WO2022102447A1 - 照明装置および測距装置 - Google Patents

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基 木村
高志 小林
達矢 大岩
嘉倫 徐
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a lighting device using, for example, a surface emitting semiconductor laser as a light emitting element, and a distance measuring device provided with the lighting device.
  • One of the distance measuring methods is the spatial propagation time measurement (Time of Flight; ToF) method of light.
  • ToF the distance is measured by measuring the time until the light emitted from the light emitting part such as a laser to the object is reflected and returned.
  • Direct-ToF method a short pulse light having a pulse width of 1 nsec or the like is irradiated, and the time until it returns is measured.
  • Indirect-ToF method light modulated by a continuous square wave or sine wave is irradiated, and the phase change of the returned light is measured.
  • light having a frequency such as 20 MHz or 100 MHz is used. In either case, the higher the modulation speed, the higher the distance measurement accuracy, so it is necessary to provide a drive circuit for driving the light emitting unit at such a high frequency.
  • Patent Document 1 discloses an optical projector capable of uniform irradiation and spot irradiation by adjusting the position of a collimator lens.
  • the conventional light emitting element is provided with electrodes common to all of the plurality of light emitting parts. In this case, all the light emitting parts are driven at the same time, and it is not possible to make only a part of the plurality of light emitting parts emit light.
  • an object of the present technology is to provide a lighting device and a distance measuring device suitable for driving each light emitting unit group in a light emitting element provided with a plurality of light emitting unit groups.
  • the lighting device includes a light emitting element and a drive circuit.
  • the light emitting element includes a plurality of first light emitting parts, a plurality of second light emitting parts, a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of said light emitting elements.
  • a first upper electrode connected to the first light emitting unit and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting units are provided.
  • the drive circuit defines a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode, and a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively.
  • the drive circuit is electrically connected to the first upper electrode, and is electrically connected to the first drive unit for driving the plurality of first light emitting units and the second upper electrode.
  • a second driving unit that drives a plurality of second light emitting units may be included.
  • the drive circuit may include a drive unit connected to the lower electrode and driving the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units. Lighting equipment.
  • the light emitting element includes a first light emitting unit group including a plurality of first light emitting unit rows connected by a first wiring in which the plurality of first light emitting units are in contact with the first upper electrode, and the plurality of light emitting units.
  • the second light emitting unit of the above has a second light emitting unit group including a plurality of second light emitting unit rows connected by a second wiring in contact with the second upper electrode.
  • the direction of the current flowing through the first light emitting unit row differs among the plurality of first light emitting unit rows, and the direction of the current flowing through the second light emitting unit row is different among the plurality of first light emitting unit rows. May differ between.
  • the first light emitting part row and the second light emitting part row are parallel to each other, and the first light emitting part row and the second light emitting part row are arranged so as to alternate with each other.
  • the first light emitting unit group is adjacent to the first light emitting unit row via the first light emitting unit row in which a current flows in the first direction and the second light emitting unit row, and the first light emitting unit row is adjacent to the first light emitting unit row.
  • the second light emitting unit group is adjacent to the second light emitting unit row via the first light emitting unit row and the second light emitting unit row in which a current flows in the first direction, and the second light emitting unit group is adjacent to the second light emitting unit row. It may include a second row of light emitting parts in which a current flows in the direction of.
  • the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units may be vertical resonator type surface emitting laser elements.
  • the above lighting device A first optical member that emits a plurality of first lights emitted from the plurality of first light emitting units and a plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units in substantially parallel manner.
  • the plurality of first lights and the plurality of second lights are formed as light having at least one beam shape of the plurality of first lights and the plurality of second lights and having different beam shapes from each other.
  • a second optical member that emits light may be further provided.
  • the plurality of first lights emitted from the plurality of first light emitting units are irradiated to the irradiation target in the form of spots independent of each other.
  • the plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units are superimposed on the irradiation target with the second light emitted from the second light emitting units which are partially adjacent to each other.
  • a predetermined range may be irradiated substantially uniformly.
  • the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units may have different light emitting areas from each other.
  • the light emitting area of the plurality of first light emitting units may be smaller than the light emitting area of the plurality of second light emitting units.
  • the first optical member may be a collimator lens.
  • the second optical member may be a microlens array.
  • the microlens array may have two types of lenses having different radii of curvature.
  • the second optical member may be a diffractive optical element.
  • the diffractive optical element may be a Fresnel lens or a binary lens.
  • the above lighting device It is arranged on the optical path of the plurality of first lights and the plurality of second lights, and refracts or diffracts the plurality of first lights to increase the number of spots irradiated to the irradiation target. Even if the third optical member is further provided, the overlap range with the second light emitted from the adjacent second light emitting unit is increased by refracting or diffracting the plurality of second lights. good.
  • the lighting device includes a light emitting element, a drive circuit, a first optical member, and a second optical member.
  • the light emitting element includes a plurality of first light emitting parts, a plurality of second light emitting parts, a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of said light emitting elements.
  • a first upper electrode connected to the first light emitting unit and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting units are provided.
  • the drive circuit defines a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode, and a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively.
  • the first optical member makes the plurality of first lights emitted from the plurality of first light emitting units and the plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units substantially parallel to each other. And emit.
  • the second optical member forms and emits a beam shape of the plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units.
  • the distance measuring device includes a lighting device that emits light to an object, a light receiving unit that detects light received from the object, and the reflected light. It is provided with a ranging unit that measures the distance to the object based on the time required for receiving light.
  • the lighting device includes a light emitting element and a drive circuit.
  • the light emitting element includes a plurality of first light emitting parts, a plurality of second light emitting parts, a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of said light emitting elements.
  • a first upper electrode connected to the first light emitting unit and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting units are provided.
  • the drive circuit defines a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode, and a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively.
  • FIG. 1 shows an example of the structure of the drive circuit of the said lighting apparatus. It is a top view which shows an example of the wiring pattern of the 1st light emitting part and the 2nd light emitting part of the said light emitting element. It is a top view which shows an example of the wiring pattern of the 1st light emitting part and the 2nd light emitting part of the said light emitting element. It is a top view which shows the partial structure of FIG. It is a schematic diagram which shows the direction of the current flowing through the 2nd light emitting part row in the wiring pattern shown in FIG. It is a top view which shows an example of the wiring pattern of the 1st light emitting part and the 2nd light emitting part of the said light emitting element.
  • FIG. 32 It is a top view which shows the partial structure of FIG. 32. It is a schematic diagram which shows the direction of the current flowing through the 2nd light emitting part row in the wiring pattern shown in FIG. 32. It is a schematic diagram which shows an example of a light emission sequence in a general ranging device. It is a schematic diagram which shows an example of the light emission sequence in the lighting apparatus which concerns on embodiment of this technique. It is a schematic diagram which shows an example of the light emission sequence in the lighting apparatus which concerns on embodiment of this technique. It is a schematic diagram which shows an example of the light emission sequence in the lighting apparatus which concerns on embodiment of this technique. It is a figure explaining the beam forming function in the modification 1 of this technique.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of the configuration of the diffractive optical element shown in FIG. 42. It is a figure which shows an example of the plane pattern of the lens part of the diffractive optical element shown in FIG. 43. It is a figure which shows the cross-sectional pattern of the lens part of the diffractive optical element shown in FIG.
  • FIG. 43 It is a figure which shows the irradiation pattern at the time of the uniform irradiation to the object through the diffractive optical element shown in FIG. 43. It is a figure showing another example of the cross-sectional pattern of the lens part of the diffractive optical element shown in FIG. 42. It is a figure which shows the irradiation pattern at the time of the uniform irradiation to the object through the diffractive optical element shown in FIG. 47. It is a figure which shows another example of the plane pattern of the lens part of the diffractive optical element shown in FIG. 42. It is an enlarged view of the plane pattern of the lens part of the diffractive optical element shown in FIG. 42.
  • FIG. 49 It is a figure which shows the irradiation pattern at the time of the uniform irradiation to the object through the diffractive optical element shown in FIG. 49. It is sectional drawing which shows an example of the schematic structure of the lighting apparatus which concerns on the modification 4 of this technique. It is a figure which shows the irradiation position of the light which irradiates an object from the light emitting part for spot irradiation and the light emitting part for uniform irradiation. It is a figure which shows the irradiation position of the light emitted from the light emitting part for spot illumination through the diffraction grating shown in FIG. 51 with respect to an object.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the lighting device shown in FIG. 53. It is a schematic diagram which shows the other example of the cross-sectional structure of the light emitting element in the modification 6 of this technique. It is a schematic diagram which shows the other example of the cross-sectional structure of the light emitting element in the modification 6 of this technique. It is a schematic diagram which shows the other example of the cross-sectional structure of the light emitting element in the modification 6 of this technique. It is a schematic diagram which shows the other example of the cross-sectional structure of the light emitting element in the modification 6 of this technique.
  • Embodiment (Example of a lighting device provided with a microlens array as an optical element having a beam forming function) 1-1. Configuration of lighting equipment 1-2. Driving method of lighting equipment 1-3. Wiring pattern of the first light emitting part and the second light emitting part 1-4. Light emission sequence of lighting equipment 1-5. Configuration of distance measuring device 1-6. Action / effect 2. Modification 2-1.
  • Modification 1 (Other examples of the positional relationship between each light emitting part and the microlens array) 2-2.
  • Modification 2 (Other examples of microlens array configuration) 2-3.
  • Modification 3 (Example of using a diffractive optical element as an optical element having a beam forming function) 2-4.
  • Modification 4 (an example in which a grating is placed after the collimator lens) 2-5.
  • Modification 5 Example in which a back-emission type surface-emitting laser is used as a light-emitting element) 2-6.
  • Modification 6 (Other examples of the configuration of the light emitting element)
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a schematic configuration of a lighting device (lighting device 1) according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a distance measuring device (distance measuring device 100) provided with the lighting device 1 shown in FIG.
  • the lighting device 1 according to the present embodiment includes a light emitting element 11, and among the lights L1 and L2 emitted from the light emitting element 11, for example, the beam shape of the light L2 is formed to form an irradiation target 1000, for example. , Spot irradiation as shown in FIG. 3, uniform irradiation as shown in FIG. 4, and simultaneous irradiation as shown in FIG.
  • the lighting device 1 includes, for example, a light emitting element 11, a microlens array 12, a collimator lens 13, and a diffracting element 14.
  • the microlens array 12, the collimator lens 13, and the diffractive element 14 are arranged in this order, for example, on the optical path of the light (lights L1 and L2) emitted from the light emitting element 11.
  • the light emitting element 11 and the microlens array 12 are held by, for example, the holding unit 21, and the collimator lens 13 and the diffracting element 14 are held by, for example, the holding unit 22.
  • the holding unit 21 has, for example, a common terminal 23, a first light emitting unit terminal 24, and a second light emitting unit terminal 25 on a surface 21S2 opposite to the surface 21S1 that holds the light emitting element 11 and the microlens array 12.
  • a common terminal 23 a first light emitting unit terminal 24, and a second light emitting unit terminal 25 on a surface 21S2 opposite to the surface 21S1 that holds the light emitting element 11 and the microlens array 12.
  • the light emitting element 11 has a plurality of light emitting units, and each light emitting unit is a vertical cavity type surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
  • the plurality of light emitting units include a plurality of first light emitting units 110 used for spot irradiation and a plurality of second light emitting units 120 used for uniform irradiation.
  • the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 are electrically separated from each other and are arranged in an array on the substrate 130.
  • the light emitting unit group composed of the plurality of first light emitting units 110 is referred to as the first light emitting unit group 161 and the light emitting unit group consisting of the plurality of second light emitting units 120 is referred to as the second light emitting unit group 162 (see FIG. 6).
  • the plurality of first light emitting units 110 and the plurality of second light emitting units 120 are electrically connected to each other.
  • the plurality of first light emitting units 110 are nth (for example, 12 in FIG. 6) extending in one direction (for example, the Y-axis direction).
  • a plurality of (for example, nine in FIG. 6) first light emitting unit rows X (first light emitting unit rows X1 to X9) composed of one light emitting unit 110 are configured, that is, the first light emitting unit group 161 has a plurality of first light emitting units. 1 Includes light emitting unit row X.
  • the plurality of second light emitting units 120 are composed of m (for example, 12 in FIG. 6) second light emitting units 120 extending in one direction (for example, the Y-axis direction) (for example, in FIG. 6). 9) second light emitting unit rows Y (second light emitting unit rows Y1 to Y9), that is, the second light emitting unit group 162 includes a plurality of second light emitting unit rows Y.
  • the first light emitting unit row X and the second light emitting unit row Y are alternately arranged on the substrate 130 having a rectangular shape, and the first light emitting unit row X is arranged.
  • the second light emitting unit row Y is provided, for example, along the other side facing one side of the substrate 130. Each is electrically connected to the two electrode pads 250.
  • FIG. 6 shows an example in which each first light emitting unit row X and each second light emitting unit row Y are arranged alternately, but the present invention is not limited to this.
  • the number of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 can be arranged arbitrarily depending on the number of desired light emitting points, the position, and the amount of light output, respectively.
  • FIG. 7 is an enlarged representation of a part of the arrangement of the first light emitting unit row X and the second light emitting unit row Y shown in FIG.
  • the first light emitting unit row X is formed by connecting a plurality of first light emitting units 110 by a first wiring 111.
  • the first wiring 111 is in contact with the upper electrode 151 (see FIG. 8) included in the first light emitting unit 110 and is electrically connected to the first light emitting unit 110.
  • the second light emitting unit row Y is formed by connecting a plurality of second light emitting units 120 by a second wiring 112.
  • the second wiring 112 is in contact with the upper electrode 151 (see FIG. 8) included in the second light emitting unit 120 and is electrically connected to the second light emitting unit 120.
  • the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 have different light emitting areas (OA diameters W3 and W4).
  • the light emitting area (OA diameter W3) of the first light emitting unit 110 for spot irradiation is preferably smaller than the light emitting area (OA diameter W4) of the second light emitting unit 120 for uniform irradiation.
  • the light beam for spot irradiation (laser beam L110, see FIG. 13) emitted from the first light emitting unit 110 is focused smaller, and the object is irradiated with a smaller spot. Is possible.
  • the light beam for uniform irradiation (laser beam L120, see FIG. 13) emitted from the second light emitting unit 120 can irradiate a wider range, and is more uniform with respect to the irradiation target 1000. , High output uniform irradiation is possible.
  • the opening width W1 of the wiring connecting each of the first light emitting units 110 becomes smaller than the opening width W2 of the wiring connecting each of the second light emitting units 120.
  • FIG. 8 schematically shows an example of the cross-sectional configuration of the light emitting unit (first light emitting unit 110 and second light emitting unit 120) of the light emitting element 11.
  • the light emitting element 11 is a surface emitting type vertical resonator type surface emitting laser.
  • the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 have a lower DBR layer 141, a lower spacer layer 142, an active layer 143, an upper spacer layer 144, and an upper portion, respectively, on one surface (surface (surface 130S1)) side of the substrate 130. It has a semiconductor layer 140 including a DBR layer 145 and a contact layer 146 in this order.
  • the upper part of the semiconductor layer 140 specifically, a part of the lower DBR layer 141, the lower spacer layer 142, the active layer 143, the upper spacer layer 144, the upper DBR layer 145 and the contact layer 146 have a columnar mesa portion 147. It has become.
  • the substrate 130 is, for example, an n-type GaAs substrate.
  • the n-type impurity include silicon (Si) and selenium (Se).
  • the semiconductor layer 140 is composed of, for example, an AlGaAs-based compound semiconductor.
  • the AlGaAs-based compound semiconductor contains at least aluminum (Al) and gallium (Ga) among the 3B group elements in the short periodic table and at least arsenic (As) among the 5B group elements in the short periodic table.
  • a compound semiconductor is formed of, for example, an AlGaAs-based compound semiconductor.
  • the lower DBR (Distributed Bragg Reflector) layer 141 is formed by alternately stacking a low refractive index layer and a high refractive index layer (neither of them is shown).
  • the low refractive index layer is composed of, for example, n-type Al x-1 Ga 1-x1 As ( 0 ⁇ x1 ⁇ 1) having a thickness of ⁇ 0/4 n1 ( ⁇ is an emission wavelength and n1 is a refractive index). ..
  • the high refractive index layer is composed of, for example, n-type Al x-2 Ga 1-x2 As ( 0 ⁇ x2 ⁇ x1) having a thickness of ⁇ 0/4 n2 (n2 is a refractive index).
  • the lower spacer layer 142 is composed of, for example, n-type Al x-3 Ga 1-x3 As (0 ⁇ x3 ⁇ 1).
  • the active layer 143 is composed of, for example, an undoped n-type Al x-4 Ga 1-x 4As (0 ⁇ x4 ⁇ 1).
  • the upper spacer layer 144 is composed of, for example, p-type Al x-5 Ga 1-x5 As (0 ⁇ x5 ⁇ 1). Examples of the p-type impurity include zinc (Zn), magnesium (Mg), beryllium (Be) and the like.
  • the upper DBR (Distributed Bragg Reflector) layer 145 is formed by alternately laminating low refractive index layers and high refractive index layers (neither of which is shown).
  • the low refractive index layer is composed of, for example, p-type Al x6 Ga 1-x6 As ( 0 ⁇ x6 ⁇ 1) having a thickness of ⁇ 0/4 n3 (n3 is a refractive index).
  • the high refractive index layer is composed of, for example, p-type Al x7 Ga 1-x7 As ( 0 ⁇ x7 ⁇ x6) having a thickness of ⁇ 0/4 n4 (n4 is a refractive index).
  • the contact layer 16 is composed of, for example, p-type Al x8 Ga 1-x8 As (0 ⁇ x8 ⁇ 1).
  • the light emitting element 11 is further provided with a current constriction layer 148 and a buffer layer 149.
  • the current constriction layer 148 and the buffer layer 149 are provided in the upper DBR layer 145.
  • the current constriction layer 148 is formed at a position away from the active layer 143 in relation to the buffer layer 149.
  • the current constriction layer 148 is provided, for example, in the upper DBR layer 145 at a portion of the low refractive index layer, for example, several layers away from the active layer 143 side, in place of the low refractive index layer.
  • the current constriction layer 148 has a current injection region 148A and a current constriction region 148B.
  • the current injection region 148A is formed in the central region in the plane, and corresponds to the light emitting area (OA diameters W3 and W4) of the first light emitting units 110 and 120 described above.
  • the current constriction region 148B is formed in the peripheral edge of the current injection region 148A, that is, the outer edge region of the current constriction layer 148, and has an annular shape.
  • the current injection region 148A is composed of, for example, a p-type Al x9 Ga 1-x9 As (0.98 ⁇ x9 ⁇ 1).
  • the current constriction region 148B is composed of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and for example, an oxidized layer (not shown) composed of p-type Al x9 Ga 1-x9 As is provided in the mesa portion 17. It was obtained by oxidizing from the side surface. As a result, the current constriction layer 148 has a function of constricting the current.
  • the buffer layer 149 is formed closer to the active layer 143 in relation to the current constriction layer 148.
  • the buffer layer 149 is formed adjacent to the current constriction layer 148. As shown in FIG. 8, for example, the buffer layer 149 is formed in contact with the surface (lower surface) of the current constriction layer 148 on the active layer 143 side.
  • a thin layer having a thickness of, for example, several nm may be provided between the current constriction layer 148 and the buffer layer 149.
  • the buffer layer 149 is provided, for example, in the upper DBR layer 145 at a portion of the high refractive index layer, for example, several layers away from the current constriction layer 148, in place of the high refractive index layer.
  • the buffer layer 149 has an unoxidized region and an oxidized region (neither is shown).
  • the unoxidized region is mainly formed in the central region in the plane, and is formed, for example, in the portion in contact with the current injection region 148A.
  • the oxidized region is formed on the peripheral edge of the unoxidized region 19A and has an annular shape.
  • the oxidized region is mainly formed in the outer edge region in the plane, and is formed, for example, in the portion in contact with the current constriction region 148B.
  • the oxidized region is formed unevenly toward the current constriction layer 148 in a portion other than the portion corresponding to the outer edge of the buffer layer 149.
  • the unoxidized region is composed of a semiconductor material containing Al, for example, p-type Al x10 Ga 1-x10 As (0.85 ⁇ x10 ⁇ 0.98) or p-type InAl x11 GaAs (0.85 ⁇ x11). It is composed of ⁇ 0.98).
  • the oxidized region is composed of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), for example, an oxidized layer (not shown) composed of p-type Al x10 Ga 1-x10 As or p-type InAl x11 GaAs. It was obtained by oxidizing from the side surface side and the oxidized layer side of the mesa portion 147.
  • the oxidized layer of the buffer layer 149 has a higher oxidation rate than the lower DBR layer 141 and the upper DBR layer 145, and has a slower oxidation rate than the oxidized layer of the current constriction layer 148. It is configured.
  • An annular upper electrode 151 having an opening (light ejection port R) at least in a region facing the current injection region 148A is formed on the upper surface of the mesa portion 147 (the upper surface of the contact layer 146). Further, an insulating layer (not shown) is formed on the side surface of the mesa portion 147 and the peripheral surface thereof.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the upper electrode 151, the first wiring 111, and the second wiring 112.
  • the upper electrode 151 included in the first light emitting unit 110 is referred to as the first upper electrode 151A
  • the upper electrode 151 included in the second light emitting unit 120 is referred to as the second upper electrode 151B.
  • the first upper electrode 151A comes into contact with the first wiring 111 and is electrically connected to the first electrode pad 240 via the first wiring 111.
  • the second upper electrode 151B comes into contact with the second wiring 112 and is electrically connected to the second electrode pad 250 via the second wiring 112.
  • the first electrode pad 240 is electrically connected to the first light emitting portion terminal 24 provided on the back surface (surface 21S2) of the holding portion 21, and the second electrode pad 250 is provided on the back surface (surface 21S2) of the holding portion 21. It is electrically connected to the second light emitting unit terminal 25 (see FIG. 1).
  • the lower electrode 152 is provided on the other surface of the substrate 130 (the back surface (surface 130S2)).
  • the lower electrode 152 is uniformly provided on the back surfaces of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, and the lower electrode 152 is uniformly provided. It is electrically connected to the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, and is also electrically connected to the common terminal 23 provided on the back surface (surface 21S2) of the holding unit 21.
  • the first light emitting unit 110 is electrically connected to the common terminal 23 and the first light emitting unit terminal 24, and the second light emitting unit 120 is electrically connected to the common terminal 23 and the second light emitting unit terminal 25.
  • the common terminal 23 is, for example, the cathode of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120
  • the first light emitting unit terminal 24 is the anode of the first light emitting unit 110
  • the second light emitting unit terminal 25 is the second light emitting unit 120. It is an anode.
  • the common terminal 23 is the anode of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120
  • the first light emitting unit terminal 24 is the cathode of the first light emitting unit 110
  • the second light emitting unit terminal 25 is the second light emitting unit 120. It may be a cathode.
  • the upper electrode 151, the first electrode pad 240, and the second electrode pad 250 are formed by laminating, for example, titanium (Ti), platinum (Pt), and gold (Au) in this order, and are formed by laminating titanium (Ti), platinum (Pt), and gold (Au) in this order. It is electrically connected to the contact layer 146 of the above.
  • the lower electrode 152 has a structure in which, for example, an alloy of gold (Au) and germanium (Ge), nickel (Ni) and gold (Au) are laminated in order from the substrate 130 side, and the substrate 130 and the lower electrode 152 are electrically connected. It is connected to the.
  • the light emitting element 11 has the above configuration.
  • the lower DBR layer 141 side is n-type and the upper DBR layer 145 side is p-type, but this conduction type may be opposite, that is, the lower DBR layer 141 side is p-type and the upper DBR layer 145 side is p-type. It may be n-type.
  • the microlens array 12 forms and emits the beam shape of at least one of the lights (laser beam L110 and laser beam L120) emitted from the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120. It is a thing.
  • This microlens array 12 corresponds to a specific example of the "second optical member" of the present disclosure.
  • FIG. 10A schematically shows an example of the planar configuration of the microlens array 12, and
  • FIG. 10B schematically shows the cross-sectional configuration of the microlens array 12 in the I-I line shown in FIG. 10A. It is a thing.
  • the microlens array 12 has a plurality of microlenses arranged in an array, and has a plurality of lens portions 12A and a parallel flat plate portion 12B.
  • the parallel flat plate portion 12B is the first so that the lens portion 12A faces the second light emitting portion 120 and as shown in FIG. 11B. It is arranged so as to face the light emitting unit 110.
  • the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 is refracted by the lens surface of the lens unit 12A to form, for example, a virtual light emitting point P2'in the microlens array 12. ..
  • the light emitted from the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 by the light emitting point P2 of the second light emitting unit 120 at the same height as the light emitting point P1 of the first light emitting unit 110 (laser beam L110, The laser beam L120) will be displaced in the optical axis direction (for example, the Z-axis direction).
  • the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 is, for example, spot-shaped irradiation as shown in FIGS. 3 and 13. Form a pattern.
  • the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 is, for example, partially superimposed on the laser beam L120 emitted from the adjacent second light emitting unit 120 as shown in FIGS. 4 and 13. , Form an irradiation pattern that irradiates a predetermined range with substantially uniform light intensity.
  • the lighting device 1 by switching between the light emission of the first light emitting unit 110 and the light emission of the second light emitting unit 120, it is possible to switch between spot irradiation and uniform irradiation.
  • FIG. 12 shows an example in which the microlens array 12 functions as a relay lens, but the present invention is not limited to this.
  • the virtual light emitting point P2'of the second light emitting unit 120 may be formed between the second light emitting unit 120 and the microlens array 12.
  • the collimator lens 13 emits the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 as substantially parallel light.
  • the collimator lens 13 corresponds to a specific example of the "first optical member" of the present disclosure.
  • the collimator lens 13 is, for example, a lens for collimating the laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the microlens array 12 and coupling them with the diffractive element 14.
  • the diffraction element 14 divides and emits each of the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120.
  • the diffractive element 14 includes, for example, a diffractive optical element (DOE: Diffractive Optical Element) that divides the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 into 3 ⁇ 3. ) Can be used.
  • DOE diffractive optical element
  • the diffractive element 14 By arranging the diffractive element 14, it is possible to tiling the light fluxes of the laser beam L110 and the laser beam L120, for example, to increase the number of spots during spot irradiation or to expand the irradiation range during uniform irradiation. It becomes.
  • the holding unit 21 and the holding unit 22 are for holding the light emitting element 11, the microlens array 12, the collimator lens 13, and the diffracting element 14.
  • the holding portion 21 holds the light emitting element 11 in the recess C provided on the upper surface (surface 21S1), and holds the microlens array 12 along the surface 21S1.
  • the holding unit 22 holds the collimator lens 13 and the diffracting element 14.
  • the microlens array 12, the collimator lens 13, and the diffractive element 14 are held by, for example, an adhesive on the holding portion 21 and the holding portion 22, respectively.
  • the holding unit 21 and the holding unit 22 place the light L1 (specifically, the laser beam L110) and the light L2 (specifically, the laser beam L120) emitted from the light emitting element 11 at predetermined positions of the microlens array 12.
  • the light L1 and L2 transmitted through the collimator lens 13 are connected to each other so as to be substantially parallel light.
  • FIG. 1 shows an example in which the microlens array 12 is held by the holding unit 21, but the present invention is not limited to this, and for example, the microlens array 12 may be held by the holding unit 22. Further, the collimator lens 13 and the diffractive element 14 may be held by the holding portion 21.
  • the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 provided in the light emitting element 11 are driven independently of each other.
  • the irradiation target 1000 is irradiated with spot-shaped light beams (laser beam L110) independent of each other.
  • Uniform irradiation that irradiates a predetermined range with a light beam (laser beam L120) that irradiates a range of substantially uniform light intensity can be realized in one device.
  • the lighting device 1 may include a drive circuit capable of defining the currents flowing through the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, respectively.
  • various drive circuits of the lighting device 1 will be described.
  • FIG. 14 shows an example of the configuration of the drive circuit of the lighting device 1.
  • a drive unit 260 is connected to the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162.
  • the switch 261 is connected to the anode of the first light emitting unit group 161 and the switch 262 is connected to the anode of the second light emitting unit group 162.
  • the light emission of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 is switched by the switch 261 and the switch 262, and is connected to the power supply (VCC) of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162.
  • VCC power supply
  • the light emission of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 can be switched by using, for example, two drive units 260A and a drive unit 260B as shown in FIG.
  • a drive unit 260A and a drive unit 260B are connected to the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162.
  • the switch 261 is connected to the anode of the first light emitting unit group 161 and the switch 262 is connected to the anode of the second light emitting unit group 162.
  • the two drive units 260A and the drive unit 260B can supply drive signals to the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 under different drive conditions.
  • the current of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 can be generated. It is possible to individually control drive conditions such as voltage.
  • the drive unit 260 may be provided outside the lighting device 1, for example, or may be built in the holding unit 21. Further, the light emitting element 11 and the drive unit 260 may be directly connected.
  • FIG. 16 shows another example of the configuration of the drive circuit of the lighting device 1.
  • the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are connected to the ground.
  • the anode of the first light emitting unit group 161 is connected to the drive unit 263, and the anode of the second light emitting unit group 162 is connected to the drive unit 264.
  • the drive unit 263 and the drive unit 264 are transistors, respectively, and when a modulation signal that defines the ON / OFF modulation timing is supplied, the power supply (VCC) and the first light emitting unit group 161 or the second light emitting unit 161 or the second light emitting unit are supplied at the ON timing. Connect group 162. As a result, a current flows through the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 at the timing of ON, and light emission is generated. Since the anodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are completely separated and the drive unit 263 and the drive unit 264 are provided, respectively, the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are provided. It is possible to drive with different waveforms (timing and current).
  • the drive unit 263 and the drive unit 264 can be MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistors, respectively. Although described as a P-ch MOS transistor in FIG. 16, an N-ch MOS transistor may be used. Further, the drive unit 263 and the drive unit 264 may be bipolar transistors instead of MOS transistors.
  • MOS Metal-Oxide-Semiconductor
  • FIG. 17 shows another example of the configuration of the drive circuit of the lighting device 1.
  • the anodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are connected to the power supply (VCC).
  • the cathode of the first light emitting unit group 161 is connected to the drive unit 265, and the cathode of the second light emitting unit group 162 is connected to the drive unit 266.
  • the drive unit 265 and the drive unit 266 are transistors, respectively, and when a modulation signal that defines the ON / OFF modulation timing is supplied, the ground and the first light emitting unit group 161 or the second light emitting unit group 162 are supplied at the ON timing. Connecting. As a result, a current flows through the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 at the timing of ON, and light emission is generated. Since the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are completely separated and the drive unit 265 and the drive unit 266 are provided, respectively, the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are provided. It is possible to drive with different waveforms (timing and current).
  • the drive unit 265 and the drive unit 266 can be MOS transistors, respectively. Although described as an N-ch MOS transistor in FIG. 17, a P-ch MOS transistor may be used. Further, the drive unit 265 and the drive unit 266 may be bipolar transistors instead of MOS transistors.
  • the drive circuit configuration of the light emitting element 11 shown in FIGS. 16 and 17 can be optimized according to the electrical characteristics of the light emitting element 11 and the process technology of the transistor. For example, when the lower DBR layer 141 (see FIG. 8) side is n-type, the anode separation structure shown in FIG. 16 can be used, and when the lower DBR layer 141 side is p-type, the cathode separation structure shown in FIG. 17 can be used. Can be done.
  • FIG. 18 shows another example of the configuration of the drive circuit of the lighting device 1.
  • the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are connected to the drive unit 267.
  • the anode of the first light emitting unit group 161 is connected to the first power supply (VCC1)
  • the anode of the second light emitting unit group 162 is connected to the second power supply (VCC2).
  • the drive unit 267 is a transistor, and when a modulation signal that defines the ON / OFF modulation timing is supplied, the ground is connected to the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 at the ON timing.
  • the first power supply (VCC1) applies a predetermined voltage to the first light emitting unit group 161 and the second power supply (VCC2) applies a predetermined voltage to the second light emitting unit group 162.
  • FIG. 19 is a graph showing the voltage of each node including the first power supply (VCC1) and the second power supply (VCC2) in the configuration of FIG.
  • the voltage of the first power supply (VCC1) is the anode voltage of the first light emitting unit group 161 and the voltage of the second power supply (VCC2) is the anode voltage of the second light emitting unit group 162.
  • the difference between the anode voltage (VCC1) and the cathode voltage of the first light emitting unit group 161 is the drive voltage (Vf_1) of the first light emitting unit group 161 and the difference between the anode voltage (VCC2) and the cathode voltage of the second light emitting unit group 162. Is the drive voltage (Vf_2) of the second light emitting unit group 162.
  • the difference between the anode voltage (VCC1) of the first light emitting unit group 161 and the anode voltage (VCC2) of the second light emitting unit group 162 is defined as the potential difference ⁇ V.
  • ⁇ V is, for example, 0.5V.
  • the cathode is common, so that the drive voltage of the first light emitting unit group 161 is set.
  • Vf_1 is lower than the drive voltage (Vf_2) of the second light emitting unit group 162 by ⁇ V.
  • FIG. 20 is a graph showing the drive voltage, drive current, and drive power of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162.
  • the drive current of the first light emitting unit group 161 is (If_1)
  • the drive current of the second light emitting unit group 162 is (If_2).
  • the drive power of the first light emitting unit group 161 is (Po_1)
  • the drive power of the second light emitting unit group 162 is (Po_2).
  • the current flowing through the drive unit 267 satisfies this condition. It is distributed to the drive current (If_1) and the drive current (If_2) so as to satisfy.
  • the drive current (If_1) is compared with the case where these anode voltages are equal.
  • the drive current (If_2) can be increased.
  • the drive current (If_1) is compared with the case where these anode voltages are equal. Can be increased and the drive current (If_2) can be decreased.
  • FIG. 21 is a graph showing the voltages of each node including the first power supply (VCC1) and the second power supply (VCC2) when ⁇ V is made larger in the configuration of FIG.
  • VCC1 first power supply
  • VCC2 second power supply
  • the drive voltage (Vf_1) of the first light emitting unit group 161 becomes even lower than the drive voltage (Vf_2) of the second light emitting unit group 162.
  • This ⁇ V can be, for example, 1.5V.
  • FIG. 22 is a graph showing the drive voltage, drive current, and drive power of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162.
  • the drive voltage (Vf_1) of the first light emitting unit group 161 is lower than the drive voltage (Vf_2) of the second light emitting unit group 162 by ⁇ V
  • the current flowing through the drive unit 267 satisfies this condition. It is distributed to the drive current (If_1) and the drive current (If_2) so as to satisfy.
  • the drive current (If_1) can be obtained.
  • the drive current (If_2) it is possible to control the amount of light emitted from the first light emitting unit group 161 and the amount of light emitted from the second light emitting unit group 162.
  • FIG. 18 shows a circuit configuration in which the anodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are separated, but the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are similar to those in FIG. It is also possible to have a circuit configuration in which the cathodes are separated.
  • FIG. 23 shows the configuration of the drive circuit including the switch circuit of the lighting device 1.
  • the cathodes of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are connected to the drive unit 267. Further, the anode of the first light emitting unit group 161 and the anode of the second light emitting unit group 162 are connected to a power source (VCC). Further, a first switch circuit 268 is provided between the anode of the first light emitting unit group 161 and the power supply (VCC) and the ground, and a first switch circuit 268 is provided between the anode and the power supply (VCC) and the ground of the second light emitting unit group 162. A two-switch circuit 269 is provided. The first switch circuit 268 and the second switch circuit 269 are each composed of two transistors 270.
  • FIG. 24 and 25 are schematic views showing the operation of this drive circuit.
  • L is the selection signal
  • the anode of the first light emitting unit group 161 is connected to the power supply (VCC)
  • the anode of the second light emitting unit group 162 is connected to the ground.
  • the selection signal is H
  • the anode of the first light emitting unit group 161 is connected to the ground
  • the anode of the second light emitting unit group 162 is connected to the power supply (VCC).
  • VCC power supply
  • FIG. 26 is a graph showing the voltage of each node in the state shown in FIG. 25.
  • the drive voltage (Vf_1) of the first light emitting unit group 161 is the difference between the cathode voltage and the anode voltage (VCC1) at the first light emitting unit terminal 24, and is a reverse bias.
  • FIG. 27 shows a drive circuit of the lighting device 1 configured by an integrated circuit. As shown in the figure, this drive circuit is realized by an integrated circuit 271.
  • the integrated circuit 271 includes the above-mentioned transistor 270, the register 272, and the drive transistor 273.
  • the drive signals of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 There are two elements constituting the drive signals of the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162: the magnitude of the drive current and the timing of ON / OFF modulation.
  • the magnitude of the drive current is stored in the register 272 as digital data via the serial I / F, and the corresponding voltage is supplied to the drive transistor 273.
  • the modulation timing is controlled so that a digital signal is given as a timing signal and the drive transistor 274 is turned ON / OFF accordingly.
  • the lighting device 1 can be provided with the drive circuit of the light emitting element 11 as described above.
  • Each drive circuit may be provided outside the lighting device 1 or may be built in the holding unit 21. Further, the light emitting element 11 and the drive circuit may be directly connected.
  • the first light emitting unit group 161 has a plurality of first light emitting unit rows X composed of a plurality of first light emitting units 110 extending in one direction, and the second light emitting unit group 162.
  • the first light emitting unit row X and the second light emitting unit row Y are arranged alternately.
  • FIG. 28 is a plan view showing the wiring pattern and electrode arrangement of the light emitting element 11.
  • the first light emitting unit row X is linearly connected by wiring 111, extends in one direction (Y-axis direction), and is connected to the first electrode pad 240 on the left side.
  • the second light emitting unit row Y is linearly connected by the wiring 112, extends in one direction (Y-axis direction), and is connected to the second electrode pad 250 on the right side.
  • the first electrode pad 240 is connected to the first light emitting unit electrode 241 of the light emitting element 11 by wire bonding W, and is electrically connected to the first light emitting unit terminal 24 (see FIG. 1).
  • the second electrode pad 250 is connected to the second light emitting unit electrode 251 of the light emitting element 11 by wire bonding W, and is electrically connected to the second light emitting unit terminal 25 (see FIG. 1).
  • FIG. 29 is a plan view showing other wiring patterns of the light emitting element 11 and the electrode arrangement
  • FIG. 30 is a plan view showing only the wiring pattern of FIG. 29.
  • the first light emitting unit row X is a first light emitting unit row Xr connected to the first electrode pad 240 on the right side and a first light emitting unit row Xl connected to the first electrode pad 240 on the left side.
  • the first light emitting unit row Xr and the first light emitting unit row Xl are arranged alternately via the second light emitting unit row Y.
  • the second light emitting unit row Y includes a second light emitting unit row Yr connected to the second electrode pad 250 on the right side and a second light emitting unit row Yl connected to the second electrode pad 250 on the left side, and the second light emitting unit row Y.
  • the unit row Yr and the second light emitting unit row Yl are alternately arranged via the first light emitting unit row X.
  • FIG. 31 is a schematic diagram showing the current flow in the second light emitting unit row Y in the wiring pattern shown in FIG. 29, and the current flow is indicated by an arrow.
  • the current flows in the opposite directions in the second light emitting unit row Yr and the second light emitting unit row Yl. Therefore, the magnetic field generated by the current flowing through the second light emitting unit row Yr and the magnetic field generated by the current flowing through the second light emitting unit row Yl cancel each other out. This makes it possible to reduce the effective inductance and improve the high-speed modulation characteristics.
  • the second light emitting unit row Y is shown here, similarly in the first light emitting unit row X, the magnetic field generated by the first light emitting unit row Xr and the magnetic field generated by the first light emitting unit row Xl cancel each other out and perform high-speed modulation. It is possible to improve the characteristics.
  • FIG. 32 is a plan view showing other wiring patterns of the light emitting element 11 and the electrode arrangement
  • FIG. 33 is a plan view showing only the wiring pattern of FIG. 32.
  • the first light emitting unit row X is a first light emitting unit row Xr connected to the first electrode pad 240 on the right side and a first light emitting unit row connected to the first electrode pad 240 on the left side. Includes X1.
  • Two first light emitting unit rows Xr and two first light emitting unit rows Xl are alternately arranged via the second light emitting unit row Y.
  • the second light emitting unit row Y includes a second light emitting unit row Yr connected to the second electrode pad 250 on the right side and a second light emitting unit row Yl connected to the second electrode pad 250 on the left side. Two second light emitting unit rows Yr and two second light emitting unit rows Yl are alternately arranged via the first light emitting unit row X.
  • FIG. 34 is a schematic diagram showing the current flow in the second light emitting unit row Y in the wiring pattern shown in FIG. 32, and the current flow is indicated by an arrow.
  • the second light emitting unit row Yr and the second light emitting unit row Yl are in opposite directions in which the current flows. Therefore, the magnetic field generated by the current flowing through the second light emitting unit row Yr and the magnetic field generated by the current flowing through the second light emitting unit row Yl cancel each other out. This makes it possible to reduce the effective inductance and improve the high-speed modulation characteristics, although it is inferior to the wiring pattern shown in FIG.
  • the areas of the first electrode pad 240 and the second electrode pad 250 can be made larger than the wiring pattern shown in FIG. 29, it is easy to provide the wire bonding W and it can be used even when the wiring interval is narrow. Is.
  • the second light emitting unit row Y is shown here, similarly in the first light emitting unit row X, the magnetic field generated by the first light emitting unit row Xr and the magnetic field generated by the first light emitting unit row Xl cancel each other out and perform high-speed modulation. It is possible to improve the characteristics.
  • FIG. 35 is a general Indirect-ToF emission sequence of ranging pulses.
  • the section for generating one distance measurement image is called a "frame", and one frame is set to a time such as 33.3 msec (frequency 30 Hz).
  • a rectangular continuous wave of 100 MHz / Duty 50% is used, and this continuously emits light during the accumulation section.
  • a plurality of storage sections with different conditions can be provided in the frame. Eight accumulation intervals are shown in FIG. 35, but are not limited to this number.
  • FIG. 36 is an example of a light emission sequence of the lighting device 1.
  • the first light emitting unit group 161 is made to emit light in one frame, and the light receiving unit 210 (see FIG. 2) receives the reflected light to generate a distance measurement image.
  • the second light emitting unit group 162 is made to emit light, and the light receiving unit 210 receives the reflected light to generate a distance measurement image.
  • the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 are switched for each frame, but they may be switched for each of a plurality of frames.
  • FIG. 37 is an example of another light emission sequence of the lighting device 1.
  • both the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 may be made to emit light in order in one frame, and the light receiving unit 210 may generate a ranging image.
  • this light emission sequence it is possible to generate a distance measurement image in which the distance measurement information by the emitted light of the first light emitting unit group 161 and the distance measurement information by the emitted light of the second light emitting unit group 162 are combined.
  • FIG. 38 is an example of yet another light emission sequence of the lighting device 1.
  • the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 may be made to emit light alternately for each accumulation time, and the light receiving unit 210 may generate a distance measurement image.
  • the distance measuring device 100 measures the distance by the ToF method.
  • the distance measuring device 100 includes, for example, a lighting device 1, a light receiving unit 210, a control unit 220, and a distance measuring unit 230 (see FIG. 2).
  • the lighting device 1 irradiates the irradiation target 1000 with a point-shaped light beam (spot irradiation) by switching the light emission between the plurality of first light emitting units 110 and the plurality of second light emitting units 120. And irradiation of a light beam with substantially uniform light intensity (uniform irradiation).
  • irradiation light is generated in synchronization with the emission control signal CLKp of a square wave.
  • the emission control signal CLKp is not limited to a rectangular wave as long as it is a periodic signal.
  • the light emission control signal CLKp may be a sine wave.
  • the light receiving unit 210 receives the reflected light reflected from the irradiation target 1000, and detects the amount of light received within the cycle of the vertical synchronization signal VSYNC each time the cycle is elapsed. For example, a periodic signal of 60 hertz (Hz) is used as the vertical sync signal VSYNC. Further, in the light receiving unit 210, a plurality of pixel circuits are arranged in a two-dimensional grid pattern. The light receiving unit 210 supplies image data (frames) corresponding to the amount of light received by these pixel circuits to the distance measuring unit 230.
  • the frequency of the vertical synchronization signal VSYNC is not limited to 60 hertz (Hz), and may be 30 hertz (Hz) or 120 hertz (Hz).
  • the control unit 220 controls the lighting device 1.
  • the control unit 220 generates a light emission control signal CLKp and supplies it to the lighting device 1 and the light receiving unit 210.
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is, for example, 20 megahertz (MHz).
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is not limited to 20 MHz (MHz), and may be, for example, 5 MHz (MHz).
  • the ranging unit 230 measures the distance to the irradiation target 1000 by the ToF method based on the image data.
  • the distance measuring unit 230 measures the distance for each pixel circuit and generates a depth map showing the distance to the object for each pixel as a gradation value. This depth map is used, for example, for image processing that performs a degree of blurring processing according to a distance, autofocus (AF) processing that obtains the in-focus of a focus lens according to a distance, and the like.
  • AF autofocus
  • the lighting device 1 of the present embodiment has a plurality of light emitting units (first light emitting unit 110, second light emitting unit 110, second light emitting unit) constituting the first light emitting unit group 161 and the second light emitting unit group 162 for spot irradiation and uniform irradiation.
  • the microlens array 12 was arranged. This makes it possible to shift the positions of the light emitting points of the laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, respectively, in the optical axis direction. This will be described below.
  • a method of uniformly irradiating the entire surface of the measurement target range with light emitted from a plurality of light emitting parts and a collimator lens for the light emitted from the plurality of light emitting parts There is a method of irradiating the entire surface of the measurement target area in a spot shape by making it substantially parallel.
  • a distance measuring device equipped with two light sources for uniform irradiation and spot irradiation is used as a technique for reducing the distance measuring error due to the light scattered by the object to be measured.
  • the ranging device provided with two light sources for spot irradiation in addition to this, it is possible to compensate for the decrease in XY resolution by uniform irradiation while increasing the light density by spot irradiation to extend the ranging distance.
  • the microlens array 12 On the other hand, in the present embodiment, on the optical path of the laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the light emitting element 11 having the first light emitting unit 110 for spot irradiation and the second light emitting unit 120 for uniform irradiation.
  • the microlens array 12 was arranged in.
  • the microlens array 12 has a lens portion 12A and a parallel flat plate portion 12B.
  • the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 is attached to the parallel flat plate portion 12B and the laser beam emitted from the second light emitting unit 120.
  • L120 is arranged so as to be incident on the lens portion 12A.
  • the laser beam L120 incident on the lens unit 12A is refracted by the lens surface of the lens unit 12A to change the beam shape, and for example, a virtual light emitting point P2'is formed in the microlens array 12. This makes it possible to make the positions of the light emitting points P1 and P2 of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 different in the optical axis direction.
  • an optical member for example, a collimator lens 13 arranged in the emission direction of the first light emitting unit 110 for spot irradiation and the second light emitting unit 120 for uniform irradiation.
  • the adjustment mechanism as described above since the adjustment mechanism as described above is not required, the cost can be reduced. Further, since the position of the optical member does not shift due to the change with time, the reliability can be improved. Further, in the present embodiment, the irradiation mode can be switched at high speed, and the distance of the moving object can be measured with high accuracy.
  • a surface emitting semiconductor laser having a plurality of light emitting portions is used as a light source.
  • a part of the light emitting unit is used as the first light emitting unit 110 for spot irradiation, and the remaining light emitting unit is used as the second light emitting unit 120 for uniform irradiation.
  • the light emitting regions (OA diameters W1 and W2) of the first light emitting unit 110 for spot irradiation and the second light emitting unit 120 for uniform irradiation are covered by the OA diameter W1 of the first light emitting unit 110. It is relatively small, and the OA diameter W2 of the second light emitting unit 120 is relatively large. This makes it possible to further focus the laser beam L110 for spot irradiation. In addition, it is possible to improve the uniformity of light intensity and the light output at the time of uniform irradiation.
  • the wiring pattern of the first light emitting unit row X and the second light emitting unit row Y can also be improved in high-speed modulation characteristics by adopting a wiring pattern in which the directions of the currents cancel each other out as described above. ..
  • FIG. 39 shows the beam forming function by the microlens array 12 in the first modification of the present disclosure.
  • the lens unit 12A is arranged so as to face the second light emitting unit 120 for uniform irradiation
  • the parallel plate portion 12B is arranged so as to face the first light emitting unit 110 for spot irradiation.
  • the lens unit 12A is arranged so as to face the first light emitting unit 110 for spot irradiation
  • the parallel flat plate portion 12B is arranged so as to face the second light emitting unit 120 for uniform irradiation. You may do it. Even with such a configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • FIG. 40A schematically shows an example of the planar configuration of the microlens array 12 in the modified example 2 of the present disclosure
  • FIG. 40B is a cross section of the microlens array 12 in the line II-II shown in FIG. 40A. It is a schematic representation of the configuration.
  • the microlens array 12 shown in FIGS. 40A and 40B two types of microlenses having different radii of curvature are arranged in an array, and a plurality of lens portions 12A having different radii of curvature and a plurality of lenses are arranged. It has a portion 12C.
  • the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 one is incident on the lens portion 12A and the other is incident on the parallel plate portion 12B.
  • the configuration is shown, but it is not limited to this.
  • the second light emitting unit 120 for uniform irradiation faces the lens unit 12A
  • the first light emitting unit 110 for spot irradiation faces the lens unit 12C.
  • the laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the first light emitting units 110 and 120 may be arranged so as to be incident on the lens unit 12C and the lens unit 12A, respectively.
  • the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 is refracted by the lens surface of the lens unit 12A to form, for example, a virtual light emitting point P2'in the microlens array 12. ..
  • the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 is refracted by the lens surface of the lens unit 12C, and forms a virtual light emitting point P1'behind the first light emitting unit 110, for example.
  • the microlens array 12 having two types of lens units (lens unit 12A and lens unit 12C) having different radius of curvature is used, and each of them is from the first light emitting unit 110 for spot irradiation.
  • the beam shapes of both the laser beam L110 and the laser beam L120 are formed by incidenting the emitted laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 for uniform irradiation.
  • the positions of the respective light emitting points can be further significantly different in the optical axis direction.
  • the laser beams L110 and L120 emitted from the respective laser beams L110 and L120 can be obtained. It becomes easy to arrange the microlens array 12 at the position before overlapping. This makes it easy to effectively utilize the laser beams L110 and L120, and for example, it is possible to further improve the uniformity of the light intensity at the time of uniform irradiation.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view schematically showing an example of a schematic configuration of a lighting device (lighting device 1A) according to a modification 3 of the present disclosure.
  • the lighting device 1A of this modification is different from the above embodiment in that a diffractive optical element (DOE) 32 is used as the second optical member.
  • DOE diffractive optical element
  • the diffractive optical element 32 has, for example, the beam shape of at least one of the light (laser beam L110, laser beam L120) emitted from the first light emitting unit 110 for spot irradiation and the second light emitting unit 120 for uniform irradiation. Is formed and emitted.
  • FIG. 43 schematically shows an example of the planar configuration of the diffractive optical element 32.
  • the second light emitting unit 120 faces the region 32A and the first light emitting unit 110 faces the region 32B. Have been placed.
  • the diffractive optical element 32 for example, a Fresnel lens having a plane pattern as shown in FIG. 44 and a cross-sectional pattern as shown in FIG. 45 can be used in the region 32A.
  • the region 32B is, for example, a parallel flat plate region.
  • the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 forms an irradiation pattern as shown in FIG. 46 with respect to the irradiation target 1000, for example. be able to.
  • the diffractive optical element 32 for example, a binary lens having a cross-sectional pattern as shown in FIG. 47 can be used in the region 32A.
  • a binary lens is used as the diffractive optical element 32, the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 is as shown in FIG. 48, for example, due to the overlap of the +1st order light and the -1st order light.
  • An irradiation pattern can be formed.
  • the diffractive optical element 32 for example, a DOE corresponding to a saddle-shaped lens having a planar pattern as shown in FIG. 49A can be used in the region 32A.
  • the plane patterns shown in FIG. 49A are arranged rotated by 45 ° in adjacent regions.
  • the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 forms, for example, an irradiation pattern as shown in FIG. 50. This makes it possible to improve, for example, a decrease in uniformity with respect to a deviation in the optical axis direction.
  • a diffractive optical element 32 such as a Fresnel lens is used as the second optical member of the present disclosure.
  • the microlens array 12 is used as the second optical member of the present disclosure, and for example, the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120 for uniform irradiation is refracted into a beam. It is possible to further improve the uniformity of light intensity at the time of uniform irradiation as compared with the case where the shape is formed.
  • a diffuser plate can be used in addition to the diffractive optical element 32 such as the microlens array 12 and the Fresnel lens described above.
  • the position accuracy required is relaxed as compared with the case where the microlens array 12 or the diffractive optical element 32 is used, and the cost can be reduced. Become.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view schematically showing an example of a schematic configuration of a lighting device (lighting device 1B) according to a modification 4 of the present disclosure.
  • the lighting device 1B of the present modification is a diffraction element 14 and diffraction on the optical path of the laser beam L110 and the laser beam L120 emitted from the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, respectively, in the rear stage of the collimator lens 13, for example.
  • the point that the element 34 is arranged is different from the above-described embodiment.
  • the diffraction element 34 divides and emits the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110 and the laser beam L120 emitted from the second light emitting unit 120.
  • the diffraction element 34 is, for example, a simple diffraction grating in which a large number of parallel slits are arranged at equal intervals. This diffractive element 34 corresponds to a specific example of the "third optical member" of the present disclosure.
  • FIG. 52A shows the irradiation pattern of the laser beam L110 for spot irradiation emitted from the first light emitting unit 110 with respect to the irradiation target 1000 when the diffraction element 34 is not arranged.
  • FIG. 52A further shows the irradiation pattern of the laser beam L120 which has not been beam-formed, the irradiation pattern of the laser beam L110 is represented by a solid line, and the irradiation pattern of the laser beam L120 is represented by a dotted line.
  • FIG. 52B shows an irradiation pattern of the laser beam L110 emitted from the first light emitting unit 110, which is irradiated to the irradiation target 1000 when the diffraction element 34 is arranged.
  • the diffractive element 34 by arranging the diffractive element 34, the 0th-order light (110X0) of the laser beam L110 transmitted through the diffractive element 34 is the irradiation position of the laser beam L110 when the diffractive element 34 is not arranged.
  • the +1st order light (110X + 1 ) and the -1st order light (110X -1 ) are spot-irradiated at the irradiation position of the laser beam L120 which has not been beam-formed. That is, by arranging the diffraction element 34, it is possible to further increase the number of light spots irradiated on the irradiation target 1000.
  • the laser beam L120 for uniform irradiation emitted from the second light emitting unit 120 is also diffracted in the same manner as the laser beam L110 for spot irradiation, the light intensity at the time of uniform irradiation due to the overlap of the diffracted light. It is possible to further improve the uniformity of.
  • the diffraction element 34 is further arranged on the optical paths of the laser beams L1110 and L120 emitted from the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120, respectively.
  • This makes it possible to perform spot irradiation and uniform irradiation with a higher light density on the irradiation target 1000 as compared with the above-described embodiment and the like. That is, in spot irradiation, it is possible to accurately measure the distance of a distant object. Uniform irradiation makes it possible to measure the distance of a short-range object with higher resolution.
  • FIG. 51 shows an example in which the diffractive element 34 is arranged after the collimator lens 13, but the arrangement position of the diffractive element 34 is not limited to this, and for example, the microlens array 12 and the collimator lens 13 are arranged. It may be arranged in between.
  • the diffractive element 34 may be integrated with, for example, the microlens array 12. In that case, for example, it may be configured to act only on the laser beam L110 for spot irradiation or only the laser beam L120 for uniform irradiation. Further, the laser beam L110 for spot irradiation and the laser beam L120 for uniform irradiation can form different diffraction patterns from each other.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view schematically showing an example of the schematic configuration of the lighting device (lighting device 1C) according to the modified example 5 of the present disclosure.
  • the lighting device 1C of this modification is different from the above-described embodiment in that a back-emission type surface-emitting semiconductor laser is used as the light-emitting element 31.
  • FIG. 54 shows an example of the cross-sectional configuration of the light emitting element 31 in the lighting device 1C and the positional relationship with the microlens array 12.
  • the light emitting element 31 is a back-emission type vertical resonator type surface-emitting laser, and a plurality of light-emitting units 310 for spot irradiation and uniform irradiation are provided on the back surface (surface 130S2) side of the substrate 130.
  • the 320s are formed in an array.
  • the surface 130S2 of the substrate 130 is further provided with an electrode pad 340 for applying a voltage to the light emitting unit 310 and an electrode pad 350 for applying a voltage to the light emitting unit 320. Except for this point, the light emitting element 31 has the same configuration as the above-mentioned light emitting element 11.
  • the lighting device of the present disclosure not only the front-illuminated surface-emitting semiconductor laser but also the back-illuminated surface-emitting semiconductor laser can be used.
  • the back-illuminated vertical resonator type surface emitting laser as the light emitting element 31, it is possible to reduce the area of the plurality of electrode pads. Further, as compared with the above-described embodiment, it is possible to easily switch between spot irradiation and uniform irradiation.
  • the second optical member and the light emitting element 31 can be integrally formed. Specifically, for example, as shown in FIG. 55, at a position on the surface (surface 130S1) of the substrate 130 of the light emitting element 31 facing, for example, a plurality of light emitting portions 320 for uniform irradiation, for example, a micro.
  • the lens 42 is arranged. This makes it possible to arrange the second optical member with high position accuracy. Further, the cost can be reduced as compared with the case where an optical member such as the microlens array 12 is separately arranged.
  • FIG. 55 shows an example in which the microlens 42 is arranged as the second optical member, the present invention is not limited to this, and a diffractive optical element such as a Fresnel lens or a diffuser may be arranged.
  • a diffractive optical element such as a Fresnel lens or a diffuser
  • FIG. 56 schematically shows another example of the cross-sectional configuration of the light emitting element 11 in the modified example 6 of the present disclosure.
  • a light emitting element 11 having a plurality of first light emitting units 110 for spot irradiation and a plurality of second light emitting units 120 for uniform irradiation on the same plane is used.
  • the 1 light emitting unit 110 and the 2nd light emitting unit 120 may be formed on different planes from each other.
  • the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 emit a laser beam L110 onto the surface (surface 130S1) of the substrate 130, respectively.
  • the laser beam L120 may be provided at different heights with respect to the optical axis direction (for example, the Z-axis direction).
  • one of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 (for example, the first light emitting unit 110) is on the surface (surface 130S1) side of the substrate 130.
  • the other (for example, the second light emitting unit 120) may be provided on the back surface (surface 130S2) side of the substrate 130. That is, of the light part for spot irradiation and the light emitting part for uniform irradiation, one light emitting part is a surface emitting type vertical resonator type surface emitting laser, and the other plurality of light emitting parts are backside emitting type vertical resonance.
  • a vessel-shaped surface emitting laser may be used.
  • the light emitting element 11C shown in FIG. 58 for example, light emitting with a light emitting element 11Ca having a plurality of first light emitting units 110 for spot irradiation and a plurality of second light emitting units 120 for uniform irradiation.
  • the elements 11Cb may be provided respectively, and these may be laminated and used.
  • the diffraction element 34 is not separately arranged as in the modified example 4, and the uniform irradiation is performed. It is possible to further improve the uniformity of light intensity.
  • the present disclosure has been described above with reference to the embodiments and modifications 1 to 6, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications are possible.
  • the above modifications 1 to 6 may be combined with each other, and for example, a back-emission type vertical resonator type surface emitting laser and a diffractive optical element 32 such as a Fresnel lens may be combined.
  • the DOE diffractive optical element 32
  • the light emitting element 11 according to the present disclosure is provided with two light emitting unit groups of a first light emitting unit group 161 and a second light emitting unit group 162, but may be provided with three or more light emitting unit groups. It is possible.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • (1) A plurality of first light emitting parts and a plurality of second light emitting parts, a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of first light emitting parts.
  • a light emitting element including a first upper electrode connected to the above and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting portions.
  • a lighting device including a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode, and a drive circuit defining a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively. .. (2) The lighting device according to (1) above.
  • the drive circuit is electrically connected to the first upper electrode, and is electrically connected to the first drive unit for driving the plurality of first light emitting units and the second upper electrode.
  • a lighting device including a second drive unit that drives a plurality of second light emitting units.
  • the drive circuit is a lighting device connected to the lower electrode and including a drive unit for driving the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units.
  • the light emitting element includes a first light emitting unit group including a plurality of first light emitting unit rows connected by a first wiring in which the plurality of first light emitting units are in contact with the first upper electrode, and the plurality of light emitting units.
  • the second light emitting unit of the above has a second light emitting unit group including a plurality of second light emitting unit rows connected by a second wiring in contact with the second upper electrode.
  • the direction of the current flowing through the first light emitting unit row differs among the plurality of first light emitting unit rows, and the direction of the current flowing through the second light emitting unit row is the direction of the current flowing through the second light emitting unit row.
  • Lighting equipment that differs between.
  • the first light emitting part row and the second light emitting part row are parallel to each other, and the first light emitting part row and the second light emitting part row are arranged so as to alternate with each other.
  • the first light emitting unit group is adjacent to the first light emitting unit row via the first light emitting unit row in which a current flows in the first direction and the second light emitting unit row, and the first light emitting unit row is adjacent to the first light emitting unit row.
  • the second light emitting unit group is adjacent to the second light emitting unit row via the first light emitting unit row and the second light emitting unit row in which the current flows in the first direction, and the second light emitting unit group is adjacent to the second light emitting unit row.
  • the lighting device according to any one of (1) to (5) above.
  • the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units are lighting devices that are vertical resonator type surface emitting laser elements.
  • the lighting device according to any one of (1) to (6) above. A first optical member that emits a plurality of first lights emitted from the plurality of first light emitting units and a plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units in substantially parallel manner.
  • the plurality of first lights and the plurality of second lights are formed as light having at least one beam shape of the plurality of first lights and the plurality of second lights and having different beam shapes from each other.
  • the plurality of first lights emitted from the plurality of first light emitting units are irradiated to the irradiation target in the form of spots independent of each other.
  • the plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units are superimposed on the irradiation target with the second light emitted from the second light emitting units which are partially adjacent to each other.
  • a lighting device that illuminates a predetermined area almost uniformly.
  • the plurality of first light emitting units and the plurality of second light emitting units have different light emitting areas from each other.
  • the first optical member is a lighting device that is a collimator lens.
  • the second optical member is a lighting device that is a microlens array.
  • the microlens array is a lighting device having two types of lenses having different radii of curvature.
  • the second optical member is a lighting device that is a diffractive optical element.
  • the diffractive optical element is a lighting device that is a Fresnel lens or a binary lens.
  • a plurality of first light emitting parts and a plurality of second light emitting parts a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of first light emitting parts.
  • a light emitting element including a first upper electrode connected to the above and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting portions.
  • a drive circuit and a plurality of first currents that define a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode and a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively.
  • a first optical member that emits a plurality of first lights emitted from the light emitting unit of the above and a plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units in substantially parallel manner, respectively.
  • a lighting device including a second optical member that forms and emits a beam shape of the plurality of second lights emitted from the plurality of second light emitting units.
  • Distance measurement that measures the distance to an object based on the lighting device that emits light to the object, the light receiving unit that detects the reception of reflected light from the object, and the time required to receive the reflected light. Equipped with a part,
  • the lighting device includes a light emitting element and a drive circuit, and is provided with a light emitting element and a drive circuit.
  • the light emitting element includes a plurality of first light emitting parts, a plurality of second light emitting parts, a lower electrode connected to the plurality of first light emitting parts and the plurality of second light emitting parts, and the plurality of said light emitting elements.
  • a first upper electrode connected to the first light emitting unit and a second upper electrode connected to the plurality of second light emitting units are provided.
  • the drive circuit defines a first current flowing between the lower electrode and the first upper electrode and a second current flowing between the lower electrode and the second upper electrode, respectively. ..

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Abstract

【課題】複数の発光部群を備える発光素子において、発光部群毎の駆動に適した照明装置および測距装置を提供すること。 【解決手段】本技術に係る照明装置は、発光素子と駆動回路とを具備する。上記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える。上記駆動回路は、上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する。

Description

照明装置および測距装置
　本開示は、発光素子として、例えば面発光半導体レーザを用いた照明装置およびこれを備えた測距装置に関する。
　測距方法の１つに光の空間伝搬時間計測（Time of Flight；ＴｏＦ）方式がある。ＴｏＦ方式は、レーザ等の発光部から対象物に照射した光が反射して戻ってくるまでの時間を計測することにより距離を測定する。Direct-ToF方式では、例えばパルス幅１ｎｓｅｃ等の短いパルス光を照射し、戻ってくるまでの時間を計測する。一方、Indirect-ToF方式では、連続した矩形波や正弦波で変調された光を照射し、戻ってきた光の位相変化を計測する。ここでは，例えば２０ＭＨｚや１００ＭＨｚといった周波数の光が用いられる。いずれも、変調速度が高いほど測距精度を高められる事から、こういった高い周波数で発光部を駆動するための駆動回路を備えることが必要である。
　ＴｏＦ方式において近距離を広く計測する方法としては、複数の発光部から出射された光を拡散板で拡散させ、測定対象範囲全面に一様に照射（一様照射）し、それを２次元状に分割された受光部を持つ光検出器で検出する方法がある。測距距離を延ばす方法としては、複数の発光部から出射された光をコリメータレンズで略平行にし、測定対象物に対して、点状の光ビームを照射（スポット照射）する方法がある。例えば、特許文献１では、コリメータレンズの位置を調整することで、一様照射およびスポット照射が可能な光学投影器が開示されている。
米国特許出願公開第２０１９／００１８１３７号明細書
　従来の発光素子は、複数の発光部の全てに共通の電極を備えたものであった。この場合、全ての発光部は同時に駆動され、複数の発光部の一部のみを発光させることはできない。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、複数の発光部群を備える発光素子において、発光部群毎の駆動に適した照明装置および測距装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る照明装置は、発光素子と駆動回路とを具備する。
　上記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える。
　上記駆動回路は、上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する。
　上記駆動回路は、上記第１の上部電極に電気的に接続され、上記複数の第１の発光部を駆動する第１の駆動部と、上記第２の上部電極に電気的に接続され、上記複数の第２の発光部を駆動する第２の駆動部とを含んでもよい。
　上記駆動回路は、上記第下部電極に接続され、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部を駆動する駆動部を含んでもよい。
　照明装置。
　上記発光素子は、上記複数の第１の発光部が上記第１の上部電極と接触する第１の配線によって接続された第１の発光部列を複数含む第１の発光部群と、上記複数の第２の発光部が上記第２の上部電極と接触する第２の配線によって接続された第２の発光部列を複数含む第２の発光部群とを有し、
　上記第１の発光部列を流れる電流の向きは、上記複数の第１の発光部列の間で異なり
　上記第２の発光部列を流れる電流の向きは、上記複数の第２の発光部列の間で異なってもよい。
　上記第１の発光部列と上記第２の発光部列は平行であり、上記第１の発光部列と上記第２の発光部列が交互となるように配列され、
　上記第１の発光部群は、第１の方向に電流が流れる第１の発光部列と、上記第２の発光部列を介して上記第１の発光部列に隣接し、上記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電流が流れる第１の発光部列を含み、
　上記第２の発光部群は、上記第１の方向に電流が流れる第２の発光部列と、上記第１の発光部列を介して上記第２の発光部列に隣接し、上記第２の方向に電流が流れる第２の発光部列を含んでもよい。
　上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部は垂直共振器型面発光レーザ素子であってもよい。
　上記照明装置は、
　上記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および上記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する第１の光学部材と、
　上記複数の第１の光および上記複数の第２の光のうちの少なくとも一方のビーム形状を成形し、互いに異なるビーム形状を有する光として、上記複数の第１の光および上記複数の第２の光を出射する第２の光学部材と
　をさらに具備してもよい。
　上記複数の第１の発光部から出射された上記複数の第１の光は、照射対象物に対して互いに独立したスポット状に照射され、
　上記複数の第２の発光部から出射された上記複数の第２の光は、上記照射対象物に対して、一部が隣り合う第２の発光部から出射された第２の光と重畳し、所定の範囲を略一様に照射してもよい。
　上記複数の第１の発光部と上記複数の第２の発光部とは、互いに異なる発光面積を有してもよい。
　上記複数の第１の発光部の発光面積は、上記複数の第２の発光部の発光面積よりも小さくてもよい。
　上記第１の光学部材は、コリメータレンズであってもよい。
　上記第２の光学部材は、マイクロレンズアレイであってもよい。
　上記マイクロレンズアレイは、互いに曲率半径が異なる２種類のレンズを有してもよい。
　上記第２の光学部材は、回折光学素子であってもよい。
　上記回折光学素子は、フレネルレンズまたはバイナリレンズであってもよい。
　上記照明装置は、
　上記複数の第１の光および上記複数の第２の光の光路上に配置され、上記複数の第１の光を屈折または回折することで上記照射対象物に照射されるスポットの数を増やすと共に、上記複数の第２の光を屈折または回折することで、隣り合う上記第２の発光部から出射された上記第２の光との重畳範囲を増やす第３の光学部材をさらに有してもよい。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る照明装置は、発光素子と、駆動回路と、第１の光学部材と、第２の光学部材とを具備する。
　上記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える。
　上記駆動回路は、上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する。
　上記第１の光学部材は、上記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および上記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する。
　上記第２の光学部材は、上記複数の第２の発光部から出射された上記複数の第２の光のビーム形状を成形して出射する。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る測距装置は、物体に対して光を出射する照明装置と、上記物体からの反射光の受光を検出する受光部と、上記反射光の受光までに要する時間に基づいて、上記物体までの距離を測定する測距部とを具備する。
　上記照明装置は、発光素子と駆動回路とを備える。
　上記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える。
　上記駆動回路は、上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する。
本技術の実施形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す断面模式図である。 上記照明装置を備える測距装置の概略構成の一例を表すブロック図である。 上記照明装置のスポット照射時における照射パターンを表す図である。 上記照明装置の一様照射時における照射パターンを表す図である。 上記照明装置のスポット照射および一様照射を同時に行った場合の照射パターンを表す図である。 上記照明装置が備える発光素子の平面構成の一例を表す模式図である。 上記発光素子の各発光部の形状の一例を表す模式図である。 上記光素子の発光部の構成の一例を表す断面模式図である。 上記発光素子の各発光部と配線の接続関係を示す模式図である。 上記照明装置が備えるマイクロレンズアレイの構成の一例を表す平面模式図である。 上記マイクロレンズアレイの断面構成の一例を表す模式図である。 上記マイクロレンズアレイに対するスポット照射用の発光部の位置を表す模式図である。 上記マイクロレンズアレイに対する一様照射用の発光部の位置を表す模式図である。 上記照明装置のビーム成形機能を説明する図である。 上記照明装置による対象物に対する照射パターンを表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 図１８に示す駆動回路における各ノードの電圧を示すグラフである。 図１８に示す駆動回路における電源電圧と電流の関係を示すグラフである。 図１８に示す駆動回路における各ノードの電圧を示すグラフである。 図１８に示す駆動回路における電源電圧と電流の関係を示すグラフである。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 図２５に示す駆動回路における各ノードの電圧を示すグラフである。 上記照明装置の駆動回路の構成の一例を表す図である。 上記発光素子の第１発光部と第２発光部の配線パターンの一例を示す平面図である。 上記発光素子の第１発光部と第２発光部の配線パターンの一例を示す平面図である。 図２９の一部構成を示す平面図である。 図２９に示す配線パターンにおける第２発光部列を流れる電流の向きを示す模式図である。 上記発光素子の第１発光部と第２発光部の配線パターンの一例を示す平面図である。 図３２の一部構成を示す平面図である。 図３２に示す配線パターンにおける第２発光部列を流れる電流の向きを示す模式図である 一般的な測距装置における発光シーケンスの一例を示す模式図である。 本技術の実施形態に係る照明装置における発光シーケンスの一例を示す模式図である。 本技術の実施形態に係る照明装置における発光シーケンスの一例を示す模式図である。 本技術の実施形態に係る照明装置における発光シーケンスの一例を示す模式図である。 本技術の変形例１におけるビーム成形機能を説明する図である。 本技術の変形例２におけるマイクロレンズアレイの構成の一例を表す平面模式図である。 図４０Ａに示したマイクロレンズアレイの断面構成の一例を表す模式図である。 本技術の変形例２におけるビーム成形機能を説明する図である。 本技術の変形例３に係る照明装置の概略構成の一例を表す断面模式図である。 図４２に示した回折光学素子の構成の一例を表す平面模式図である。 図４３に示した回折光学素子のレンズ部分の平面パターンの一例を表す図である。 図４３に示した回折光学素子のレンズ部分の断面パターンを表す図である。 図４３に示した回折光学素子を介した対象物に対する一様照射時の照射パターンを表す図である。 図４２に示した回折光学素子のレンズ部分の断面パターンの他の例を表す図である。 図４７に示した回折光学素子を介した対象物に対する一様照射時の照射パターンを表す図である。 図４２に示した回折光学素子のレンズ部分の平面パターンの他の例を表す図である。 図４２に示した回折光学素子のレンズ部分の平面パターンの拡大図である。 図４９に示した回折光学素子を介した対象物に対する一様照射時の照射パターンを表す図である。 本技術の変形例４に係る照明装置の概略構成の一例を表す断面模式図である。 スポット照射用発光部および一様照射用発光部から対象物に照射される光の照射位置を表す図である。 対象物に対する図５１に示した回折格子を介したスポット照明用発光部から出射される光の照射位置を表す図である。 本技術の変形例５に係る照明装置の概略構成の一例を表す断面模式図である。 図５３に示した照明装置における発光素子の断面構成の一例およびマイクロレンズアレイとの位置関係を表す図である。 図５３に示した照明装置の他の構成を表す断面模式図である。 本技術の変形例６における発光素子の断面構成の他の例を表す模式図である。 本技術の変形例６における発光素子の断面構成の他の例を表す模式図である。 本技術の変形例６における発光素子の断面構成の他の例を表す模式図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（ビーム成形機能を有する光学素子としてマイクロレンズアレイを備えた照明装置の例）
１－１．照明装置の構成
１－２．照明装置の駆動方法
１－３．第１発光部および第２発光部の配線パターン
１－４．照明装置の発光シーケンス
１－５．測距装置の構成
１－６．作用・効果
２．変形例
２－１．変形例１（各発光部とマイクロレンズアレイとの位置関係の他の例）
２－２．変形例２（マイクロレンズアレイの構成の他の例）
２－３．変形例３（ビーム成形機能を有する光学素子として回折光学素子を用いた例
）
２－４．変形例４（コリメータレンズの後段にグレーティングを配置した例）
２－５．変形例５（発光素子として裏面出射型の面発光レーザを用いた例）
２－６．変形例６（発光素子の構成の他の例）
　＜１．実施の形態＞
　図１は、本開示の一実施の形態に係る照明装置（照明装置１）の概略構成の一例を模式的に表した断面図である。図２は、図１に示した照明装置１を備えた測距装置（測距装置１００）の概略構成を表したブロック図である。本実施形態に係る照明装置１は、発光素子１１を備え、発光素子１１から出射される光Ｌ１，Ｌ２のうち、例えば光Ｌ２のビーム形状を成形して、照射対象物１０００に対して、例えば、図３に示したようなスポット照射、図４に示したような一様照射および図５に示したようなその同時照射を行うものである。
　（１－１．照明装置の構成）
　照明装置１は、例えば、発光素子１１と、マイクロレンズアレイ１２と、コリメータレンズ１３と、回折素子１４とを有する。マイクロレンズアレイ１２、コリメータレンズ１３および回折素子１４は、発光素子１１から出射された光（光Ｌ１，Ｌ２）の光路上に、例えば、この順に配置されている。発光素子１１およびマイクロレンズアレイ１２は、例えば、保持部２１によって保持されており、コリメータレンズ１３および回折素子１４は、例えば、保持部２２に保持されている。保持部２１は、例えば、発光素子１１およびマイクロレンズアレイ１２を保持する面２１Ｓ１とは反対側の面２１Ｓ２に、共通端子２３、第１発光部端子２４および第２発光部端子２５を有する。以下、照明装置１を構成する各部材について詳細に説明する。
　発光素子１１は、複数の発光部を有し、各発光部は垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)である。複数の発光部は、スポット照射に用いられる複数の第１発光部１１０と、一様照射に用いられる複数の第２発光部１２０を含む。第１発光部１１０および第２発光部１２０は互いに電気的に分離され、基板１３０上にアレイ状に配置されている。以下、複数の第１発光部１１０からなる発光部群を第１発光部群１６１とし、複数の第２発光部１２０からなる発光部群を第２発光部群１６２とする（図６参照）。
　複数の第１発光部１１０および複数の第２発光部１２０は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。具体的には、例えば、図６に示したように、複数の第１発光部１１０は、一方向（例えば、Ｙ軸方向）に延在するｎ個（例えば、図６では１２個）の第１発光部１１０からなる複数（例えば、図６では９本）の第１発光部列Ｘ（第１発光部列Ｘ１～Ｘ９）を構成しており、即ち第１発光部群１６１は複数の第１発光部列Ｘを含む。
　また、複数の第２発光部１２０は、一方向（例えば、Ｙ軸方向）に延在するｍ個（例えば、図６では１２個）の第２発光部１２０からなる複数（例えば、図６では９本）の第２発光部列Ｙ（第２発光部列Ｙ１～Ｙ９）を構成しており、即ち第２発光部群１６２は複数の第２発光部列Ｙを含む。
　各第１発光部列Ｘおよび各第２発光部列Ｙは、例えば、図６に示したように、矩形形状を有する基板１３０に、交互に配置されており、第１発光部列Ｘは、例えば、基板１３０の一の辺に沿って設けられた第１電極パッド２４０に、第２発光部列Ｙは、例えば、基板１３０の一の辺と対向する他の辺に沿って設けられた第２電極パッド２５０に、それぞれ電気的に接続されている。
　なお、図６では、各第１発光部列Ｘおよび各第２発光部列Ｙが交互に配置された例を示したが、これに限らない。例えば、第１発光部１１０および第２発光部１２０の数は、それぞれ、所望の発光点の数、位置および光出力の量によって、任意の配列とすることができる。
　図７は、図６に示した第１発光部列Ｘおよび第２発光部列Ｙの配列の一部を拡大して表したものである。同図に示すように、第１発光部列Ｘは、複数の第１発光部１１０が第１配線１１１によって接続されて形成されている。第１配線１１１は、第１発光部１１０が備える上部電極１５１（図８参照）に接触し、第１発光部１１０と電気的に接続されている。また、第２発光部列Ｙは、複数の第２発光部１２０が第２配線１１２によって接続されて形成されている。第２配線１１２は、第２発光部１２０が備える上部電極１５１（図８参照）に接触し、第２発光部１２０と電気的に接続されている。
　第１発光部１１０および第２発光部１２０は、互いに異なる発光面積（ＯＡ径Ｗ３，Ｗ４）を有していることが好ましい。具体的には、スポット照射用の第１発光部１１０の発光面積（ＯＡ径Ｗ３）は、一様照射用の第２発光部１２０の発光面積（ＯＡ径Ｗ４）よりも小さいことが好ましい。
　これにより、第１発光部１１０から照射されるスポット照射用の光ビーム（レーザビームＬ１１０、図１３参照）は、より小さく集光されるようになり、対象物に対してより小さなスポットでの照射が可能となる。また、第２発光部１２０から照射される一様照射用の光ビーム（レーザビームＬ１２０、図１３参照）は、より広い範囲を照射できるようになり、照射対象物１０００に対してより均一、且つ、高出力な一様照射が可能となる。また、これに伴い、第１発光部１１０のそれぞれを接続する配線の開口幅Ｗ１は、第２発光部１２０のそれぞれを接続する配線の開口幅Ｗ２よりも小さくなる。
　図８は、発光素子１１の発光部（第１発光部１１０および第２発光部１２０）の断面構成の一例を模式的に表したものである。発光素子１１は、表面出射型の垂直共振器型面発光レーザである。第１発光部１１０及び第２発光部１２０は、それぞれ、基板１３０の一の面（表面（面１３０Ｓ１））側に下部ＤＢＲ層１４１、下部スペーサ層１４２、活性層１４３、上部スペーサ層１４４、上部ＤＢＲ層１４５およびコンタクト層１４６をこの順に含む半導体層１４０を有する。この半導体層１４０の上部、具体的には、下部ＤＢＲ層１４１の一部、下部スペーサ層１４２、活性層１４３、上部スペーサ層１４４、上部ＤＢＲ層１４５およびコンタクト層１４６は、柱状のメサ部１４７となっている。
　基板１３０は、例えば、ｎ型のＧａＡｓ基板である。ｎ型不純物としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）等が挙げられる。半導体層１４０は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体によりそれぞれ構成されている。ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうち少なくともアルミニウム（Ａｌ）およびガリウム（Ｇａ）と、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうち少なくともヒ素（Ａｓ）とを含む化合物半導体のことをいう。
　下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層１４１は、低屈折率層および高屈折率層（いずれも図示せず）を交互に積層してなるものである。低屈折率層は、例えば厚さがλ0／４n1（λは発光波長、ｎ１は屈折率）のｎ型Ａｌx-1Ｇａ1-x1Ａｓ（０＜ｘ１＜１）により構成されている。高屈折率層は、例えば厚さがλ0／４n2（ｎ２は屈折率）のｎ型Ａｌx-2Ｇａ1-x2Ａｓ（０＜ｘ２＜ｘ１）により構成されている。
　下部スペーサ層１４２は、例えば、ｎ型Ａｌx-3Ｇａ1-x3Ａｓ（０＜ｘ３＜１）により構成されている。活性層１４３は、例えばアンドープのｎ型Ａｌx-4Ｇａ1-x4Ａｓ（０＜ｘ４＜１）により構成されている。上部スペーサ層１４４は、例えば、ｐ型Ａｌx-5Ｇａ1-x5Ａｓ（０＜ｘ５＜１）により構成されている。ｐ型不純物としては、例えば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびベリリウム（Ｂｅ）等が挙げられる。
　上部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層１４５は、低屈折率層および高屈折率層（いずれも図示せず）を交互に積層して形成されている。低屈折率層は、例えば厚さがλ0／４ｎ3（ｎ3は屈折率）のｐ型Ａｌx6Ｇａ1-x6Ａｓ（０＜ｘ６＜１）により構成されている。高屈折率層は、例えば厚さがλ0／４ｎ4（ｎ4は屈折率）のｐ型Ａｌx7Ｇａ1-x7Ａｓ（０＜ｘ７＜ｘ６）により構成されている。コンタクト層１６は、例えばｐ型Ａｌx8Ｇａ1-x8Ａｓ（０＜ｘ８＜１）により構成されている。
　発光素子１１には、さらに、電流狭窄層１４８およびバッファ層１４９が設けられている。電流狭窄層１４８およびバッファ層１４９は、上部ＤＢＲ層１４５内に設けられている。
　電流狭窄層１４８は、バッファ層１４９との関係で、活性層１４３から離れた位置に形成されている。電流狭窄層１４８は、例えば、上部ＤＢＲ層１４５内において、活性層１４３側から数えて例えば数層離れた低屈折率層の部位に、低屈折率層に代わって設けられている。電流狭窄層１４８は、電流注入領域１４８Ａと、電流狭窄領域１４８Ｂとを有している。電流注入領域１４８Ａは、面内の中央領域に形成されており、上述した第１発光部１１０，１２０の発光面積（ＯＡ径Ｗ３，Ｗ４）に相当する。電流狭窄領域１４８Ｂは、電流注入領域１４８Ａの周縁、即ち、電流狭窄層１４８の外縁領域に形成されており、環状の形状となっている。
　電流注入領域１４８Ａは、例えば、ｐ型Ａｌx9Ｇａ1-x9Ａｓ（０．９８≦ｘ９≦１）によって構成されている。電流狭窄領域１４８Ｂは、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を含んで構成され、例えば、ｐ型Ａｌx9Ｇａ1-x9Ａｓによって構成された被酸化層（図示せず）をメサ部１７の側面から酸化することにより得られたものである。これにより、電流狭窄層１４８は電流を狭窄する機能を有している。
　バッファ層１４９は、電流狭窄層１４８との関係で、活性層１４３寄りに形成されている。バッファ層１４９は、電流狭窄層１４８に隣接して形成されている。バッファ層１４９は、例えば、図８に示したように、電流狭窄層１４８のうち活性層１４３側の面（下面）に接して形成されている。なお、電流狭窄層１４８とバッファ層１４９との間に、例えば数ｎｍ程度の厚さの薄い層が設けられていてもよい。バッファ層１４９は、例えば、上部ＤＢＲ層１４５内において、電流狭窄層１４８から数えて例えば数層離れた高屈折率層の部位に、高屈折率層に代わって設けられている。
　バッファ層１４９は、未酸化領域と、酸化領域とを有している（いずれも図示せず）。未酸化領域は、主に面内の中央領域に形成されており、例えば、電流注入領域１４８Ａと接する部位に形成されている。酸化領域は、未酸化領域１９Ａの周縁に形成されており、環状の形状となっている。酸化領域は、主に面内の外縁領域に形成されており、例えば、電流狭窄領域１４８Ｂと接する部位に形成されている。酸化領域は、バッファ層１４９の外縁に相当する部分以外の部分において、電流狭窄層１４８側に偏って形成されている。
　未酸化領域は、Ａｌを含む半導体材料によって構成されており、例えば、ｐ型Ａｌx10Ｇａ1-x10Ａｓ（０．８５＜ｘ１０≦０．９８）またはｐ型ＩｎＡｌx11ＧａＡｓ（０．８５＜ｘ１１≦０．９８）によって構成されている。酸化領域は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を含んで構成され、例えば、ｐ型Ａｌx10Ｇａ1-x10Ａｓまたはｐ型ＩｎＡｌx11ＧａＡｓによって構成された被酸化層（図示せず）をメサ部１４７の側面側および被酸化層側から酸化することにより得られたものである。このバッファ層１４９の被酸化層は、下部ＤＢＲ層１４１および上部ＤＢＲ層１４５よりも酸化速度が速く、且つ、電流狭窄層１４８の被酸化層よりも酸化速度が遅くなるような材料および厚さによって構成されている。
　メサ部１４７の上面（コンタクト層１４６の上面）には、少なくとも電流注入領域１４８Ａとの対向領域に開口（光射出口Ｒ）を有する環状の上部電極１５１が形成されている。また、メサ部１４７の側面および周辺の表面には、絶縁層（図示せず）が形成されている。
　上部電極１５１は、上述した第１配線１１１又は第２配線１１２と接続される。図９は、上部電極１５１と第１配線１１１及び第２配線１１２を示す模式図である。同図に示すように、第１発光部１１０が備える上部電極１５１を第１上部電極１５１Ａとし、第２発光部１２０が備える上部電極１５１を第２上部電極１５１Ｂとする。第１上部電極１５１Ａは第１配線１１１と接触し、第１配線１１１を介して第１電極パッド２４０と電気的に接続される。また、第２上部電極１５１Ｂは第２配線１１２と接触し、第２配線１１２を介して第２電極パッド２５０と電気的に接続される。
　第１電極パッド２４０は、保持部２１の裏面（面２１Ｓ２）に設けられた第１発光部端子２４と電気的に接続され、第２電極パッド２５０は保持部２１の裏面（面２１Ｓ２）に設けられた第２発光部端子２５と電気的に接続されている（図１参照）。
　基板１３０の他の面（裏面（面１３０Ｓ２）には、下部電極１５２が設けられている。下部電極１５２は、第１発光部１１０及び第２発光部１２０の裏面に一様に設けられ、第１発光部１１０及び第２発光部１２０と電気的に接続されると共に、保持部２１の裏面（面２１Ｓ２）に設けられた共通端子２３と電気的に接続されている。
　したがって、第１発光部１１０は、共通端子２３及び第１発光部端子２４と電気的に接続され、第２発光部１２０は共通端子２３と及び第２発光部端子２５と電気的に接続されている。共通端子２３は例えば、第１発光部１１０及び第２発光部１２０のカソードであり、第１発光部端子２４は第１発光部１１０のアノード、第２発光部端子２５は第２発光部１２０のアノードである。また、共通端子２３は第１発光部１１０及び第２発光部１２０のアノードであり、第１発光部端子２４は第１発光部１１０のカソード、第２発光部端子２５は第２発光部１２０のカソードであってもよい。
　上部電極１５１、第１電極パッド２４０および第２電極パッド２５０は、例えば、チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）をこの順に積層して構成されたものであり、メサ部１４７上部のコンタクト層１４６と電気的に接続されている。下部電極１５２は、例えば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金，ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）とを基板１３０側から順に積層した構造を有しており、基板１３０と電気的に接続されている。
　発光素子１１は以上のような構成を有する。なお、上記説明において下部ＤＢＲ層１４１側がｎ型、上部ＤＢＲ層１４５側がｐ型としたが、この伝導型は反対であってもよく、即ち、下部ＤＢＲ層１４１側がｐ型、上部ＤＢＲ層１４５側がｎ型であってもよい。
　マイクロレンズアレイ１２（図１参照）は、第１発光部１１０および第２発光部１２０から出射される光（レーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０）のうちの少なくとも一方のビーム形状を成形して出射するものである。このマイクロレンズアレイ１２が、本開示の「第２の光学部材」の一具体例に相当する。図１０Ａは、マイクロレンズアレイ１２の平面構成の一例を模式的に表したものであり、図１０Ｂは、図１０Ａに示したＩ－Ｉ線におけるマイクロレンズアレイ１２の断面構成を模式的に表したものである。マイクロレンズアレイ１２は、複数のマイクロレンズがアレイ状に配置されたものであり、複数のレンズ部１２Ａと、平行平板部１２Ｂとを有している。
　本実施の形態では、マイクロレンズアレイ１２は、図１１Ａに示したように、レンズ部１２Ａが第２発光部１２０と正対するように、図１１Ｂに示したように、平行平板部１２Ｂが第１発光部１１０と正対するように配置されている。これにより、図１２に示したように、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、レンズ部１２Ａのレンズ面で屈折され、例えばマイクロレンズアレイ１２内に仮想発光点Ｐ２'を形成する。即ち、第１発光部１１０の発光点Ｐ１と同じ高さにあった第２発光部１２０の発光点Ｐ２が、第１発光部１１０および第２発光部１２０から出射される光（レーザビームＬ１１０，レーザビームＬ１２０）の光軸方向（例えば、Ｚ軸方向）にずれることとなる。
　従って、第１発光部１１０および第２発光部１２０の発光を切り替えることにより、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０は、例えば、図３や図１３に示したようなスポット状の照射パターンを形成する。また、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、例えば、図４や図１３に示したような一部が隣り合う第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０と重畳することにより、所定の範囲を略一様な光強度の照射する照射パターンを形成する。照明装置１では、この第１発光部１１０の発光と第２発光部１２０の発光とを切り替えることにより、スポット照射と一様照射との切り替えが可能となる。
　なお、図１２では、マイクロレンズアレイ１２がリレーレンズとして機能している例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、第２発光部１２０の仮想発光点Ｐ２'は、第２発光部１２０とマイクロレンズアレイ１２との間に形成されてもよい。
　コリメータレンズ１３は、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０および第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０を略平行光として出射するものである。このコリメータレンズ１３が、本開示の「第１の光学部材」の一具体例に相当する。コリメータレンズ１３は、例えば、マイクロレンズアレイ１２から出射されたレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０をそれぞれコリメートして、回折素子１４と結合するためのレンズである。
　回折素子１４は、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０および第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０のそれぞれを、分割して出射するものである。回折素子１４としては、例えば、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０および第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０を、３×３に分割する回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）を用いることができる。回折素子１４を配置することにより、レーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０のそれぞれの光束をタイリングし、例えば、スポット照射時におけるスポット数を増やしたり、一様照射時における照射範囲を拡大することが可能となる。
　保持部２１および保持部２２（図１参照）は、発光素子１１、マイクロレンズアレイ１２、コリメータレンズ１３および回折素子１４を保持するためのものである。具体的には、保持部２１は、上面（面２１Ｓ１）に設けられた凹部Ｃ内に発光素子１１を保持し、面２１Ｓ１に沿ってマイクロレンズアレイ１２を保持している。保持部２２は、コリメータレンズ１３および回折素子１４を保持している。マイクロレンズアレイ１２、コリメータレンズ１３および回折素子１４は、例えば、接着剤によって、それぞれ、保持部２１および保持部２２に保持されている。保持部２１および保持部２２は、発光素子１１から出射された光Ｌ１（具体的には、レーザビームＬ１１０）および光Ｌ２（具体的には、レーザビームＬ１２０）をマイクロレンズアレイ１２の所定の位置に入射させると共に、コリメータレンズ１３を透過した光Ｌ１，Ｌ２が略平行光となるように、互いに接続されている。
　なお、図１では、マイクロレンズアレイ１２が保持部２１に保持されている例を示したが、これに限らず、例えば、保持部２２に保持されていてもよい。また、コリメータレンズ１３および回折素子１４が保持部２１に保持されていてもよい。
　（１－２．照明装置の駆動方法）
　本実施の形態の照明装置１では、発光素子１１に設けられた第１発光部１１０および第２発光部１２０は、互いに独立して駆動される。照明装置１では、第１発光部１１０と第２発光部１２０の発光を切り替えることによって、照射対象物１０００に対して、互いに独立した点状の光ビーム（レーザビームＬ１１０）を照射するスポット照射と、所定の範囲を略一様な光強度の範囲照射を行う光ビーム（レーザビームＬ１２０）を照射する一様照射とを、１つの装置内で実現することができる。具体的には照明装置１は、第１発光部１１０と第２発光部１２０に流れる電流をそれぞれ規定することが可能な駆動回路を備えるものとすることができる。以下、照明装置1の各種駆動回路について説明する。
　［スイッチによる切り替え］
　図１４は、照明装置１の駆動回路の構成の一例を表したものである。同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードには駆動部２６０が接続されている。また、第１発光部群１６１のアノードにはスイッチ２６１が接続され、第２発光部群１６２のアノードにはスイッチ２６２が接続されている。第１発光部群１６１および第２発光部群１６２の発光の切り替えは、スイッチ２６１及びスイッチ２６２によって行い、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２のうち電源（VCC）と接続されている方に駆動部２６０から駆動信号が供給される。
　また、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２の発光の切り替えは、例えば、図１５に示したように、２つの駆動部２６０Ａ及び駆動部２６０Ｂを用いて行うこともできる。同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードには駆動部２６０Ａ及び駆動部２６０Ｂが接続されている。また、第１発光部群１６１のアノードにはスイッチ２６１が接続され、第２発光部群１６２のアノードにはスイッチ２６２が接続されている
　この構成では２つの駆動部２６０Ａおよび駆動部２６０Ｂによって第１発光部群１６１および第２発光部群１６２にそれぞれ異なる駆動条件で駆動信号を供給することができる。２つの駆動部２６０Ａおよび駆動部２６０Ｂを用いて、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２の切り替えを行うことにより、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２の、電流や電圧等の駆動条件を個別に制御することが可能となる。なお、駆動部２６０は、例えば、照明装置１の外部に設けられていてもよいし、例えば、保持部２１に内蔵されていてもよい。また、発光素子１１と駆動部２６０とが直接接続されていてもよい。
　［独立駆動］
　図１６は、照明装置１の駆動回路の構成の他の例を表したものである。同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードはグランドに接続されている。また、第１発光部群１６１のアノードは駆動部２６３に接続され、第２発光部群１６２のアノードは駆動部２６４に接続されている。
　駆動部２６３および駆動部２６４はそれぞれトランジスタであり、ＯＮ／ＯＦＦ変調のタイミングを規定する変調信号が供給されると、ＯＮのタイミングで電源（VCC）と第１発光部群１６１又は第２発光部群１６２を接続する。これにより、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２にはＯＮのタイミングで電流が流れ、発光を生じる。第１発光部群１６１および第２発光部群１６２のアノードは完全に分離され、それぞれ駆動部２６３および駆動部２６４が設けられているため、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２をそれぞれ異なる波形（タイミングおよび電流）で駆動することが可能である。
　なお、駆動部２６３および駆動部２６４はそれぞれＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタとすることができる。図１６ではＰ－ｃｈ ＭＯＳトランジスタとして記載したが、Ｎ－ｃｈ ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。また、駆動部２６３および駆動部２６４はＭＯＳトランジスタに替えてバイポーラ・トランジスタであってもよい。
　図１７は、照明装置１の駆動回路の構成の他の例を表したものである。同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のアノードは電源（VCC）に接続されている。また、第１発光部群１６１のカソードは駆動部２６５に接続され、第２発光部群１６２のカソードは駆動部２６６に接続されている。
　駆動部２６５および駆動部２６６はそれぞれトランジスタであり、ＯＮ／ＯＦＦ変調のタイミングを規定する変調信号が供給されると、ＯＮのタイミングでグランドと第１発光部群１６１又は第２発光部群１６２を接続する。これにより、第１発光部群１６１および第２発光部群１６２にはＯＮのタイミングで電流が流れ、発光を生じる。第１発光部群１６１および第２発光部群１６２のカソードは完全に分離され、それぞれ駆動部２６５および駆動部２６６が設けられているため、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２をそれぞれ異なる波形（タイミングおよび電流）で駆動することが可能である。
　なお、駆動部２６５および駆動部２６６はそれぞれＭＯＳトランジスタとすることができる。図１７ではＮ－ｃｈ ＭＯＳトランジスタとして記載したが、Ｐ－ｃｈ ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。また、駆動部２６５および駆動部２６６はＭＯＳトランジスタに替えてバイポーラ・トランジスタであってもよい。
　図１６及び図１７に示す発光素子１１の駆動回路構成は、発光素子１１の電気的特性やトランジスタのプロセス技術に応じて最適な回路構成とすることが可能である。例えば、下部ＤＢＲ層１４１（図８参照）側がｎ型の場合、図１６に示すアノード分離構造とすることができ、下部ＤＢＲ層１４１側がｐ型の場合、図１７に示すカソード分離構造とすることができる。
　［一括駆動］
　図１８は、照明装置１の駆動回路の構成の他の例を表したものである。同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードは駆動部２６７に接続されている。また、第１発光部群１６１のアノードは第１電源（VCC1）に接続され、第２発光部群１６２のアノードは第２電源（VCC2）に接続されている。
　駆動部２６７はトランジスタであり、ＯＮ／ＯＦＦ変調のタイミングを規定する変調信号が供給されると、ＯＮのタイミングでグランドと第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２を接続する。第１電源（VCC1）は、所定電圧を第１発光部群１６１に印加し、第２電源（VCC2）は所定電圧を第２発光部群１６２に印加する。
　図１９は、図１８の構成における、第１電源（VCC1）と第２電源（VCC2）をはじめ各ノードの電圧を示すグラフである。第１電源（VCC1）の電圧は第１発光部群１６１のアノード電圧であり、第２電源（VCC2）の電圧は第２発光部群１６２のアノード電圧である。第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）とカソード電圧の差が第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）であり、第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）とカソード電圧の差が第２発光部群１６２の駆動電圧（Vf_2）である。
　同図に示すように、第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）と第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）の差異を電位差△Ｖとする。△Ｖは例えば０．５Ｖである。第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）を第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）より△Ｖだけ低く設定した場合、カソードは共通であるため、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）は第２発光部群１６２の駆動電圧（Vf_2）より△Ｖだけ低くなる。
　図２０は、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２の駆動電圧、駆動電流及び駆動電力を示すグラフである。同図において第１発光部群１６１の駆動電流を（If_1）、第２発光部群１６２の駆動電流を（If_2）とする。また、第１発光部群１６１の駆動電力を(Po_1)、第２発光部群１６２の駆動電力を(Po_2)とする。同図に示すように、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）を第２発光部群１６２の駆動電圧（Vf_2）より△Ｖだけ低くした場合、駆動部２６７が流す電流はこの条件を満たすように、駆動電流（If_1）と駆動電流（If_2）に分配される。
　このように、第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）を第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）より低くすることにより、これらのアノード電圧が等しい場合に比べて、駆動電流（If_1）を少なく、駆動電流（If_2）を多くすることができる。反対に、第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）を第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）より高くすることにより、これらのアノード電圧が等しい場合に比べて、駆動電流（If_1）を多く、駆動電流（If_2）を少なくすることができる。
　さらに、△Ｖをより大きくすることにより、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２の一方のみを発光させることも可能となる。図２１は、図１８の構成においてΔＶをより大きくした場合について、第１電源（VCC1）と第２電源（VCC2）をはじめ各ノードの電圧を示すグラフである。同図に示すように、△Ｖをより大きくすると、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）は第２発光部群１６２の駆動電圧（Vf_2）よりさらに低くなる。この△Ｖは例えば１．５Ｖとすることができる。
　図２２は、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２の駆動電圧、駆動電流及び駆動電力を示すグラフである。同図に示すように、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）を第２発光部群１６２の駆動電圧（Vf_2）より△Ｖだけ低くした場合、駆動部２６７が流す電流はこの条件を満たすように、駆動電流（If_1）と駆動電流（If_2）に分配される。その結果、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）はバンドギャップ電圧よりも低い電圧となり、第１発光部群１６１には電流が流れなくなる（If_1＝０）。このため、駆動部２６７が流す電流は全て第２発光部群１６２に流れることなり、即ち第１発光部群１６１をオフ、第２発光部群１６２をオンとしたことになる。
　このように、第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）を第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）より一定値以上低くすることにより、第１発光部群１６１をオフ、第２発光部群１６２をオンとすることができる。反対に第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）を第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）より一定値以上高くすることにより、第１発光部群１６１をオン、第２発光部群１６２をオフとすることができる。
　以上のように、図１８に示す回路構成においても第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）と第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）を調整することにより、駆動電流（If_1）と駆動電流（If_2）をそれぞれ規定し、第１発光部群１６１の発光量と第２発光部群１６２の発光量を制御することが可能となる。また、第１発光部群１６１のアノード電圧（VCC1）と第２発光部群１６２のアノード電圧（VCC2）の差異（△Ｖ）を一定値以上に大きくすることにより、第１発光部群１６１と第２発光部群１６２のオン／オフを制御することも可能である。なお、図１８では第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のアノードが分離している回路構成を示すが、図１７と同様に第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードが分離している回路構成とすることも可能である。
　［スイッチ回路による駆動］
　図１８に示す回路構成では、上述のように第１電源（VCC1）と第２電源（VCC2）の電圧の差異によって第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２の発光の切り替えが可能であるが、スイッチ回路によってこれらの発光を切り替えることも可能である。図２３は、照明装置１のスイッチ回路を含む駆動回路の構成を表したものである。
　同図に示すように第１発光部群１６１及び第２発光部群１６２のカソードは駆動部２６７に接続されている。また、第１発光部群１６１のアノードはおよび第２発光部群１６２のアノードは電源（VCC）に接続されている。さらに、第１発光部群１６１のアノードと電源(VCC)およびグランドの間には第１スイッチ回路２６８が設けられ、第２発光部群１６２のアノードと電源(VCC)およびグランドの間には第２スイッチ回路２６９が設けられている。第１スイッチ回路２６８及び第２スイッチ回路２６９はそれぞれ２つのトランジスタ２７０によって構成されている。
　図２４及び図２５は、この駆動回路の動作を示す模式図である。図２４に示すように、選択信号をＬとすると第１発光部群１６１のアノードは電源(VCC)に接続され、第２発光部群１６２のアノードはグランドに接続される。これにより、第１発光部群１６１が発光し、第２発光部群１６２は発光しない。一方、図２５に示すように、選択信号をＨとすると第１発光部群１６１のアノードはグランドに接続され、第２発光部群１６２のアノードは電源(VCC)に接続される。これにより、第２発光部群１６２が発光し、第１発光部群１６１は発光しない。
　図２６は図２５に示す状態での各ノードの電圧を示すグラフである。同図に示すように、第１発光部群１６１の駆動電圧（Vf_1）は、カソード電圧と第１発光部端子２４でのアノード電圧(VCC1)の差であり、逆バイアスとなるので、第１発光部群１６１には電流は流れない。このため、駆動部２６７が流す電流は全て第２発光部群１６２に流れる。即ち、第1発光部群１６１をＯＦＦとし、第２発光部群１６２をＯＮとしたことになる。
　図２３に示す回路構成は、レーザ駆動ＩＣ（integrated circuit）の機能として集積することも可能である。図２７は、集積回路により構成した照明装置１の駆動回路を表したものである。同図に示すように、この駆動回路は集積回路２７１によって実現されている。集積回路２７１は、上述したトランジスタ２７０、レジスタ２７２及び駆動トランジスタ２７３を備える。
　第１発光部群１６１および第２発光部群１６２の駆動信号を構成する要素としては駆動電流の大きさと、ＯＮ／ＯＦＦ変調のタイミングの２つがある。駆動電流の大きさは，シリアルＩ／Ｆを介してデジタルデータとしてレジスタ２７２に格納され，それに応じた電圧が駆動トランジスタ２７３に供給される。変調タイミングは，タイミング信号としてデジタル信号が与えられ、それに応じて駆動トランジスタ２７４をＯＮ／ＯＦＦするように制御される。このように駆動回路を集積回路によって実現することにより、発光させる発光部群の切替えに必要なスイッチ回路をより小型・低価格で実現することができる。
　照明装置1は以上のような発光素子１１の駆動回路を備えるものとすることができる。各駆動回路は照明装置１の外部に設けられていてもよいし、保持部２１に内蔵されていてもよい。また、発光素子１１と駆動回路とが直接接続されていてもよい。
　（１－３．第１発光部および第２光部の配線パターン）
　発光素子１１では上述のように、第１発光部群１６１は、一方向に延在する複数の第１発光部１１０からなる複数の第１発光部列Ｘを有し、第２発光部群１６２は、一方向に延在する複数の第２発光部１２０からなる複数の第２発光部列Ｙを有する（図６参照）。第１発光部列Ｘと第２発光部列Ｙは交互に配置されている。
　図２８は、発光素子１１の配線パターンと電極配置を示す平面図である。同図に示すように、第１発光部列Ｘは、配線１１１によって線状に接続され、一方向（Ｙ軸方向）に延伸し、左側の第１電極パッド２４０に接続されている。また、第２発光部列Ｙは、配線１１２によって線状に接続され、一方向（Ｙ軸方向）に延伸し、右側の第２電極パッド２５０に接続されている。
　第１電極パッド２４０は、ワイヤボンディングＷによって発光素子１１の第１発光部電極２４１に接続され、第１発光部端子２４（図１参照）に電気的に接続されている。第２電極パッド２５０はワイヤボンディングＷによって発光素子１１の第２発光部電極２５１に接続され、第２発光部端子２５（図１参照）に電気的に接続されている。
　図２９は発光素子１１の他の配線パターンと電極配置を示す平面図であり、図３０は図２９の配線パターンのみを示す平面図である。図３０に示すように第１発光部列Ｘは右側の第１電極パッド２４０に接続された第１発光部列Ｘｒと、左側の第１電極パッド２４０に接続された第１発光部列Ｘｌを含み、第１発光部列Ｘｒと第１発光部列Ｘｌは第２発光部列Ｙを介して交互に配置されている。第２発光部列Ｙは、右側の第２電極パッド２５０に接続された第２発光部列Ｙｒと、左側の第２電極パッド２５０に接続された第２発光部列Ｙｌを含み、第２発光部列Ｙｒと第２発光部列Ｙｌは第１発光部列Ｘを介して交互に配置されている。
　図３１は、図２９に示す配線パターンにおける、第２発光部列Ｙの電流の流れを示す模式図であり、電流の流れを矢印で示す。同図に示すように第２発光部列Ｙｒと第２発光部列Ｙｌでは電流の流れる向きが反対方向となる。このため、第２発光部列Ｙｒを流れる電流が発生させる磁界と第２発光部列Ｙｌを流れる電流が発生させる磁界は互いに打ち消し合う。これにより、実効的なインダクタンスを低減し、高速変調特性を向上させることが可能となる。なお、ここでは、第２発光部列Ｙについて示したが、第１発光部列Ｘでも同様に、第１発光部列Ｘｒによる磁界と第１発光部列Ｘｌによる磁界は互いに打ち消し合い、高速変調特性を向上させることが可能となる。
　図３２は発光素子１１の他の配線パターンと電極配置を示す平面図であり、図３３は図３２の配線パターンのみを示す平面図である。図３３に示すように、第１発光部列Ｘは、右側の第１電極パッド２４０に接続された第１発光部列Ｘｒと、左側の第１電極パッド２４０に接続された第１発光部列Ｘ１を含む。２本ずつの第１発光部列Ｘｒと２本ずつの第１発光部列Ｘｌは第２発光部列Ｙを介して交互に配置されている。第２発光部列Ｙは、右側の第２電極パッド２５０に接続された第２発光部列Ｙｒと、左側の第２電極パッド２５０に接続された第２発光部列Ｙｌを含む。２本ずつの第２発光部列Ｙｒと２本ずつの第２発光部列Ｙｌは第１発光部列Ｘを介して交互に配置されている。
　図３４は、図３２に示す配線パターンにおける、第２発光部列Ｙの電流の流れを示す模式図であり、電流の流れを矢印で示す。同図に示すように第２発光部列Ｙｒと第２発光部列Ｙｌでは電流の流れる向き反対方向となる。このため、第２発光部列Ｙｒを流れる電流が発生させる磁界と第２発光部列Ｙｌを流れる電流が発生させる磁界は互いに打ち消し合う。これにより、図２９に示す配線パターンよりは劣るものの、実効的なインダクタンスを低減し、高速変調特性を向上させることが可能となる。
　また、この構成では図２９に示す配線パターンよりも第１電極パッド２４０および第２電極パッド２５０の面積を大きくすることができるため、ワイヤボンディングＷを設けやすく、配線間隔が狭い場合にも利用可能である。なお、ここでは、第２発光部列Ｙについて示したが、第１発光部列Ｘでも同様に、第１発光部列Ｘｒによる磁界と第１発光部列Ｘｌによる磁界は互いに打ち消し合い、高速変調特性を向上させることが可能となる。
　（１－４．照明装置の発光シーケンス）
　図３５は、一般的な、Indirect-ToFにおける測距パルスの発光シーケンスである。１枚の測距画像を生成する区間は「フレーム」と呼ばれ、１フレームは例えば３３．３ｍｓｅｃ（周波数３０Ｈｚ）といった時間に設定される。測距パルスとしては例えば，１００ＭＨｚ・Ｄｕｔｙ＝５０％の矩形連続波が用いられ、これが蓄積区間の間、連続的に発光する。フレーム内には、条件を変えた複数の蓄積区間を設けることができる。図３５では８つの蓄積区間が示されているが、この数に限定されない。
　図３６は、照明装置１の発光シーケンスの例である。同図に示すように照明装置１では、ひとつのフレームで第１発光部群１６１を発光させ、受光部２１０（図２参照）が反射光を受光して測距画像を生成する。次のフレームでは第２発光部群１６２を発光させ、受光部２１０が反射光を受光して測距画像を生成する。図３６では１フレーム毎に第１発光部群１６１と第２発光部群１６２を切り替えているが、複数フレーム毎に切り替えてもよい。
　図３７は、照明装置１の別の発光シーケンスの例である。同図に示すように照明装置１では、ひとつのフレームで第１発光部群１６１と第２発光部群１６２の両方を順に発光させ、受光部２１０が測距画像を生成するようにしてよい。この発光シーケンスでは、第１発光部群１６１の出射光による測距情報と第２発光部群１６２の出射光による測距情報とを合成した測距画像を生成させることができる。
　図３８は、照明装置１のさらに別の発光シーケンスの例である。同図に示すように照明装置１では、蓄積時間毎に第１発光部群１６１と第２発光部群１６２を交互に発光させ、受光部２１０が測距画像を生成するようにしてもよい。
　（１－５．測距装置の構成）
　測距装置１００は、ＴｏＦ方式により距離を測定するものである。測距装置１００は、例えば、照明装置１と、受光部２１０と、制御部２２０と、測距部２３０とを有する（図２参照）。
　照明装置１は、上記のように、複数の第１発光部１１０と複数の第２発光部１２０との発光切替えにより、照射対象物１０００に対して、点状の光ビームの照射（スポット照射）と、略一様な光強度の光ビームの照射（一様照射）とを行うものである。照明装置１では、例えば、矩形波の発光制御信号ＣＬＫｐに同期して照射光を発生する。また、発光制御信号ＣＬＫｐは、周期信号であれば、矩形波に限定されない。例えば、発光制御信号ＣＬＫｐは、サイン波であってもよい。
　受光部２１０は、照射対象物１０００から反射した反射光を受光して、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期が経過するたびに、その周期内の受光量を検出するものである。例えば、６０ヘルツ（Ｈｚ）の周期信号が垂直同期信号ＶＳＹＮＣとして用いられる。また、受光部２１０には、複数の画素回路が二次元格子状に配置されている。受光部２１０は、これらの画素回路の受光量に応じた画像データ（フレーム）を測距部２３０に供給する。なお、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周波数は、６０ヘルツ（Ｈｚ）に限定されず、３０ヘルツ（Ｈｚ）や１２０ヘルツ（Ｈｚ）としてもよい。
　制御部２２０は、照明装置１を制御するものである。制御部２２０は、発光制御信号ＣＬＫｐを生成して照明装置１および受光部２１０に供給する。発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、例えば２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である。なお、発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）に限定されず、例えば５メガヘルツ（ＭＨｚ）としてもよい。
　測距部２３０は、画像データに基づいて、照射対象物１０００までの距離をＴｏＦ方式で測定するものである。この測距部２３０は、画素回路毎に距離を測定して画素毎に物体までの距離を諧調値で示すデプスマップを生成する。このデプスマップは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理や、距離に応じてフォーカスレンズの合焦点を求めるオートフォーカス（ＡＦ）処理等に用いられる。
　（１－６．作用・効果）
　本実施の形態の照明装置１は、スポット照射用および一様照射用の第１発光部群１６１および第２発光部群１６２を構成する複数の発光部（第１発光部１１０，第２発光部１２０）を有する発光素子１１から出射される光Ｌ１（レーザビームＬ１１０）および光Ｌ２（レーザビームＬ１２０）の光路上に、例えば、一様照射用のレーザビームＬ１２０のビーム形状を成形して出射するマイクロレンズアレイ１２を配置するようにした。これにより、第１発光部１１０および第２発光部１２０からそれぞれ出射されるレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０の、それぞれの発光点の位置を光軸方向にずらすことが可能となる。以下、これについて説明する。
　前述したように、ＴｏＦ法を用いた測距装置では、複数の発光部から出射された光を測定対象範囲全面に一様に照射する方法と、複数の発光部から出射された光をコリメータレンズで略平行にし、測定対象範囲全面にスポット状に照射する方法がある。
　一般に、一様照射用とスポット照射用の２つの光源を備えた測距装置は、測定対象物で散乱された光による測距誤差を低減する技術として用いられているが、一様照射用およびスポット照射用に２つの光源を備えた測距装置では、この他に、スポット照射により光密度を高めて測距距離を伸ばしつつ、一様照射によりＸＹ解像度の低下を補償することがで
きる。
　このように、照射パターンの異なる２つの光源を用いることは、測距精度を向上させるうえで有効な技術であるが、一方で、２つの光源を用いることによるコストの増加や、装置の大型化が課題となっている。また、測距装置の製造における２つの光源の相対位置の調整や、経時変化による位置ずれも課題となっている。
　これに対して、本実施の形態では、スポット照射用の第１発光部１１０および一様照射用の第２発光部１２０を有する発光素子１１から出射されるレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０の光路上に、マイクロレンズアレイ１２を配置した。マイクロレンズアレイ１２は、レンズ部１２Ａおよび平行平板部１２Ｂを有し、例えば、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０は平行平板部１２Ｂに、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０はレンズ部１２Ａに入射するように配置されている。これにより、レンズ部１２Ａに入射したレーザビームＬ１２０は、レンズ部１２Ａのレンズ面で屈折してビーム形状が変化し、例えば、マイクロレンズアレイ１２内に、仮想発光点Ｐ２'が形成される。これにより、第１発光部１１０および第２発光部１２０の、それぞれの発光点Ｐ１，Ｐ２の位置を、光軸方向に相違させることが可能となる。
　以上により、本実施の形態の照明装置１では、例えば、スポット照射用の第１発光部１１０および一様照射用の第２発光部１２０の出射方向に配置された光学部材（例えば、コリメータレンズ１３）の位置を各照射態様に応じて機械的に調整する等の調整機構を用いることなく、照射対象物１０００に対するスポット照射および一様照射を行うことが可能となる。よって、照明装置１およびこれを備えた測距装置１００の小型化を実現することが可能となる。
　また、本実施の形態では、上記のような調整機構が不要であるため、コストを低減することができる。更に、経時変化による光学部材の位置ずれ等が起こらないため、信頼性を向上させることが可能となる。更に、本実施の形態では、照射態様の切替えを高速に行うことができ、移動物体の距離測定を精度良く行うことが可能となる。
　更にまた、スポット照射用の照明装置と一様照射用の照明装置とを、別々に有する場合と比較して、本実施の形態では、光源として、複数の発光部を有する面発光半導体レーザを用い、そのうちの一部の発光部をスポット照射用の第１発光部１１０として、残りの発光部を一様照射用の第２発光部１２０として用いるようにした。これにより、第１発光部１１０からなる第１発光部群１６１と、第２発光部１２０からなる第２発光部群１６２の発光の切り替えを行うことにより、照射対象物１０００に対するスポット照射および一様照射を任意に切り替えることが可能となる。よって、さらにコストを低減することが可能となる。
　また、上記のようなスポット照射用の光源および一様照射用の光源の相対位置の調整等が不要となるため、より簡易にスポット照射および一様照射が可能な照明装置を提供することが可能となる。
　更に、本実施の形態では、スポット照射用の第１発光部１１０および一様照射用の第２発光部１２０の発光領域（ＯＡ径Ｗ１，Ｗ２）を、第１発光部１１０のＯＡ径Ｗ１が相対的に小さく、第２発光部１２０のＯＡ径Ｗ２が相対的に大きくなるようにした。これにより、スポット照射用のレーザビームＬ１１０をより集光させることが可能となる。また、一様照射時における光強度の均一性および光出力を向上させることが可能となる。
　さらに、発光素子１１の駆動に上述した駆動回路を用いることにより、第１発光部１１０および第２発光部１２０を高速変調させることが可能である。第１発光部列Ｘと第２発光部列Ｙの配線パターンについても、上記のように磁界が打ち消し合うような電流の向きとなる配線パターンとすることにより、高速変調特性を向上させることができる。
　次に、本開示の変形例１～６について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
　＜２．変形例＞
　（２－１．変形例１）
　図３９は、本開示の変形例１におけるマイクロレンズアレイ１２によるビーム成形機能を表したものである。上記実施の形態では、レンズ部１２Ａが一様照射用の第２発光部１２０と正対するように、平行平板部１２Ｂがスポット照射用の第１発光部１１０と正対するように配置した例を示したが、これに限らず、レンズ部１２Ａがスポット照射用の第１発光部１１０と正対するように、平行平板部１２Ｂが一様照射用の第２発光部１２０と正対するように配置するようにしてもよい。このような構成としても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　（２－２．変形例２）
　図４０Ａは、本開示の変形例２におけるマイクロレンズアレイ１２の平面構成の一例を模式的に表したものであり、図４０Ｂは、図４０Ａに示したＩＩ－ＩＩ線におけるマイクロレンズアレイ１２の断面構成を模式的に表したものである。図４０Ａおよび図４０Ｂに示したマイクロレンズアレイ１２は、互いに曲率半径が異なる２種類のマイクロレンズがアレイ状に配置されたものであり、互いに曲率半径が異なる複数のレンズ部１２Ａと、複数のレンズ部１２Ｃとを有している。
　上記実施の形態等では、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０および第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０のうち、一方がレンズ部１２Ａに、他方が平行平板部１２Ｂに入射する構成を示したがこれに限らない。
　例えば、図４１に示したように、例えば、一様照射用の第２発光部１２０がレンズ部１２Ａと正対するように、スポット照射用の第１発光部１１０がレンズ部１２Ｃと正対するように配置し、各第１発光部１１０，１２０から出射されたレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０が、それぞれ、レンズ部１２Ｃおよびレンズ部１２Ａに入射するようにしてもよい。
　これにより、図４１に示したように、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、レンズ部１２Ａのレンズ面で屈折され、例えばマイクロレンズアレイ１２内に仮想発光点Ｐ２'を形成する。第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０は、レンズ部１２Ｃのレンズ面で屈折され、例えば第１発光部１１０の後方に仮想発光点Ｐ１'を形成する。
　このように、本変形例では、互いに曲率半径が異なる２種類のレンズ部（レンズ部１２Ａおよびレンズ部１２Ｃ）を有するマイクロレンズアレイ１２を用い、それぞれに、スポット照射用の第１発光部１１０から出射されるレーザビームＬ１１０および一様照射用の第２発光部１２０から出射されるレーザビームＬ１２０を入射させることにより、レーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０両方のビーム形状を成形するようにした。これにより、上記実施の形態の効果に加えて、それぞれの発光点（仮想発光点Ｐ１'Ｐ２'）の位置を、光軸方向にさらに大きく相違させることが可能となる。
　また、このように、第１発光部１１０および第２発光部１２０の仮想発光点Ｐ１'Ｐ２'の位置を光軸方向にさらに大きく相違させることにより、それぞれから出射されるレーザビームＬ１１０，Ｌ１２０が重なる前の位置にマイクロレンズアレイ１２を配置することが容易となる。これにより、各レーザビームＬ１１０，Ｌ１２０を有効に活用することが容易となり、例えば、一様照射時における光強度の均一性をさらに向上させることが可能となる。
　（２－３．変形例３）
　図４２は、本開示の変形例３に係る照明装置（照明装置１Ａ）の概略構成の一例を模式的に表した断面図である。本変形例の照明装置１Ａは、第２の光学部材として、回折光学素子（ＤＯＥ）３２を用いた点が上記実施の形態とは異なる。
　回折光学素子３２は、例えば、スポット照射用の第１発光部１１０および一様照射用の第２発光部１２０から出射される光（レーザビームＬ１１０，レーザビームＬ１２０）のうちの少なくとも一方のビーム形状を成形して出射するものである。図４３は、回折光学素子３２の平面構成の一例を模式的に表したものであり、例えば、領域３２Ａに第２発光部１２０が、領域３２Ｂに第１発光部１１０が、それぞれ正対するように配置されている。
　回折光学素子３２としては、例えば、領域３２Ａに、図４４に示したような平面パターンおよび図４５に示したような断面パターンを有するフレネルレンズを用いることができる。なお、領域３２Ｂは、例えば平行平板な領域となっている。回折光学素子３２としてフレネルレンズを用いた場合には、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、照射対象物１０００に対して、例えば、図４６に示したような照射パターンを形成することができる。
　また、回折光学素子３２としては、例えば、領域３２Ａに、図４７に示したような断面パターンを有するバイナリレンズを用いることができる。回折光学素子３２としてバイナリレンズを用いた場合には、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、＋１次光および－１次光が重なることにより、例えば、図４８に示したような照射パターンを形成することができる。
　更に、回折光学素子３２としては、例えば、領域３２Ａに、図４９Ａに示したような平面パターンを有する鞍型レンズに相当するＤＯＥを用いることができる。このＤＯＥでは、図４９Ｂに示したように、図４９Ａに示した平面パターンが隣り合う領域で４５°回転して配置されている。回折光学素子３２としてこのようなＤＯＥを用いることにより、第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０は、例えば、図５０に示したような照射パターンを形成する。これにより、例えば、光軸方向のずれに対する均一性の低下を改善することが可能となる。
　以上のように、本変形例では、本開示の第２の光学部材としてフレネルレンズ等の回折光学素子３２を用いるようにした。これにより、上記実施の形態のように、本開示の第２の光学部材としてマイクロレンズアレイ１２を用い、例えば、一様照射用の第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０を屈折によりビーム形状を成形した場合と比較して、一様照射時における光強度の均一性をさらに向上させることが可能となる。
　なお、本開示の第２の光学部材としては、上述したマイクロレンズアレイ１２およびフレネルレンズのような回折光学素子３２の他に、拡散板を用いることができる。第２の光学部材として拡散板を用いた場合には、マイクロレンズアレイ１２や回折光学素子３２を用いた場合と比較して求められる位置精度が緩和されると共に、コストを低減することが可能となる。
　（２－４．変形例４）
　図５１は、本開示の変形例４に係る照明装置（照明装置１Ｂ）の概略構成の一例を模式的に表した断面図である。本変形例の照明装置１Ｂは、第１発光部１１０および第２発光部１２０からそれぞれ出射されたレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０の光路上において、例えばコリメータレンズ１３の後段に、回折素子１４および回折素子３４を配置した点が上記実施の形態とは異なる。
　回折素子３４は、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０および第２発光部１２０から出射されたレーザビームＬ１２０を分割して出射するものである。回折素子３４は、例えば、多数の平行スリットが等間隔で配置された、単純回折格子である。この回折素子３４が、本開示の「第３の光学部材」の一具体例に相当する。
　図５２Ａは、回折素子３４を配置しない場合の、照射対象物１０００に対する第１発光部１１０から出射されたスポット照射用のレーザビームＬ１１０の照射パターンを表したものである。図５２Ａでは、さらに、ビーム成形未処理のレーザビームＬ１２０の照射パターンも示しており、レーザビームＬ１１０の照射パターンは実線で、レーザビームＬ１２０の照射パターンは点線で表している。図５２Ｂは、回折素子３４を配置した場合の照射対象物１０００に照射される、第１発光部１１０から出射されたレーザビームＬ１１０の照射パターンを表したものである。
　図５２Ｂに示したように、回折素子３４を配置することにより、回折素子３４を透過したレーザビームＬ１１０のうち０次光（１１０Ｘ0）は、回折素子３４を配置しない場合のレーザビームＬ１１０の照射位置に、＋１次光（１１０Ｘ+1）および－１次光（１１０Ｘ-1）が、それぞれ、ビーム成形未処理のレーザビームＬ１２０の照射位置をスポット照射されるようになる。即ち、回折素子３４を配置することで、照射対象物１０００に照射される光スポットの数をさらに増やすことが可能となる。また、第２発光部１２０から出射される一様照射用のレーザビームＬ１２０も、スポット照射用のレーザビームＬ１１０と同様に回折されるため、その回折光の重なりによって、一様照射時の光強度の均一性をさらに向上させることが可能となる。
　以上のように、本変形例では、第１発光部１１０および第２発光部１２０からそれぞれ出射されたレーザビームＬ１１１０，Ｌ１２０の光路上に、さらに回折素子３４を配置するようにした。これにより、上記実施の形態等と比較して、照射対象物１０００に対して、より光密度の高いスポット照射および一様照射が可能となる。即ち、スポット照射では、より遠くの物体の距離を精度よく測定することが可能となる。一様照射では、より高い解像度で近距離の物体の距離を測定することが可能となる。
　なお、本変形例では、回折素子１４と回折素子３４とを別々の部品として構成した例を示したが、１つの光学素子の両面に回折光学面を配置してもよい。また、図５１では、回折素子３４を、コリメータレンズ１３の後段に配置した例を示したが、回折素子３４の配置位置はこれに限定されず、例えば、マイクロレンズアレイ１２とコリメータレンズ１３との間に配置するようにしてもよい。
　また、本変形例では、回折素子３４として単純回折格子を用いた例を示したが、例えば、より複雑な回折パターンを有する回折光学素子（ＤＯＥ）を用いてもよい。更に、回折素子３４は、例えば、マイクロレンズアレイ１２と一体化してもよい。その際には、例えば、スポット照射用のレーザビームＬ１１０のみ、または一様照射用のレーザビームＬ１２０のみに作用する構成とすることができる。また、スポット照射用のレーザビームＬ１１０と一様照射用のレーザビームＬ１２０とで、互いに異なる回折パターンを形成することもできる。
　（２－５．変形例５）
　図５３は、本開示の変形例５に係る照明装置（照明装置１Ｃ）の概略構成の一例を模式的に表した断面図である。本変形例の照明装置１Ｃは、発光素子３１として、裏面出射型の面発光半導体レーザを用いた点が上記実施の形態とは異なる。
　図５４は、照明装置１Ｃにおける発光素子３１の断面構成の一例およびマイクロレンズアレイ１２との位置関係を表したものである。発光素子３１は、上記のように、裏面出射型の垂直共振器型面発光レーザであり、基板１３０の裏面（面１３０Ｓ２）側に、スポット照射用および一様照射用の複数の発光部３１０，３２０がアレイ状に形成されている。また、基板１３０の面１３０Ｓ２には、さらに、発光部３１０に電圧を印加する電極パッド３４０および発光部３２０に電圧を印加する電極パッド３５０が設けられている。この点を除き、発光素子３１は、上述した発光素子１１と同様の構成を有する。
　このように、本開示の照明装置では、表面照射型の面発光半導体レーザだけでなく、裏面照射型の面発光半導体レーザも用いることができる。裏面照射型の垂直共振器型面発光レーザを発光素子３１として用いることにより、複数の電極パッドの領域を小さくすることが可能となる。また、上記実施の形態と比較して、スポット照射と一様照射との切り替えを容易に行うことが可能となる。
　更に、本変形例のように、発光素子３１として裏面出射型の垂直共振器型面発光レーザを用いる場合には、第２の光学部材と発光素子３１とを一体形成することができる。具体的には、例えば、図５５に示したように、発光素子３１の基板１３０の表面（面１３０Ｓ１）の、例えば、一様照射用の複数の発光部３２０と正対する位置に、例えば、マイクロレンズ４２を配置する。これにより、高い位置精度で第２の光学部材を配置することが可能となる。また、別途マイクロレンズアレイ１２等の光学部材を配置する場合と比較して、コストを低減することが可能となる。
　なお、図５５では、第２の光学部材としてマイクロレンズ４２を配置した例を示したが、これに限らず、フレネルレンズ等の回折光学素子や拡散板を配置するようにしてもよい。
　（２－６．変形例６）
　図５６は、本開示の変形例６における発光素子１１の断面構成の他の例を模式的に表したものである。上記実施の形態では、同一平面上にスポット照射用の複数の第１発光部１１０および一様照射用の複数の第２発光部１２０を有する発光素子１１を用いた例を示したが、各第１発光部１１０および第２発光部１２０は、互いに異なる平面上に形成されていてもよい。
　具体的には、例えば、図５６に示した発光素子１１Ａのように、第１発光部１１０および第２発光部１２０が、基板１３０の表面（面１３０Ｓ１）に、それぞれから出射されるレーザビームＬ１１０およびレーザビームＬ１２０の光軸方向（例えば、Ｚ軸方向）に対して異なる高さに設けられていてもよい。
　また、例えば、図５７に示した発光素子１１Ｂのように、第１発光部１１０および第２発光部１２０のうち一方（例えば、第１発光部１１０）が、基板１３０の表面（面１３０Ｓ１）側に、他方（例えば、第２発光部１２０）が基板１３０の裏面（面１３０Ｓ２）側に設けられていてもよい。即ち、スポット照射用の光部および一様照射用の発光部のうち、一方の発光部は表面出射型の垂直共振器型面発光レーザを、他方の複数の発光部は裏面出射型の垂直共振器型面発光レーザを用いるようにしてもよい。
　更に、例えば、図５８に示した発光素子１１Ｃのように、例えば、スポット照射用の複数の第１発光部１１０を有する発光素子１１Ｃａおよび一様照射用の複数の第２発光部１２０を有する発光素子１１Ｃｂをそれぞれ設け、これらを積層して用いるようにしてもよい。
　このように、発光素子１１において第１発光部１１０および第２発光部１２０に段差を設けることにより、例えば、上記変形例４のように回折素子３４を別途配置することなく、一様照射時の光強度の均一性をさらに向上させることが可能となる。
　以上、実施の形態および変形例１～６を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記変形例１～６を互いに組み合わせてもよく、例えば、裏面出射型の垂直共振器型面発光レーザと、フレネルレンズ等の回折光学素子３２とを組み合わせてもよい。また、図４４および図４９では、波長よりも大きな周期を有するＤＯＥ（回折光学素子３２）を示したが、波長よりも小さなサイズの構造、所謂メタマテリアルを用いてビーム成形機能を持たせてもよい。また、本開示に係る発光素子１１は第１発光部群１６１と第２発光部群１６２の２つの発光部群を備えるものとしたが、３つ以上の発光部群を備えるものとすることも可能である。
　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の効果であってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
　（１）
　複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える発光素子と、
　上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する駆動回路と
　を具備する照明装置。
　（２）
　上記（１）に記載の照明装置であって、
　上記駆動回路は、上記第１の上部電極に電気的に接続され、上記複数の第１の発光部を駆動する第１の駆動部と、上記第２の上部電極に電気的に接続され、上記複数の第２の発光部を駆動する第２の駆動部とを含む
　照明装置。
　（３）
　上記（１）に記載の照明装置であって、
　上記駆動回路は、上記第下部電極に接続され、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部を駆動する駆動部を含む
　照明装置。
　（４）
　上記（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
　上記発光素子は、上記複数の第１の発光部が上記第１の上部電極と接触する第１の配線によって接続された第１の発光部列を複数含む第１の発光部群と、上記複数の第２の発光部が上記第２の上部電極と接触する第２の配線によって接続された第２の発光部列を複数含む第２の発光部群とを有し、
　上記第１の発光部列を流れる電流の向きは、上記複数の第１の発光部列の間で異なり
　上記第２の発光部列を流れる電流の向きは、上記複数の第２の発光部列の間で異なる
　照明装置。
　（５）
　上記（４）に記載の照明装置であって、
　上記第１の発光部列と上記第２の発光部列は平行であり、上記第１の発光部列と上記第２の発光部列が交互となるように配列され、
　上記第１の発光部群は、第１の方向に電流が流れる第１の発光部列と、上記第２の発光部列を介して上記第１の発光部列に隣接し、上記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電流が流れる第１の発光部列を含み、
　上記第２の発光部群は、上記第１の方向に電流が流れる第２の発光部列と、上記第１の発光部列を介して上記第２の発光部列に隣接し、上記第２の方向に電流が流れる第２の発光部列を含む
　照明装置。
　（６）
　上記（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
て、
　上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部は垂直共振器型面発光レーザ素子である
　照明装置。
　（７）
　上記（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
　上記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および上記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する第１の光学部材と、
　上記複数の第１の光および上記複数の第２の光のうちの少なくとも一方のビーム形状を成形し、互いに異なるビーム形状を有する光として、上記複数の第１の光および上記複数の第２の光を出射する第２の光学部材と
　をさらに具備する照明装置。
　（８）
　上記（７）に記載の照明装置であって、
　上記複数の第１の発光部から出射された上記複数の第１の光は、照射対象物に対して互いに独立したスポット状に照射され、
　上記複数の第２の発光部から出射された上記複数の第２の光は、上記照射対象物に対して、一部が隣り合う第２の発光部から出射された第２の光と重畳し、所定の範囲を略一様に照射する
　照明装置。
　（９）
　上記（７）又は（８）に記載の照明装置であって、
　上記複数の第１の発光部と上記複数の第２の発光部とは、互いに異なる発光面積を有する
　照明装置。
　（１０）
　上記（７）又は（８）に記載の照明装置であって、
　上記複数の第１の発光部の発光面積は、上記複数の第２の発光部の発光面積よりも小さい
　照明装置。
　（１１）
　上記（７）から（１０）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
　上記第１の光学部材は、コリメータレンズである
　照明装置。
　（１２）
　上記（７）から（１１）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
　上記第２の光学部材は、マイクロレンズアレイである
　照明装置。
　（１３）
　上記（１２）に記載の照明装置であって、
　上記マイクロレンズアレイは、互いに曲率半径が異なる２種類のレンズを有する
　照明装置。
　（１４）
　上記（７）から（１１）のうちいずれか１つに記載の照明装置であって、
　上記第２の光学部材は、回折光学素子である
　照明装置。
　（１５）
　上記（１４）に記載の照明装置であって、
　上記回折光学素子は、フレネルレンズまたはバイナリレンズである
　照明装置。
　（１６）
　上記（８）から（１５）に記載の照明装置であって、
　上記複数の第１の光および上記複数の第２の光の光路上に配置され、上記複数の第１の光を屈折または回折することで上記照射対象物に照射されるスポットの数を増やすと共に、上記複数の第２の光を屈折または回折することで、隣り合う上記第２の発光部から出射された上記第２の光との重畳範囲を増やす第３の光学部材をさらに有する
　照明装置。
　（１７）
　複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える発光素子と、
　上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する駆動回路と
　上記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および上記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する第１の光学部材と、
　上記複数の第２の発光部から出射された上記複数の第２の光のビーム形状を成形して出射する第２の光学部材と
　を具備する照明装置。
　（１８）
　物体に対して光を出射する照明装置と、上記物体からの反射光の受光を検出する受光部と、上記反射光の受光までに要する時間に基づいて、上記物体までの距離を測定する測距部とを具備し、
　上記照明装置は、発光素子と駆動回路とを備え、
　上記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、上記複数の第１の発光部および上記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、上記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、上記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備え、
　上記駆動回路は、上記下部電極と上記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、上記下部電極と上記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する
　測距装置。
　１…照明装置
　１１…発光素子
　１２…マイクロレンズアレイ
　１３…コリメータレンズ
　１４…回折素子
　１６…コンタクト層
　１７…メサ部
　１００…測距装置
　１１０…第１発光部
　１２０…第２発光部
　１３０…基板
　１４０…半導体層
　１５１…上部電極
　１５１Ａ…第１上部電極
　１５１Ｂ…第２上部電極
　１５２…下部電極
　１６１…第１発光部群
　１６２…第２発光部群
　２１０…受光部
　２２０…制御部
　２３０…測距部
　２６０、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７…駆動部

Claims (18)

  1. 　複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、前記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、前記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える発光素子と、
    　前記下部電極と前記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、前記下部電極と前記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する駆動回路と
    　を具備する照明装置。
  2. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記駆動回路は、前記第１の上部電極に電気的に接続され、前記複数の第１の発光部を駆動する第１の駆動部と、前記第２の上部電極に電気的に接続され、前記複数の第２の発光部を駆動する第２の駆動部とを含む
    　照明装置。
  3. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記駆動回路は、前記第下部電極に接続され、前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部を駆動する駆動部を含む
    　照明装置。
  4. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記発光素子は、前記複数の第１の発光部が前記第１の上部電極と接触する第１の配線によって接続された第１の発光部列を複数含む第１の発光部群と、前記複数の第２の発光部が前記第２の上部電極と接触する第２の配線によって接続された第２の発光部列を複数含む第２の発光部群とを有し、
    　前記第１の発光部列を流れる電流の向きは、前記複数の第１の発光部列の間で異なり
    　前記第２の発光部列を流れる電流の向きは、前記複数の第２の発光部列の間で異なる
    　照明装置。
  5. 　請求項４に記載の照明装置であって、
    　前記第１の発光部列と前記第２の発光部列は平行であり、前記第１の発光部列と前記第２の発光部列が交互となるように配列され、
    　前記第１の発光部群は、第１の方向に電流が流れる第１の発光部列と、前記第２の発光部列を介して前記第１の発光部列に隣接し、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電流が流れる第１の発光部列を含み、
    　前記第２の発光部群は、前記第１の方向に電流が流れる第２の発光部列と、前記第１の発光部列を介して前記第２の発光部列に隣接し、前記第２の方向に電流が流れる第２の発光部列を含む
    　照明装置。
  6. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部は垂直共振器型面発光レーザ素子である
    　照明装置。
  7. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および前記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する第１の光学部材と、
    　前記複数の第１の光および前記複数の第２の光のうちの少なくとも一方のビーム形状を成形し、互いに異なるビーム形状を有する光として、前記複数の第１の光および前記複数の第２の光を出射する第２の光学部材と
    　をさらに具備する照明装置。
  8. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の発光部から出射された前記複数の第１の光は、照射対象物に対して互いに独立したスポット状に照射され、
    　前記複数の第２の発光部から出射された前記複数の第２の光は、前記照射対象物に対して、一部が隣り合う第２の発光部から出射された第２の光と重畳し、所定の範囲を略一様に照射する
    　照明装置。
  9. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の発光部と前記複数の第２の発光部とは、互いに異なる発光面積を有する
    　照明装置。
  10. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の発光部の発光面積は、前記複数の第２の発光部の発光面積よりも小さい
    　照明装置。
  11. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記第１の光学部材は、コリメータレンズである
    　照明装置。
  12. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記第２の光学部材は、マイクロレンズアレイである
    　照明装置。
  13. 　請求項１２に記載の照明装置であって、
    　前記マイクロレンズアレイは、互いに曲率半径が異なる２種類のレンズを有する
    　照明装置。
  14. 　請求項７に記載の照明装置であって、
    　前記第２の光学部材は、回折光学素子である
    　照明装置。
  15. 　請求項１４に記載の照明装置であって、
    　前記回折光学素子は、フレネルレンズまたはバイナリレンズである
    　照明装置。
  16. 　請求項８に記載の照明装置であって、
    　前記複数の第１の光および前記複数の第２の光の光路上に配置され、前記複数の第１の光を屈折または回折することで前記照射対象物に照射されるスポットの数を増やすと共に、前記複数の第２の光を屈折または回折することで、隣り合う前記第２の発光部から出射された前記第２の光との重畳範囲を増やす第３の光学部材をさらに有する
    　照明装置。
  17. 　複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、前記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、前記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備える発光素子と、
    　前記下部電極と前記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、前記下部電極と前記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する駆動回路と
    　前記複数の第１の発光部から出射された複数の第１の光および前記複数の第２の発光部から出射された複数の第２の光をそれぞれ略平行にして出射する第１の光学部材と、
    　前記複数の第２の発光部から出射された前記複数の第２の光のビーム形状を成形して出射する第２の光学部材と
    　を具備する照明装置。
  18. 　物体に対して光を出射する照明装置と、前記物体からの反射光の受光を検出する受光部と、前記反射光の受光までに要する時間に基づいて、前記物体までの距離を測定する測距部とを具備し、
    　前記照明装置は、発光素子と駆動回路とを備え、
    　前記発光素子は、複数の第１の発光部および複数の第２の発光部と、前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部と接続された下部電極と、前記複数の第１の発光部と接続された第１の上部電極と、前記複数の第２の発光部と接続された第２の上部電極とを備え、
    　前記駆動回路は、前記下部電極と前記第１の上部電極の間を流れる第１の電流と、前記下部電極と前記第２の上部電極の間を流れる第２の電流をそれぞれ規定する
    　測距装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024024354A1 (ja) * 2022-07-26 2024-02-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 照明装置、測距装置及び車載装置
WO2024035156A1 (ko) * 2022-08-11 2024-02-15 엘지이노텍 주식회사 광 출력 장치 및 이를 포함하는 정보 생성 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141604A (ja) * 2000-11-07 2002-05-17 Sony Corp 半導体レーザ
JP2018056284A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 スタンレー電気株式会社 垂直共振器型発光素子モジュール
US20190018137A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical projector having switchable light emission patterns
JP2019530234A (ja) * 2016-09-19 2019-10-17 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． シリコン制御バックプレーン上に一体化された垂直エミッタ
WO2020002026A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-02 Trumpf Photonic Components Gmbh Vcsel device for an smi sensor for recording three-dimensional pictures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141604A (ja) * 2000-11-07 2002-05-17 Sony Corp 半導体レーザ
JP2019530234A (ja) * 2016-09-19 2019-10-17 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． シリコン制御バックプレーン上に一体化された垂直エミッタ
JP2018056284A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 スタンレー電気株式会社 垂直共振器型発光素子モジュール
US20190018137A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical projector having switchable light emission patterns
WO2020002026A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-02 Trumpf Photonic Components Gmbh Vcsel device for an smi sensor for recording three-dimensional pictures

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024024354A1 (ja) * 2022-07-26 2024-02-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 照明装置、測距装置及び車載装置
WO2024035156A1 (ko) * 2022-08-11 2024-02-15 엘지이노텍 주식회사 광 출력 장치 및 이를 포함하는 정보 생성 장치

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