WO2021132401A1 - マイクロレンズアレイ及び発光装置 - Google Patents

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WO2021132401A1
WO2021132401A1 PCT/JP2020/048301 JP2020048301W WO2021132401A1 WO 2021132401 A1 WO2021132401 A1 WO 2021132401A1 JP 2020048301 W JP2020048301 W JP 2020048301W WO 2021132401 A1 WO2021132401 A1 WO 2021132401A1
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WO
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offset
microlens
microlenses
reference pattern
pitch
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PCT/JP2020/048301
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English (en)
French (fr)
Inventor
健 荻原
Original Assignee
シチズン電子株式会社
シチズン時計株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a microlens array and a light emitting device.
  • the microlens array As a diffuser mounted on a light emitting device mounted on a TOF (Time Of Flight) camera, a technique of using a microlens array in which microlenses are arranged in an array is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the microlens array is used as a beam forming element such as a homogenizer.
  • a light emitting device having a microlens array can emit light having a desired light distribution by molding and homogenizing the light emitted from a light source by the microlens array.
  • a microlens array is used in a light emitting device that uses a vertical cavity surface emitting laser as a light source, which is also called a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER)
  • interference fringes appear in the irradiation area irradiated by the light emitted by the light emitting device. May occur.
  • Patent Documents 2 to 4 can suppress the occurrence of interference fringes by differentiating the curvature of the microlenses and the positions of the vertices, but molding microlenses having different curved surfaces and the positions of the vertices. Processing is difficult and may increase manufacturing costs.
  • Patent Document 5 describes a technique for randomly shifting the position of the apex of the microlens without changing the curvature of the microlens in order to suppress the occurrence of interference fringes. Since the technique described in Patent Document 5 randomly displaces the positions of the vertices without changing the curvature of the microlens, it is possible to suppress the occurrence of interference fringes without increasing the manufacturing cost.
  • JP-A-2002-049326 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-500621 Japanese Patent No. 4981300 JP-A-2017-54017 JP-A-2018-2000489
  • An object of the present disclosure is to provide a microlens array that improves the uniformity of the intensity of light applied to an irradiated area.
  • the microlens array according to the present disclosure has a rectangular shape having a pair of sides arranged in parallel extending in the first direction and a pair of sides arranged in parallel extending in a second direction orthogonal to the first direction. It has a base material having a planar shape and a plurality of microlenses arranged on the base material, and the bottom surface of each of the three-dimensional shapes of the plurality of microlenses is rectangular, and the plurality of microlenses are base materials.
  • the vertices of the plurality of microlenses are arranged in the first direction and the second direction so as to be aligned with each other in the first direction, the second direction, the third direction opposite to the first direction, and the apex of each of the plurality of microlenses.
  • a predetermined amount is offset in any one of the fourth directions opposite to the second direction, and the plurality of microlenses have a reference pattern including a plurality of microlenses in the first direction and the second direction. It is formed so that it appears repeatedly in.
  • the adjacent microlenses have different offset directions in the reference pattern.
  • the reference pattern includes a plurality of microlens groups each formed by a plurality of microlenses having the same offset direction, and the microlenses included in the adjacent microlens groups are included. , It is preferable that the offset directions are different.
  • the offset direction and the offset direction of the microlens groups adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction are orthogonal to each other in the reference pattern. It is preferable that the lens is arranged so as to be used.
  • the first offset distance between the center point and the apex offset in the first direction is the third offset distance between the center point and the apex offset in the third direction. It is preferable that the second offset distance between the center point and the apex offset in the second direction is the same as the fourth offset distance between the center point and the apex offset in the fourth direction.
  • the first offset ratio which is the ratio of the first offset distance to the first pitch, which is the arrangement pitch of the microlenses arranged in the first direction
  • the second offset ratio which is the ratio of the second offset distance to the second pitch, which is the arrangement pitch of the microlens.
  • the first offset ratio and the second offset ratio are preferably 5% or more and 20% or less.
  • the total value per row of the first offset distance is the same as the total value per row of the third offset distance. It is preferable that the second offset distance is arranged so that the total value per row is the same as the total value per row of the fourth offset distance.
  • the total value per row of the first offset distance is the same as the total value per row of the third offset distance. It is preferable that the second offset distance is arranged so that the total value per row is the same as the total value per row of the fourth offset distance.
  • the reference pattern includes at least 16 microlens groups, and in the reference pattern, the number of microlens groups arranged in the first direction is an even number of 4 or more. , The number of groups of microlenses arranged in the second direction is preferably an even number of 4 or more.
  • the number of microlens groups arranged in each of the first direction and the second direction in the reference pattern is preferably 4 or 8.
  • the light emitting device includes a substrate, a light source having a plurality of semiconductor lasers arranged on the substrate and emitting laser light from emitters arranged in a grid pattern, and a microlens array arranged above the light source.
  • the microlens array has a pair of sides arranged in parallel extending in the first direction and a pair of sides arranged in parallel extending in the second direction orthogonal to the first direction.
  • the bottom surface of the three-dimensional shape of a single microlens having a base material having a rectangular planar shape and a plurality of microlenses arranged on the base material and forming the plurality of microlenses is rectangular, respectively.
  • the plurality of microlenses are arranged on the base material in the first direction and the second direction, and the apex of each of the single microlenses forming the plurality of microlenses forms the bottom surface of the single lens. Arranged by a predetermined amount in one of the first direction, the second direction, the third direction opposite to the first direction, and the fourth direction opposite to the second direction from the center point of the shape.
  • a reference pattern in which the vertices of adjacent microlenses are offset in a predetermined direction is formed so as to repeatedly appear in the first direction and the second direction.
  • the beam diameter when the laser beam emitted by the light source reaches the apex is 1.7 times or more of the arrangement pitch of the plurality of microlenses in the first direction and the second direction, respectively. It is preferably 16 times or less.
  • the microlens array according to the present disclosure can improve the uniformity of the intensity of the light applied to the irradiation region.
  • FIG. (A) is a cross-sectional view of the light emitting device along the line AA shown in FIG. 1, and (b) is a perspective view of the microlens shown in FIG. 3 (a).
  • (A) is a diagram showing a reference pattern including a plurality of microlenses
  • (b) is a plan view of the first microlens
  • (c) is a plan view of the second microlens
  • (d) is a plan view of the second microlens.
  • (e) is a plan view of the 4th microlens.
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the preferable positional relationship between a VCSEL shown in FIG. 1 and a microlens array, (a) is a partial cross-sectional view of a light emitting device, and (b) is a partial plan view of a microlens array.
  • Is. It is a figure which shows the distribution of the beam light of the VCSEL at the apex of a microlens in a light emitting device. It is a figure which shows the illuminance distribution calculated by the simulation when the ratio of the 1st pitch and the 2nd pitch is 4: 3, and (a) is the beam diameter which is 1.04 times of the 1st pitch and is the 2nd.
  • the illuminance distribution when the pitch is 1.39 times is shown, and (b) shows the illuminance distribution when the beam diameter is 1.22 times the first pitch and 1.63 times the second pitch.
  • C shows the illuminance distribution when the beam diameter is 1.40 times the first pitch and 1.89 times the second pitch, and (d) shows the illuminance distribution when the beam diameter is 1.58 times the first pitch.
  • the illuminance distribution is shown when the illuminance distribution is 2.11 times the second pitch, and (e) is when the beam diameter is 1.74 times the first pitch and 2.32 times the second pitch.
  • the illuminance distribution is shown, and (f) shows the illuminance distribution when the beam diameter is 1.92 times the first pitch and 2.56 times the second pitch.
  • the illuminance distribution when the 1st pitch and the 2nd pitch are 1.74 times is shown, and (f) shows the illuminance distribution when the beam diameter is 1.92 times the 1st pitch and the 2nd pitch.
  • b) shows the case where the first offset rate and the second offset rate are 5% of the first pitch and the second pitch
  • (D) shows the case where the first offset rate and the second offset rate are 15% of the first pitch and the second pitch
  • (e) shows the case where the first offset rate and the second offset rate are 15%.
  • the case where the offset rate is 20% of the 1st pitch and the 2nd pitch is shown
  • (f) shows the case where the 1st offset rate and the 2nd offset rate are 25% of the 1st pitch and the 2nd pitch.
  • (A) It is a figure which shows the reference pattern which concerns on a 3rd modification
  • (b) is a figure which shows the illuminance distribution calculated by the simulation of the microlens array which has the reference pattern which concerns on the 3rd modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of the light emitting device according to the embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light emitting device shown in FIG. 1
  • FIG. 3 (a) is a light emitting device taken along the line AA shown in FIG. 3 (b) is a perspective view of the microlens shown in FIG. 3 (a).
  • the cross-sectional view shown in FIG. 3A is for explaining the structure of the light emitting device, and the scale of each component of the light emitting device is different from the scale of the actual component of the light emitting device. ..
  • the light emitting device 1 has a cavity structure substrate 2, a VCSEL 3, a photodiode 4, and a microlens array 5.
  • the cavity structure substrate 2 is formed of a mounting substrate 21 and a frame member 22, and has a recess 20 on which the VCSEL 3 and the photodiode 4 are mounted.
  • the mounting substrate 21 is, for example, an aluminum nitride substrate, and a wiring pattern for supplying electric power to the VCSEL 3 and the photodiode 4 is arranged on the front surface, and an anode 23 and a cathode 24 for supplying electric power to the VCSEL 3 are arranged on the back surface.
  • the frame member 22 is a frame-shaped member formed of a highly reflective member such as alumina and having through holes formed therein, and forms a recess 20 together with the mounting substrate 21.
  • the VCSEL3 is also called a vertical cavity surface emitting laser (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), and a plurality of emitters that emit laser light are arranged on the surface in an array at equal intervals.
  • the VCSEL3 has, for example, 364 (26 ⁇ 14) emitters, and the 364 emitters are hexagonally arranged at a pitch of 0.0385 mm.
  • the VCSEL 3 emits coherent laser light from the emitter toward the microlens array 5 according to the voltage applied between the anode 23 and the cathode 24.
  • the divergence angle of the laser light emitted from the emitter is about 15 ° to 30 °, for example, 27 °.
  • the VCSEL 3 is mounted on the cavity structure substrate 2 via the DB paste 6 containing the fine particle metal powder, and is electrically connected to the cathode 24. Further, the VCSEL 3 is electrically connected to the anode 23 via the bonding wire 7.
  • the photodiode 4 receives the laser beam emitted by the VCSEL 3 and outputs a current corresponding to the received laser beam to a control device (not shown) arranged outside the light emitting device 1 via the photodiode electrode. ..
  • the control device to which the current is input from the photodiode 4 controls the electric power supplied to the VCSEL 3 so as to make the light intensity of the laser light emitted from the VCSEL 3 a desired intensity.
  • the microlens array 5 is a beam forming element such as a diffuser that beam forms the laser beam emitted by the VCSEL3.
  • the microlens array 5 is fixed to the cavity structure substrate 2 by adhering the outer edge to the upper surface of the frame member 22 by the UV epoxy high-tixo-shaped adhesive 8.
  • the area of the microlens array 5 when viewed in a plan view is smaller than the area of the outer edge of the frame member 22.
  • the microlens array 5 can be adhered to the upper surface of the frame material 22 without the adhesive 8 flowing between the microlenses 51.
  • the microlens array 5 By adhering the microlens array 5 to the frame material 22 using the high-tixo-shaped adhesive 8, it is not necessary to form an adhesive plane for arranging the adhesive on the outer edge of the microlens array 5. Since the microlens array 5 does not have to form an adhesive plane on the outer edge, it is easy to manufacture and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the area when the microlens array 5 is viewed in a plan view is smaller than the area of the outer edge of the frame member 22, when the stretching direction of the side of the microlens array 5 and the stretching direction of the side of the frame member 22 are deviated and bonded.
  • the microlens array 5 protrudes from the outer edge of the frame member 22.
  • Adhesion accuracy may be low, resulting in low manufacturing costs.
  • the microlens array 5 can be arranged so as to cover the entire recess 20 even when the microlens array 5 is arranged at the time of bonding, and the lens position. The occurrence of optical loss due to misalignment or the like is suppressed.
  • the microlens array 5 has a base material 50 and a plurality of microlenses 51 arranged so as to be aligned in the first direction and the second direction on the base material 50.
  • the base material 50 has, for example, a rectangular planar shape formed of glass and formed by a pair of sides extending in the first direction and a pair of sides extending in the second direction orthogonal to the first direction.
  • Each of the plurality of microlenses 51 is a convex lens formed of, for example, a thermoplastic resin such as a polyarylate resin, a thermosetting resin such as a silicone resin, and an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin.
  • the base material 50 and the plurality of microlenses 51 are formed as separate members, but in the microlens array according to the embodiment, the base material and the microlens may be integrally molded. ..
  • the base material and the microlens may be integrally molded by injection molding a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like.
  • the microlens 51 may be formed as an aggregate of smaller lenses.
  • each of the plurality of microlenses 51 is a plane surrounded by the ends of the curved surfaces 51b at which the curved surfaces 51b of the plurality of microlenses 51 start to stand, and each has a rectangular planar shape.
  • each vertex T has a bottom surface 51a in the offset direction of any one of the first direction, the second direction, the third direction opposite to the first direction, and the fourth direction opposite to the second direction. Offset from the center point C of.
  • the apex T of the microlens 51 is the portion farthest from the bottom surface 51a of the curved surface 51b of the microlens 51, and the center point C of the bottom surface 51a of the microlens 51 is the intersection of the diagonal lines of the bottom surface 51a.
  • Each is divided into a microlens group 510 including a total of 16 microlenses in 4 rows ⁇ 4 columns having the same offset direction.
  • reference patterns having different offset directions of the microlenses 51 included in the adjacent microlens group 510 are formed so as to repeatedly appear in the first direction and the second direction.
  • the first pitch P1 which is the arrangement pitch of each of the plurality of microlenses 51 arranged in the first direction, is, for example, 0.075 mm, and is the second arrangement pitch of the plurality of microlenses 51 arranged in the second direction.
  • the pitch P2 is, for example, 0.050 mm.
  • FIG. 4A is a diagram showing a reference pattern 52 including 16 microlens groups 510.
  • FIG. 4B is a plan view of the first microlens included in the reference pattern 52
  • FIG. 4C is a plan view of the second microlens included in the reference pattern 52
  • FIG. 4D is a plan view of the second microlens included in the reference pattern 52.
  • FIG. 4 (e) is a plan view of the third microlens included in the reference pattern 52
  • FIG. 4 (e) is a plan view of the fourth microlens included in the reference pattern 52.
  • the reference pattern 52 has a first microlens group 511, a second microlens group 512, a third microlens group 513, and a fourth microlens group 514.
  • Each of the first microlens group 511, the second microlens group 512, the third microlens group 513, and the fourth microlens group 514 includes a microlens group 510 containing a total of 16 microlenses 51 in 4 rows ⁇ 4 columns. Is.
  • the apex T of the first microlens 511a included in the first microlens group 511 is offset in the first direction from the center point C of the bottom surface 51a, and the second microlens 512a included in the second microlens group 512 is of the bottom surface 51a.
  • the vertex T is offset from the center point C in the second direction.
  • the apex T of the third microlens 513a included in the third microlens group 513 is offset in the third direction from the center point C of the bottom surface 51a
  • the fourth microlens 514a included in the fourth microlens group 514 is the bottom surface.
  • the vertex T is offset from the center point C of 51a in the fourth direction.
  • the microlens group 510 is a general term for the first microlens group 511, the second microlens group 512, the third microlens group 513, and the fourth microlens group 514.
  • the microlens 51 is a general term for the first microlens 511a, the second microlens 512a, the third microlens 513a, and the fourth microlens 514a.
  • the separation distance between the center point C and the apex T of the bottom surface 51a is the first offset distance O1
  • the separation distance between the center point C and the apex T of the bottom surface 51a is the second offset distance O2
  • the separation distance between the center point C and the apex T of the bottom surface 51a is the third offset distance O3
  • the fourth microlens 514a the center point C and the apex T of the bottom surface 51a
  • the separation distance between them is the fourth offset distance O4.
  • the first offset distance O1 is the same as the third offset distance O3, and the second offset distance O2 is the same as the fourth offset distance O4.
  • the first offset ratio R1 is indicated by the ratio of the first offset distance O1 to the first pitch P1, and in the second microlens group 512, the second offset ratio R2 is the second with respect to the second pitch P2. It is indicated by the ratio of 2 offset distances O2.
  • the third offset ratio R3 is indicated by the ratio of the third offset distance O3 to the first pitch P1
  • the fourth offset ratio R4 is the second with respect to the second pitch P2. It is indicated by the ratio of 4 offset distances O4.
  • the first offset ratio R1 is the same as the second offset ratio R2, the third offset ratio R3, and the fourth offset ratio R4.
  • the reference pattern 52 includes a total of 16 microlens groups 510 in four rows each in the first direction and the second direction.
  • the fourth microlens group 514 is arranged adjacent to the first direction and the fourth direction of the first microlens group 511, and the second micron is arranged in the second direction and the third direction of the first microlens group 511.
  • Lens groups 512 are arranged adjacent to each other.
  • the offset directions of the microlenses 51 included in the second microlens group 512 and the fourth microlens group 514 adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction of the first microlens group 511 are the first. 1 It is orthogonal to the offset direction of the microlens 51 included in the microlens group 511.
  • the first microlens group 511 is arranged adjacent to the first direction and the fourth direction of the second microlens group 512, and the third micro is arranged in the second direction and the third direction of the second microlens group 512.
  • Lens groups 513 are arranged adjacent to each other.
  • the offset directions of the microlenses 51 included in the first microlens group 511 and the third microlens group 513 adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction of the second microlens group 512 are the first. 2 It is orthogonal to the offset direction of the microlens 51 included in the microlens group 512.
  • the second microlens group 512 is arranged adjacent to the first direction and the fourth direction of the third microlens group 513, and the fourth micro is arranged in the second direction and the third direction of the third microlens group 513.
  • Lens groups 514 are arranged adjacent to each other.
  • the offset directions of the microlenses 51 included in the second microlens group 512 and the fourth microlens group 514 adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction of the third microlens group 513 are the first. 3 It is orthogonal to the offset direction of the microlens 51 included in the microlens group 513.
  • the third microlens group 513 is arranged adjacent to the first direction and the fourth direction of the fourth microlens group 514, and the first micron is arranged in the second direction and the third direction of the fourth microlens group 514.
  • Lens groups 511 are arranged adjacent to each other.
  • the offset directions of the microlenses 51 included in the first microlens group 511 and the third microlens group 513 adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction of the fourth microlens group 514 are the first. 4 It is orthogonal to the offset direction of the microlens 51 included in the microlens group 514.
  • each of the first microlens group 511, the second microlens group 512, the third microlens group 513, and the fourth microlens group 514 is arranged in a row in the first direction.
  • each of the first microlens group 511 to the fourth microlens group 514 is arranged in the first direction one by one in a row, it is per row of the first offset distance arranged in the first direction.
  • the total value and the total value per row of the third offset distance are the same.
  • the total value per row of the second offset distances arranged in the first direction and the total value per row of the fourth offset distances are the same.
  • each of the first microlens group 511, the second microlens group 512, the third microlens group 513, and the fourth microlens group 514 is arranged in a row in the second direction.
  • the total value of the distances per row of the first offset distances arranged in the second direction and the total value of the total values of the third offset distances per row are the same, and the second direction The total value per row of the second offset distances arranged in a row and the total value per row of the fourth offset distances are the same.
  • FIG. 5A and 5B are views for explaining a preferable positional relationship between VCSEL3 and the microlens array 5
  • FIG. 5A is a partial cross-sectional view of the light emitting device 1
  • FIG. 5B is a microscopic view. It is a partial plan view of the lens array 5.
  • the beam diameter ⁇ when the laser beam emitted from one point of the light source VCSEL3 reaches the apex is the vertical separation distance h between the surface of the VCSEL3 and the apex of the microlens 51, and the laser emitted by the VCSEL3. From the light divergence angle ⁇
  • the first pitch PG1 which is the pitch in the first direction of the microlens group 510 with the beam diameter ⁇
  • the second pitch PG2 which is the pitch in the second direction of the microlens group are 1.7 x PG1 ⁇ ⁇ ⁇ 16 x PG1 1.7 x PG2 ⁇ ⁇ ⁇ 16 x PG2 It is preferable to have a relationship with.
  • FIG. 6 is a diagram showing the distribution of the beam light of VCSEL3 at the apex of the microlens 51 in the light emitting device 1.
  • the broken line indicates the inner wall of the frame member 22.
  • the separation distance between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51 is 0.4 mm.
  • the beam diameter of the laser beam 515 emitted from the VCSEL 3 at the apex of the microlens 51 is 0.192 mm.
  • the first pitch PG1 and the second pitch PG2 which are the pitches of the microlens group 510 in the first and second directions.
  • FIG. 7 is a diagram showing an illuminance distribution calculated by simulation when the ratio of the first pitch PG1 and the second pitch PG2 is 4: 3.
  • FIG. 7A shows an illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.04 times that of the first pitch PG1 and 1.39 times that of the second pitch PG2.
  • FIG. 7B shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.22 times that of the first pitch PG1 and 1.63 times that of the second pitch PG2.
  • FIG. 7C shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.40 times that of the first pitch PG1 and 1.89 times that of the second pitch PG2.
  • FIG. 7A shows an illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.04 times that of the first pitch PG1 and 1.39 times that of the second pitch PG2.
  • FIG. 7B shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.22 times that of the first pitch PG1 and 1.63 times that of the second pitch PG2.
  • FIGS. 7 (a) to 7 (f) shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.92 times that of the first pitch PG1 and 2.56 times that of the second pitch PG2.
  • the upper figure is a two-dimensional image showing the illuminance distribution of the laser beam emitted from the light emitting device 1
  • the lower figure is a diagram showing the illuminance distribution in the first direction.
  • FIG. 8 is a diagram showing an illuminance distribution calculated by simulation when the ratio of the first pitch PG1 and the second pitch PG2 is 1: 1.
  • FIG. 8A shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.04 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8B shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.22 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8C shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.40 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8D shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.58 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8A shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.04 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8B shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.22 times that of the
  • FIG. 8E shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.74 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • FIG. 8 (f) shows the illuminance distribution when the beam diameter ⁇ is 1.92 times that of the first pitch PG1 and the second pitch PG2.
  • the upper figure is a two-dimensional image showing the illuminance distribution of the laser beam emitted from the light emitting device 1
  • the lower figure is a diagram showing the illuminance distribution in the first direction.
  • the divergence angle of the laser beam emitted from VCSEL3 is about 15 ° to 30 °, and the minimum values of the first pitch PG1 and the second pitch PG2 that can be manufactured are about 20 ⁇ m.
  • the separation distance h between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51 is about 0.2 mm to 0.6 mm.
  • the minimum value of the separation distance h between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51, 0.2 mm, is a distance at which the microlens 51 does not come into contact with the bonding wire 7.
  • the maximum value of the separation distance h between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51, 0.6 mm, is a distance determined from the viewpoint of miniaturization.
  • the preferable value of the separation distance h between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51 is 0.4 mm.
  • the beam diameter ⁇ is set to 0.6 mm, which is the maximum value of the separation distance h between the VCSEL 3 and the apex of the microlens 51, and 30 °, which is the maximum value of the divergence angle of the laser beam emitted from the VCSEL 3 (1). It is calculated by substituting into. 16 which is the maximum multiple of the first pitch PG1 and the second pitch PG2 of the beam diameter ⁇ is the beam diameter ⁇ calculated by the equation (1) at 20 ⁇ m which is the minimum value of the first pitch PG1 and the second pitch PG2. It is calculated by dividing.
  • FIG. 9 is a diagram showing a change in the illuminance distribution when the offset rate of the apex from the center point of the bottom surface of the microlens 51 is changed.
  • FIG. 9A shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are zero
  • FIG. 9B shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are the first pitch P1 and the second pitch. The case where it is 5% of P2 is shown.
  • FIG. 9C shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are 10% of the first pitch P1 and the second pitch P2
  • FIG. 9D shows the case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are used.
  • FIG. 9 (e) shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are 20% of the first pitch P1 and the second pitch P2, and FIG. 9 (f) shows the first offset rate R1 and the second.
  • the case where the offset rate R2 is 25% of the first pitch P1 and the second pitch P2 is shown.
  • 9 (a) to 9 (f) the above figure is a two-dimensional image showing the illuminance distribution of the image displayed on the screen which is the irradiation region where the laser beam emitted from the light emitting device 1 is irradiated.
  • the figure below is a diagram showing the illuminance distribution in the first direction.
  • the separation distance between the light emitting device 1 and the screen on which the image is displayed is 50 cm, and the screen on which the image is displayed has a square shape with a side length of 100 cm.
  • the illuminance distribution of the image displayed on the screen changes from a substantially rectangular shape to a substantially elliptical shape. It transforms into.
  • Table 1 shows the average irradiance of the region where the divergence angle is within the range of 60 ° in the first direction and the divergence angle is within the range of 45 ° in the second direction.
  • the irradiance ratio indicates the ratio of irradiance according to the change in the offset rate when the offset rate of the apex from the center point in the first direction and the second direction is zero as 100%. ..
  • the irradiance ratio is 90% when the offset rate is 20% or less of the first pitch P1 and the second pitch P2, and maintains a substantially rectangular shape. However, the irradiance ratio is less than 90% when the offset rate is 25% of the first pitch P1 and the second pitch P2, and changes from a substantially rectangular shape to a substantially elliptical shape. Therefore, the offset rate is preferably 20% or less of the first pitch P1 and the second pitch P2.
  • FIG. 10 is a diagram showing a change in the distribution of interference fringes when the offset rate of the apex from the center point of the bottom surface of the microlens 51 is changed.
  • FIG. 10A shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are zero
  • FIG. 10B shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are the first pitch P1 and the second pitch. The case where it is 5% of P2 is shown.
  • FIG. 10 (c) shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are 10% of the first pitch P1 and the second pitch P2
  • FIG. 10 (d) shows the first offset rate R1 and the second.
  • FIG. 10 (e) shows a case where the first offset rate R1 and the second offset rate R2 are 20% of the first pitch P1 and the second pitch P2, and FIG. 10 (f) shows the first offset rate R1 and the second.
  • the case where the offset rate R2 is 25% of the first pitch P1 and the second pitch P2 is shown.
  • the upper figure is a two-dimensional image showing the distribution of interference fringes of the image displayed on the screen by the laser beam emitted from the light emitting device 1, and the lower figure is the first direction. It is a figure which shows the intensity distribution of the interference fringe.
  • the image displayed on the screen has interference fringes distributed with strong intensity over the entire surface.
  • the offset rate is 5% or more of the first pitch P1 and the second pitch P2
  • the intensity of the interference fringes is significantly reduced as compared with the case where the offset rate of the vertices is zero.
  • the interference fringes gradually decrease as the offset ratio of the vertices increases.
  • the offset rate of the microlens 51 when the offset rate of the microlens 51 is 5% or more, the interference fringes are significantly reduced, and when the offset rate of the microlens 51 is 20% or less, the irradiance ratio is 90% or more. .. Therefore, the offset rate of the microlens 51 is preferably 5% or more and 20% or less. Further, when the offset rate of the microlens 51 is 5% or more, the interference fringes are further reduced. Therefore, the offset rate of the microlens 51 is more preferably 15% or more and 20% or less.
  • the microlens array 5 improves the uniformity of the intensity of the light applied to the irradiation region by arranging the microlenses 51 whose vertices are offset from the center point so that the reference patterns 52 appear repeatedly while being adjacent to each other. Can be done.
  • the design depends on an uncertain element called random, and the result unintended by the designer is obtained. Since it may be obtained, it is necessary to repeat the optical simulation in order to obtain the result intended by the designer, which may increase the design load. That is, it is not easy to strictly control the arrangement of the vertices of the lens, and it is not easy to control the directivity of the lens in which the vertices are arranged at random.
  • the microlens array 5 By arranging the microlens array 5 so that the reference patterns 52 appear repeatedly while being adjacent to each other, the directivity can be controlled with high accuracy and easily.
  • the design cost may increase because the optical simulation is repeatedly executed to optimize the optical characteristics.
  • the optical characteristics can be optimized by designing the reference pattern 52, so that the design cost can be suppressed as compared with the lens in which the vertices are randomly arranged.
  • the microlens group 510 is arranged so that the directions in which the apex T is offset from the microlens group 510 adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction are orthogonal to each other. As a result, the uniformity of the intensity of the light applied to the irradiation region can be further improved.
  • the first offset distance O1 between the center point C and the apex T in the first microlens group 511 is the first between the center point C and the apex T in the third microlens group 513. It is the same as the 3 offset O3 distance.
  • the second offset distance O2 between the center point C and the apex T in the second microlens group 512 is the same as the fourth offset distance O4 between the center point C and the apex T in the fourth microlens group 514. Is.
  • the first offset distance O1 and the third offset distance O3, which are offset in opposite directions, and the second offset distance O2 and the fourth offset distance O4 are made the same to enhance the regularity of the offset, thereby increasing the regularity of the offset.
  • the uniformity of the intensity of the light irradiated to the can be further improved.
  • first offset ratio R1 and the third offset ratio R3 in the first microlens group 511 and the third microlens group 513 are the second offset ratio R2 and the third offset ratio R2 in the second microlens group 512 and the fourth microlens group 514.
  • the offset ratio is the same as R4.
  • the microlens array 5 sets the first offset ratio R1 and the third offset ratio R3 and the second offset ratio R2 and the fourth offset ratio R4 to be the same to enhance the regularity of the offset, thereby increasing the intensity of the light applied to the irradiation region. Uniformity can be further improved.
  • the microlens array 5 is a laser capable of suppressing interference fringes and irradiating an irradiation region with a uniform intensity by setting the first offset ratio R1 and the second offset ratio R2 to 5% or more and 20% or less. It can emit light.
  • the total value per row of the first offset distance O1 is the same as the total value per row of the third offset distance O3, and the first The total value per row of the two offset distances O2 becomes the same as the total value per row of the fourth offset distance O4.
  • the microlens array 5 sets the total value per row of the first offset distance O1 and the third offset distance O3 arranged in the first direction, and the total value per row of the second offset distance O2 and the fourth offset distance O4. By making them the same, the uniformity of the intensity of the light applied to the irradiation region can be further improved.
  • the total value per row of the first offset distance O1 is the same as the total value per row of the third offset distance O3, and the third offset distance O3 is the same.
  • the total value per row of the two offset distances O2 becomes the same as the total value per row of the fourth offset distance O4.
  • the microlens array 5 sets the total value per row of the first offset distance O1 and the third offset distance O3 arranged in the second direction, and the total value per row of the second offset distance O2 and the fourth offset distance O4. By making them the same, the uniformity of the intensity of the light applied to the irradiation region can be further improved.
  • the beam diameter when the laser beam reaches the microlens 51 is 1.7 times or more and 16 times or less the arrangement pitch in the first direction and the second direction of the microlens group 510. Therefore, the interference fringes are not unevenly distributed, and the irradiation region can be irradiated with a uniform intensity.
  • FIGS. 1 to 10 (Modified example of the microlens array according to the embodiment) Although the light emitting device 1 and the microlens array 5 which are examples of the light emitting device and the microlens array according to the embodiment have been described with reference to FIGS. 1 to 10, the microlens array according to the embodiment is shown in FIGS. 1 to 10. It is not limited to the embodiments described with reference to it.
  • the first offset distance O1 of the first microlens group 511 may be different from the third offset distance O3 of the third microlens group 513
  • the second offset distance O2 of the second microlens group 512 may be the fourth micro. It may be different from the fourth offset distance 4 of the lens group 514.
  • the plurality of microlenses 51 are convex lenses, in the microlens array according to the embodiment, the plurality of microlenses may be concave lenses.
  • the reference pattern 52 includes a total of 16 microlens groups 510 in 4 rows and 4 columns, but in the microlens array according to the embodiment, the number of microlens groups included in the reference pattern is It is not limited to a total of 16 lenses in 4 rows and 4 columns.
  • FIG. 11 is a diagram showing a reference pattern according to the first modification.
  • the reference pattern 53 includes a total of nine microlens groups 510 in three rows each in the first direction and the second direction.
  • the reference pattern 53 includes two first microlens groups 511, three second microlens groups 512, two third microlens groups 513, and two fourth microlens groups 514.
  • each of the first microlens group 511 to the fourth microlens group 514 has a direction in which the apex is offset from the microlens group adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction. Arranged so as to be orthogonal.
  • FIG. 12 is a diagram showing a reference pattern according to the second modification.
  • the reference pattern 54 includes a total of 25 microlens groups 510 in 5 rows each in the first direction and the second direction.
  • the reference pattern 54 includes six first microlens groups 511, seven second microlens groups 512, six third microlens groups 513, and six fourth microlens groups 514.
  • each of the first microlens group 511 to the fourth microlens group 514 has a direction in which the apex is offset from the microlens group adjacent to the first direction, the second direction, the third direction, and the fourth direction. Arranged so as to be orthogonal.
  • the same number of microlens groups 510 are arranged in the first direction and the second direction, but in the microlens array according to the embodiment, the microlens groups 510 arranged in the first direction.
  • the number of may be different from the number of the microlens group 510 arranged in the second direction.
  • FIG. 13 is a diagram showing the comparison results of the illuminance distributions of the reference pattern 52 according to the embodiment, the reference pattern 53 according to the first modification, and the reference pattern 54 according to the second modification.
  • FIG. 13 (a) shows the arrangement of the reference pattern 53 including the microlens group 510 of 3 rows and 3 columns
  • FIG. 13 (b) shows the arrangement of the reference pattern 52 including the micro lens group 510 of 4 rows and 4 columns.
  • FIG. 13 (c) shows an array of reference patterns 54 including a 5 row 5 column microlens group 510.
  • 13 (d) shows the illuminance distribution of the reference pattern 53
  • FIG. 13 (e) shows the illuminance distribution of the reference pattern 52
  • FIG. 13 (f) shows the illuminance distribution of the reference pattern 54.
  • the microlens group 510 of the adjacent reference pattern 53 and the microlens group 510 having one side in contact with each other are arranged so that the offset directions are opposite to each other. And are not orthogonal to each other.
  • the offset directions of the microlens group 510 of the adjacent reference pattern 53 and the microlens group 510 whose one side is in contact with each other are not orthogonal to each other, interference fringes are more likely to occur than the reference pattern 52.
  • the offset directions of the microlens group 510 of the adjacent reference pattern 54 and the microlens group 510 having one side in contact with each other are oriented in the same direction or opposite to each other. They are arranged so that they face each other and are not orthogonal to each other. Since the reference pattern 54 includes a pattern in which the microlens group 510 of the adjacent reference pattern 54 and the microlens group 510 whose one side is in contact with each other are arranged so that the offset directions are in the same direction, interference fringes are further formed as compared with the reference pattern 53. It is easy to occur.
  • the offset directions of the microlens group 510 included in the adjacent reference pattern 53 are all arranged so as to be orthogonal to each other, so that the reference pattern 53 and the reference pattern 53 and the reference pattern 53 are arranged so as to be orthogonal to each other. Interference fringes are less likely to occur than 54.
  • the illuminance distribution of the reference pattern 52 including the even-numbered microlens group 510 has less distortion than the illuminance distribution of the reference pattern 53 and the reference pattern 54 including the odd-numbered microlens group 510, and the reference pattern is smaller than the odd-numbered row. It is preferable to include an even-numbered row of microlens groups 510.
  • the number of microlens groups arranged in each of the first direction and the second direction is preferably an even number of 4 or more.
  • the number of microlens groups arranged in each of the first direction and the second direction is more preferably 4 or 8.
  • the reference pattern in which the number of microlens groups arranged in each of the first direction and the second direction is eight is formed by arranging four reference patterns 52.
  • reference patterns in which the vertices of adjacent microlens groups 510 are offset in a predetermined direction are formed so as to repeatedly appear in the first direction and the second direction.
  • reference patterns in which the vertices of adjacent microlenses 51 are offset in predetermined directions may be formed so as to repeatedly appear in the first direction and the second direction.
  • FIG. 14A is a diagram showing a reference pattern according to the third modification
  • FIG. 14B is a diagram showing an illuminance distribution calculated by simulating a microlens array having the reference pattern according to the third modification. Is.
  • the reference pattern 55 according to the third modification includes a total of 16 microlenses 51 in four rows each in the first direction and the second direction.
  • the reference pattern 55 includes two first microlens groups 511, three second microlens groups 512, two third microlens groups 513, and two fourth microlens groups 514.
  • the reference pattern 55 similarly to the reference patterns 52 to 54, it is possible to irradiate the irradiation region with light having high intensity uniformity.

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Abstract

マイクロレンズアレイは、第１方向及び第２方向に伸延する平行に配置された辺を有する矩形状の平面形状を有する基材と、基材に配置された複数のマイクロレンズとを有し、マイクロレンズの立体形状の底面は矩形状であり、マイクロレンズは基材に第１方向及び第２方向に整列して配置され、マイクロレンズのそれぞれの頂点は、当該単体レンズの底面を形成する矩形状の中心点より第１方向、第２方向、第１方向と逆方向の第３方向、及び、第２方向と逆方向の第４方向の何れか一方向に所定量だけオフセットして配置され、複数のマイクロレンズは、マイクロレンズを複数含む基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されている。

Description

マイクロレンズアレイ及び発光装置
　本開示は、マイクロレンズアレイ及び発光装置に関する。
　ＴＯＦ（Time Of Flight）カメラに搭載される発光装置に搭載するディフューザとして、マイクロレンズをアレイ状に配置したマイクロレンズアレイを使用する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。マイクロレンズアレイは、ディフューザ以外にも、ホモジェナイザ等のビーム成形素子として使用される。
　マイクロレンズアレイを有する発光装置は、マイクロレンズアレイによって光源から出射された光を成形及び均一化することで、所望の配光分布を有する光を出射することができる。しかしながら、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）とも称される垂直共振器面発光レーザを光源とした発光装置において、マイクロレンズアレイを使用すると、発光装置が出射した光により照射される照射領域に干渉縞が発生することがある。
　マイクロレンズアレイをビーム成形素子として使用する発光装置において、マイクロレンズの曲率及び頂点の位置をランダムに相違させることによって、照射される照射領域に干渉縞が発生することを防止する技術が知られている（例えば、特許文献２～４を参照）。
　特許文献２～４を参照に記載される技術は、マイクロレンズの曲率及び頂点の位置を相違させることで干渉縞の発生を抑制することができるが、曲面及び頂点の位置が異なるマイクロレンズの成形加工は加工難易度が高く、製造コストが増加するおそれがある。
　特許文献５には、干渉縞の発生を抑制するために、マイクロレンズの曲率を変化させることなく、マイクロレンズの頂点の位置をランダムに変位させる技術が記載されている。特許文献５に記載される技術は、マイクロレンズの曲率を変化させることなく頂点の位置をランダムに変位させるので、製造コストを増加させることなく干渉縞の発生を抑制することができる。
特開２００２－０４９３２６号公報 特開２００６－５００６２１号公報 特許第４９８１３００号公報 特開２０１７－５４０１７号公報 特開２０１８－２００４８９号公報
　しかしながら、特許文献５に記載される技術では、マイクロレンズの頂点の位置をランダムに変位させるため、マイクロレンズの頂点が偏在して、照射される照射領域に干渉縞が偏在し、照射領域に照射される光強度の均一性が低下するおそれがある。
　本開示は、照射領域に照射される光の強度の均一性を向上させるマイクロレンズアレイを提供することを目的とする。
　本開示に係るマイクロレンズアレイは、第１方向に伸延する平行に配置された一対の辺、及び第１方向と直交する第２方向に伸延する平行に配置された一対の辺を有する矩形状の平面形状を有する基材と、基材に配置された複数のマイクロレンズと、を有し、複数のマイクロレンズのそれぞれの立体形状の底面は、矩形状であり、複数のマイクロレンズは、基材に第１方向及び第２方向に整列して配置され、複数のマイクロレンズのそれぞれの頂点は、底面の中心点より第１方向、第２方向、第１方向と逆方向の第３方向、及び、第２方向と逆方向の第４方向の何れか１つのオフセット方向に所定量だけオフセットして配置され、複数のマイクロレンズは、マイクロレンズを複数含む基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されている。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンにおいて、隣接するマイクロレンズは、オフセット方向が相違することが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンは、オフセット方向が同一である複数のマイクロレンズによりそれぞれが形成される複数のマイクロレンズ群を含み、隣接するマイクロレンズ群に含まれるマイクロレンズは、オフセット方向が相違することが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンにおいて、マイクロレンズ群のそれぞれは、第１方向、２方向、第３方向及び第４方向に隣接するマイクロレンズ群のオフセット方向とオフセット方向が直交するように配置されることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、中心点と第１方向にオフセットした頂点との間の第１オフセット距離は、中心点と第３方向にオフセットした頂点との間の第３オフセット距離と同一であり、中心点と第２方向にオフセットした頂点との間の第２オフセット距離は、中心点と第４方向にオフセットした頂点との間の第４オフセット距離と同一であることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、第１方向に配列されるマイクロレンズの配置ピッチである第１ピッチに対する第１オフセット距離の比率である第１オフセット比率は、第２方向に配列されるマイクロレンズの配置ピッチである第２ピッチに対する第２オフセット距離の比率である第２オフセット比率と同一であることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、第１オフセット比率及び第２オフセット比率は、５％以上であり且つ２０％以下であることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンにおいて、第１方向に配列されるマイクロレンズ群は、第１オフセット距離の一列当たりの合計値が第３オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、第２オフセット距離の一列当たりの合計値が第４オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になるように、配置されることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンにおいて、第２方向に配列されるマイクロレンズ群は、第１オフセット距離の一列当たりの合計値が第３オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、第２オフセット距離の一列当たりの合計値が第４オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になるように、配置されることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンは、少なくとも１６個のマイクロレンズ群を含み、基準パターンにおいて、第１方向に配列されるマイクロレンズ群の数は４以上の偶数であり、且つ、第２方向に配列される一群のマイクロレンズ群の数は４以上の偶数であることが好ましい。
　さらに、本開示に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンにおいて、第１方向及び第２方向のそれぞれに配列されるマイクロレンズ群の数は、４又は８であることが好ましい。
　また、本開示に係る発光装置は、基板と、基板に配置され、格子状に配置されたエミッタからレーザ光を出射する複数の半導体レーザを有する光源と、光源の上方に配置されたマイクロレンズアレイと、を有し、マイクロレンズアレイは、第１方向に伸延する平行に配置された一対の辺、及び、第１方向と直交する第２方向に伸延する平行に配置された一対の辺を有する矩形状の平面形状を有する基材と、基材に配置された複数のマイクロレンズと、を有し、複数のマイクロレンズを形成する単体のマイクロレンズの立体形状の底面は、それぞれ矩形状であり、複数のマイクロレンズは、基材に第１方向及び第２方向に整列して配置され、複数のマイクロレンズを形成する単体のマイクロレンズのそれぞれの頂点は、当該単体レンズの底面を形成する矩形状の中心点より第１方向、第２方向、第１方向と逆方向の第３方向、及び、第２方向と逆方向の第４方向の何れか一方向に所定量だけオフセットして配置され、複数のマイクロレンズの内、隣接するマイクロレンズの頂点がそれぞれ所定方向にオフセットする基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されている。
　さらに、本開示に係る発光装置では、光源が出射するレーザ光が頂点に達するときのビーム径は、複数のマイクロレンズの第１方向及び第２方向の配置ピッチのそれぞれの１．７倍以上であり且つ１６倍以下であることが好ましい。
　本開示に係るマイクロレンズアレイは、照射領域に照射される光の強度の均一性を向上させることができる。
実施形態に係る発光装置の斜視図である。 図１に示す発光装置の分解斜視図である。 （ａ）は図１に示すＡ－Ａ線に沿う発光装置の断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示すマイクロレンズの斜視図である。 （ａ）は複数のマイクロレンズを含む基準パターンを示す図であり、（ｂ）は第１マイクロレンズの平面図であり、（ｃ）は第２マイクロレンズの平面図であり、（ｄ）は第３マイクロレンズの平面図であり、（ｅ）は第４マイクロレンズの平面図である。 図１に示すＶＣＳＥＬとマイクロレンズアレイとの間の好適な位置関係を説明するための図であり、（ａ）は発光装置の部分断面図であり、（ｂ）はマイクロレンズアレイの部分平面図である。 発光装置においてマイクロレンズの頂点におけるＶＣＳＥＬのビーム光の分布を示す図である。 第１ピッチ及び第２ピッチとの比率が４：３の場合のシミュレーションにより演算された照度分布を示す図であり、（ａ）はビーム径が第１ピッチの１．０４倍であり且つ第２ピッチの１．３９倍である場合の照度分布を示し、（ｂ）はビーム径が第１ピッチの１．２２倍であり且つ第２ピッチの１．６３倍である場合の照度分布を示し、（ｃ）はビーム径が第１ピッチの１．４０倍であり且つ第２ピッチの１．８９倍である場合の照度分布を示し、（ｄ）はビーム径が第１ピッチの１．５８倍であり且つ第２ピッチの２．１１倍である場合の照度分布を示し、（ｅ）はビーム径が第１ピッチの１．７４倍であり且つ第２ピッチの２．３２倍である場合の照度分布を示し、（ｆ）はビーム径が第１ピッチの１．９２倍であり且つ第２ピッチの２．５６倍である場合の照度分布を示す。 第１ピッチ及び第２ピッチとの比率が１：１の場合のシミュレーションにより演算された照度分布を示す図であり、（ａ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．０４倍である場合の照度分布を示し、（ｂ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．２２倍である場合の照度分布を示し、（ｃ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．４０倍である場合の照度分布を示し、（ｄ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．５８倍である場合の照度分布を示し、（ｅ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．７４倍である場合の照度分布を示し、（ｆ）はビーム径が第１ピッチ及び第２ピッチの１．９２倍である場合の照度分布を示す。 マイクロレンズの底面の中心点からの頂点のオフセット率を変化させたときの照度分布の変化を示す図であり、（ａ）は第１オフセット率及び第２オフセット率がゼロの場合を示し、（ｂ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの５％である場合を示し、（ｃ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの１０％である場合を示し、（ｄ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの１５％である場合を示し、（ｅ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの２０％である場合を示し、（ｆ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの２５％である場合を示す。 マイクロレンズの底面の中心点からの頂点のオフセット率を変化させたときの干渉縞の分布の変化を示す図であり、（ａ）は第１オフセット率及び第２オフセット率がゼロの場合を示し、（ｂ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの５％である場合を示し、（ｃ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの１０％である場合を示し、（ｄ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの１５％である場合を示し、（ｅ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの２０％である場合を示し、（ｆ）は第１オフセット率及び第２オフセット率が第１ピッチ及び第２ピッチの２５％である場合を示す。 第１変形例に係る基準パターンを示す図である。 第２変形例に係る基準パターンを示す図である。 実施形態に係る基準パターン、第１変形例に係る基準パターン及び第２変形例に係る基準パターンのそれぞれの照度分布の比較結果を示す図であり、（ａ）は第１変形例に係る基準パターンの配列を示し、（ｂ）は実施形態に係る基準パターンの配列を示し、（ｃ）は第２変形例に係る基準パターンの配列を示し、（ｄ）は第１変形例に係る基準パターンの照度分布を示し、（ｅ）は実施形態に係る基準パターンの照度分布を示し、（ｆ）は第２変形例に係る基準パターンの照度分布を示す。 （ａ）第３変形例に係る基準パターンを示す図であり、（ｂ）は第３変形例に係る基準パターンを有するマイクロレンズアレイのシミュレーションにより演算された照度分布を示す図である。
　以下、図面を参照して、本開示に係るマイクロレンズアレイ及び発光装置について説明する。ただし、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
　（実施形態に係るマイクロレンズアレイの概要）
　実施形態に係るマイクロレンズアレイは、所定の基準パターンが隣接しながら繰り返し出現するように、底面の中心点から頂点がオフセットしたマイクロレンズを配置することで、干渉縞の偏在を是正し、照射領域に照射される光の強度の均一性を向上させる。
　（実施形態に係る発光装置の構成および機能）
　図１は実施形態に係る発光装置の斜視図であり、図２は、図１に示す発光装置の分解斜視図であり、図３（ａ）は図１に示すＡ－Ａ線に沿う発光装置の断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すマイクロレンズの斜視図である。なお、図３（ａ）に示す断面図は、発光装置の構造を説明するためのものであり、発光装置のそれぞれの構成要素の縮尺は、実際の発光装置の構成要素の縮尺とは相違する。
　発光装置１は、キャビティ構造基板２と、ＶＣＳＥＬ３と、フォトダイオード４と、マイクロレンズアレイ５とを有する。キャビティ構造基板２は、実装基板２１及び枠材２２によって形成され、ＶＣＳＥＬ３及びフォトダイオード４が実装される凹部２０を有する。実装基板２１は、例えば窒化アルミニウム基板であり、ＶＣＳＥＬ３及びフォトダイオード４に電力を供給する配線パターンが表面に配置されると共に、ＶＣＳＥＬ３に電力を供給するアノード２３及びカソード２４が裏面に配置される。枠材２２は、例えばアルミナ等の高反射性部材により形成され、貫通孔が形成された枠状の部材であり、実装基板２１と共に凹部２０を形成する。
　ＶＣＳＥＬ３は、垂直共振器面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）とも称され、レーザ光を出射する複数のエミッタが表面に等間隔にアレイ状に配置される。ＶＣＳＥＬ３は、例えば３６４（２６×１４）個のエミッタを有し、３６４個のエミッタは、０．０３８５ｍｍのピッチで六方配列される。
　ＶＣＳＥＬ３は、アノード２３とカソード２４との間に印加される電圧に応じて、コヒーレントなレーザ光をエミッタからマイクロレンズアレイ５に向けて出射する。エミッタから出射されるレーザ光の発散角は、１５°～３０°程度であり、例えば２７度である。ＶＣＳＥＬ３は、微粒子金属粉末を含有するＤＢペースト６を介してキャビティ構造基板２に実装され、カソード２４に電気的に接続される。また、ＶＣＳＥＬ３は、ボンディングワイヤ７を介してアノード２３に電気的に接続される。
　フォトダイオード４は、ＶＣＳＥＬ３が出射したレーザ光を受光して、受光したレーザ光に応じた電流を、フォトダイオード用電極を介して発光装置１の外部に配置される不図示の制御装置に出力する。フォトダイオード４から電流が入力された制御装置は、ＶＣＳＥＬ３が出射するレーザ光の光強度を所望の強度にするようにＶＣＳＥＬ３に供給する電力を制御する。
　マイクロレンズアレイ５は、ＶＣＳＥＬ３が出射したレーザ光をビーム成形するディフューザ等のビーム成形素子である。マイクロレンズアレイ５は、ＵＶエポキシ高チクソ形の接着剤８によって外縁が枠材２２の上面に接着されることで、キャビティ構造基板２に固定される。マイクロレンズアレイ５を平面視したときの面積は、枠材２２の外縁の面積よりも小さい。
　高チクソ形の接着剤８は、毛細管現象の発生が抑制されるので、接着剤８がマイクロレンズ５１の間に流れ込むことなくマイクロレンズアレイ５を枠材２２の上面に接着できる。高チクソ形の接着剤８を使用してマイクロレンズアレイ５を枠材２２に接着することで、マイクロレンズアレイ５の外縁に接着剤を配置するための接着用平面を形成しなくてもよい。マイクロレンズアレイ５は、接着用平面を外縁に形成しなくてよいので、製造が容易であり、且つ、製造コストが抑制可能である。
　マイクロレンズアレイ５を平面視したときの面積は、枠材２２の外縁の面積よりも小さいので、マイクロレンズアレイ５の辺の延伸方向と枠材２２の辺の延伸方向がずれて接着された場合でも、マイクロレンズアレイ５が枠材２２の外縁から突出するおそれが低い。マイクロレンズアレイ５の辺の延伸方向が枠材２２の辺の延伸方向からずれてもマイクロレンズアレイ５が枠材２２の外縁から突出するおそれが低いので、マイクロレンズアレイ５の枠材２２への接着精度は低くてもよく、製造コストが低くなる。また、マイクロレンズアレイ５は外縁まで複数のマイクロレンズ５１が配置されるので、接着するときにマイクロレンズアレイ５の配置した場合でもの凹部２０の全体を覆うように配置可能であり、レンズの位置ずれ等による光学ロスの発生が抑制される。
　マイクロレンズアレイ５は、基材５０と、基材５０に第１方向及び第２方向に整列して配置される複数のマイクロレンズ５１とを有する。基材５０は、例えばガラスで形成され、第１方向に延伸する一対の辺、及び第１方向に直交する第２方向に延伸する一対の辺により形成された矩形の平面形状を有する。
　複数のマイクロレンズ５１のそれぞれは、例えばポリアリレート樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、及びエポキシ樹脂等の紫外線硬化樹脂で形成された凸レンズである。なお、マイクロレンズアレイ５では、基材５０と複数のマイクロレンズ５１とは別個の部材として形成されるが、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、基材とマイクロレンズとは一体成形されてもよい。例えば、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、基材とマイクロレンズとは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及紫外線硬化樹脂等を射出成形することによって一体成形されてもよい。マイクロレンズ５１は、さらに小さなレンズの集合体として形成されてもよい。
　複数のマイクロレンズ５１のそれぞれの底面５１ａは、複数のマイクロレンズ５１のそれぞれの曲面５１ｂが起立を開始する曲面５１ｂの端部により囲まれた平面であり、それぞれが矩形状の平面形状を有する。マイクロレンズ５１では、それぞれの頂点Ｔは、第１方向、第２方向、第１方向の反対の第３方向、及び第２方向の反対の第４方向の何れか一方のオフセット方向に、底面５１ａの中心点Ｃよりオフセットする。マイクロレンズ５１の頂点Ｔはマイクロレンズ５１の曲面５１ｂの底面５１ａから最も離隔した部分であり、マイクロレンズ５１の底面５１ａの中心点Ｃは底面５１ａの対角線の交点であり、複数のマイクロレンズ５１のそれぞれは、オフセット方向が同一である４行×４列の合計１６個のマイクロレンズを含むマイクロレンズ群５１０に区分される。複数のマイクロレンズ５１では、隣接するマイクロレンズ群５１０に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向が相違する基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されている。
　第１方向に配列される複数のマイクロレンズ５１のそれぞれの配置ピッチである第１ピッチＰ１は例えば０．０７５ｍｍであり、第２方向に配列される複数のマイクロレンズ５１の配置ピッチである第２ピッチＰ２は例えば０．０５０ｍｍである。また、第１方向に配列されるマイクロレンズ５１の数は、例えば２５６（＝１６×１６）個である。
　図４（ａ）は、１６個のマイクロレンズ群５１０が含まれる基準パターン５２を示す図である。図４（ｂ）は基準パターン５２に含まれる第１マイクロレンズの平面図であり、図４（ｃ）は基準パターン５２に含まれる第２マイクロレンズの平面図であり、図４（ｄ）は基準パターン５２に含まれる第３マイクロレンズの平面図であり、図４（ｅ）は基準パターン５２に含まれる第４マイクロレンズの平面図である。
　基準パターン５２は、第１マイクロレンズ群５１１と、第２マイクロレンズ群５１２と、第３マイクロレンズ群５１３と、第４マイクロレンズ群５１４とを有する。第１マイクロレンズ群５１１、第２マイクロレンズ群５１２、第３マイクロレンズ群５１３及び第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれは、４行×４列の合計１６個のマイクロレンズ５１を含むマイクロレンズ群５１０である。第１マイクロレンズ群５１１に含まれる第１マイクロレンズ５１１ａは底面５１ａの中心点Ｃから第１方向に頂点Ｔがオフセットし、第２マイクロレンズ群５１２に含まれる第２マイクロレンズ５１２ａは底面５１ａの中心点Ｃから第２方向に頂点Ｔがオフセットする。また、第３マイクロレンズ群５１３に含まれる第３マイクロレンズ５１３ａは底面５１ａの中心点Ｃから第３方向に頂点Ｔがオフセットし、第４マイクロレンズ群５１４に含まれる第４マイクロレンズ５１４ａは底面５１ａの中心点Ｃから第４方向に頂点Ｔがオフセットする。なお、マイクロレンズ群５１０は、第１マイクロレンズ群５１１、第２マイクロレンズ群５１２、第３マイクロレンズ群５１３及び第４マイクロレンズ群５１４の総称である。また、マイクロレンズ５１は、第１マイクロレンズ５１１ａ、第２マイクロレンズ５１２ａ、第３マイクロレンズ５１３ａ及び第４マイクロレンズ５１４ａの総称である。
　第１マイクロレンズ５１１aにおいて、底面５１ａの中心点Ｃと頂点Ｔとの間の離隔距離は、第１オフセット距離Ｏ１であり、第２マイクロレンズ５１２aにおいて、底面５１ａの中心点Ｃと頂点Ｔとの間の離隔距離は、第２オフセット距離Ｏ２である。第３マイクロレンズ５１３aにおいて、底面５１ａの中心点Ｃと頂点Ｔとの間の離隔距離は、第３オフセット距離Ｏ３であり、第４マイクロレンズ５１４aにおいて、底面５１ａの中心点Ｃと頂点Ｔとの間の離隔距離は、第４オフセット距離Ｏ４である。第１オフセット距離Ｏ１は第３オフセット距離Ｏ３と同一であり、第２オフセット距離Ｏ２は第４オフセット距離Ｏ４と同一である。
　第１マイクロレンズ群５１１において、第１オフセット比率Ｒ１は第１ピッチＰ１に対する第１オフセット距離Ｏ１の比率で示され、第２マイクロレンズ群５１２において、第２オフセット比率Ｒ２は第２ピッチＰ２に対する第２オフセット距離Ｏ２の比率で示される。第３マイクロレンズ群５１３において、第３オフセット比率Ｒ３は第１ピッチＰ１に対する第３オフセット距離Ｏ３の比率で示され、第４マイクロレンズ群５１４において、第４オフセット比率Ｒ４は第２ピッチＰ２に対する第４オフセット距離Ｏ４の比率で示される。第１オフセット比率Ｒ１は、第２オフセット比率Ｒ２、第３オフセット比率Ｒ３及び第４オフセット比率Ｒ４と同一である。
　基準パターン５２は、第１方向及び第２方向に４列ずつ計１６個のマイクロレンズ群５１０を含む。基準パターン５２の第１方向の長さは０．３０ｍｍ（＝０．０７５ｍｍ×４）であり、基準パターン５２の第２方向の長さは０．２０ｍｍ（＝０．０５０ｍｍ×４）である。
　第１マイクロレンズ群５１１の第１方向及び第４方向には、第４マイクロレンズ群５１４が隣接して配置され、第１マイクロレンズ群５１１の第２方向及び第３方向には、第２マイクロレンズ群５１２が隣接して配置される。第１マイクロレンズ群５１１の第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接する第２マイクロレンズ群５１２及び第４マイクロレンズ群５１４に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向は、第１マイクロレンズ群５１１に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向と直交する。
　第２マイクロレンズ群５１２の第１方向及び第４方向には、第１マイクロレンズ群５１１が隣接して配置され、第２マイクロレンズ群５１２の第２方向及び第３方向には、第３マイクロレンズ群５１３が隣接して配置される。第２マイクロレンズ群５１２の第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接する第１マイクロレンズ群５１１及び第３マイクロレンズ群５１３に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向は、第２マイクロレンズ群５１２に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット向と直交する。
　第３マイクロレンズ群５１３の第１方向及び第４方向には、第２マイクロレンズ群５１２が隣接して配置され、第３マイクロレンズ群５１３の第２方向及び第３方向には、第４マイクロレンズ群５１４が隣接して配置される。第３マイクロレンズ群５１３の第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接する第２マイクロレンズ群５１２及び第４マイクロレンズ群５１４に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向は、第３マイクロレンズ群５１３に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向と直交する。
　第４マイクロレンズ群５１４の第１方向及び第４方向には、第３マイクロレンズ群５１３が隣接して配置され、第４マイクロレンズ群５１４の第２方向及び第３方向には、第１マイクロレンズ群５１１が隣接して配置される。第４マイクロレンズ群５１４の第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接する第１マイクロレンズ群５１１及び第３マイクロレンズ群５１３に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向は、第４マイクロレンズ群５１４に含まれるマイクロレンズ５１のオフセット方向と直交する。
　また、基準パターン５２では、第１マイクロレンズ群５１１、第２マイクロレンズ群５１２、第３マイクロレンズ群５１３及び第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれが一列に１つずつ第１方向に配列される。基準パターン５２では、第１マイクロレンズ群５１１～第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれが一列に１つずつ第１方向に配列されるので、第１方向に配列される第１オフセット距離の一列当たりの合計値と第３オフセット距離の一列当たりの合計値とが同一になる。さらに、基準パターン５２では、第１方向に配列される第２オフセット距離の一列当たりの合計値と第４オフセット距離の一列当たりの合計値とが同一になる。
　また、基準パターン５２では、第１マイクロレンズ群５１１、第２マイクロレンズ群５１２、第３マイクロレンズ群５１３及び第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれが一列に１つずつ第２方向に配列される。基準パターン５２では、第１方向と同様に、第２方向に配列される第１オフセット一列当たりの距離の合計値と第３オフセット距離の一列当たりの合計値とが同一になると共に、第２方向に一列に配列される第２オフセット距離の一列当たりの合計値と第４オフセット距離の一列当たりの合計値とが同一になる。
　図５は、ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズアレイ５との間の好適な位置関係を説明するための図であり、図５（ａ）は発光装置１の部分断面図であり、図５（ｂ）はマイクロレンズアレイ５の部分平面図である。
　光源であるＶＣＳＥＬ３の１点から出射されたレーザ光が頂点に達するときのビーム径Φは、ＶＣＳＥＬ３の表面とマイクロレンズ５１の頂点との間の鉛直方向の離隔距離ｈ、及びＶＣＳＥＬ３が出射するレーザ光の発散角θから
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　により示される。ビーム径Φとのマイクロレンズ群５１０の第１方向のピッチである第１ピッチＰＧ１及びのマイクロレンズ群の第２方向のピッチである第２ピッチＰＧ２とは、
　１．７×ＰＧ１≦Φ≦１６×ＰＧ１
　１．７×ＰＧ２≦Φ≦１６×ＰＧ２
　との関係を有することが好ましい。
　図６は、発光装置１においてマイクロレンズ５１の頂点におけるＶＣＳＥＬ３のビーム光の分布を示す図である。図６において、破線は、枠材２２の内壁を示す。
　図６に示す例では、ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離は、０．４ｍｍである。マイクロレンズ５１の頂点におけるＶＣＳＥＬ３から出射されるレーザ光５１５のビーム径は０．１９２ｍｍである。また、基準パターン５２のタイリング数は１６（＝４×４）個であり、タイリングされる領域の面積は０．９６（＝１．２ｍｍ×０．８ｍｍ）ｍｍ2である。
　図７及び８を参照して、レーザ光が頂点に達するときのビーム径Φの最小値と第１方向及び第２方向のマイクロレンズ群５１０のピッチである第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２との関係を説明する。
　図７は、第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２との比率が４：３の場合のシミュレーションにより演算された照度分布を示す図である。図７（ａ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．０４倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の１．３９倍である場合の照度分布を示す。図７（ｂ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．２２倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の１．６３倍である場合の照度分布を示す。図７（ｃ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．４０倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の１．８９倍である場合の照度分布を示す。図７（ｄ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．５８倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の２．１１倍である場合の照度分布を示す。図７（ｅ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．７４倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の２．３２倍である場合の照度分布を示す。図７（ｆ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．９２倍であり且つ第２ピッチＰＧ２の２．５６倍である場合の照度分布を示す。図７（ａ）～７（ｆ）において、上図は発光装置１から出射されるレーザ光の照度分布を示す２次元画像であり、下図は第１方向の照度分布を示す図である。
　図７（ａ）～７（ｄ）に示されるように、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．７倍未満では、照度分布が矩形にならない。一方、図７（ｅ）～７（ｆ）に示されるように、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１の１．７倍以上では、照度分布が矩形になる。発光装置１は、ＴＯＦセンサの光源として使用される場合、照度分布が矩形になることが好ましい。
　図８は、第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２との比率が１：１の場合のシミュレーションにより演算された照度分布を示す図である。図８（ａ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．０４倍である場合の照度分布を示す。図８（ｂ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．２２倍である場合の照度分布を示す。図８（ｃ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．４０倍である場合の照度分布を示す。図８（ｄ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．５８倍である場合の照度分布を示す。図８（ｅ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．７４倍である場合の照度分布を示す。図８（ｆ）は、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．９２倍である場合の照度分布を示す。図８（ａ）～８（ｆ）において、上図は発光装置１から出射されるレーザ光の照度分布を示す２次元画像であり、下図は第１方向の照度分布を示す図である。
　図８（ａ）～８（ｄ）に示されるように、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．７倍未満では、照度分布が矩形にならない。一方、図８（ｅ）～８（ｆ）に示されるように、ビーム径Φが第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の１．７倍以上では、照度分布が矩形になる。
　ＶＣＳＥＬ３から出射されるレーザ光の発散角は１５°～３０°程度であり、製造可能な第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の最小値は２０μm程度である。また、ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離ｈは、０．２ｍｍ～０．６ｍｍ程度である。ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離ｈの最小値である０．２ｍｍは、マイクロレンズ５１がボンディングワイヤ７に接触しない距離である。ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離ｈの最大値である０．６ｍｍは、小型化の観点から決定される距離である。なお、ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離ｈの好適値は、０．４ｍｍである。
　ビーム径Φは、ＶＣＳＥＬ３とマイクロレンズ５１の頂点との間の離隔距離ｈの最大値である０．６ｍｍ、ＶＣＳＥＬ３から出射されるレーザ光の発散角の最大値である３０°を式（１）に代入することにより演算される。ビーム径Φの第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の最大倍数である１６は、式（１）により演算されたビーム径Φを、第１ピッチＰＧ１及び第２ピッチＰＧ２の最小値である２０μｍで除することにより演算される。
　図９及び１０を参照して、マイクロレンズ５１の中心点から第１方向に頂点がオフセットするオフセット率の好適な範囲について説明する。
　図９は、マイクロレンズ５１の底面の中心点からの頂点のオフセット率を変化させたときの照度分布の変化を示す図である。図９（ａ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２がゼロの場合を示し、図９（ｂ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の５％である場合を示す。図９（ｃ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の１０％である場合を示し、図９（ｄ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の１５％である場合を示す。図９（ｅ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２０％である場合を示し、図９（ｆ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２５％である場合を示す。図９（ａ）～９（ｆ）において、上図は発光装置１から出射されるレーザ光が照射される照射領域であるスクリーン上に表示される画像の照度分布を示す２次元画像であり、下図は第１方向の照度分布を示す図である。
　図９に示す照度分布は、発光装置１と、画像が表示されるスクリーンとの間の離隔距離は５０ｃｍであり、画像が表示されるスクリーンは、一辺の長さが１００ｃｍの正方形状を有する。
　第１方向及び第２方向への中心点からの頂点のオフセット率がゼロから増加するに従って、スクリーンに表示される画像の照度分布は、略矩形の形状から角が丸くなり、略楕円形の形状に変形していく。
　表１は、発散角が第１方向の６０°の範囲内であり且つ第２方向が４５°の範囲内である領域の平均照射照度を示す。表１において、放射照度比は、第１方向及び第２方向への中心点からの頂点のオフセット率がゼロのときを１００％としたときのオフセット率の変化に応じた放射照度の比率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　放射照度比は、オフセット率が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２０％以下であるとき、９０％となり略矩形の形状を維持している。しかしながら、放射照度比は、オフセット率が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２５％であるとき、９０％未満となり略矩形の形状から略楕円の形状に変化している。したがって、オフセット率は、第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２０％以下であることが好ましい。
　図１０は、マイクロレンズ５１の底面の中心点からの頂点のオフセット率を変化させたときの干渉縞の分布の変化を示す図である。図１０（ａ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２がゼロの場合を示し、図１０（ｂ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の５％である場合を示す。図１０（ｃ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の１０％である場合を示し、図１０（ｄ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の１５％である場合を示す。図１０（ｅ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２０％である場合を示し、図１０（ｆ）は第１オフセット率Ｒ１及び第２オフセット率Ｒ２が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の２５％である場合を示す。図１０（ａ）～１０（ｆ）において、上図は発光装置１から出射されるレーザ光によりスクリーンに表示される画像の干渉縞の分布を示す２次元画像であり、下図は第１方向の干渉縞の強度分布を示す図である。
　第１方向及び第２方向への中心点からの頂点のオフセット率がゼロであるとき、スクリーンに表示される画像は、干渉縞が全面に亘って強い強度で分布している。一方、オフセット率が第１ピッチＰ１及び第２ピッチＰ２の５％以上であるとき、頂点のオフセット率がゼロであるときよりも干渉縞の強度が大幅に減少している。頂点のオフセット率が増加するに従って、干渉縞は徐々に減少している。
　発光装置１では、マイクロレンズ５１のオフセット率が５％以上であるとき、干渉縞は大幅に減少し、マイクロレンズ５１のオフセット率が２０％以下であるとき、放射照度比は９０％以上となる。したがって、マイクロレンズ５１のオフセット率は、５％以上２０％以下であることが好ましい。さらに、マイクロレンズ５１のオフセット率が５％以上であるとき、干渉縞は更に減少するので、マイクロレンズ５１のオフセット率は、１５％以上２０％以下であることが更に好ましい。
　（実施形態に係るマイクロレンズアレイの作用効果）
　マイクロレンズアレイ５は、基準パターン５２が隣接しながら繰り返し出現するように中心点から頂点がオフセットしたマイクロレンズ５１を配置することで、照射領域に照射される光の強度の均一性を向上させることができる。
　引用文献３等に記載される電子計算機により生成される乱数等によりレンズの頂点をランダムに配置する技術では、ランダムという不確定な要素に設計を依存することになり、設計者の意図しない結果が得られる場合があるから、設計者の意図した結果を得るためには、光学シミュレーションを繰り返す必要があり、設計負荷が膨大なものとなる恐れがある。つまり、レンズの頂点の配置を厳密に制御することは容易ではなく、ランダムに頂点を配置するレンズの指向性の制御は容易ではない。マイクロレンズアレイ５は、基準パターン５２が隣接しながら繰り返し出現するように配置することで、指向性を高精度且つ簡便に制御できる。さらに、ランダムに頂点を配置するレンズでは、光学シミュレーションを繰り返し実行して光学特性を最適化するために、設計コストが上昇するおそれがある。一方、マイクロレンズアレイ５では、基準パターン５２の設計により光学特性の最適化が図れるため、ランダムに頂点を配置するレンズよりも設計コストを抑制できる。
　また、基準パターン５２において、マイクロレンズ群５１０は、第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接するマイクロレンズ群５１０と頂点Ｔがオフセットする方向が直交するように配置されることで、照射領域に照射される光の強度の均一性を更に向上できる。
　また、マイクロレンズアレイ５では、第１マイクロレンズ群５１１における中心点Ｃと頂点Ｔとの間の第１オフセット距離Ｏ１は、第３マイクロレンズ群５１３における中心点Ｃと頂点Ｔとの間の第３オフセットＯ３距離と同一である。さらに、第２マイクロレンズ群５１２における中心点Ｃと頂点Ｔとの間の第２オフセット距離Ｏ２は、第４マイクロレンズ群５１４における中心点Ｃと頂点Ｔとの間の第４オフセット距離Ｏ４と同一である。マイクロレンズアレイ５は、反対方向にオフセットする第１オフセット距離Ｏ１と第３オフセット距離Ｏ３、及び第２オフセット距離Ｏ２と第４オフセット距離Ｏ４を同一にしてオフセットの規則性を高めることで、照射領域に照射される光の強度の均一性を更に向上できる。
　また、第１マイクロレンズ群５１１及び第３マイクロレンズ群５１３における第１オフセット比率Ｒ１及び第３オフセット比率Ｒ３は、第２マイクロレンズ群５１２及び第４マイクロレンズ群５１４における第２オフセット比率Ｒ２及び第４オフセット比率Ｒ４と同一である。マイクロレンズアレイ５は、第１オフセット比率Ｒ１及び第３オフセット比率Ｒ３と第２オフセット比率Ｒ２及び第４オフセット比率Ｒ４を同一としてオフセットの規則性を高めることで、照射領域に照射される光の強度の均一性を更に向上できる。
　さらに、マイクロレンズアレイ５は、第１オフセット比率Ｒ１及び第２オフセット比率Ｒ２を５％以上であり且つ２０％以下とすることで、干渉縞が抑制され照射領域に均一な強度を照射可能なレーザ光を出射することができる。
　さらに、基準パターン５２において、第１方向に配列されるマイクロレンズ５１は、第１オフセット距離Ｏ１の一列当たりの合計値が第３オフセット距離Ｏ３の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、第２オフセット距離Ｏ２の一列当たりの合計値が第４オフセット距離Ｏ４の一列当たりの合計値と同一になる。マイクロレンズアレイ５は、第１方向に配列される第１オフセット距離Ｏ１及び第３オフセット距離Ｏ３の一列当たりの合計値、及び第２オフセット距離Ｏ２及び第４オフセット距離Ｏ４の一列当たりの合計値を同一とすることで、照射領域に照射される光の強度の均一性を更に向上できる。
　さらに、基準パターン５２において、第２方向に配列されるマイクロレンズ５１は、第１オフセット距離Ｏ１の一列当たりの合計値が第３オフセット距離Ｏ３の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、第２オフセット距離Ｏ２の一列当たりの合計値が第４オフセット距離Ｏ４の一列当たりの合計値と同一になる。マイクロレンズアレイ５は、第２方向に配列される第１オフセット距離Ｏ１及び第３オフセット距離Ｏ３の一列当たりの合計値、及び第２オフセット距離Ｏ２及び第４オフセット距離Ｏ４の一列当たりの合計値を同一とすることで、照射領域に照射される光の強度の均一性を更に向上できる。
　また、発光装置１は、レーザ光がマイクロレンズ５１に達するときのビーム径は、マイクロレンズ群５１０の第１方向及び第２方向の配置ピッチの１．７倍以上であり且つ１６倍以下であるので、干渉縞が偏在せず、照射領域に均一な強度を照射できる。
　（実施形態に係るマイクロレンズアレイの変形例）
　図１～１０を参照して実施形態に係る発光装置及びマイクロレンズアレイの一例である発光装置１及びマイクロレンズアレイ５が説明されたが、実施形態に係るマイクロレンズアレイは、図１～１０を参照して説明された実施形態に限定されるものではない。
　例えば、第１マイクロレンズ群５１１の第１オフセット距離Ｏ１は第３マイクロレンズ群５１３の第３オフセット距離Ｏ３と相違してもよく、第２マイクロレンズ群５１２の第２オフセット距離Ｏ２は第４マイクロレンズ群５１４の第４オフセット距離４と相違してもよい。
　また、複数のマイクロレンズ５１は、凸レンズであるが、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、複数のマイクロレンズは、凹レンズであってもよい。
　また、マイクロレンズアレイ５では、基準パターン５２は、４行４列の合計１６個のマイクロレンズ群５１０を含むが、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、基準パターンに含まれるマイクロレンズ群の数は、４行４列の合計１６個に限定されない。
　図１１は、第１変形例に係る基準パターンを示す図である。
　基準パターン５３は、第１方向及び第２方向に３列ずつ計９個のマイクロレンズ群５１０を含む。基準パターン５３には、２個の第１マイクロレンズ群５１１、３個の第２マイクロレンズ群５１２、２個の第３マイクロレンズ群５１３及び２個の第４マイクロレンズ群５１４が含まれる。
　基準パターン５３において、第１マイクロレンズ群５１１～第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれは、第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接するマイクロレンズ群と頂点がオフセットする方向が直交するように配置される。
　図１２は、第２変形例に係る基準パターンを示す図である。
　基準パターン５４は、第１方向及び第２方向に５列ずつ計２５個のマイクロレンズ群５１０を含む。基準パターン５４には、６個の第１マイクロレンズ群５１１、７個の第２マイクロレンズ群５１２、６個の第３マイクロレンズ群５１３及び６個の第４マイクロレンズ群５１４が含まれる。
　基準パターン５４において、第１マイクロレンズ群５１１～第４マイクロレンズ群５１４のそれぞれは、第１方向、第２方向、第３方向及び第４方向に隣接するマイクロレンズ群と頂点がオフセットする方向が直交するように配置される。
　なお、基準パターン５２～５４は、第１方向及び第２方向に同一数のマイクロレンズ群５１０が配列されるが、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、第１方向に配列されるマイクロレンズ群５１０の数は、第２方向に配列されるマイクロレンズ群５１０の数と異なってもよい。
　図１３は、実施形態に係る基準パターン５２、第１変形例に係る基準パターン５３及び第２変形例に係る基準パターン５４のそれぞれの照度分布の比較結果を示す図である。図１３（ａ）は３行３列のマイクロレンズ群５１０を含む基準パターン５３の配列を示し、図１３（ｂ）は４行４列のマイクロレンズ群５１０を含む基準パターン５２の配列を示し、図１３（ｃ）は５行５列のマイクロレンズ群５１０を含む基準パターン５４の配列を示す。図１３（ｄ）は基準パターン５３の照度分布を示し、図１３（ｅ）は基準パターン５２の照度分布を示し、図１３（ｆ）は基準パターン５４の照度分布を示す。
　図１３（ａ）の矢印Ａで示されるように、基準パターン５３では、隣接する基準パターン５３のマイクロレンズ群５１０と一辺が接するマイクロレンズ群５１０のオフセット方向は、互いに反対方向に向くように配置されて、互いに直交しない。基準パターン５３では、隣接する基準パターン５３のマイクロレンズ群５１０と一辺が接するマイクロレンズ群５１０のオフセット方向が互いに直交せずに配置されるので、基準パターン５２よりも干渉縞が生じ易い。
　図１３（ｃ）の矢印Ｂで示されるように、基準パターン５４では、隣接する基準パターン５４のマイクロレンズ群５１０と一辺が接するマイクロレンズ群５１０のオフセット方向は、同一方向に向く、又は互いに反対方向に向くように配置されて、互いに直交しない。基準パターン５４では、隣接する基準パターン５４のマイクロレンズ群５１０と一辺が接するマイクロレンズ群５１０のオフセット方向が同一方向に向くように配置されるパターンを含むので、基準パターン５３よりも更に干渉縞が生じ易い。
　図１３（ｂ）の矢印Ｃで示されるように、基準パターン５２では、隣接する基準パターン５３に含まれるマイクロレンズ群５１０のオフセット方向は、全て直交するように配置されるので、基準パターン５３及び５４よりも干渉縞が生じ難い。
　偶数列のマイクロレンズ群５１０を含む基準パターン５２の照度分布は、奇数列のマイクロレンズ群５１０を含む基準パターン５３及び基準パターン５４の照度分布よりも歪みが小さく、基準パターンは、奇数列よりも偶数列のマイクロレンズ群５１０を含む方が好ましい。
　また、基準パターンにおいて、第１方向及び第２方向のそれぞれに配列されるマイクロレンズ群の数は、４以上の偶数であることが好ましい。基準パターンにおいて、第１方向及び第２方向のそれぞれに配列されるマイクロレンズ群の数は、４又は８であることが更に好ましい。第１方向及び第２方向のそれぞれに配列されるマイクロレンズ群の数が８である基準パターンは、基準パターン５２を４つ配置することで形成される。
　また、複数のマイクロレンズ５１では、隣接すマイクロレンズ群５１０の頂点がそれぞれ所定方向にオフセットする基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されている。しかしながら、実施形態に係るマイクロレンズアレイでは、隣接するマイクロレンズ５１の頂点がそれぞれ所定方向にオフセットする基準パターンが、第１方向及び第２方向に繰り返し出現するように形成されてもよい。
　図１４（ａ）は第３変形例に係る基準パターンを示す図であり、図１４（ｂ）は第３変形例に係る基準パターンを有するマイクロレンズアレイのシミュレーションにより演算された照度分布を示す図である。
　第３変形例に係る基準パターン５５は、第１方向及び第２方向に４列ずつ計１６個のマイクロレンズ５１を含む。基準パターン５５には、２個の第１マイクロレンズ群５１１、３個の第２マイクロレンズ群５１２、２個の第３マイクロレンズ群５１３及び２個の第４マイクロレンズ群５１４が含まれる。
　基準パターン５５では、基準パターン５２～５４と同様に、強度の均一性が高い光を照射領域に照射することができる。

Claims (15)

  1. 　第１方向に伸延する平行に配置された一対の辺、及び前記第１方向と直交する第２方向に伸延する平行に配置された一対の辺を有する矩形状の平面形状を有する基材と、
    　前記基材に配置された複数のマイクロレンズと、を有し、
    　前記複数のマイクロレンズのそれぞれの立体形状の底面の形状は、矩形形状であり、
    　前記複数のマイクロレンズは、前記基材に前記第１方向及び前記第２方向に整列して配置され、
    　前記複数のマイクロレンズのそれぞれの頂点は、前記底面の中心点より前記第１方向、前記第２方向、前記第１方向と逆方向の第３方向、及び前記第２方向と逆方向の第４方向の何れか１つのオフセット方向に所定量だけオフセットして配置され、
    　前記複数のマイクロレンズは、前記マイクロレンズを複数含む基準パターンが、前記第１方向及び前記第２方向に繰り返し出現するように形成されている、
    　ことを特徴とするマイクロレンズアレイ。
  2. 　前記基準パターンにおいて、隣接する前記マイクロレンズは、前記オフセット方向が相違する、請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
  3. 　前記基準パターンは、前記オフセット方向が同一である前記複数のマイクロレンズによりそれぞれが形成される複数のマイクロレンズ群を含み、
    　隣接する前記マイクロレンズ群に含まれる前記マイクロレンズは、前記オフセット方向が相違する、請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
  4. 　前記基準パターンにおいて、前記マイクロレンズ群のそれぞれは、前記第１方向、前記第２方向、前記第３方向及び前記第４方向に隣接する前記マイクロレンズ群の前記オフセット方向と前記オフセット方向が直交するように配置される、請求項３に記載のマイクロレンズアレイ。
  5. 　前記中心点と前記第１方向にオフセットした前記頂点との間の第１オフセット距離は、前記中心点と前記第３方向にオフセットした前記頂点との間の第３オフセット距離と同一であり、
    　前記中心点と前記第２方向にオフセットした前記頂点との間の第２オフセット距離は、前記中心点と前記第４方向にオフセットした前記頂点との間の第４オフセット距離と同一である、請求項４に記載のマイクロレンズアレイ。
  6. 　前記第１方向に配列される前記マイクロレンズの配置ピッチである第１ピッチに対する第１オフセット距離の比率である第１オフセット比率は、前記第２方向に配列される前記マイクロレンズの配置ピッチである第２ピッチに対する第２オフセット距離の比率である第２オフセット比率と同一である、請求項５に記載のマイクロレンズアレイ。
  7. 　前記第１オフセット比率及び前記第２オフセット比率は、５％以上であり且つ２０％以下である、請求項６に記載のマイクロレンズアレイ。
  8. 　前記基準パターンにおいて、前記第１方向に配列される前記マイクロレンズ群は、前記第１オフセット距離の一列当たりの合計値が前記第３オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、前記第２オフセット距離の一列当たりの合計値が前記第４オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になるように、配置される、請求項５～７の何れか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
  9. 　前記基準パターンにおいて、前記第２方向に配列される前記マイクロレンズ群は、前記第１オフセット距離の一列当たりの合計値が前記第３オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になり、且つ、前記第２オフセット距離の合一列当たりの計値が前記第４オフセット距離の一列当たりの合計値と同一になるように、配置される、請求項８に記載のマイクロレンズアレイ。
  10. 　前記基準パターンは、少なくとも１６個の前記マイクロレンズ群を含み、
    　前記基準パターンにおいて、前記第１方向に配列される前記マイクロレンズ群の数は４以上の偶数であり、且つ、前記第２方向に配列される前記マイクロレンズ群の数は４以上の偶数である、請求項３～９の何れか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
  11. 　前記基準パターンにおいて、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに配列される前記マイクロレンズ群の数は、４又は８である、請求項１０に記載のマイクロレンズアレイ。
  12. 　基板と、
    　前記基板に配置され、格子状に配置されたエミッタからレーザ光を出射する複数の半導体レーザを有する光源と、
    　前記光源の上方に配置されたマイクロレンズアレイと、を有し、
    　前記マイクロレンズアレイは、
    　　第１方向に伸延する平行に配置された一対の辺、及び前記第１方向と直交する第２方向に伸延する平行に配置された一対の辺を有する矩形状の平面形状を有する基材と、
    　　前記基材に配置された複数のマイクロレンズと、を有し、
    　　前記複数のマイクロレンズのそれぞれの立体形状の底面は、矩形状であり、
    　　前記複数のマイクロレンズは、前記基材に前記第１方向及び前記第２方向に整列して配置され、
    　　前記複数のマイクロレンズのそれぞれの頂点は、底面の中心点より前記第１方向、前記第２方向、前記第１方向と逆方向の第３方向、及び、前記第２方向と逆方向の第４方向の何れか１つのオフセット方向に所定量だけオフセットして配置され、
    　　前記複数のマイクロレンズは、前記マイクロレンズを複数含む基準パターンが、前記第１方向及び前記第２方向に繰り返し出現するように形成されている、ことを特徴とする発光装置。
  13. 　前記基準パターンにおいて、隣接するマイクロレンズは、前記オフセット方向が相違する、請求項１２に記載の発光装置。
  14. 　前記基準パターンは、オフセット方向が同一である前記マイクロレンズによりそれぞれが形成される複数のマイクロレンズ群を含み、
    　隣接する前記マイクロレンズ群に含まれるマイクロレンズは、オフセット方向が相違する、請求項１２に記載の発光装置。
  15. 　前記光源が出射するレーザ光が前記頂点に達するときのビーム径は、前記マイクロレンズ群の前記第１方向及び前記第２方向の配置ピッチのそれぞれの１．７倍以上であり且つ１６倍以下である、請求項１４に記載の発光装置。
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