(57)【要約】【課題】光拡散部材を保持する保持部が、基板上の被膜が形成されている領域に設けられている場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい構造の発光装置などを提供する。【解決手段】発光装置は、光源から出射された光を拡散して被測定物に照射する光拡散部材と、光源と接続された配線上の領域であって、被膜が形成されていない領域上に設けられた、光拡散部材を保持する保持部と、を備える。【選択図】図７
2020145274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を拡散して被測定物に照射する光拡散部材と、
前記光源と接続された配線上の領域であって、被膜が形成されていない当該領域上に設けられた、前記光拡散部材を保持する保持部と、
を備える発光装置。
【請求項２】
前記光源は、アノード電極とカソード電極とを有し、
前記配線は、前記アノード電極と接続されたアノード配線および前記カソード電極と接続されたカソード配線の少なくとも一方である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記光源は、アノード電極とカソード電極とを有し、
前記配線は、前記アノード電極と接続されたアノード配線、および前記カソード電極と接続されたカソード配線である請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記光源は、互いに対向する第１の側面および第２の側面と、当該第１の側面および当該第２の側面をつなぐ、互いに対向する第３の側面および第４の側面を有する発光素子アレイであり、
前記保持部は、前記第１の側面側および前記第２の側面側のそれぞれにおいて、基板上に設けられた前記アノード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記第３の側面側および前記第４の側面側の少なくとも一方に設けられた前記力ソード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２ないし４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記保持部は、前記第３の側面側および前記第４の側面側に設けられた前記力ソード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２ないし５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光源は、互いに対向する第１の側面および第２の側面と、当該第１の側面および第２の側面をつなぐ、互いに対向する第３の側面および第４の側面を有する発光素子アレイであり、
前記保持部は、前記第１の側面側、前記第２の側面側および前記第３の側面側の基板上に設けられた前記アノード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項８】
前記配線のうち、前記保持部が設けられる当該配線上の領域全てに被膜が形成されていない請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記保持部はセラミックで構成されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
光源から出射された光を拡散して被測定物に照射する光拡散部材と、
表面に被膜が形成された領域と、被膜が形成されていない領域とを有する基板と、
前記基板上の被膜が形成されていない領域のうち、前記光源と接続された配線上に設けられ、前記光拡散部材を保持する保持部と、
を備える発光装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置が備える光源から出射され被測定物で反射された反射光を受光する受光部と、を備え、
前記受光部は、前記光源から光が出射されてから当該受光部で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する光学装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学装置と、
前記光学装置が備える光源から出射され被測定物で反射され、当該光学装置が備える受光部が受光した反射光に基づき、当該被測定物の三次元形状を特定する形状特定部と、
を備える情報処理装置。
【請求項１３】
前記形状特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、
を備える請求項１２に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、光学装置および情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光源と、所定の平面上において互いに隣接して配置される複数のレンズを有すると共に、光源が出射する光を拡散する光拡散部材と、光拡散部材によって拡散された光が被写体で反射した反射光を受光する撮像素子と、を備え、複数のレンズは、拡散された光における干渉縞の周期が三画素以下となるように配置された撮像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５４７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＴｏＦ（Time of Flight）方式を利用した三次元計測は、光源から出射された光を、保持部で保持された光拡散部材を介して拡散して被測定物に照射し、その反射光に基づいて被測定物の三次元形状を計測する。
ここで、ＴｏＦ方式を利用した三次元計測に用いられる光源は、単純な測距用の光源と比較して広い範囲に光を照射する必要があるため、大出力であることが求められる。
そして、例えば、このような大出力の光源を使用する発光装置においては、光源の発熱を効率よく放熱することが望まれる。
【０００５】
本発明は、光拡散部材を保持する保持部が、基板上の被膜が形成されている領域に設けられている場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい構造の発光装置などを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、光源から出射された光を拡散して被測定物に照射する光拡散部材と、前記光源と接続された配線上の領域であって、被膜が形成されていない当該領域上に設けられた、前記光拡散部材を保持する保持部と、を備える発光装置である。
請求項２に記載の発明は、前記光源は、アノード電極とカソード電極とを有し、前記配線は、前記アノード電極と接続されたアノード配線および前記カソード電極と接続されたカソード配線の少なくとも一方である請求項１に記載の発光装置である。
請求項３に記載の発明は、前記光源は、アノード電極とカソード電極とを有し、前記配線は、前記アノード電極と接続されたアノード配線、および前記カソード電極と接続されたカソード配線である請求項１に記載の発光装置である。
請求項４に記載の発明は、前記光源は、互いに対向する第１の側面および第２の側面と、当該第１の側面および当該第２の側面をつなぐ、互いに対向する第３の側面および第４の側面を有する発光素子アレイであり、前記保持部は、前記第１の側面側および前記第２の側面側のそれぞれにおいて、基板上に設けられた前記アノード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２または３に記載の発光装置である。
請求項５に記載の発明は、前記保持部は、前記第３の側面側および前記第４の側面側の少なくとも一方に設けられた前記力ソード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２ないし４のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項６に記載の発明は、前記保持部は、前記第３の側面側および前記第４の側面側に設けられた前記力ソード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２ないし５のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項７に記載の発明は、前記光源は、互いに対向する第１の側面および第２の側面と、当該第１の側面および第２の側面をつなぐ、互いに対向する第３の側面および第４の側面を有する発光素子アレイであり、前記保持部は、前記第１の側面側、前記第２の側面側および前記第３の側面側の基板上に設けられた前記アノード配線の、被膜が形成されていない領域上に設けられている請求項２または３に記載の発光装置である。
請求項８に記載の発明は、前記配線のうち、前記保持部が設けられる当該配線上の領域全てに被膜が形成されていない請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項９に記載の発明は、前記保持部はセラミックで構成されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、光源から出射された光を拡散して被測定物に照射する光拡散部材と、表面に被膜が形成された領域と、被膜が形成されていない領域とを有する基板と、前記基板上の被膜が形成されていない領域のうち、前記光源と接続された配線上に設けられ、前記光拡散部材を保持する保持部と、を備える発光装置である。
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置が備える光源から出射され被測定物で反射された反射光を受光する受光部と、を備え、前記受光部は、前記光源から光が出射されてから当該受光部で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する光学装置である。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の光学装置と、前記光学装置が備える光源から出射され被測定物で反射され、当該光学装置が備える受光部が受光した反射光に基づき、当該被測定物の三次元形状を特定する形状特定部と、を備える情報処理装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記形状特定部での特定結果に基づき、自装置の使用に関する認証処理を行う認証処理部と、を備える請求項１２に記載の情報処理装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１、１０に記載の発明によれば、光拡散部材を保持する保持部が、基板上の被膜が形成されている領域に設けられている場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項２に記載の発明によれば、保持部が、アノード配線およびカソード配線以外の配線上に設けられる場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項３に記載の発明によれば、保持部が、アノード配線およびカソード配線の一方の配線上にのみ設けられる場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項４に記載の発明によれば、保持部が、一方の側面側のアノード配線上にのみ設けられる場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項５に記載の発明によれば、保持部が、カソード配線上に設けられていない場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項６に記載の発明によれば、保持部が、カソード配線上に設けられていない場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項７に記載の発明によれば、保持部が、いずれかの側面側のアノード配線上にのみ設けられる場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項８に記載の発明によれば、配線全体に被膜が設けられている構成と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項９に記載の発明によれば、保持部が棚指の場合と比較し、光源で発生した熱が放熱されやすい。
請求項１１に記載の発明によれば、三次元測定が行える光学装置が提供される。
請求項１２に記載の発明によれば、三次元形状を測定できる情報処理装置が提供される。
請求項１３に記載の発明によれば、三次元形状に基づく認証処理を搭載した情報処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】情報処理装置の一例を示す図である。
【図２】情報処理装置の構成を説明するブロック図である。
【図３】光源の平面図である。
【図４】光源における１個のＶＣＳＥＬの断面構造を説明する図である。
【図５】光拡散部材の一例を説明する図である。（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図である。
【図６】ローサイド駆動により光源を駆動する等価回路の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態が適用される発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での断面図である。
【図８】比較のために示す発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線での断面図である。
【図９】第２の実施の形態が適用される発光装置を説明する平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線での断面図である。
【図１０】第３の実施の形態が適用される発光装置を説明する平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＢ−ＸＢ線での断面図である。
【図１１】第４の実施の形態が適用される発光装置を説明する平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線での断面図である。
【図１２】第５の実施の形態が適用される発光装置を説明する平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線での断面図である。
【図１３】第６の実施の形態が適用される発光装置を説明する平面図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
情報処理装置は、その情報処理装置にアクセスしたユーザがアクセスすることが許可されているか否かを識別し、アクセスが許可されているユーザであることが認証された場合にのみ、自装置である情報処理装置の使用を許可するようになっていることが多い。これまで、パスワード、指紋、虹彩などにより、ユーザを認証する方法が用いられてきた。最近では、さらにセキュリティ性の高い認証方法が求められている。この方法として、ユーザの顔の形状など、三次元像による認証が行われるようになっている。
ここでは、情報処理装置は、一例として携帯型情報処理端末であるとして説明し、三次元像として捉えられた顔の形状を認識することで、ユーザを認証するとして説明する。なお、情報処理装置は、携帯型情報端末以外のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置に適用しうる。
さらに、本実施の形態で説明する構成、機能、方法等は、顔の形状の認識以外の三次元形状の認識にも適用しうる。すなわち、顔以外の物体の形状の認識にも適用してもよい。また、被測定物までの距離は問わない。
【００１０】
［第１の実施の形態］
（情報処理装置１）
図１は、情報処理装置１の一例を示す図である。前述したように、情報処理装置１は、一例として携帯型情報処理端末である。
情報処理装置１は、ユーザインターフェイス部（以下では、ＵＩ部と表記する。）２と三次元像を取得する光学装置３とを備える。ＵＩ部２は、例えばユーザに対して情報を表示する表示デバイスとユーザの操作により情報処理に対する指示が入力される入力デバイスとが一体化されて構成されている。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであり、入力デバイスは、例えばタッチパネルである。
【００１１】
光学装置３は、発光装置４と、三次元センサ（以下では、３Ｄセンサと表記する。）５とを備える。発光装置４は、三次元像を取得するための被測定物、ここで説明する例では顔に向けて光を照射する。３Ｄセンサ５は、発光装置４が照射して顔で反射されて戻ってきた光を取得する。ここでは、光の飛行時間による、いわゆるＴｏＦ（Time of Flight）法に基づいて、顔の三次元像を取得する。以下では、顔の三次元像を取得する場合であっても、顔を被測定物と表記する。なお、顔以外の三次元像を取得してもよい。三次元像を取得することを、３Ｄセンシングと表記することがある。
【００１２】
なお、情報処理装置１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むコンピュータとして構成されている。なお、ＲＯＭには、不揮発性の書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリを含む。そして、ＲＯＭに蓄積されたプログラムや定数が、ＲＡＭに展開されて、ＣＰＵが実行することによって、情報処理装置１が動作し、各種の情報処理が実行される。
【００１３】
図２は、情報処理装置１の構成を説明するブロック図である。
情報処理装置１は、上記した光学装置３と、光学装置制御部８と、システム制御部９とを備える。光学装置制御部８は、光学装置３を制御する。そして、光学装置制御部８は、形状特定部８１を含む。システム制御部９は、情報処理装置１全体をシステムとして制御する。そして、システム制御部９は、認証処理部９１を含む。そして、システム制御部９には、ＵＩ部２、スピーカ９２、二次元カメラ（図２では、２Ｄカメラと表記する。）９３などが接続されている。なお、３Ｄセンサ５は、受光部の一例である。
以下、順に説明する。
【００１４】
発光装置４は、基板１０と、光源２０と、光拡散部材３０と、駆動部５０と、保持部６０と、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂとを備える。光源２０、駆動部５０およびキャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、基板１０上に設けられている。ここでは、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂをそれぞれ区別しない場合は、キャパシタ７０と表記する。キャパシタ７０は、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと２個を示しているが、１個でもよく、２個を超える数であってもよい。また、基板１０上には、駆動部５０を動作させるために、抵抗素子６、キャパシタ７などの受動素子が設けられている。なお、抵抗素子６およびキャパシタ７のそれぞれは、複数あってよい。
【００１５】
そして、後述するように、光拡散部材３０は、保持部６０により基板１０から予め定められた距離に保持され、光拡散部材３０が光源２０を覆うように設けられている。なお、光拡散部材３０が光源２０を覆うとは、光拡散部材３０が光源２０の出射する光の光軸方向に設けられ、光源２０が出射する光が光拡散部材３０を透過するように設けられていることを言う。つまり、後述するように、平面視した場合（後述する図３、図７（ａ）などのｘｙ平面で見た場合）に、光源２０と光拡散部材３０とが重なる状態を言う。
【００１６】
発光装置４における光源２０は、複数の発光素子が二次元に配列された発光素子アレイとして構成されている（後述する図３参照）。発光素子は、一例として垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。以下では、発光素子は垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬであるとして説明する。そして、垂直共振器面発光レーザ素子ＶＣＳＥＬをＶＣＳＥＬと表記する。光源２０は、基板１０に対して垂直方向に光を出射する。ＴｏＦ法により三次元センシングを行う場合、光源２０は、駆動部５０により、例えば、１００ＭＨｚ以上で、且つ、立ち上り時間が１ｎｓ以下のパルス光を出射することが求められる。以下、光源２０が出射するパルス光を出射光パルスと表記する。また、顔認証を例とする場合、光が照射される距離は１０ｃｍ程度から１ｍ程度である。そして、被測定物の３Ｄ形状を測定する範囲は、１ｍ角程度である。このため、光源２０は、大出力であって、光源２０の発熱を効率よく放熱することが求められる。なお、光が照射される距離を測定距離と表記し、被測定物の３Ｄ形状を測定する範囲を測定範囲または照射範囲と表記する。また、測定範囲または照射範囲に仮想的に設けられる面を照射面と表記する。
発光装置４における基板１０、光源２０、光拡散部材３０、駆動部５０および保持部６０の詳細については、後述する。
【００１７】
３Ｄセンサ５は、複数の受光セルを備える。例えば、各受光セルは、光源２０からの出射光パルスに対する被測定物からのパルス状の反射光を受光し、受光されるまでの時間に対応する電荷を受光セル毎に蓄積するように構成されている。以下、受光するパルス状の反射光を、受光パルスと表記する。３Ｄセンサ５は、各受光セルが２つのゲートとそれらに対応した電荷蓄積部とを備えたＣＭＯＳ構造のデバイスとして構成されている。そして、２つのゲートに交互にパルスを加えることによって、発生した光電子を２つの電荷蓄積部の何れかに高速に転送する。２つの電荷蓄積部には、出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じた電荷が蓄積される。そして、３Ｄセンサ５は、ＡＤコンバータを介して、受光セル毎に出射光パルスと受光パルスとの位相差に応じたデジタル値を信号として出力する。すなわち、３Ｄセンサ５は、光源２０から光が出射されてから３Ｄセンサ５で受光されるまでの時間に相当する信号を出力する。なお、ＡＤコンバータは、３Ｄセンサ５が備えてもよく、３Ｄセンサ５の外部に設けられてもよい。
【００１８】
光学装置制御部８の形状特定部８１は、３Ｄセンサ５から受光セル毎に得られるデジタル値を取得し、受光セル毎に被測定物までの距離を算出する。そして算出された距離により、被測定物の３Ｄ形状を特定する。
【００１９】
システム制御部９の認証処理部９１は、形状特定部８１が特定した被測定物の３Ｄ形状がＲＯＭなどに予め蓄積された３Ｄ形状である場合に、情報処理装置１の使用に関する認証処理を行う。なお、情報処理装置１の使用に関する認証処理とは、一例として、自装置である情報処理装置１の使用を許可するか否かの処理である。例えば、被測定物である顔の３Ｄ形状が、ＲＯＭ等の記憶部材に記憶された顔形状に一致すると判断される場合には、情報処理装置１が提供する各種アプリケーション等を含む情報処理装置１の使用が許可される。
上記の形状特定部８１および認証処理部９１は、一例として、プログラムによって構成される。また、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路で構成されてもよい。さらには、プログラム等のソフトウエアとＡＳＩＣ等の集積回路とで構成されてもよい。
【００２０】
図２では、光学装置３、光学装置制御部８およびシステム制御部９をそれぞれ分けて示したが、システム制御部９が光学装置制御部８を含んでもよい。また、光学装置制御部８が光学装置３に含まれてもよい。さらに、光学装置３、光学装置制御部８およびシステム制御部９が一体に構成されてもよい。
【００２１】
次に、発光装置４を説明する前に、発光装置４を構成する光源２０、光拡散部材３０、駆動部５０およびキャパシタ７０を説明する。
【００２２】
（光源２０の構成）
図３は、光源２０の平面図である。光源２０は、複数のＶＣＳＥＬが二次元のアレイ状に配列されて構成されている。紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。なお、各図面でのｘ、ｙ、ｚ方向は、共通になっている。
【００２３】
ＶＣＳＥＬは、半導体基板２００（後述する図４参照）上に積層された下部多層膜反射鏡と上部多層膜反射鏡との間に発光領域となる活性領域を設け、半導体基板２００と垂直方向にレーザ光を出射させる発光素子である。このことから、二次元のアレイ化が容易である。光源２０の備えるＶＣＳＥＬの数は、一例として、１００個〜１０００個である。なお、複数のＶＣＳＥＬは、互いに並列に接続され、並列に駆動される。なお、上記のＶＣＳＥＬの数は一例であり、測定距離や測定範囲に応じて設定されればよい。
【００２４】
光源２０の表面には、複数のＶＣＳＥＬに共通のアノード電極２１８（後述する図４参照）が設けられている。そして、アノード電極２１８は、後述するようにボンディングワイヤを介して、基板１０上に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ（後述する図７参照）と接続されている。光源２０の裏面には、カソード電極２１４が設けられている（後述する図４参照）。カソード電極２１４は、基板１０上に設けられたカソード配線１２（後述する図７参照）のカソード電極２１４が接触する部分に、導電性接着剤により接着されている。導電性接着剤は、例えば銀ペーストである。なお、アノード配線１１Ａ、１１Ｂをアノード配線、カソード配線１２をカソード配線と表記することがある。また、これらを光源２０に接続された配線と表記することがある。他の場合も同様である。
【００２５】
ここでは、光源２０は、平面視した場合の形状である平面形状が四角形であるとする。そして、＋ｙ方向側の側面を側面２１Ａ、−ｙ方向側の側面を側面２１Ｂ、−ｘ方向側の側面を側面２２Ａおよび＋ｘ方向側の側面を側面２２Ｂと表記する。側面２１Ａと側面２１Ｂとが対向する。側面２２Ａと側面２２Ｂとは、それぞれが側面２１Ａと側面２１Ｂとをつなぐとともに、対向する。ここで、側面２１Ａが第１の側面、側面２１Ｂが第２の側面、側面２２Ａが第３の側面および側面２２Ｂが第４の側面の一例である。
【００２６】
（ＶＣＳＥＬの構造）
図４は、光源２０における１個のＶＣＳＥＬの断面構造を説明する図である。このＶＣＳＥＬは、λ共振器構造のＶＣＳＥＬである。紙面の上方向をｚ方向とする。
【００２７】
ＶＣＳＥＬは、ｎ型のＧａＡｓなどの半導体基板２００上に、Ａｌ組成の異なるＡｌＧａＡｓ層を交互に重ねたｎ型の下部分布ブラック型反射鏡（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）２０２と、上部スペーサ層および下部スペーサ層に挟まれた量子井戸層を含む活性領域２０６と、Ａｌ組成の異なるＡｌＧａＡｓ層を交互に重ねたｐ型の上部分布ブラック型反射鏡２０８とが順に積層されて構成されている。以下では、分布ブラック型反射鏡をＤＢＲと表記する。
【００２８】
ｎ型の下部ＤＢＲ２０２は、Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）であり、これらを交互に４０周期で積層してある。ｎ型不純物であるシリコンをドーピングした後のキャリア濃度は、例えば、３×１０１８ｃｍ−３である。
【００２９】
活性領域２０６は、下部スペーサ層と、量子井戸活性層と、上部スペーサ層とが積層されて構成されている。例えば、下部スペーサ層は、アンドープのＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層であり、量子井戸活性層は、アンドープのＩｎＧａＡｓ量子井戸層およびアンドープのＧａＡｓ障壁層であり、上部スペーサ層は、アンドープのＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層である。
【００３０】
ｐ型の上部ＤＢＲ２０８は、ｐ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎｒであり、これらを交互に２９周期積層してある。ｐ型不純物であるカーボンをドーピングした後のキャリア濃度は、例えば、３×１０１８ｃｍ−３である。好ましくは、上部ＤＢＲ２０８の最上層には、ｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層が形成され、上部ＤＢＲ２０８の最下層もしくはその内部に、ｐ型ＡｌＡｓの電流狭窄層２１０が形成されている。
【００３１】
上部ＤＢＲ２０８から下部ＤＢＲ２０２に至るまで積層された半導体層をエッチングすることにより、半導体基板２００上に円筒状のメサＭが形成される。これにより、電流狭窄層２１０は、メサＭの側面に露出する。酸化工程により、電流狭窄層２１０には、メサＭの側面から酸化された酸化領域２１０Ａと酸化領域２１０Ａによって囲まれた導電領域２１０Ｂとが形成される。なお、酸化工程において、ＡｌＡｓ層はＡｌＧａＡｓ層よりも酸化速度が速く、酸化領域２１０Ａは、メサＭの側面から内部に向けてほぼ一定の速度で酸化されるため、導電領域２１０Ｂの平面形状は、メサＭの外形を反映した形状、すなわち円形状となり、その中心は、メサＭの軸方向（一点鎖線）とほぼ一致する。なお、本実施の形態において、メサＭは柱状構造となっている。
【００３２】
メサＭの最上層には、Ｔｉ／Ａｕなどを積層した金属製の環状のｐ側電極２１２が形成される。ｐ側電極２１２は、上部ＤＢＲ２０８に設けられたコンタクト層にオーミック接触する。環状のｐ側電極２１２の内側は、レーザ光が外部へ出射される光出射口２１２Ａとなる。つまり、ＶＣＳＥＬでは、半導体基板２００に垂直な方向に光が出射され、メサＭの軸方向が光軸になる。さらに、半導体基板２００の裏面には、ｎ側電極としてカソード電極２１４が形成される。なお、ｐ側電極２１２の内側の上部ＤＢＲ２０８の表面が光出射面である。
【００３３】
そして、ｐ側電極２１２のアノード電極（後述するアノード電極２１８）が接続される部分および光出射口２１２Ａを除いて、メサＭの表面を覆うように、絶縁層２１６が設けられる。そして、光出射口２１２Ａを除いて、アノード電極２１８がｐ側電極２１２とオーミック接触するように設けられる。なお、アノード電極２１８は、複数のＶＣＳＥＬに共通に設けられている。つまり、光源２０を構成する複数のＶＣＳＥＬは、各々のｐ側電極２１２がアノード電極２１８により並列接続されている。
【００３４】
なお、ＶＣＳＥＬは、単一横モードで発振してもよく、多重横モード（マルチモード）で発振してもよい。一例として、ＶＣＳＥＬの１個の光出力は、４ｍＷ〜８ｍＷである。よって、例えば５００個のＶＣＳＥＬで光源２０が構成されている場合、光源２０の光出力は、２Ｗ〜４Ｗになる。このような大出力の光源２０では、光源２０からの発熱が大きい。
【００３５】
（光拡散部材３０の構成）
図５は、光拡散部材３０の一例を説明する図である。図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図である。図５（ａ）において、紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。よって、図５（ｂ）において、紙面の右方向がｘ方向、紙面の上方向がｚ方向となる。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように、光拡散部材３０は、両面が平行で平坦なガラス基材３１の一方の表面（ここでは、裏面である−ｚ方向側）に光を拡散させるための凹凸が形成された樹脂層３２を備える。光拡散部材３０は、光源２０のＶＣＳＥＬから入射する光の拡がり角をさらに拡げて出射する。つまり、光拡散部材３０の樹脂層３２に形成された凹凸は、光を屈折させたり、散乱させたりして、入射する光の拡がり角αより出射する光の拡がり角βを大きくする。つまり、図５に示すように、ＶＣＳＥＬから出射される光の拡がり角αより、光拡散部材３０を透過して光拡散部材３０から出射される光の拡がり角βが大きくなる（α＜β）。このため、光拡散部材３０を用いると、光拡散部材３０を用いない場合に比べ、光源２０から出射される光が照射される照射面の面積が拡大される。また、照射面における光密度が低下する。なお、光密度とは、単位面積当たりの放射照度をいい、拡がり角α、βは、半値全幅（ＦＷＨＭ）である。
【００３７】
そして、光拡散部材３０は、例えば、平面形状が四角形であって、ｘ方向の幅Ｗｘおよびｙ方向の縦幅Ｗｙが１ｍｍ〜１０ｍｍ、ｚ方向の厚みｔｄが０．１ｍｍ〜１ｍｍである。そして、光拡散部材３０が以上のような大きさおよび形状であれば、特に、携帯型情報端末の顔認証や、数ｍ程度までの比較的近距離の計測に適した光拡散部材が提供される。なお、光拡散部材３０は、平面形状が、多角形や円形など、他の形状であってもよい。
【００３８】
（駆動部５０およびキャパシタ７０）
光源２０をより高速に駆動させたい場合は、ローサイド駆動するのがよい。ローサイド駆動とは、ＶＣＳＥＬなどの駆動対象に対して、電流経路の下流側にＭＯＳトランジスタ等の駆動素子を位置させた構成を言う。逆に、上流側に駆動素子を位置させた構成をハイサイド駆動と言う。
【００３９】
図６は、ローサイド駆動により光源２０を駆動する等価回路の一例を示す図である。図６では、光源２０のＶＣＳＥＬと、駆動部５０と、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂと、電源８２とを示す。
電源８２は、図２に示した光学装置制御部８に設けられている。電源８２は、＋側を電源電位とし、−側を接地電位とする直流電圧を発生する。電源電位は、電源線８３に供給され、接地電位は、接地線８４に供給される。
【００４０】
光源２０は、前述したように複数のＶＣＳＥＬが並列接続されて構成されている。ＶＣＳＥＬのアノード電極２１８（図４参照）が基板１０上に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ（後述する図７参照）を介して電源線８３に接続されている。
駆動部５０は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ５１と、ＭＯＳトランジスタ５１をオンオフする信号発生回路５２とを備える。ＭＯＳトランジスタ５１のドレインは、基板１０上に設けられたカソード配線１２（後述する図７参照）を介してＶＣＳＥＬのカソード電極２１４（図４参照）に接続されている。ＭＯＳトランジスタ５１のソースは、接地線８４に接続されている。そして、ＭＯＳトランジスタ５１のゲートは、信号発生回路５２に接続されている。つまり、光源２０のＶＣＳＥＬと駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１とは、電源線８３と接地線８４との間に直列接続されている。信号発生回路５２は、光学装置制御部８の制御により、ＭＯＳトランジスタ５１をオンにする「Ｈレベル」の信号と、ＭＯＳトランジスタ５１をオフにする「Ｌレベル」の信号とを発生する。
【００４１】
キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、それぞれの一方の端子が電源線８３に接続され、他方の端子が接地線８４に接続されている。つまり、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、電源８２に対して並列接続されている。なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、例えば電解コンデンサやセラミックコンデンサなどである。
【００４２】
次に、ローサイド駆動である光源２０の駆動方法を説明する。
まず、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が「Ｌレベル」であるとする。この場合、ＭＯＳトランジスタ５１は、オフ状態である。つまり、ＭＯＳトランジスタ５１のソース−ドレイン間には電流が流れない。よって、直列接続されたＶＣＳＥＬにも、電流が流れない。ＶＣＳＥＬは非発光である。
【００４３】
このとき、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂが、電源８２により充電される。つまり、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂの電源線８３に接続された一方の端子が電源電位になり、接地線８４に接続された他方の端子が接地電位になる。キャパシタ７０Ａ、７０Ｂは、容量と電源電圧（電源電位−接地電位）と時間とで決まる電荷を蓄積する。
【００４４】
次に、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が「Ｈレベル」になると、ＭＯＳトランジスタ５１がオフからオンに移行する。すると、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂに蓄積されていた電荷が直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１とＶＣＳＥＬとに流れて（放電されて）、ＶＣＳＥＬが発光する。
【００４５】
そして、駆動部５０における信号発生回路５２の発生する信号が「Ｌレベル」になると、ＭＯＳトランジスタ５１がオンからオフに移行する。これにより、ＶＣＳＥＬの発光が停止する。すると、電源８２によりキャパシタ７０Ａ、７０Ｂへの電荷の蓄積が再開される。
【００４６】
以上説明したように、信号発生回路５２の出力する信号が「Ｌレベル」と「Ｈレベル」とに移行する毎に、ＭＯＳトランジスタ５１がオンオフを繰り返し、ＶＣＳＥＬの発光の停止である非発光と発光とが繰り返される。つまり、ＶＣＳＥＬから光パルスが出射される。なお、ＭＯＳトランジスタ５１のオンオフの繰り返しは、スイッチングと呼ばれることがある。
【００４７】
なお、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けずに、電源８２からＶＣＳＥＬに電荷（電流）を直接供給してもよいが、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂに電荷を蓄積し、蓄積された電荷をＭＯＳトランジスタ５１がオフからオンに移行した際に放電させて、ＶＣＳＥＬに電流を急激に供給することで、ＶＣＳＥＬの発光の立ち上り時間が短くなる。
【００４８】
基板１０は、例えば３層の多層基板として構成される。つまり、基板１０は、光源２０や駆動部５０などが搭載される側から第１導電層、第２導電層、第３導電層を備える。そして、第１導電層と第２導電層との間、第２導電層と第３導電層との間には、絶縁層が設けられている。そして、例えば、第３導電層を電源線８３、第２導電層を接地線８４とする。そして、第１導電層により、光源２０のアノード配線１１Ａ、１１Ｂ、カソード配線１２（後述する図７参照）が形成されるとともに、キャパシタ７０Ａ、７０Ｂなどが接続される端子などの回路パタンが形成される。第１導電層、第２導電層、第３導電層は、例えば銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属またはこれらの金属を含む導電性ペーストなどの導電性材料で構成されている。絶縁層は、例えばエポキシ樹脂、セラミックなどで構成されている。そして、基板１０の表面および裏面には、ポリイミドなどによる絶縁性の被膜１３がスクリーン印刷などにより塗布されている。なお、電気的な接続が必要な配線や端子の部分では、被膜１３が設けられず、配線や端子を構成する導電性材料を露出させている。このような被膜１３は、第１導電層、第２導電層および第３導電層を構成する導電性材料に比べて、熱伝導性が劣る。なお、被膜１３は、ソルダーレジストと呼ばれることがある。
【００４９】
第３導電層の電源線８３は、ビアを介して第１導電層に設けられたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ（後述する図７参照）に接続される。同様に、第２導電層の接地線８４は、ビアを介して第１導電層に設けられたカソード配線１２（後述する図７参照）、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１のソースが接続される端子などに接続される。このように、基板１０を多層基板とし、電源線８３を第３導電層で構成し、接地線８４を第２導電層で構成することで、電源電位および接地電位の変動が抑制されやすい。
【００５０】
（発光装置４）
次に、発光装置４について、詳細に説明する。
図７は、第１の実施の形態が適用される発光装置４を説明する図である。図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での断面図である。ここで、図７（ａ）において、紙面の右方向をｘ方向、紙面の上方向をｙ方向とする。ｘ方向およびｙ方向に反時計回りで直交する方向をｚ方向とする。よって、図７（ｂ）において、紙面の右方向がｘ方向、紙面の上方向がｚ方向になる。以下に示す同様の図面においても、同じである。
【００５１】
図７（ａ）に示す基板１０には、第１導電層で形成されたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ、カソード配線１２を示す。また、図７（ｂ）に示す基板１０の断面図では、第１導電層で形成されたアノード配線１１Ａ、１１Ｂ、カソード配線１２を示し、接地線８４が形成される第２導電層、電源線８３が形成される第３導電層の記載を省略する。なお、アノード配線１１Ａは、第３導電層で形成された電源線８３に接続されている。
【００５２】
図７（ａ）に示すように、アノード配線１１Ａ、１１Ｂは、ｙ方向において、互いに対向するように設けられている。カソード配線１２は、アノード配線１１Ａ、１１Ｂの間に設けられている。なお、アノード配線１１Ａ、１１Ｂとカソード配線１２との間は、予め定められた間隔に設定され、短絡しないようになっている。他の場合も同様である。
【００５３】
そして、カソード配線１２上に、光源２０が設けられている。ここでは、光源２０のカソード電極２１４とカソード配線１２とを電気的に接続するために、光源２０が搭載されるカソード配線１２の部分は、被膜１３が設けられていない無被膜領域１２ｎとなっている。そして、光源２０のカソード電極２１４は、カソード配線１２の無被膜領域１２ｎに導電性接着剤により接着されて固定されている。つまり、光源２０のカソード電極２１４は、カソード配線１２に接触している。
【００５４】
一方、光源２０のアノード電極２１８とアノード配線１１Ａ、１１Ｂとは、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂにより接続されている。ここでは、光源２０の側面２１Ａ側において、アノード電極２１８とアノード配線１１Ａとがボンディングワイヤ２３Ａにより接続されるとともに、側面２１Ｂ側において、アノード電極２１８とアノード配線１１Ｂとがボンディングワイヤ２３Ｂにより接続されている。そして、アノード配線１１Ａのボンディングワイヤ２３Ａが接続される部分は無被膜領域１１Ａｎとなっている。同様に、アノード配線１１Ｂのボンディングワイヤ２３Ｂが接続される部分は無被膜領域１１Ｂｎとなっている。なお、無被膜領域１２ｎ、１１Ａｎ、１１Ｂｎ以外の部分には、被膜１３が設けられている。
【００５５】
なお、図３から分かるように、平面視した場合の光源２０の中心には、ＶＣＳＥＬのアレイが設けられている。よって、アノード電極２１８とアノード配線１１Ａまたはアノード配線１１Ｂと接続するためには、光源２０の表面に設けられたアノード電極２１８の周辺部からボンディングワイヤ２３Ａまたはボンディングワイヤ２３Ｂで接続することになる。
【００５６】
ここでは、光源２０の±ｙ方向側の側面２１Ａ、２１Ｂにアノード配線１１Ａ、１１Ｂを設け、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂにてアノード電極２１８と接続している。これにより、光源２０には、±ｙ方向側から並行して電流が供給されるようになっている。もし、アノード電極２１８の＋ｙ方向および−ｙ方向のいずれか一方側にボンディングワイヤを設けて、光源２０に電流を供給した場合には、ボンディングワイヤに近い側のＶＣＳＥＬは、電流密度が高くなり光強度が大きく、ボンディングワイヤに遠い側のＶＣＳＥＬは、電流密度が低くなり光強度が小さくなる。つまり、光源２０の複数のＶＣＳＥＬにおいて、出射する光強度に偏りが生じやすくなってしまう。
【００５７】
キャパシタ７０Ａは、一方の端子がアノード配線１１Ａに接続されている。アノード配線１１Ａは、第３導電層で形成される電源線８３に接続されている。よって、キャパシタ７０Ａの一方の端子は、電源線８３に接続されている。そして、キャパシタ７０Ａの他方の端子は、ビア（不図示）を介して第２導電層で形成される接地線８４に接続されている（図６参照）。キャパシタ７０Ｂは、一方の端子がアノード配線１１Ｂに接続されている。アノード配線１２Ｂは、第３導電層で形成される電源線８３に接続されている。よって、キャパシタ７０Ｂの一方の端子は、電源線８３に接続されている。そして、キャパシタ７０Ｂの他方の端子は、ビア（不図示）を介して第２導電層で形成される接地線８４に接続されている（図６参照）。
【００５８】
以上説明したように、光源２０のアノード電極２１８を±ｙ方向に設けたボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂにより、別々のアノード配線１１Ａ、１１Ｂに接続したために、アノード配線１１Ａ、１１Ｂ毎にキャパシタ７０Ａ、７０Ｂを設けている。
【００５９】
また、図７（ａ）において、駆動部５０は、カソード配線１２に接続されている。これは、図６に示したように、駆動部５０のＭＯＳトランジスタ５１のドレインは、光源２０のＶＣＳＥＬのカソードに接続されているためである。なお、ＭＯＳトランジスタ５１のソースは、ビア（不図示）を介して第２導電層で形成される接地線８４に接続されている。また、駆動部５０の信号発生回路５２は、ビア（不図示）を介して、第３導電層で形成される電源線８３および第２導電層で形成される接地線８４に接続されている。
【００６０】
図７（ｂ）に示すように、基板１０上には、光源２０、駆動部５０などが設けられるとともに、保持部６０を介して、平面視した場合において、光源２０と重なるように光拡散部材３０が設けられている。光拡散部材３０は、光源２０の光軸上に設けられている。つまり、平面視した場合に、光源２０と光拡散部材３０とが重なるように、光拡散部材３０は、光源２０を覆うように設けられている。これにより、光源２０が出射する光は、光拡散部材３０を透過して外部の被測定物に照射される。
【００６１】
そして、図７（ａ）に示すように、保持部６０は、光源２０を取り囲むように設けられた４つの壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂで構成されている。ここで壁６１Ａ、６１Ｂが光源２０を挟んで対向し、壁６２Ａ、６２Ｂがそれぞれ壁６１Ａ、６１Ｂをつなぐとともに、光源２０を挟んで対向する。つまり、平面視した場合、壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂは、四角形の各辺を構成するようになっている。そして、下面（−ｚ方向側）が基板１０側に接触するように接着され、上面（＋ｚ方向側）が光拡散部材３０に接触するように接着されている。つまり、平面形状が四角形の光拡散部材３０は、四辺が保持部６０の壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂで保持されている。なお、壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂをそれぞれ区別しない場合は、壁と表記することがある。
【００６２】
保持部６０は、例えば、液晶ポリマなどの樹脂材料やセラミックなどの絶縁性材料で一体成型された一つの部材であって、壁の厚さが３００μｍ、壁の高さが４５０〜５５０μｍである。なお、保持部６０は、黒色など、光源２０が出射する光を吸収するように構成されているとよい。光源２０が出射する光の内、壁側に向かう光が光拡散部材３０を透過せずに外部に照射されることが抑制される。
【００６３】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、保持部６０の下面は、アノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２上の領域であって被膜１３が設けられていない領域に設けられている。つまり、保持部６０の下面は、被膜１３を介することなく、導電性材料で構成されたアノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２に接触する。これにより、光源２０が発生した熱は、アノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２を介して基板１０から放熱されるとともに、被膜１３が設けられていないアノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２から保持部６０に伝導し、光拡散部材３０から放熱されやすくなっている。なお、保持部６０は、窒化アルミニウムや窒化ケイ素などの熱伝導性に優れたセラミック等の部材で構成されているとよい。
【００６４】
また、光源２０や、アノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２などの配線は、基板１０上に直接設けられてもよいし、窒化アルミニウムや窒化ケイ素などの熱伝導性に優れたセラミック等で構成された放熱用基材などの基材上に設け、この基材を基板１０上に設けてもよい。
【００６５】
（比較のために示す発光装置４′）
図８は、比較のために示す発光装置４′を説明する図である。図８（ａ）は、平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線での断面図である。以下では、図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。そして、発光装置４′を比較例の発光装置４′と表記する。
【００６６】
比較例の発光装置４′は、図８（ａ）に示すように、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′のボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂが接続される部分が無被膜領域１１Ａ′ｎ、１１Ｂ′ｎとなっている。また、カソード配線１２′における光源２０のカソード電極２１４が接触する部分のみが無被膜領域１２′ｎとなっている。無被膜領域１１Ａ′ｎ、１１Ｂ′ｎ、１２′ｎ以外の領域には、被膜１３が設けられている。よって、保持部６０の壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂがアノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′上に接触する部分には、被膜１３が設けられている。つまり、保持部６０は、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′上の領域であって被膜１３が設けられている領域に設けられている。保持部６０は、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′と被膜１３を介して接触する。
【００６７】
被膜１３は、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′の導電性材料に比べて熱伝導率が小さい。したがって、発光装置４′は、発光装置４に比べて、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′と保持部６０との間の熱抵抗が大きく、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′から保持部６０へ熱が伝導しづらい。よって、光源２０が発生した熱は、保持部６０に伝導しづらく、光拡散部材３０から放熱されづらい。つまり、発光装置４′は、発光装置４に比べて、光源２０からの熱が放熱しづらい。このため、光源２０の温度を予め定められた温度以下に維持するためには、光源２０に供給する電力を小さく抑えざるを得ず、光源２０の光強度を小さく抑えざるを得ない。
【００６８】
第１の実施の形態が適用される発光装置４では、保持部６０は、被膜１３を介することなく、アノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２上に接触している。これにより、発光装置４は、発光装置４′に比べて、光源２０からの放熱効率が高い。よって、発光装置４では、光源２０に供給する電力を大きくしても光源２０の温度が予め定められた温度以下に維持しやすく、光源２０からの光強度を大きくしうる。
【００６９】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａは、第１の実施の形態が適用される発光装置４と、基板１０上に設けられるアノード配線の形状を異ならせることにより、光源２０の放熱効果を向上させている。以下では、図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００７０】
図９は、第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａを説明する平面図である。図９（ａ）は、平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線での断面図である。
【００７１】
図９（ａ）に示すように、発光装置４Ａでは、図７（ａ）に示した発光装置４におけるアノード配線１１Ａ、１１Ｂが、カソード配線１２の−ｘ方向側における外側で接続されて、アノード配線１１Ｃになっている。そして、保持部６０の壁６２Ａの全部がアノード配線１１Ｃ上に重なるようになっている。そして、壁６２Ａが重なるアノード配線１１Ｃ上には、被膜１３が設けられていない無被膜領域１１Ｃｎとなっている。発光装置４Ａにおいても、保持部６０は、アノード配線１１Ｃおよびカソード配線１２上の領域であって被膜１３が設けられていない領域に設けられている。
【００７２】
なお、図７（ａ）に示した発光装置４では、アノード配線１１Ａとアノード配線１１Ｂとは接続されていなかった。このため、光源２０の−ｘ方向側のアノード配線１１Ａとアノード配線１１Ｂとの間に、基板１０の第１導電層と第２導電層との間の絶縁層が露出していた。そして、保持部６０の壁６２Ａの一部は、この絶縁層上に設けられていた。このため、この絶縁層上に位置する保持部６０の壁６２Ａの一部へは、光源２０の発生する熱が伝導しづらくなっていた。
【００７３】
以上説明したように、発光装置４Ａは、発光装置４におけるアノード配線（具体的にはアノード配線１１Ａ、１１Ｂ）に接触する面積に比べて、保持部６０が被膜１３を介すことなくアノード配線（具体的にはアノード配線１１Ｃ）に接触する面積が大きく、放熱効率が高い。
【００７４】
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａでは、第１の実施の形態が適用される発光装置４のアノード配線の形状を変更して、放熱効率を向上させた。第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂでは、カソード配線の形状を変更して、光源２０の放熱効率を向上させる。以下では、図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００７５】
図１０は、第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂを説明する平面図である。図１０（ａ）は、平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＢ−ＸＢ線での断面図である。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、発光装置４Ｂでは、図７（ａ）に示した発光装置４おけるカソード配線１２を−ｘ方向側に延伸させたカソード配線１２Ａとしている。つまり、発光装置４におけるアノード配線１１Ａ、１１Ｂの間に、延伸させたカソード配線１２Ａを設けている。そして、発光装置４のカソード配線１２において、被膜を設けない部分を−ｘ方向側に延長して、無被膜領域１２Ａｎとしている。これにより、発光装置４において基板１０の絶縁層上に接触していた保持部６０の壁６２Ａの部分が、カソード配線１２Ａ上に重なるようになっている。そして、壁６２Ａが重なるカソード配線１２Ａの部分は、被膜１３が設けられていない。よって、発光装置４Ｂでは、保持部６０の壁６２Ａへは、アノード配線１１Ａ、１１Ｂに加えてカソード配線１２Ａから熱伝導が行われるようになっている。つまり、発光装置４Ｂでは、保持部６０は、アノード配線１１Ａ、１１Ｂおよびカソード配線１２Ａ上の領域であって被膜１３が設けられていない領域に設けられている。
【００７７】
よって、第２の実施の形態の発光装置４Ａと同様に、発光装置４Ｂは、発光装置４における保持部６０がカソード配線（具体的には、カソード配線１２）に接触する面積に比べて、保持部６０がカソード配線（具体的にはカソード配線１２Ａ）に接触する面積が大きく、放熱効率が高い。
【００７８】
［第４の実施の形態］
第３の実施の形態が適用される発光装置４Ｂでは、第１の実施の形態が適用される発光装置４のカソード配線１２を−ｘ方向側に延伸して、光源２０の放熱効率を向上させた。第４の実施の形態が適用される発光装置４Ｃでは、カソード配線の形状をさらに変更して、光源２０の放熱効率を向上させている。以下では、図７に示した第１の実施の形態が適用される発光装置４と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００７９】
図１１は、第４の実施の形態が適用される発光装置４Ｃを説明する平面図である。図１１（ａ）は、平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線での断面図である。
【００８０】
図１１（ａ）に示すように、発光装置４Ｃでは、図１０（ａ）に示した発光装置４Ｂにおけるアノード配線１１Ａ、１１Ｂの−ｘ方向側の端部を、＋ｘ方向側に短縮したアノード配線１１Ｄ、１１Ｅとするとともに、カソード配線１２Ａの−ｘ方向側の端部を±ｙ側に延伸させたカソード配線１２Ｂとしている。つまり、発光装置４Ｃでは、カソード配線１２Ｂは、−ｘ方向側の端部の±ｙ方向の幅（図１１の幅Ｗ２）が、光源２０が接触する部分の±ｙ方向の幅（図１１の幅Ｗ１）に比べて広くなっている（Ｗ２＞Ｗ１）。
【００８１】
そして、カソード配線１２Ｂの保持部６０と重なる部分、被膜１３が設けられていない。よって、発光装置４Ｃでは、発光装置４Ｂより、保持部６０のカソード配線１２Ｂと接触する面積が大きくなる。つまり、発光装置４Ｃにおいても、保持部６０は、アノード配線１１Ｄ、１１Ｅおよびカソード配線１２Ｂ上の領域であって被膜１３が設けられていない領域に設けられている。
【００８２】
光源２０の発生した熱は、アノード電極２１８からボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂを介してアノード配線（アノード配線１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）に伝導するより、カソード電極２１４に直接接触しているカソード配線１２Ａに伝導しやすい。
発光装置４Ｃは、発光装置４Ｂにおいて保持部６０がカソード配線（具体的には、カソード配線１２Ａ）に接触する面積に比べて、保持部６０がカソード配線（具体的には、カソード配線１２Ｂ）に接触する面積が広いので、放熱効率が高い。
【００８３】
［第５の実施の形態］
第１の実施の形態で示した比較例の発光装置４′（図８参照）では、保持部６０は、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′に、被膜１３を介して接触していた。しかし、保持部６０を、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′およびカソード配線１２′のいずれかと被膜１３を介さずに接触させれば、発光装置４′に比べて、放熱効率が向上する。
【００８４】
図１２は、第５の実施の形態が適用される発光装置４Ｄを説明する平面図である。図１２（ａ）は、平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線での断面図である。
【００８５】
図１２（ａ）に示すように、発光装置４Ｄでは、図８（ａ）に示した比較例の発光装置４′において、カソード配線１２Ｃと保持部６０とが重なる部分のカソード配線１２Ｃ上に被膜１３を設けていない。つまり、カソード配線１２Ｃと重なる保持部６０の壁６２Ｂの部分が接触するカソード配線１２Ｃの部分に被膜１３を設けていない。なお、アノード配線１１Ａ′、１１Ｂ′は、光源２０のアノード電極２１８とボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂで接続される部分のみ、被膜１３を設けず、露出させている。
このようにすることで、光源２０からカソード配線１２Ｃに伝導する熱が、保持部６０に伝導しやすくなる。よって、発光装置４Ｄは、発光装置４′に比べて、光源２０の放熱効率が向上する。
【００８６】
［第６の実施の形態］
第５の実施の形態では、保持部６０と重なるカソード配線１２Ｃの部分に被膜１３を設けず、カソード配線１２Ｃを露出させた。第６の実施の形態では、保持部６０と重なるアノード配線に被膜１３を設けず、アノード配線を露出させている。
【００８７】
図１３は、第６の実施の形態が適用される発光装置４Ｅを説明する平面図である。図１３（ａ）は、平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。
【００８８】
図１３（ａ）に示すように、発光装置４Ｅでは、図８（ａ）に示した比較例の発光装置４′において、アノード配線１１Ｂ′に被膜１３を設けず、露出させたアノード配線１１Ｄとしている。このようにすることで、アノード配線１１Ｄと重なる保持部６０の部分は、被膜１３を介することなくアノード配線１１Ｄに接触する。なお、アノード配線１１Ａ′は、光源２０のアノード電極２１８とボンディングワイヤ２３Ａで接続される部分のみ、被膜１３を設けず、露出させている。また、カソード配線１２′は、光源２０のカソード電極２１４が接触する部分のみ、被膜１３を設けず、露出させている。
このようにすることで、光源２０からボンディングワイヤ２３Ｂを介してアノード配線１１Ｄに伝導する熱が、保持部６０に伝導しやすくなる。よって、発光装置４Ｅは、発光装置４′に比べて、光源２０の放熱効率が向上する。
【００８９】
なお、図１３（ａ）に示すように、発光装置４Ｅでは、図８（ａ）に示した比較例の発光装置４′のアノード配線１１Ｂに被膜１３を設けなかったが、アノード配線１１Ｂ上の保持部６０が接触する部分に被膜１３を設けないようにしてもよい。
また、アノード配線１１Ｂ′の代わりに、アノード配線１１Ａ′に適用してもよい。
【００９０】
なお、上記の第１の実施の形態から第６の実施の形態では、光拡散部材３０を用いたが、第１の実施の形態から第６の実施の形態を、光拡散部材３０に代えて、光を透過する部材、例えば、保護用のカバーなどの透明基材、集光レンズやマイクロレンズアレイなどの光学部材を有する構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…情報処理装置、２…ユーザインターフェイス（ＵＩ）部、３…光学装置、４、４′、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ…発光装置、５…３Ｄセンサ、６…抵抗素子、７、７０、７０Ａ、７０Ｂ…キャパシタ、８…光学装置制御部、９…システム制御部、１０…基板、１１Ａ、１１Ａ′、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ…アノード配線、１１Ａｎ、１１Ａ′ｎ、１１Ｂｎ、１１Ｂ′ｎ、１１Ｃｎ、１２ｎ、１２Ａｎ…無被膜領域、１２、１２Ａ…カソード配線、１３…被膜、２０…光源、２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ…側面、２３Ａ、２３Ｂ…ボンディングワイヤ、３０…光拡散部材、５０…駆動部、５１…ＭＯＳトランジスタ、５２…信号発生回路、６０…保持部、６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ…壁部、８１…形状特定部、８２…電源、８３…電源線、８４…接地線、９１…認証処理部、２００…半導体基板、２０２…下部ＤＢＲ、２０６…活性領域、２０８…上部ＤＢＲ、２１０…電流狭窄層、２１０Ａ…酸化領域、２１０Ｂ…導電領域、２１４…カソード電極、２１８…アノード電極、Ｍ…メサ、ＶＣＳＥＬ…垂直共振器面発光レーザ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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