照射型のチップＣｐ２を用いる。すなわち、図９の例のように半導体基板２０の上層側方向（表面方向）に光を出射するのではなく、半導体基板２０の裏面方向に光を出射するタイプのチップＣｐ２を用いる。
　この場合、アノード電極Ｔａには、光出射用の開口は形成されず、コンタクト層２６に開口部２６ａは形成されない。
　駆動部３（駆動回路３０）が形成されたチップＣｐ３（又はチップＣｐ３４：以下、図１０の説明において同様）においては、発光素子２ａごとに、アノード電極Ｔａとの電気的接続を行うためのパッドＰａが形成されている。チップＣｐ３の配線層には、パッドＰａごとに配線Ｌｄが形成されている。図示は省略したが、これら配線Ｌｄにより、各パッドＰａは、チップＣｐ３内に形成された駆動回路３０における対応する一つの駆動素子Ｑ１のドレインと接続される。
　また、チップＣｐ２において、カソード電極Ｔｃは、それぞれ配線Ｌｃ１、配線Ｌｃ２を介して電極Ｔｃ１、電極Ｔｃ２と接続されている。電極Ｔｃ１、電極Ｔｃ２は、それぞれチップＣｐ３に形成されたパッドＰｃ１、パッドＰｃ２と接続するための電極とされる。
　チップＣｐ３の配線層には、パッドＰｃ１と接続されたグランド配線Ｌｇ１、パッドＰｃ２と接続されたグランド配線Ｌｇ２が形成されている。図示は省略したが、これらグランド配線Ｌｇ１、Ｌｇ２はグランドに接続されている。
　チップＣｐ２における各アノード電極ＴａとチップＣｐ３における各パッドＰａとの接続、及びチップＣｐ２における電極Ｔｃ１、電極Ｔｃ２とチップＣｐ３におけるパッドＰｃ１、パッドＰｃ２との接続はそれぞれ半田バンプＨｂを介して行われている。
　つまり、この場合におけるチップＣｐ２のチップＣｐ３に対する実装は、いわゆるフリップチップ実装により行われている。
＜６．電源電圧の調整＞

　先の図３等を参照して分かるように、本実施形態では、複数の発光素子２ａを共通の電源電圧Ｖｓに基づき駆動する構成を採っている。
　この際、ＶＣＳＥＬとしての発光素子２ａは順方向電圧が個体によりばらつくため、発光部２における全ての発光素子２ａを適切に発光可能とするには、電源電圧Ｖｓの高さを全ての発光素子２ａの順方向電圧以上の高さに設定することを要する。
　図１１は、従来における電源電圧Ｖｓの設定例を説明するための図である。
　図３や図４に示した構成では、発光素子２ａに一定の駆動電流Ｉｄを流すために駆動回路３０（カレントミラー回路）を設けているため、電源電圧Ｖｓは各発光素子２ａの順方向電圧のみでなく駆動回路３０における各駆動素子Ｑ１の動作電圧も考慮して設定されるべきである。
　図１１Ａでは、各発光素子２ａの順方向電圧（ＶＦ１、ＶＦ２、ＶＦ３、ＶＦ４）と各駆動素子Ｑ１の動作電圧（Ｖｔ１、Ｖｔ２、Ｖｔ３、Ｖｔ４）とを考慮した電源電圧Ｖｓの設定例を模式的に表している。なお、各駆動素子Ｑ１の動作電圧は発光素子２ａの順方向電圧に対して相当に小さいものである。
　図中の例では、３番目の発光素子２ａの順方向電圧ＶＦ３が最も高いため、この場合の電源電圧Ｖｓは、順方向電圧ＶＦ３と動作電圧Ｖｔ３（３番目の発光素子２ａに接続された駆動素子Ｑ１の動作電圧）とを加算した電圧（図中「Ｖｍａｘ」）以上の高さに設定すればよい。但し、発光素子２ａの順方向電圧がどの程度ばらついているかを把握することは困難であるため、実際には、マージンも考慮して電源電圧Ｖｓは電圧Ｖｍａｘよりも高く設定されることになる。
　図１１Ｂは、図１１Ａで説明した手法により電源電圧Ｖｓの高さを設定した場合の消費電力を斜線部により模式的に表している。この図１１Ｂを参照して分かるように、従来の設定手法では消費電力が高まる傾向となる。
　本実施形態では、複数の発光素子２ａを共通の電源電圧Ｖｓに基づき駆動する構成において、それら発光素子２ａの全てを適正に発光可能としながら消費電力の削減を図ることを目的とする。
　このため、本実施形態では、電源電圧Ｖｓを発光素子２ａの順方向電圧に応じて調整するという手法を採る。具体的には、複数の発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧に応じて電源電圧Ｖｓを調整する。
　図１２は、実施形態としての電源電圧Ｖｓの調整例についての説明図である。
　図示のように本実施形態では、電源電圧Ｖｓの高さを電圧Ｖｍａｘの高さに合わせるように調整する。具体的には、複数の発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧と、駆動素子Ｑ１の動作電圧とを加算した電圧の高さに調整する。この調整は、図３に示した電圧調整部４１によって行う。
　ここで、駆動素子Ｑ１の動作電圧は発光素子２ａの順方向電圧（例えば２Ｖ～２．５Ｖ程度）に対して相当に小さいものであり、そのばらつき幅も非常に小さい。このため本例では、駆動素子Ｑ１ごとに個別に動作電圧を扱うものとはせず、各駆動素子Ｑ１に共通の動作電圧（以下「動作電圧Ｖｔ」と表記する）を扱うこととする。
　この際、動作電圧Ｖｔを低めに見積もってしまうと、順方向電圧の最も高い発光素子２ａが発光しなくなる虞があるため、動作電圧Ｖｔについてはマージンを考慮して比較的高めに設定する。
　図１２Ｂは、図１２Ａのように電源電圧Ｖｓを調整した場合の消費電力を斜線部により模式的に表している。
　先の図１１Ｂの場合と比較して、電源電圧Ｖｓの高さが最小限に抑えられ、消費電力の削減が図られることが分かる。具体的には、図１１Ｂの場合に対して図中の梨地部分の電力が削減されることになる。
　また、本例では、駆動回路３０に発光素子２ａごと（駆動素子Ｑ１ごと）のスイッチＳＷが設けられたことで、各発光素子２ａを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御することが可能とされている。すなわち、各発光素子２ａを個別駆動可能とされている。
　このように各発光素子２ａを個別駆動可能とされていることで、一部の発光素子２ａをＯＮ、他の発光素子２ａをＯＦＦとすることが可能となり、順方向電圧が最高の発光素子２ａがＯＦＦされ得る。
　一例としては、発光部２を発光パターン（二次元の明暗パターン）の異なる複数の発光モードで発光させる場合を挙げることができる。例えば、第一発光モードでは、図１３Ａに示すように１番目と３番目の発光素子２ａを発光状態、２番目と４番目の発光素子２ａを非発光状態とする発光パターンにより発光部２を発光させ、第二発光モードでは、図１３Ｂに示すように２番目と４番目の発光素子２ａを発光状態、１番目と３番目の発光素子２ａを非発光状態とする発光パターンにより発光部２を発光させるという例が挙げられる。
　この場合、図中の例のように３番目の発光素子２ａの順方向電圧が最も高かったとすると、図１３Ｂに示す第二発光モード時では３番目の発光素子２ａがＯＦＦとされるため、第一発光モード時よりも電源電圧Ｖｓが下げられることになる。具体的に、この場合の第二発光モード時には、順方向電圧がより低い４番目の発光素子２ａの順方向電圧に応じて電源電圧Ｖｓが調整される。
　このように複数の発光素子２ａを個別駆動可能に構成されていることで、順方向電圧が最高の発光素子２ａがＯＦＦされ得るものとなり、電源電圧Ｖｓが下げられる機会が与えられるため、消費電力の削減を図ることができる。
　図１４は、上記により説明した実施形態としての電源電圧調整を実現するための電圧調整部４１の内部構成例を説明するための図である。なお、図１４では電圧調整部４１の内部構成例と共に、駆動回路３０と発光部２とを併せて示している。
　図示のように電圧調整部４１は、定電流源４２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、定電流源４３、検出ラインＬｄごとに設けられたダイオードＤ１、トランジスタＱ３、トランジスタＱ４、インダクタＬｏ、平滑コンデンサＣｏ、差動アンプ４４、コンパレータ４５、三角波発生回路４６、及びプリドライブ回路４７を備えている。
　電圧調整部４１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０からの出力電圧Ｖｏの供給ラインとグランドとの間には、定電流源４２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、及び定電流源４３が直列に挿入されている。図示のように定電流源４２は出力電圧Ｖｏの供給ラインと抵抗Ｒ１の一端との間に挿入され、ダイオードＤ２は、アノードが抵抗Ｒ１の他端と接続され、カソードが定電流源４２と接続されている。定電流源４２は、ダイオードＤ２のカソードとグランドとの間に挿入されている。
　図示のようにダイオードＤ１は検出ラインＬｄごとに挿入され、各ダイオードＤ１は、それぞれアノードが対応する発光素子２ａの電極（この場合はアノード、図４に示した駆動回路３０Ａを採用する場合はカソードとなる）と接続され、カソードがダイオードＤ２のカソードと定電流源４２との接続点に接続されている。
　これらダイオードＤ１は、出力電圧Ｖｏの供給ラインから発光素子２ａ側に電流が逆流することを防止する逆流防止素子として機能する。
　また、電圧調整部４１において、出力電圧Ｖｏの供給ラインとグランドとの間には、上記した定電流源４２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、及び定電流源４３の直列接続回路と並列にトランジスタＱ３とトランジスタＱ４による直列接続回路が挿入されている。
　本例では、これらトランジスタＱ３、Ｑ４にはＦＥＴが用いられ、トランジスタＱ３はＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ、トランジスタＱ４はＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとされる。
　トランジスタＱ３は、ソースが出力電圧Ｖｏの供給ラインと定電流源４２との接続点に接続され、ドレインがトランジスタＱ４のドレインと接続されている。トランジスタＱ４のソースはグランドに接続されている。
　トランジスタＱ３とトランジスタＱ４のドレイン同士の接続点は、インダクタＬｏの一端と接続され、インダクタＬｏの他端は平滑コンデンサＣｏの正極端子と接続されている。平滑コンデンサＣｏの負極端子はグランドに接続されている。この平滑コンデンサＣｏの両端電圧が電源電圧Ｖｓとして電圧調整部４１より出力される。
　差動アンプ４４は　正極入力端子に電源電圧Ｖｓが入力され、負極入力端子に定電流源４２と抵抗Ｒ１との接続点に得られる電圧が入力される。
　コンパレータ４５は、非反転端子に差動アンプ４４の出力電圧が、反転端子に三角波発生回路４６が出力する三角波信号が入力され、これら差動アンプ４４の出力電圧と三角波信号との比較結果に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力する。
　プリドライブ回路４７は、コンパレータ４５より入力されるＰＷＭ信号を増幅してトランジスタＱ３とトランジスタＱ４の各ゲートに出力する。
　上記構成による電圧調整部４１においては、図中に「Ｐｄ」と示す、抵抗Ｒ１とダイオードＤ２との接続点において、各発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧が得られる。
　このとき、検出ラインＬｄを介して入力される順方向電圧は、検出ラインＬｄに挿入された逆流防止用のダイオードＤ１により一段下げられるが、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１との間に挿入されたダイオードＤ２によって下げられた分の電圧が回復されるため、接続点Ｐｄには上記最高電圧と同等の高さの電圧が得られる。
　そして、電圧調整部４１において、抵抗Ｒ１は、両端電圧として駆動素子Ｑ１の動作電圧Ｖｔと同等の電圧が得られるように抵抗値が設定されている。このため、差動アンプ４４の反転端子には、各発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧と動作電圧Ｖｔとを加算した電圧、すなわち図１２や図１３に示した電圧Ｖｍａｘが入力される。
　これにより、コンパレータ４５が出力するＰＷＭ信号は、ＯＮ又はＯＦＦデューティが電圧Ｖｍａｘと電源電圧Ｖｓとの差分に応じて調整される。
　電圧調整部４１においては、このようにＯＮ又はＯＦＦデューティが調整されたＰＷＭ信号に基づきトランジスタＱ３とトランジスタＱ４が交互にＯＮ／ＯＦＦされる。トランジスタＱ３がＯＮとされトランジスタＱ４がＯＦＦとされる期間には、出力電圧Ｖｏの供給ラインよりインダクタＬｏを介して平滑コンデンサＣｏに充電電流が流れ、一方、トランジスタＱ３がＯＦＦとされトランジスタＱ４がＯＮとされる期間には平滑コンデンサＣｏは充電されず、放電する。
　このような動作が繰り返されることで、電源電圧Ｖｓの高さがＰＷＭ信号のＯＮ又はＯＦＦデューティに応じて調整される。すなわち、電源電圧Ｖｓの高さが電圧Ｖｍａｘと一致するように電源電圧Ｖｓが調整される。
　ここで、図１４に示した電圧調整部４１では、複数の検出ラインＬｄを１本のラインに纏めて該１本のラインにおいて最も高い電圧が得られるようにしているが、このような構成を採ることで、各順方向電圧を比較して最高電圧を判定する回路を設ける必要がなくなり、回路構成の簡略化を図ることができる。
　なお、電源電圧Ｖｓを各発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧に応じて調整するための構成は図１４に示したものに限定されず、例えば図１５の電圧調整部４１Ａとして例示するように、各発光素子２ａの順方向電圧を差動アンプ４４Ａに入力する構成を採ることもできる。
　図１６は、電圧調整部４１Ａが有する差動アンプ４４Ａの内部構成例を示している。
　差動アンプ４４Ａとしては、基本的には、複数のトランジスタを組み合わせた一般的な構成を採っている。トランジスタＱ５、Ｑ６は差動対を構成するトランジスタとされ、トランジスタＱ７、Ｑ８はカレントミラー回路を構成するトランジスタとされる。
　本例では、トランジスタＱ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８にはＦＥＴが用いられ、トランジスタＱ５、Ｑ６はＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ、トランジスタＱ７、Ｑ８にはＰチャンネル型ＭＯＳＦＥＴとされる。図示のようにトランジスタＱ７、Ｑ８は、それぞれソースが電源電圧Ｖｓに接続されると共に、各ゲートがトランジスタＱ７のドレインと接続されてカレントミラー回路を構成している。
　トランジスタＱ７のドレインはトランジスタＱ５のドレインと接続されている。トランジスタＱ５のソースは定電流源４８を介してグランドに接続されている。
　トランジスタＱ５のゲートは、差動アンプ４４Ａの正極入力端子として機能する。
　ここで、電圧調整部４１Ａにおいては、電源電圧Ｖｓを差動アンプ４４Ａにフィードバック入力するためのライン上に抵抗Ｒ１が挿入されている。この場合の抵抗Ｒ１は、一端がインダクタＬｏと平滑コンデンサＣｏとの接続点に接続され（図１５参照）、他端が定電流源４２を介してグランドに接続されている。
　トランジスタＱ５のゲートは、抵抗Ｒ１と定電流源４２との接続点に接続され、これにより抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｓがフィードバック入力される。
　電圧調整部４１Ａにおいては、このように抵抗Ｒ１を介して差動アンプ４４Ａに電源電圧Ｖｓをフィードバックする構成としていることで、電源電圧Ｖｓの調整が発光素子２ａの順方向電圧と駆動素子Ｑ１の動作電圧Ｖｔとに応じて行われるようにしている。
　トランジスタＱ６は、ゲートが差動アンプ４４Ａの負極入力端子として機能する。本例の差動アンプ４４Ａにおいては、このトランジスタＱ６を検出ラインＬｄごとに設けることで、最高電圧と電源電圧Ｖｓ（この場合は動作電圧Ｖｔ分が差し引かれている）との差分に応じた出力電圧が得られるようにしている。
　具体的に、各トランジスタＱ６のゲートには、それぞれ対応する検出ラインＬｄを介して対応する発光素子２ａの順方向電圧が入力される。各トランジスタＱ６は、ドレインがトランジスタＱ８のドレインと接続され、ソースが定電流源４８を介してグランドに接続されている。各トランジスタＱ６のドレインとトランジスタＱ８のドレインとの接続点が、差動アンプ４４Ａの出力端子として機能する。
　上記構成による差動アンプ４４Ａにおいては、トランジスタＱ５に電源電圧Ｖｓに基づくゲート電圧が印加されることでトランジスタＱ５がＯＮ状態とされ、これに伴い、トランジスタＱ７及びＱ８もＯＮ状態とされる。この際、トランジスタＱ５のドレイン－ソース間を流れる電流Ｉ５とトランジスタＱ７のソース－ドレイン間を流れる電流Ｉ７は一致し、また、トランジスタＱ７及びＱ８はカレントミラー回路を構成しているためトランジスタＱ８のソース－ドレイン間を流れる電流Ｉ８の電流Ｉ５及びＩ７と電流値が一致する。
　このとき、差動アンプ４４Ａの出力端子（各トランジスタＱ６とトランジスタＱ８のドレイン同士の接続点）と定電流源４８との間を流れる電流Ｉ６は、各トランジスタＱ６のうち順方向電圧の最高電圧が入力されるトランジスタＱ６のドレイン－ソース間の電流と一致する。このため、差動アンプ４４Ａの出力ライン（コンパレータ４５との接続ライン）には、電流Ｉ６と電流Ｉ８（＝Ｉ５）との差分に応じた電流が流れ、これにより差動アンプ４４Ａの出力端子には順方向電圧の最高電圧と「電源電圧Ｖｓ－動作電圧Ｄｔ」による電圧との差分に応じた電圧が生じる。
　図１６に例示した構成によっても、図１４に示した構成と同様、各検出ラインＬｄに得られる順方向電圧を比較し最高電圧を判定するための回路を設ける必要がなく、回路構成の簡略化を図ることができる。
　なお、図１６では発光素子２ａのアノード側に接続される駆動回路３０を用いる構成を例示したが、図４に示したように発光素子２ａのカソード側に接続される駆動回路３０Ａを用いた構成とすることも可能である。
　また、電圧調整部４１に代えて電圧調整部４１Ａを用いた構成とすることもできる。
　ここで、図１４や図１６等を参照して分かるように、本実施形態では、電源電圧Ｖｓの調整にあたり、発光素子２ａと同数の検出ラインＬｄを駆動部３と電源回路４（電圧調整部）との間に配設することを要する。図の例では発光素子２ａの数を「４」としているが、実際には数百や数千等のより多数の発光素子２ａを設けることが想定されている。
　この点を考慮すると、例えば図５Ａや図７Ａのように駆動部３と電源回路４とを別チップとした場合には、多数の検出ラインＬｄをチップ間に配設することを要し、チップを搭載する基板Ｂのサイズ拡大化や設計自由度の低下を招来する虞がある。
　一方で、図５Ｂや図７Ｂのように駆動部３と電源回路４を同一チップ（チップＣｐ３４）に形成すれば、各検出ラインＬｄはチップ内配線により形成することが可能とされるため、検出ラインＬｄの配線をチップ間に多数配設せずに済み、基板Ｂのサイズ縮小化や設計自由度向上を図ることができる。
　図１７は、変形例としての光源装置１００Ａの構成例を示している。
　光源装置１００Ａは、発光部２が複数の発光素子群Ｇを有し、発光素子群Ｇごとに電源電圧Ｖｓの調整を行うものである。
　図示のように光源装置１００Ａは、電源回路４に代えて電源回路４Ａが設けられ、また駆動部３に代えて駆動部３Ａが設けられた点が光源装置１００と異なる。この場合、発光部２においては、複数の発光素子２ａを含む発光素子群Ｇを複数有している（図の例では発光素子群Ｇ２１、発光素子群Ｇ２２の二つ）。なお、各発光素子群Ｇが含む発光素子２ａの数は同数であっても異数であってもよい。
　電源回路４Ａは、発光素子群ＧごとにＤＣ／ＤＣコンバータ４０と電圧調整部４１を有している。各ＤＣ／ＤＣコンバータ４０には個別の入力電圧Ｖｉｎが供給され、図示のように一方のＤＣ／ＤＣコンバータ４０には入力電圧Ｖｉｎ１が、他方のＤＣ／ＤＣコンバータ４０には入力電圧Ｖｉｎ２が供給される。
　各電圧調整部４１には、それぞれ対応するＤＣ／ＤＣコンバータ４０からの出力電圧Ｖｏが入力される。図中では、一方のＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧Ｖｏを「Ｖｏ１」、他方のＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧Ｖｏを「Ｖｏ２」と表記している。また、各電圧調整部４１が出力する電源電圧Ｖｓを区別して「Ｖｓ１」「Ｖｓ２」と表記している。
　各電圧調整部４１には、それぞれ対応する発光素子群Ｇにおける各発光素子２ａの順方向電圧が対応する検出ラインＬｄを介して入力される。
　駆動部３Ａは、それぞれが異なる電圧調整部４１からの電源電圧Ｖｓを入力し対応する発光素子群Ｇの発光素子２ａを駆動する複数の駆動回路３０を備えている（図１７では図示の都合から駆動回路３０の内部構成は省略している）。
　この場合の駆動制御部３１は、各駆動回路３０におけるスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
　図１７に示す光源装置１００Ａにおいては、発光素子群Ｇごとに共用される電源電圧Ｖｓが、各電圧調整部４１により発光素子群Ｇごとに個別に調整される。このような構成により、発光部２における全ての発光素子２ａを適切に発光可能とするためには、各電源電圧Ｖｓはそれぞれ供給先の発光素子群Ｇにおける順方向電圧の最高電圧に合わせて調整すればよく、発光部２内の全ての発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧に合わせて調整する必要はなくなる。
　従って、各発光素子群Ｇにおいて順方向電圧の最高電圧が同一でなければ、一部の発光素子群Ｇの電源電圧Ｖｓは、発光部２内の全ての発光素子２ａの順方向電圧のうちの最高電圧よりも下げることができ、各発光素子群Ｇに共通の電源電圧Ｖｓを供給する構成を採る場合と比較して、消費電力の削減効果を高めることができる。
　ここで、図１７に示す構成において、発光部２における発光素子群Ｇの区別は、発光素子２ａの特性や用途等による区別とすることができる。例えば、発光素子群Ｇごとに発光素子２ａの特性が異なる場合には、発光素子群Ｇごとに発光素子２ａの順方向電圧が比較的大きく異なることもある。その場合には、発光素子群Ｇ間の電源電圧Ｖｓの差が大きくなり、発光部２内の全ての発光素子２ａで電源電圧Ｖｓを共用する場合からの消費電力削減効果を高めることができる。
　なお、これまでの説明では、順方向電圧の最高電圧を基準に電源電圧Ｖｓを調整したが、電源電圧Ｖｓの調整は、例えば２番目に高い順方向電圧を基準とする、或いは所定閾値以上の順方向電圧を基準として行う等、最高電圧を基準に行うことに限られない。
　例えば、２番目に高い順方向電圧や所定閾値以上の順方向電圧を基準とした場合であっても、それら基準とする順方向電圧に対し動作電圧Ｖｔのようなマージン電圧を加算してフィードバックする構成を採るものとすれば、該マージン電圧の設定により、電源電圧Ｖｓの高さを最高電圧以上とすることが可能である。すなわち、電源電圧Ｖｓを共用する全ての発光素子２ａを適切に発光させることが可能となる。
＜７．実施形態のまとめ及び変形例＞

　上記のように実施形態としての光源装置（測距装置１、光源装置１００、１００Ａ）は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子（同２ａ）が複数配列された発光部（同２）と、発光部における複数の発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部（同４１又は４１Ａ）と、を備えるものである。
　これにより、発光素子の順方向電圧が高ければ電源電圧を高くし、また発光素子の順方向電圧が低ければ電源電圧を低くする等、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することが可能とされる。
　従って、垂直共振器面発光レーザによる複数の発光素子を共通の電源電圧に基づき駆動する構成において、それら発光素子の全てを適正に発光可能としながら消費電力の削減を図ることができる。
　また、実施形態としての光源装置においては、電圧調整部は、複数の発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に応じて電源電圧を調整している。
　これにより、共通の電源電圧が順方向電圧の最も高い発光素子の順方向電圧に応じて調整される。
　従って、電源電圧を共用する全ての発光素子を適切に発光可能としながら、消費電力を最小限に抑えることができる。
　さらに、実施形態としての光源装置においては、電源電圧に基づき複数の発光素子を個別駆動可能に構成された駆動部（同３又は３Ａ）を備えている。
　これにより、電源電圧を共用する複数の発光素子のうち一部の発光素子をＯＮ、他の発光素子をＯＦＦとすることが可能となり、順方向電圧が最高の発光素子がＯＦＦされ得る。順方向電圧が最高の発光素子がＯＦＦされることで、順方向電圧がより低い発光素子の順方向電圧に応じて電源電圧が調整される。
　従って、複数の発光素子が個別駆動不能とされる場合と比較して、電源電圧が下げられる機会が与えられるため、消費電力の削減を図ることができる。
　さらにまた、実施形態としての光源装置においては、電源電圧に基づき複数の発光素子に定電流を流すカレントミラー回路（駆動素子Ｑ１、電流制御素子Ｑ２、及び定電流源３０ａ）を備えている。
　これにより、発光素子に定電流を流すにあたって定電流制御機能付の電源回路を用いる必要がなくなる。
　従って、回路構成の簡略化を図ることができる。
　また、実施形態としての光源装置においては、カレントミラー回路が発光素子のアノード側に接続され、電圧調整部は、発光素子のアノードにおける電圧に応じて電源電圧を調整している。
　これにより、カレントミラー回路が発光素子のアノード側に接続される場合において、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することができる。
　さらに、実施形態としての光源装置においては、カレントミラー回路が発光素子のカソード側に接続され、電圧調整部は、発光素子のカソードにおける電圧に応じて電源電圧を調整している。
　これにより、カレントミラー回路が発光素子のカソード側に接続される場合において、電源電圧を発光素子の順方向電圧に応じて適切に調整することができる。
　さらにまた、実施形態としての光源装置においては、電圧調整部は、電源電圧を発光素子の順方向電圧とカレントミラー回路における駆動素子（同Ｑ１）の動作電圧とに応じて調整している。
　これにより、カレントミラー回路を設けた場合に対応して、電源電圧が発光素子の順方向電圧と駆動素子の動作電圧とに応じて適切に調整される。
　従って、電源電圧を共用する複数の発光素子のうち一部の発光素子（順方向電圧が高い発光素子）が発光しなくなることの防止効果をより高めることができる。
　また、実施形態としての光源装置においては、電源電圧に基づき複数の発光素子を駆動する駆動部（同３又は３Ａ）を備え、駆動部と電圧調整部が同一チップに形成されている。
　これにより、電圧調整部が各発光素子の順方向電圧を検出入力するための検出ラインは、チップ内配線により形成することが可能とされる。
　従って、検出ラインの配線をチップ間に多数配設せずに済むため、チップを搭載する基板のサイズ縮小化や設計自由度向上を図ることができる。
　さらに、実施形態としての光源装置（同１００Ａ）においては、発光部は、複数の発光素子を含む発光素子群（同Ｇ）を複数有し、電圧調整部は、発光素子群ごとに共用される電源電圧について、発光素子群ごとに順方向電圧に応じた調整を行っている。
　このように発光素子群ごとに共用される電源電圧を発光素子群ごとに個別に調整する構成とすれば、発光部における全ての発光素子を適切に発光可能とするために、各電源電圧はそれぞれ供給先の発光素子群における順方向電圧の最高電圧に合わせて調整すればよく、発光部内の全発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に合わせて調整する必要はなくなる。
　従って、各発光素子群において順方向電圧の最高電圧が同一でなければ、一部の発光素子群の電源電圧は、発光部内の全発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧よりも下げることができ、各発光素子群に共通の電源電圧を供給する構成を採る場合と比較して、消費電力の削減効果を高めることができる。
　また、実施形態としての調整方法は、垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する調整方法である。
　さらに、実施形態としてのセンシングモジュールは、上記した実施形態としての光源装置と、該光源装置が備える発光部（同２）より発せられ被写体によって反射された光を受光して撮像するイメージセンサ（同７）とを備えるものである（例えば、図７に示す構成を参照）。
　このような実施形態としての調整方法やセンシングモジュールによっても、上記した実施形態としての光源装置と同様の作用及び効果を得ることができる。
　なお、上記では、発光素子２ａごとにスイッチＳＷを設けて、発光素子２ａごとの個別駆動を可能とする構成を例示したが、本技術において、発光素子２ａごとの個別駆動を可能に構成することは必須ではない。
　また、上記では本技術が測距装置に適用される例を挙げたが、本技術は測距用の光源への適用に限定されるものではない。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
＜８．本技術＞

　なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
　垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部と、
　前記発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部と、を備える
　光源装置。
（２）
　前記電圧調整部は、
　複数の前記発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に応じて前記電源電圧を調整する
　前記（１）に記載の光源装置。
（３）
　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を個別駆動可能に構成された駆動部を備えた
　前記（１）又は（２）に記載の光源装置。
（４）
　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子に定電流を流すカレントミラー回路を備えた
　前記（１）乃至（３）の何れかに記載の光源装置。
（５）
　前記カレントミラー回路が前記発光素子のアノード側に接続され、
　前記電圧調整部は、
　前記発光素子のアノードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整する
　前記（４）に記載の光源装置。
（６）
　前記カレントミラー回路が前記発光素子のカソード側に接続され、
　前記電圧調整部は、
　前記発光素子のカソードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整する
　前記（４）に記載の光源装置。
（７）
　前記電圧調整部は、
　前記電源電圧を前記発光素子の順方向電圧と前記カレントミラー回路における駆動素子の動作電圧とに応じて調整する
　前記（４）乃至（６）の何れかに記載の光源装置。
（８）
　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を駆動する駆動部を備え、
　前記駆動部と前記電圧調整部が同一チップに形成された
　前記（１）乃至（７）の何れかに記載の光源装置。
（９）
　前記発光部は、複数の前記発光素子を含む発光素子群を複数有し、
　前記電圧調整部は、
　前記発光素子群ごとに共用される電源電圧について、前記発光素子群ごとに前記順方向電圧に応じた調整を行う
　前記（１）乃至（８）の何れかに記載の光源装置。
　１　測距装置、２　発光部、２ａ　発光素子、３，３Ａ　駆動部、４，４Ａ　電源回路、５　発光側光学系、６　撮像側光学系、７　イメージセンサ、８　画像処理部、９　制御部、９ａ　測距部、Ｃｐ２、Ｃｐ３、Ｃｐ４、Ｃｐ３４、Ｃｐ７　チップ、３０、３０Ａ　駆動回路、３１　駆動制御部、Ｑ１　駆動素子、Ｑ２　電流制御素子、ＳＷ　スイッチ、４０　ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１，４１Ａ　電圧調整部、Ｖｓ　電源電圧、Ｖｄ　駆動電圧、Ｌｄ　検出ライン、Ｇ２１，Ｇ２２　発光素子群、４２，４３，４８　定電流源、４４，４４Ａ　差動アンプ、４５　コンパレータ、４６　三角波発生回路、４７　プリドライブ回路、Ｑ３，Ｑ４　スイッチング素子、Ｒ１　抵抗、Ｄ１，Ｄ２　ダイオード、Ｑ５～Ｑ８　トランジスタ、１００，１００Ａ　光源装置

Claims (11)

  1. 　垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部と、
    　前記発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部と、を備える
    　光源装置。
  2. 　前記電圧調整部は、
    　複数の前記発光素子の順方向電圧のうちの最高電圧に応じて前記電源電圧を調整する
    　請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を個別駆動可能に構成された駆動部を備えた
    　請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子に定電流を流すカレントミラー回路を備えた
    　請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記カレントミラー回路が前記発光素子のアノード側に接続され、
    　前記電圧調整部は、
    　前記発光素子のアノードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整する
    　請求項４に記載の光源装置。
  6. 　前記カレントミラー回路が前記発光素子のカソード側に接続され、
    　前記電圧調整部は、
    　前記発光素子のカソードにおける電圧に応じて前記電源電圧を調整する
    　請求項４に記載の光源装置。
  7. 　前記電圧調整部は、
    　前記電源電圧を前記発光素子の順方向電圧と前記カレントミラー回路における駆動素子の動作電圧とに応じて調整する
    　請求項４に記載の光源装置。
  8. 　前記電源電圧に基づき複数の前記発光素子を駆動する駆動部を備え、
    　前記駆動部と前記電圧調整部が同一チップに形成された
    　請求項１に記載の光源装置。
  9. 　前記発光部は、複数の前記発光素子を含む発光素子群を複数有し、
    　前記電圧調整部は、
    　前記発光素子群ごとに共用される電源電圧について、前記発光素子群ごとに前記順方向電圧に応じた調整を行う
    　請求項１に記載の光源装置。
  10. 　垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する
    　調整方法。
  11. 　垂直共振器面発光レーザによる発光素子が複数配列された発光部と、前記発光部における複数の前記発光素子の駆動に共通に用いられる電源電圧を、前記発光素子の順方向電圧に応じて調整する電圧調整部と、を有する光源装置と、
    　前記発光部より発せられ被写体によって反射された光を受光して撮像するイメージセンサと、を備える
    　センシングモジュール。
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