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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025094511
(43)【公開日】2025-06-25
(54)【発明の名称】発光装置および測距装置
(51)【国際特許分類】
   G01S 7/481 20060101AFI20250618BHJP
   G01C 3/06 20060101ALI20250618BHJP
【FI】
G01S7/481 Z
G01C3/06 120Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023210100
(22)【出願日】2023-12-13
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)国等の委託研究の成果に係る特許出願(令和3年度国立研究開発法人科学技術振興機構、研究成果展開事業「屋外での遠距離、高解像度3Dセンシングを可能とするスマートスキャン ソリッドステートLiDARカメラ開発」委託研究による特許出願)、産業技術力強化法第17条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】崎田 智明
(72)【発明者】
【氏名】竹山 慶
(72)【発明者】
【氏名】山本 喜博
(72)【発明者】
【氏名】井口 大介
(72)【発明者】
【氏名】早川 純一朗
【テーマコード(参考)】
2F112
5J084
【Fターム(参考)】
2F112AD01
2F112BA01
2F112CA12
2F112DA02
2F112DA25
2F112DA26
5J084AA05
5J084AD01
5J084AD02
5J084BA04
5J084BA07
5J084BA31
5J084BB04
(57)【要約】
【課題】発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制する。
【解決手段】発光装置は、一の方向の長さがwとなるように複数の発光素子が配列された発光素子アレイであり、一の方向に並列する第1の発光素子アレイおよび第2の発光素子アレイと、第1の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第1の光学系と、一の方向において第2の発光素子アレイの照射範囲が第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、第2の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第2の光学系と、を備え、一の方向における、第1の光学系の光軸と第1の発光素子アレイの中心との距離、および、第2の光学系の光軸と第2の発光素子アレイの中心との距離は、w/4以上w/2以下である。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一の方向の長さがwとなるように複数の発光素子が配列された発光素子アレイであり、当該一の方向に並列する第1の発光素子アレイおよび第2の発光素子アレイと、
前記第1の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第1の光学系と、
前記一の方向において前記第2の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第2の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第2の光学系と、
を備え、
前記一の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第2の光学系の光軸と前記第2の発光素子アレイの中心との距離は、w/4以上w/2以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向に交差する他の方向に並列する第3の発光素子アレイと、
前記他の方向において前記第3の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第3の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第3の光学系と、
をさらに備え、
前記第1の発光素子アレイおよび前記第3の発光素子アレイにおいて、前記複数の発光素子は、前記他の方向の長さがhとなるように配列され、
前記他の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第3の光学系の光軸と前記第3の発光素子アレイの中心との距離は、h/4以上h/2以下であることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】
前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし前記他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、
前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの対角線上にあることを特徴とする、請求項2に記載の発光装置。
【請求項4】
前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの頂点を通ることを特徴とする、請求項3に記載の発光装置。
【請求項5】
前記第1の発光素子アレイと前記第1の光学系とは、第1のサブマウント基板上に固定され、
前記第2の発光素子アレイと前記第2の光学系とは、第2のサブマウント基板上に固定され、
前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとが前記一の方向に並列するように、前記第1のサブマウント基板と前記第2のサブマウント基板とが配置されることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
【請求項6】
前記第1の発光素子アレイおよび前記第2の発光素子アレイは共通の発光素子アレイにより構成され、
前記第1の光学系および前記第2の光学系は共通の光学系により構成され、
前記サブマウント基板への前記発光素子アレイおよび前記光学系の固定は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の間の距離と、前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の間の距離とが等しくなるように行われていることを特徴とする、請求項5に記載の発光装置。
【請求項7】
前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向および当該一の方向に交差する他の方向に並列する第4の発光素子アレイと、
前記第4の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第4の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第4の光学系と、
をさらに備え、
前記第1の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、2回対称または4回対称の形状を有し、
前記第4の発光素子アレイおよび前記第4の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに180度回転させた構成を有することを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
【請求項8】
前記第1の発光素子アレイ、前記第2の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、4回対称の形状を有し、
前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに90度回転させた構成を有することを特徴とする、請求項7に記載の発光装置。
【請求項9】
前記第1の発光素子アレイを駆動する第1のドライバと、
前記第2の発光素子アレイを駆動する第2のドライバと、
をさらに備え、
前記第1のドライバおよび前記第2のドライバは、前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとの間とは異なる位置に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
【請求項10】
前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし、当該一の方向に交差する他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、
前記第1の発光素子アレイを含むn個(nは1以上の自然数)の発光素子アレイが、前記他の方向に並列し、
前記光学系の有効径Rは、式(1)を満たすように設定されることを特徴とする、請求項1乃至9の何れか1項に記載の発光装置。
【数1】
【請求項11】
請求項1乃至10の何れか1項に記載の発光装置と、
前記発光装置から照射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部における受光の結果に基づいて前記対象物までの距離を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光装置および測距装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、水平方向に配置された複数の光源像を含む所定配光パターンを形成する車両用灯具において、少なくとも1つの光源を対応する投影光学系の光軸に対してずれた状態で配置することで、光源の配置間隔を広げても、光源像を隙間無く隣接した状態で配置可能であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-191268号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1では、光源の大きさはレンズに対して十分に小さいものを想定しているが、光源の光量を強くしたい場合など、選択する光源によっては、光源が発光装置全体の中で大きな面積をとるようになる場合もある。その場合は、光源が光学系に対して十分に小さい場合に比べ、光源と光学系とをずらす量が大幅に変わることになる。
本発明は、発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の発明は、一の方向の長さがwとなるように複数の発光素子が配列された発光素子アレイであり、当該一の方向に並列する第1の発光素子アレイおよび第2の発光素子アレイと、前記第1の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第1の光学系と、前記一の方向において前記第2の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第2の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第2の光学系と、を備え、前記一の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第2の光学系の光軸と前記第2の発光素子アレイの中心との距離は、w/4以上w/2以下であることを特徴とする発光装置である。
請求項2の発明は、前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向に交差する他の方向に並列する第3の発光素子アレイと、前記他の方向において前記第3の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第3の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第3の光学系と、をさらに備え、前記第1の発光素子アレイおよび前記第3の発光素子アレイにおいて、前記複数の発光素子は、前記他の方向の長さがhとなるように配列され、前記他の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第3の光学系の光軸と前記第3の発光素子アレイの中心との距離は、h/4以上h/2以下であることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置である。
請求項3の発明は、前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし前記他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの対角線上にあることを特徴とする、請求項2に記載の発光装置である。
請求項4の発明は、前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの頂点を通ることを特徴とする、請求項3に記載の発光装置である。
請求項5の発明は、前記第1の発光素子アレイと前記第1の光学系とは、第1のサブマウント基板上に固定され、前記第2の発光素子アレイと前記第2の光学系とは、第2のサブマウント基板上に固定され、前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとが前記一の方向に並列するように、前記第1のサブマウント基板と前記第2のサブマウント基板とが配置されることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置である。
請求項6の発明は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第2の発光素子アレイは共通の発光素子アレイにより構成され、前記第1の光学系および前記第2の光学系は共通の光学系により構成され、前記サブマウント基板への前記発光素子アレイおよび前記光学系の固定は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の間の距離と、前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の間の距離とが等しくなるように行われていることを特徴とする、請求項5に記載の発光装置である。
請求項7の発明は、前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向および当該一の方向に交差する他の方向に並列する第4の発光素子アレイと、前記第4の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第4の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第4の光学系と、をさらに備え、前記第1の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、2回対称または4回対称の形状を有し、前記第4の発光素子アレイおよび前記第4の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに180度回転させた構成を有することを特徴とする、請求項1に記載の発光装置である。
請求項8の発明は、前記第1の発光素子アレイ、前記第2の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、4回対称の形状を有し、前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに90度回転させた構成を有することを特徴とする、請求項7に記載の発光装置である。
請求項9の発明は、前記第1の発光素子アレイを駆動する第1のドライバと、前記第2の発光素子アレイを駆動する第2のドライバと、をさらに備え、前記第1のドライバおよび前記第2のドライバは、前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとの間とは異なる位置に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置である。
請求項10の発明は、前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし、当該一の方向に交差する他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、前記第1の発光素子アレイを含むn個(nは1以上の自然数)の発光素子アレイが、前記他の方向に並列し、前記光学系の有効径Rは、式(1)を満たすように設定されることを特徴とする、請求項1乃至9の何れか1項に記載の発光装置である。
【0006】
【数1】
【0007】
請求項11の発明は、請求項1乃至10の何れか1項に記載の発光装置と、前記発光装置から照射され対象物で反射した光を受光する受光部と、前記受光部における受光の結果に基づいて前記対象物までの距離を算出する算出部と、を備えることを特徴とする測距装置である。
【発明の効果】
【0008】
請求項1の発明によれば、発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制することができる。
請求項2の発明によれば、他の方向においても、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成が抑制される。
請求項3の発明によれば、光軸が対角線上にない場合と比較して、一の方向または他の方向における各発光素子アレイの照射範囲の重畳が抑制される。
請求項4の発明によれば、光軸が頂点を通らない場合と比較して、各発光素子アレイの照射範囲の重畳が抑制される。
請求項5の発明によれば、発光素子アレイと光学系とが固定されたサブマウント基板の配置によって、発光装置を構成できる。
請求項6の発明によれば、発光素子アレイおよび光学系の間の距離を異なる距離とする場合と比較して、各発光素子アレイによる照射範囲間の照度の偏りが抑制される。
請求項7の発明によれば、第1の発光素子アレイおよび第1の光学系の組と、第4の発光素子アレイおよび第4の光学系の組とを共通化できる。
請求項8の発明によれば、第1の発光素子アレイおよび第1の光学系の組と、第2の発光素子アレイおよび第2の光学系の組と、第4の発光素子アレイおよび第4の光学系の組とを共通化できる。
請求項9の発明によれば、発光素子アレイ同士の間にドライバが配置される場合と比較して、発光素子アレイ同士の距離を近付けた配置とすることが容易になる。
請求項10の発明によれば、光学系の有効径が式(1)の範囲より小さい場合と比較して、光学系の光軸と発光素子アレイの中心との距離を確保し易くなる。
請求項11の発明によれば、発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施形態が適用される測距装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図2】本実施形態の発光部と、発光部から出射された光が照射される照射面とを示した図である。
図3】発光部の光源の構成を説明する図である。
図4】発光部の光源の構成を説明する図である。
図5】(a)~(d)は、発光素子アレイとレンズとの関係を説明する図である。
図6】(a)~(b)は、発光素子アレイとレンズとの関係を説明する図である。
図7】実施形態2が適用される発光部の構成を説明する図であって、発光部を-z方向側から+z方向に見た図である。
図8】実施形態3が適用される発光部および発光駆動部の構成の一例を示した図である。
図9】ドライバおよびドライバの配置の比較例を示した図であって、発光部と、発光駆動部を構成するドライバおよびファンアウトバッファとを、-z方向側から+z方向に見た図である。
図10】発光部が4つの光源を有する場合の発光部および発光駆動部の構成の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
なお、本発明の技術的範囲は、以下に実施の形態として記載する範囲に限定されるものではない。複数の実施例を組み合わせたものや、これらの実施例に種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0011】
[実施形態1]
(測距装置1)
図1は、本実施形態が適用される測距装置1の概略構成の一例を示すブロック図である。
測距装置1は、発光部4から光が出射されたタイミングから、対象物で反射した光が受光部5にて受光されるタイミングまでの時間に基づいて、対象物までの距離を測定する。つまり、測距装置1はToF法に基づいて測距を行う装置である。ToF法には、出射された光の位相と受光した光の位相との差から時間を測定する間接ToF(iToF:indirect ToF)法と、光の出射から受光までの時間を直接計測する直接ToF(dToF:direct ToF)法とがあるが、本実施形態では、測距装置1が間接ToF法に基づいて測距を行うものとして説明する。
【0012】
図1に示すように、測距装置1は、光学装置3と、制御部8とを備えている。
光学装置3は、予め定められた範囲に向けて光を照射する発光部4と、発光部4から光が照射された範囲に存在する対象物で反射した光を受光する受光部5と、発光部4を駆動する発光駆動部6と、受光部5を駆動する受光駆動部7とを備えている。発光部4、または発光部4と発光駆動部6との組が、発光装置の一例である。
【0013】
(制御部8)
制御部8は、光学装置3の発光部4及び受光部5の動作を制御する。
また、制御部8は、受光部5における受光の結果を取得し、この受光の結果に基づいて、ToF法により、測距装置1から対象物までの距離を測定する。
制御部8は、算出部の一例である。
【0014】
制御部8は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83により構成されている。
CPU81は、プロセッサの一例であって、ROM82等に記憶された各種プログラムをRAM83にロードして実行することにより、後述する各機能を実現する。RAM83は、CPU81の作業用メモリ等として用いられるメモリである。ROM82は、CPU81が実行する各種プログラム等を記憶するメモリである。
【0015】
ここで、CPU81によって実行されるプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータが読取可能な記録媒体に記憶した状態で提供しうる。また、CPU81によって実行されるプログラムは、インターネットなどの通信手段を用いて提供してもよい。
【0016】
また、本実施の形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ(例えばCPU:Central Processing Unit等)や、専用のプロセッサ(例えばGPU:Graphics Processing Unit、ASIC:Application Specific Integrated Circuit、FPGA:Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス等)を含むものである。
また、本実施形態におけるプロセッサの動作は、1つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は、本実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。
【0017】
(発光部4)
図2は、本実施形態の発光部4と、発光部4から出射された光が照射される照射面100とを示した図である。図2では、紙面の右方向を+x方向、紙面の上方向を+y方向、紙面の裏側を+z方向として、各々反対方向を-x、-y、-z方向とする。なお、図2では、発光部4と照射面100とを紙面の上下方向(±y方向)にずらして示しているが、実際には、発光部4と照射面100とは、対向するように配置される。図2では、紙面の表側方向(-z方向)に発光部4が位置し、紙面の裏側方向(+z方向)に照射面100が位置している。つまり、図2は、照射面100へ光を出射している発光部4を、発光部4が光を出射する側とは反対側から見た様子である。
【0018】
発光部4は、照射面100の異なる照射範囲100A、100B、100C、100Dに光を照射する複数(この例では4つ)の光源40A、40B、40C、40Dを有する。言い換えると、発光部4は、照射面100の照射範囲100Aに光を照射する光源40Aと、照射範囲100Bに光を照射する光源40Bと、照射範囲100Cに光を照射する光源40Cと、照射範囲100Dに照射する光源40Dとを有する。
ここで、照射範囲100Aと照射範囲100Bとが異なるとは、照射範囲100Aと照射範囲100Bとが一致していないことを意味し、照射範囲100Aと照射範囲100Bとが重なる部分を有していてもよい。照射範囲100A、100B、100C、100Dの他の組み合わせについても同様である。照射範囲100A、100B、100C、100Dの関係については、後段にて詳細に説明する。
【0019】
光源40A、40B、40C、40Dは、x方向およびy方向に並列するように配置されている。付言すると、光源40A、40B、40C、40Dは、光源40Aと光源40Bとがx方向に並列し、光源40Cと光源40Dとがx方向に並列し、光源40Aと光源40Cとがy方向に並列し、光源40Bと光源40Dとがy方向に並列するように配置されている。この例では、光源40Aは、光源40Bに対して-x方向側に配置され、光源40Cに対して+y方向側に配置されている。光源40Bは、光源40Aに対して+x方向側に配置され、光源40Dに対して+y方向側に配置されている。光源40Cは、光源40Aに対して-y方向側に配置され、光源40Dに対して-x方向側に配置されている。光源40Dは、光源40Bに対して-y方向側に配置され、光源40Cに対して+x方向側に配置されている。
なお、光源40A、40B、40C、40Dの配置は、これに限定されるものではない。
【0020】
図3および図4は、発光部4の光源40A、40B、40C、40Dの構成を説明する図である。図3は、発光部4が有する4つの光源40A、40B、40C、40Dのうち+y方向側に位置する2つの光源40A、40Bを通過するzx平面での断面図である。図4は、発光部4を-z方向側から+z方向に見た図である。なお、図3および図4では、光源40A、40B、40C、40Dを収容する筐体や光源40A、40B、40C、40Dを駆動するドライバ等のような光源40A、40B、40C、40D以外の構成については図示を省略している。また、図4では、後述するサブマウント基板43の第1の電極433、第2の電極434(ともに図3参照)等の詳細な構造を省略している。
【0021】
本実施形態の発光部4では、光源40A、40B、40C、40Dは、後述するように、レンズ42に対する発光素子アレイ41の相対位置を除いて、同じ構成を有している。
それぞれの光源40A、40B、40C、40Dは、+z方向に光を出射する発光素子アレイ41を有する。また、それぞれの光源40A、40B、40C、40Dは、発光素子アレイ41が出射する光を屈折させるレンズ42を有する。また、それぞれの光源40A、40B、40C、40Dは、レンズ42に対し発光素子アレイ41が予め定められた相対位置に配置されるように、発光素子アレイ41およびレンズ42を支持するサブマウント基板43を有する。
【0022】
発光素子アレイ41は、垂直共振器型面発光レーザVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)が複数配列された発光面を有する。発光面とは、実際に発光している部分の面の領域を示している。本実施形態では、VCSELが複数配列されている領域の外周を結んだ領域が、発光面である。例えVCSELが配置されている基板の形状が四角形であってもVCSELが配列されている領域が楕円状に広がっている場合には、発光面は楕円の領域のことを示し、三角形状に広がっている場合には、発光面は三角形の領域のことを示す。以下では、光源40Aが有する発光素子アレイ41の発光面を発光面411と表記し、光源40Bが有する発光素子アレイ41の発光面を発光面412と表記し、光源40Cが有する発光素子アレイ41の発光面を発光面413と表記し、光源40Dが有する発光素子アレイ41の発光面を発光面414と表記する。
【0023】
光源40Aの発光素子アレイ41は、発光面411がxy平面に沿うように配置される。発光面411は、後述する図5(a)に示すように、x方向に延びる長辺411xと、y方向に延びる短辺411yとを有する矩形状である。同様に、光源40Bの発光素子アレイ41は、発光面412がxy平面に沿うように配置される。発光面412は、後述する図5(b)に示すように、x方向に延びる長辺412xと、y方向に延びる短辺412yとを有する矩形状である。また、光源40Cの発光素子アレイ41は、発光面413がxy平面に沿うように配置される。発光面413は、後述する図5(c)に示すように、x方向に延びる長辺413xと、y方向に延びる短辺413yとを有する矩形状である。また、光源40Dの発光素子アレイ41は、発光面414がxy平面に沿うように配置される、発光面414は、後述する図5(d)に示すように、x方向に延びる長辺414xと、y方向に延びる短辺414yとを有する矩形状である。
【0024】
以下では、発光素子アレイ41のx方向の長さ(すなわち、長辺411x~414xの長さ)を長さwと表記し、y方向の長さ(すなわち、短辺411y~414yの長さ)を長さhと表記する。
それぞれの光源40A、40B、40C、40Dの発光素子アレイ41は、VCSELの発光により、発光面411~414から+z方向に光を出射する。
【0025】
ここで、本実施形態の発光部4の光源40A、40B、40C、40Dは、発光駆動部6(図1参照)により、それぞれの発光素子アレイ41が独立に駆動されて発光動作を行う。付言すると、光源40A、40B、40C、40Dは、発光駆動部6により、光源40A、40B、40C、40Dに含まれるVCSELに電力が供給されることで発光する。
ここで、「独立に駆動」とは、光源40A、40B、40C、40D毎に駆動して発光した状態とすることを指す。発光駆動部6は、制御部8(図1参照)からの制御信号に応じて、それぞれの発光素子アレイ41を駆動する。したがって、光源40A、40B、40C、40Dの発光素子アレイ41は、必ずしも同時に発光するものではなく、例えば、光源40Aの発光素子アレイ41は発光しているが光源40B、40C、40Dの発光素子アレイ41は発光していない、という状態をとりうる。
【0026】
また、それぞれの光源40A、40B、40C、40Dの発光素子アレイ41は、発光面411~414が、発光駆動部6により独立に駆動されて発光動作を行う複数の発光区画に分割されていてもよい。付言すると、発光素子アレイ41の発光面411~414は、それぞれが少なくとも1つのVCSELを含む複数の発光区画に分割されていてもよい。
【0027】
レンズ42は、発光素子アレイ41に対して+z方向側に設けられる。付言すると、レンズ42は、発光素子アレイ41に対して、発光素子アレイ41が光を出射する方向の下流側に設けられる。また、レンズ42は、発光素子アレイ41の発光面411~414に対向して設けられる。これにより、発光素子アレイ41の発光面411~414から+z方向に出射された光は、レンズ42に入射する。
また、レンズ42は、光軸420がz方向に延びるように配置される。光軸420は、レンズ42全体に光が均一に入射したと仮定した場合に、レンズ42から出射される光のx方向およびy方向の中心にあたる。そのため、光軸420は、レンズ42に実際に入射する光によらずレンズ42の特性として定まるものである。そして、レンズ42は、発光素子アレイ41の発光面411~414から出射された光をz方向に交差する方向に屈折させることで、光の照射範囲を+z方向に向かうに従い拡大する。
【0028】
サブマウント基板43は、発光素子アレイ41およびレンズ42が固定され、レンズ42に対し発光素子アレイ41が予め定められた相対位置となるように、発光素子アレイ41およびレンズ42を支持する。
サブマウント基板43は、AlNやSiC等からなる絶縁基板431と、絶縁基板431の周囲から+z方向に延び、レンズ42を支持する支持部432とを有している。また、サブマウント基板43は、絶縁基板431の+z方向側の面に形成され発光素子アレイ41が積載されるパッド部433aを含み、パッド部433aを介して発光素子アレイ41に電力を供給する第1の電極433を有している。また、サブマウント基板43は、発光素子アレイ41に不図示のボンディングワイヤ等を介して接続され発光素子アレイ41に電力を供給する第2の電極433を有している。
【0029】
サブマウント基板43には、第1の電極433のパッド部433a上に、発光面411~414が+z方向を向くようにして発光素子アレイ41が固定される。また、サブマウント基板43には、支持部432の+z方向側の端部に、光軸420がz方向に延びるようにレンズ42が固定される。
本実施形態では、光源40A、40B、40C、40Dにおいて、発光素子アレイ41の発光面411~414と、レンズ42とのz方向の距離が互いに等しくなるように、それぞれのサブマウント基板43に対して発光素子アレイ41およびレンズ42が固定されている。
【0030】
図5(a)~(d)は、発光素子アレイ41とレンズ42との関係を説明する図である。図5(a)は、光源40Aにおける発光素子アレイ41とレンズ42とを示しており、4(b)は、光源40Bにおける発光素子アレイ41とレンズ42とを示しており、図5(c)は、光源40Cにおける発光素子アレイ41とレンズ42とを示しており、図5(d)は、光源40Dにおける発光素子アレイ41とレンズ42とを示している。図5(a)~(d)は、光源40A、40B、40C、40Dにおける発光素子アレイ41およびレンズ42を-z方向側から+z方向に見た図に対応する。
【0031】
図5(a)~(d)では、レンズ42の光軸420を通りx方向に延びる直線、およびレンズ42の光軸420を通りy方向に延びる直線を、破線で示している。以下では、レンズ42の光軸420を通りx方向に延びる直線を第1の直線Lxと表記し、レンズ42の光軸420を通りy方向に延びる直線を第2の直線Lyと表記する。
また、以下では、第1の直線Lxおよび第2の直線Lyにより分けられるレンズ42の4つの領域を、それぞれ、第1の領域421、第2の領域422、第3の領域423および第4の領域424と表記する。第1の領域421は、レンズ42において、第1の直線Lxよりも+y方向側、且つ第2の直線Lyよりも-x方向側の領域である。第2の領域422は、レンズ42において、第1の直線Lxよりも+y方向側、且つ第2の直線Lyよりも+x方向側の領域である。第3の領域423は、レンズ42において、第1の直線Lxよりも-y方向側、且つ第2の直線Lyよりも-x方向側の領域である。第4の領域424は、レンズ42において、第1の直線Lxよりも-y方向側、且つ第2の直線Lyよりも+x方向側の領域である。
【0032】
レンズ42は、z方向に沿って見た形状が光軸420を中心とした円形状を有している。そして、レンズ42は、光軸420を中心とした軸対称の光学特性を有する。より具体的には、レンズ42は、+z方向に沿って入射した光を、光軸420に近づく方向に屈折させる。すなわち、レンズ42は、第1の領域421に入射した光を、+x方向および-y方向に屈折させる。また、レンズ42は、第2の領域422に入射した光を、-x方向および-y方向に屈折させる。また、レンズ42は、第3の領域423に入射した光を、+x方向および+y方向に屈折させる。また、レンズ42は、第4の領域424に入射した光を、-x方向および+y方向に屈折させる。さらに、レンズ42は、光軸420から半径方向に沿って円周に向かうに従い入射した光をより大きく屈折させる光学特性を有する。なお、レンズ42は、光軸420に入射した光は屈折させない。
【0033】
上述したように、光源40A、40B、40C、40Dは、レンズ42に対する発光素子アレイ41の位置が互いに異なっている。
図5(a)に示すように、光源40Aでは、発光面411の中心411Pが、レンズ42の光軸420に対し-x方向および+y方向にずれた位置となるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。なお、発光面411の中心411Pは、発光素子アレイの中心の一例である。本実施形態では、発光面411が矩形状であるため、中心411Pは矩形の中心となっている。この例では、発光面411の中心411Pと、レンズ42の光軸420とのx方向の距離(以下、距離wAと表記する。)は、w/2となっている(wA=w/2)。また、発光面411の中心411Pと、レンズ42の光軸420とのy方向の距離(以下、距離hAと表記する。)は、h/2となっている(hA=h/2)。
これにより、光源40Aでは、発光面411が、レンズ42の第1の領域421に重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。付言すると、光源40Aでは、発光面411において、-y方向側に位置する長辺411xが、レンズ42の第1の直線Lxに重なり、+x方向側に位置する短辺411yが、レンズ42の第2の直線Lyに重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。また、光源40Aでは、レンズ42の光軸420が、発光面411の+x方向側且つ-y方向側の頂点を通っている。
【0034】
また、図5(b)に示すように、光源40Bでは、発光面412の中心412Pが、レンズ42の光軸420に対し+x方向および+y方向にずれた位置となるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。この例では、発光面412の中心412Pと、レンズ42の光軸420とのx方向の距離(以下、距離wBと表記する。)は、w/2となっている(wB=w/2)。また、発光面412の中心412Pと、レンズ42の光軸420とのy方向の距離(以下、距離hBと表記する。)は、h/2となっている(hB=h/2)。
これにより、光源40Bでは、発光面412が、レンズ42の第2の領域422に重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。付言すると、光源40Bでは、発光面412において、-y方向側に位置する長辺412xが、レンズ42の第1の直線Lxに重なり、-x方向側に位置する短辺412yが、レンズ42の第2の直線Lyに重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。また、光源40Bでは、レンズ42の光軸420が、発光面412の-x方向側且つ-y方向側の頂点を通っている。
【0035】
また、図5(c)に示すように、光源40Cでは、発光面413の中心413Pが、レンズ42の光軸420に対し-x方向および-y方向にずれた位置となるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。この例では、発光面413の中心413Pと、レンズ42の光軸420とのx方向の距離(以下、距離wCと表記する。)は、w/2となっている(wC=w/2)。また、発光面413の中心413Pと、レンズ42の光軸420とのy方向の距離(以下、距離hCと表記する。)は、h/2となっている(hC=h/2)。
これにより、光源40Cでは、発光面413が、レンズ42の第3の領域423に重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。付言すると、光源40Cでは、発光面413において、+y方向側に位置する長辺413xが、レンズ42の第1の直線Lxに重なり、+x方向側に位置する短辺413yが、レンズ42の第2の直線Lyに重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。また、光源40Cでは、レンズ42の光軸420が、発光面413の+x方向側且つ+y方向側の頂点を通っている。
【0036】
また、図5(d)に示すように、光源40Dでは、発光面414の中心414Pが、レンズ42の光軸420に対し+x方向および-y方向にずれた位置となるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。この例では、発光面414の中心414Pと、レンズ42の光軸420とのx方向の距離(以下、距離wDと表記する。)は、w/2となっている(wD=w/2)。また、発光面414の中心414Pと、レンズ42の光軸420とのy方向の距離(以下、距離hDと表記する。)は、h/2となっている(hD=h/2)。
これにより、光源40Dでは、発光面414が、レンズ42の第4の領域424に重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。付言すると、光源40Dでは、発光面414において、+y方向側に位置する長辺414xが、レンズ42の第1の直線Lxに重なり、-x方向側に位置する短辺414yが、レンズ42の第2の直線Lyに重なるように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。また、光源40Dでは、レンズ42の光軸420が、発光面414の-x方向側且つ+y方向側の頂点を通っている。
【0037】
このように、本実施形態の発光部4では、光源40Aにおける発光素子アレイ41の発光面411、光源40Bにおける発光素子アレイ41の発光面412、光源40Cにおける発光素子アレイ41の発光面413、および光源40Dにおける発光素子アレイ41の発光面414が、レンズ42の第1の直線Lx、第2の直線Lyに重なっている。付言すると、光源40A、40B、40C、40Dでは、レンズ42に対する発光面411、412、413、414の相対位置の間に、隙間が存在しない。
【0038】
なお、発光面411の中心411Pとは、発光面411の形状がn回対称(nは2以上の自然数)である場合、回転中心を意味する。本実施形態の発光面411は、2回対称の矩形状であるため、発光面411の中心411Pは、回転中心である対角線の交点である。
発光面412の中心412P、発光面413の中心413P、発光面414の中心414Pについても同様である。
【0039】
ここで、発光部4では、光源40Aの発光面411と光源40Bの発光面412とがx方向に並列するように、光源40Aのサブマウント基板43と光源40Bのサブマウント基板43とが配置される。
同様に、発光部4では、光源40Aの発光面411と光源40Cの発光面413とがy方向に並列するように、光源40Aのサブマウント基板43と光源40Cのサブマウント基板43とが配置される。
さらに、発光部4では、光源40Bの発光面412と光源40Dの発光面414とがy方向に並列するように、光源40Bのサブマウント基板43と光源40Dのサブマウント基板43とが配置される。
さらに、発光部4では、光源40Cの発光面413と光源40Dの発光面414とがx方向に並列するように、光源40Cのサブマウント基板43と光源40Dのサブマウント基板43が配置される。
このように、本実施形態では、発光素子アレイ41とレンズ42とが固定された、各光源40A、40B、40C、40Dのサブマウント基板43の配置によって、発光部4を構成することができる。
【0040】
上述したように、本実施形態の発光部4では、各光源40の発光素子アレイ41およびレンズ42は、共通する構成を有している。そして、各光源40では、発光素子アレイ41の発光面411、412、413、414とレンズ42までのz方向の距離が、互い等しくなるように、サブマウント基板43に対する発光素子アレイ41およびレンズ42の固定が行われている。
これにより、例えば各光源40で、発光素子アレイ41の発光面411、412、413、414とレンズ42までのz方向の距離を異なる距離とする場合と比べて、各光源40により光が照射される照射面100の照射範囲100A、100B、100C、100D間の照度の偏りが抑制される。
【0041】
(発光部4による光の照射領域)
続いて、発光部4の光源40A、40B、40C、40Dから出射された光が照射される照射面100の照射範囲100A、100B、100C、100Dについて、図2図4を参照しながら説明する。
照射面100は、発光部4から各光源40が光を出射する方向(+z方向)におけるある距離において光を出射する方向に直交する、各光源40からの光が照射される面である。照射面100は、+z方向のある距離においてx方向およびy方向に広がっている。
【0042】
光源40Aでは、発光素子アレイ41の発光面411から出射された光が、+z方向に沿ってレンズ42の第1の領域421に入射する。そして、レンズ42の第1の領域421に入射した光は、レンズ42が有する光学特性により、+x方向および-y方向に屈折され、光源4Aから出射される。
光源40Bでは、発光素子アレイ41の発光面412から出射された光が、+z方向に沿ってレンズ42の第2の領域422に入射する。そして、レンズ42の第2の領域422に入射した光は、レンズ42が有する光学特性により、-x方向および-y方向に屈折され、光源4Bから出射される。
【0043】
光源40Cでは、発光素子アレイ41の発光面413から出射された光が、+z方向に沿ってレンズ42の第3の領域423に入射する。そして、レンズ42の第3の領域423に入射した光は、レンズ42が有する光学特性により、+x方向および+y方向に屈折され、光源4Cから出射される。
光源40Dでは、発光素子アレイ41の発光面414から出射された光が、+z方向に沿ってレンズ42の第4の領域424に入射する。そして、レンズ42の第4の領域424に入射した光は、レンズ42が有する光学特性により、-x方向および+y方向に屈折され、光源4Dから出射される。
【0044】
これにより、光源40Aから出射された光が、照射面100において+x方向側且つ-y方向側に位置する照射範囲100Aに照射される。また、光源40Bから出射された光が、照射面100において-x方向側且つ-y方向側に位置する照射範囲100Bに照射される。また、光源40Cから出射された光が、照射面100において+x方向側且つ+y方向側に位置する照射範囲100Cに照射される。また、光源40Dから出射された光が、照射面100において-x方向側且つ+y方向側に位置する照射範囲100Dに照射される。
【0045】
図2に示すように、照射面100では、照射範囲100Aと照射範囲100Bとがx方向に並列し、照射範囲100Cと照射範囲100Dとがx方向に並列し、照射範囲100Aと照射範囲100Cとがy方向に並列し、照射範囲100Bと照射範囲100Dとがy方向に並列している。より具体的には、照射範囲100Aは、照射範囲100Bに対し+x方向側に並列し、照射範囲100Cに対して-y方向側に並列している。また、照射範囲100Bは、照射範囲100Aに対して-x方向側に並列し、照射範囲100Dに対して-y方向側に並列している。照射範囲100Cは、照射範囲100Aに対して+y方向側に並列し、照射範囲100Dに対して+x方向側に並列している。照射範囲100Dは、照射範囲100Bに対して+y方向側に並列し、照射範囲100Cに対して-x方向側に並列している。
付言すると、照射面100にて並列する照射範囲100A、100B、100C、100Dの配置は、光源40A、40B、40C、40Dのレンズ42に対する発光面411、412、413、414の配置に対してx方向およびy方向に反転している。
【0046】
上述したように、光源40A、40B、40C、40Dでは、レンズ42に対する発光面411、412、413、414の相対位置の間に隙間が生じないように、発光素子アレイ41およびレンズ42が配置されている。
これにより、照射面100において、並列する照射範囲100A、100B、100C、100Dの間に、光源40A、40B、40C、40Dからの光が照射されない非照射部分が形成されることが抑制される。
【0047】
なお、照射面100では、並列する照射範囲100A、100B、100C、100Dにおける一部の領域が重なり合っていてもよい。
図2の照射面100には、照射範囲100Aと照射範囲100Bとのx方向における一部の領域が重なり合った重なり領域101が形成されている。また、図2の照射面100には、照射範囲100Cと照射範囲100Dとのx方向における一部の領域が重なり合った重なり領域102が形成されている。また、図2の照射面100には、照射範囲100Aと照射範囲100Cとのy方向における一部の領域が重なり合った重なり領域103が形成されている。また、図2の照射面100には、照射範囲100Bと照射範囲100Dとのy方向における一部の領域が重なり合った重なり領域104が形成されている。
【0048】
(発光素子アレイ41とレンズ42との関係)
続いて、発光素子アレイ41と、レンズ42との関係について、より詳細に説明する。
図6(a)~(b)は、発光素子アレイ41とレンズ42との関係を説明する図である。図6(a)~(b)は、光源40Aにおける発光素子アレイ41およびレンズ42を-z方向側から+z方向に見た図に対応する。図6(a)と図6(b)とでは、発光素子アレイ41における発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離が異なっている。なお、図6(a)における発光素子アレイ41とレンズ42との関係は、図6(b)と同様である。
【0049】
図6(a)に示す例では、発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420とのx方向の距離wAが、w/2となっている(wA=w/2)。また、発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420とのy方向の距離hAが、h/2となっている(hA=h/2)。
図6(a)に示す例では、発光面411は、レンズ42の第1の領域421に重なっており、第1の領域421に並列するレンズ42の第2の領域422、第3の領域423、第4の領域424には重なっていない。
【0050】
また、図6(b)に示す例では、発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420とのx方向の距離wAが、w/4となっている(wA=w/4)。また、発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420とのy方向の距離hAが、h/4となっている(hA=h/4)。
図6(b)に示す例では、発光面411は、レンズ42の第1の領域421に重なるとともに、+x方向側の一部の領域がレンズ24の第2の領域422および第4の領域424に重なり、-y方向側の一部の領域がレンズ24の第3の領域423および第4の領域424に重なっている。
【0051】
まず、一の方向であるx方向に並列する光源40Aの発光素子アレイ41およびレンズ42、光源40B(図3図5(b)参照)の発光素子アレイ41およびレンズ42について説明する。ここでは、光源40Aの発光素子アレイ41が第1の発光素子アレイの一例であり、光源40Aのレンズ42が第1の光学系の一例である。また、光源40Bの発光素子アレイ41が第2の発光素子アレイの一例であり、光源40Bのレンズ42が第2の光学系の一例である。
本実施形態の発光部4では、x方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離wA、および、光源40Bの発光面412の中心412Pとレンズ42の光軸420との距離wBは、w/4以上w/2以下であることが好ましい。
【0052】
x方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離wA、および、光源40Bの発光面412の中心412Pとレンズ42の光軸420との距離wBがw/2以下である場合、照射面100においてx方向に並列する照射範囲100Aと照射範囲100Bとの間の非照射部分の形成を抑制することができる。付言すると、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離wA、または、光源40Bの発光面412の中心412Pとレンズ42の光軸420との距離wBがw/2を超えると、照射面100において照射範囲100Aと照射範囲100Bとの間に非照射部分が形成されやすくなる。
【0053】
また、x方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離wA、および、光源40Bの発光面412の中心412Pとレンズ42の光軸420との距離wBがw/4以上である場合、距離wAまたは距離wBがw/4未満である場合と比べて、照射面100においてx方向に並列する照射範囲100Aと照射範囲100Bとが重なり合った重なり領域101が大きくなることが抑制される。
なお、照射範囲100Aと照射範囲100Bとの間の重なり領域101が大きくなると、照射面100のx方向の幅が小さくなり、照射面100全体の面積が小さくなる。この場合、発光部4(図1参照)により光を照射して対象物の測距を行うことができる範囲が狭くなる。
【0054】
ここでは詳細な説明は省略するが、x方向に並列する光源40C(図4図5(c)参照)の発光素子アレイ41およびレンズ42、光源40D(図4図5(d)参照)の発光素子アレイ41およびレンズ42についても、光源40Aおよび光源40Bと同様に、発光面413の中心413Pとレンズ42の光軸420との距離wC、および、発光面414の中心414Pとレンズ42の光軸420との距離wDは、w/4以上w/2以下であることが好ましい。
【0055】
続いて、他の方向であるy方向に並列する光源40Aの発光素子アレイ41およびレンズ42、光源40Cの発光素子アレイ41およびレンズ42について説明する。ここでは、光源40Aの発光素子アレイ41が第1の発光素子アレイの一例であり、光源40Aのレンズ42が第1の光学系の一例である。また、光源40Cの発光素子アレイ41が第3の発光素子アレイの一例であり、光源40Cのレンズ42が第3の光学系の一例である。
本実施形態の発光部4では、y方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離hA、および、光源40Cの発光面413の中心413Pとレンズ42の光軸420との距離hCは、h/4以上h/2以下であることが好ましい。
【0056】
y方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離hA、および、光源40Cの発光面413の中心413Pとレンズ42の光軸420との距離hCがh/2以下である場合、照射面100においてy方向に並列する照射範囲100Aと照射範囲100Cとの間の非照射部分の形成を抑制することができる。付言すると、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離hA、または、光源40Cの発光面413の中心413Pとレンズ42の光軸420との距離hCがh/2を超えると、照射面100において照射範囲100Aと照射範囲100Cとの間に非照射部分が形成されやすくなる。
【0057】
また、y方向における、光源40Aの発光面411の中心411Pとレンズ42の光軸420との距離hA、および、光源40Cの発光面413の中心413Pとレンズ42の光軸420との距離hCがh/4以上である場合、距離hAまたは距離hCがh/4未満である場合と比べて、照射面100においてy方向に並列する照射範囲100Aと照射範囲100Cとが重なり合った重なり領域103が大きくなることが抑制される。
なお、照射範囲100Aと照射範囲100Cとの間の重なり領域103が大きくなると、照射面100のy方向の幅が小さくなり、照射面100全体の面積が小さくなる。この場合、発光部4により光を照射して対象物の測距を行うことができる範囲が狭くなる。
【0058】
ここで、本実施形態の光源40Aでは、図6(a)~(b)に示すように、レンズ42の光軸420が、発光素子アレイ41の矩形状の発光面411の何れか1つの対角線上にあることが好ましい。図6(a)~(b)では、発光面411の対角線を一点鎖線で示している。
レンズ42の光軸420が発光面411の対角線上にある場合、光軸420に対して発光面411がx方向およびy方向の何れかに偏って配置されることが抑制される。この場合、レンズ42の光軸420が発光面411の対角線から外れた位置にある場合と比べて、照射範囲100Aと照射範囲100Bとの重なり領域101、および照射範囲100Aと照射範囲100Cとの重なり領域103の何れかが過度に大きくなることが抑制される。
【0059】
さらに、本実施形態の光源40Aでは、レンズ42の光軸420が、発光素子アレイ41の矩形状の発光面411の何れか1つの頂点を通ることが好ましい。図6(a)の光源40Aでは、レンズ42の光軸420が、発光面411における+x方向側且つ-y方向側の頂点を通っている。
レンズ42の光軸420が発光面411の頂点を通る場合、レンズ42の光軸420が発光面411の頂点を通らない場合と比べて、照射範囲100Aと照射範囲100Bとの重なり領域101、および照射範囲100Aと照射範囲100Cとの重なり領域103を小さくすることができる。
【0060】
なお、図示は省略するが、光源40B、40C、40Dは、光源40Aと同様に、レンズ42の光軸420が、発光素子アレイ41の矩形状の発光面412、413、414の何れか1つの対角線上にあることが好ましい。
さらに、光源40B、40C、40Dは、光源40Aと同様に、レンズ42の光軸420が、発光素子アレイ41の矩形状の発光面412、413、414の何れか1つの頂点を通ることが好ましい。
【0061】
なお、本実施形態では、照射面100において照射範囲100A、100B、100C、100Dがx方向およびy方向に並列するように設けられた4つの光源40A、40B、40C、40Dを発光部4が有する場合を例示したが、発光部4の構成はこれに限られない。
発光部4は、照射面100において一の方向(例えばx方向)に複数の照射範囲が並列し、他の方向(例えばy方向)には照射範囲が並列しないように設けられた複数の光源を有していてもよい。この場合、発光素子アレイ41の発光面の中心とレンズ42の光軸420との距離が、w/4以上w/2以下の範囲となるように、複数の光源において発光素子アレイ41およびレンズ42を設ければよい。
また、発光部4は、照射面100において、一の方向(例えばx方向)または他の方向(例えばy方向)に、3以上の複数の照射範囲が並列するように設けられた複数の光源を有していてもよい。
【0062】
(レンズ42の有孔径)
続いて、発光部4が有するレンズ42の有孔径R(図6参照)について説明する。
発光部4において、発光素子アレイ41が一の方向(例えばx方向)の長さをwとし、他の方向(例えばy方向)の長さをhとする矩形状あり、n個(nは1以上の自然数)の発光素子アレイ41が他の方向(y方向)に並列する場合、レンズ42の有孔径Rは、以下の式(1)を満たすように設定されることが好ましい。
【0063】
【数1】
【0064】
レンズ42の有効径Rが式(1)を満たすことで、例えばレンズ42の有効径Rが式(1)の範囲よりも小さい場合と比べて、レンズ42の光軸420と発光素子アレイ41の発光面の中心との距離を確保しやすくなる。付言すると、レンズ42の有効径Rが式(1)の範囲よりも小さい場合、レンズ42の光軸420と発光素子アレイ41の発光面の中心との距離によっては、発光素子アレイ41がレンズ42の外周からはみ出す場合がある。
【0065】
[実施形態2]
続いて、本発明の実施形態2について説明する。
図7は、実施形態2が適用される発光部4の構成を説明する図であって、発光部4を-z方向側から+z方向に見た図である。なお、図7では、それぞれの光源40A、40B、40C、40Dにおいて、発光素子アレイ41およびレンズ42よりも-z方向側(すなわち紙面の手前側)に位置するサブマウント基板43の後述する配線435については、破線で示している。
実施形態2の発光部4は、光源40A、40B、40C、40Dの配置、および、それぞれの光源40A、40B、40C、40Dにおけるサブマウント基板43と発光素子アレイ41、レンズ42との関係が、実施形態1の発光部4と異なっている。
なお、本実施形態において実施形態1と同様の構成については、同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
【0066】
実施形態2の発光部4では、光源40Aと光源40Bとがx方向に並列し、光源40Cと光源40Dとがx方向に並列し、光源40Aと光源40Cとがy方向に並列し、光源40Bと光源40Dとがy方向に並列するように配置されている。この例では、光源40Aは、光源40Bに対して+x方向側に配置され、光源40Cに対して+y方向側に配置されている。光源40Bは、光源40Aに対して-x方向側に配置され、光源40Dに対して+y方向側に配置されている。光源40Cは、光源40Aに対して-y方向側に配置され、光源40Dに対して+x方向側に配置されている。光源40Dは、光源40Bに対して-y方向側に配置され、光源40Cに対して-x方向側に配置されている。
【0067】
また、実施形態2の発光部4では、実施形態1と同様に、光源40Aの発光面411と光源40Bの発光面412とがx方向に並列するように、光源40Aのサブマウント基板43と光源40Bのサブマウント基板43とが配置される。
同様に、発光部4では、光源40Aの発光面411と光源40Cの発光面413とがy方向に並列するように、光源40Aのサブマウント基板43と光源40Cのサブマウント基板43とが配置される。
さらに、発光部4では、光源40Bの発光面412と光源40Dの発光面414とがy方向に並列するように、光源40Bのサブマウント基板43と光源40Dのサブマウント基板43とが配置される。
さらに、発光部4では、光源40Cの発光面413と光源40Dの発光面414とがx方向に並列するように、光源40Cのサブマウント基板43と光源40Dのサブマウント基板43が配置される。
このように、実施形態2においても、発光素子アレイ41とレンズ42とが固定された、各光源40A、40B、40C、40Dのサブマウント基板43の配置によって、発光部4を構成することができる。
【0068】
ここで、実施形態2のサブマウント基板43は、絶縁基板431に、発光素子アレイ41に電力を供給する電極(不図示)を含む配線435が形成されている。この例では、絶縁基板431は矩形状である。そして、サブマウント基板43は、絶縁基板431の各辺がx方向またはy方向に沿うように配置してz方向に見た場合に、配線435全体の形状がx方向およびy方向のうちの一の方向(この例ではx方向)に非対称、他の方向(この例ではy方向)に対称な形状となっている。
また、実施形態2の発光素子アレイ41は、実施形態1と同様に、発光面411~414が2回対称の矩形状の形状を有している。
【0069】
そして、実施形態2の発光部4では、サブマウント基板43に固定される発光素子アレイ41とレンズ42との位置関係が、光源40Aおよび光源40Dと、光源40Bおよび光源40Cとで異なっている。言い換えると、実施形態2の発光部4では、発光素子アレイ41とレンズ42との位置関係が、光源40Aと光源40Dとで共通し、光源40Bと光源40Cとで共通している。
【0070】
具体的に説明すると、実施形態2の発光部4では、光源40Dにおいてサブマウント基板43に固定される発光素子アレイ41およびレンズ42の組は、光源40Aにおいてサブマウント基板43に固定される発光素子アレイ41およびレンズ42の組を、光源40Aのレンズ42の光軸420の周りに180度回転させた構成を有する。
この例では、光源40Aの発光素子アレイ41が第1の発光素子アレイの一例であり、光源40Aのレンズ42が第1の光学系の一例である。また、光源40Dの発光素子アレイ41が第4の発光素子アレイの一例であり、光源40Dのレンズ42が第4の光学系の一例である。
また、実施形態2の発光部4では、光源40Cにおいてサブマウント基板43に固定される発光素子アレイ41およびレンズ42の組は、光源40Bにおいてサブマウント基板43に固定される発光素子アレイ41およびレンズ42の組を、光源40Bのレンズ42の光軸420の周りに180度回転させた構成を有する。
【0071】
ここで、図7では、光源40A、40B、40C、40Dが有する発光素子アレイ41の発光面411~414の形状が2回対称である矩形状である場合に、光源40Aと光源40Dとが共通する構成とし、光源40Bと光源40Cとを共通する構成とすることができることを説明した。
ここで、光源40A、40B、40C、40Dが有する発光素子アレイ41の発光面411~414の形状が、正方形等のような4回対称の形状である場合には、光源40A、40B、40C、40Dを共通する構成とすることができる。
すなわち、光源40Bは、光源40Aをレンズ42の光軸420の周りに90度回転させた構成とすることができる。より具体的には、光源40Bの発光素子アレイ41およびレンズ42の組は、光源40Aの発光素子アレイ41およびレンズ42の組を、光源40Aのレンズ42の光軸420の周りに90度回転させた構成とすることができる。なお、この例では、光源40Aの発光素子アレイ41が第1の発光素子アレイの一例であり、光源40Aのレンズ42が第1の光学系の一例である。また、光源40Bの発光素子アレイ41が第2の発光素子アレイの一例であり、光源40Bのレンズ42が第4の光学系の一例である。
【0072】
また、光源40Cは、光源40Aをレンズ42の光軸420の周りに-90度(または270度)回転させた構成とすることができる。より具体的には、光源40Cの発光素子アレイ41およびレンズ42の組は、光源40Aの発光素子アレイ41およびレンズ42の組を、光源40Aのレンズ42の光軸420の周りに-90度(または270度)回転させた構成とすることができる。
また、光源40Dは、光源40Aをレンズ42の光軸420の周りに180度回転させた構成とすることができる。より具体的には、光源40Dの発光素子アレイ41およびレンズ42の組は、光源40Aの発光素子アレイ41およびレンズ42の組を、光源40Aのレンズ42の光軸420の周りに180度回転させた構成とすることができる。
【0073】
[実施形態3]
続いて、本発明の実施形態3について説明する。
図8は、実施形態3が適用される発光部4および発光駆動部6(図1参照)の構成の一例を示した図である。図8は、発光部4と、発光駆動部6を構成するドライバ61、62およびファンアウトバッファ67を、-z方向側から+z方向に見た図である。図8では、発光部4が、x方向に並列するように配置された2つの光源40E、40Fを有する場合を示している。また、図8では、それぞれの光源40E、40Fにおいて、発光素子アレイ41およびレンズ42よりも-z方向側(すなわち紙面の手前側)に位置するサブマウント基板43については、破線で示している。
なお、実施形態3において、実施形態1、2と同様の構成については同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する。
【0074】
上述したように、実施形態3の発光部4では、2つの光源40Eと光源40Fとは、x方向に並列するように配置されている。この例では、光源40Eは、光源40Fに対して+x方向側に配置されている。
そして、図示は省略するが、実施形態3では、照射面100(図2参照)において、光源40Eからの光が照射される照射範囲と光源40Fからの光が照射される照射範囲とが、x方向に並列する。より具体的には、照射面100において、光源40Eからの光が照射される照射範囲が、光源40Fからの光が照射される照射範囲に対して+x方向側に並列する。
【0075】
また、発光駆動部6は、光源40Eの発光素子アレイ41を駆動するドライバ61と、光源40Fの発光素子アレイ41を駆動するドライバ62と、制御部8(図1参照)からの駆動信号をドライバ61とドライバ62とに分配するファンアウトバッファ67とを含む。さらに、発光駆動部6は、ファンアウトバッファ67により分配された駆動信号を、ドライバ61に伝達する信号線68Eと、ドライバ62に伝達する信号線68Fとを含む。
【0076】
図8に示すように、ドライバ61およびドライバ62は、x方向に並列する光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されている。
具体的には、ドライバ61は、x方向において、光源40Eの発光素子アレイ41に対して、光源40Fの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ61は、光源40Eに対して+x方向側に配置されている。
また、ドライバ62は、x方向において、光源40Fの発光素子アレイ41に対して、光源40Eの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ62は、光源40Fに対して-x方向側に配置されている。
なお、この例では、光源40Eの発光素子アレイ41が第1の発光素子アレイの一例であり、光源40Fの発光素子アレイ41が第2の発光素子アレイの一例である。また、ドライバ61が第1のドライバの一例であり、ドライバ62が第2のドライバの一例である。
【0077】
本実施形態では、ドライバ61およびドライバ62が、光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されることで、光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41との距離を近づけた配置とすることが可能となる。
【0078】
図9は、ドライバ61およびドライバ62の配置の比較例を示した図であって、発光部4と、発光駆動部6を構成するドライバ61、62およびファンアウトバッファ67とを、-z方向側から+z方向に見た図である。
図9に示す比較例では、ドライバ61およびドライバ62が、光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41との間に配置されている。この場合、光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41とのx方向の距離が、ドライバ61およびドライバ62のx方向の幅の分だけ離れることになる。
【0079】
ここで、それぞれが発光素子アレイ41を有する複数の光源により照射面100(図2参照)に光を照射する場合、発光素子アレイ41同士の距離が離れていると、発光部4から+z方向の距離が近い照射面100において、それぞれの光源からの光が照射される照射範囲同士の間に光が照射されない非照射部分が形成されやすい。
これに対し、本実施形態では、ドライバ61およびドライバ62が、光源40Eの発光素子アレイ41と光源40Fの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されることで、発光部4から+z方向の距離が近い照射面100において非照射部分が形成されにくくなる。
【0080】
また、本実施形態では、ファンアウトバッファ67は、図8に示すように、光源40Eおよび光源40Fに対して-y方向側にずれた位置に配置されている。
また、ファンアウトバッファ67は、x方向において、光源40Eと光源40Fとの中間となる位置に配置されている。これにより、信号線68Eと信号線68Fとの長さが等しくなっている。
本実施形態では、信号線68Eと信号線68Fとの長さが等しいことで、制御部8からの駆動信号がファンアウトバッファ67を経てドライバ61に到達するまでの時間と、駆動信号がファンアウトバッファ67を経てドライバ62に到達するまでの時間とのずれが生じにくくなる。これにより、ドライバ61およびドライバ62によって光源40Eの発光素子アレイ41および光源40Fの発光素子アレイ41を精度よく発光させることができる。
【0081】
続いて、発光部4が4つの光源40A、40B、40C、40Dを有する場合の、ドライバ(後述するドライバ63~66)およびファンアウトバッファ67の配置について説明する。
図10は、発光部4が4つの光源40A、40B、40C、40Dを有する場合の発光部4および発光駆動部6の構成の一例を示した図である。図10は、発光部4と、発光駆動部6を構成するドライバ63~66およびファンアウトバッファ67を、-z方向側から+z方向に見た図である。
【0082】
図10に示す発光部4では光源40Aと光源40Bとがx方向に並列し、光源40Cと光源40Dとがx方向に並列し、光源40Aと光源40Cとがy方向に並列し、光源40Bと光源40Dとがy方向に並列するように配置されている。この例では、光源40Aは、光源40Bに対して+x方向側に配置され、光源40Cに対して+y方向側に配置されている。光源40Bは、光源40Aに対して-x方向側に配置され、光源40Dに対して+y方向側に配置されている。光源40Cは、光源40Aに対して-y方向側に配置され、光源40Dに対して+x方向側に配置されている。光源40Dは、光源40Bに対して-y方向側に配置され、光源40Cに対して-x方向側に配置されている。
【0083】
また、発光駆動部6は、光源40Aの発光素子アレイ41を駆動するドライバ63と、光源40Bの発光素子アレイ41を行動するドライバ64と、光源40Cの発光素子アレイ41を駆動するドライバ65と、光源40Dの発光素子アレイ41を駆動するドライバ65とを含む。さらに、発光駆動部6は、制御部8(図1参照)からの駆動信号をドライバ63とドライバ64とドライバ65とドライバ66とに分配するファンアウトバッファ67を含む。さらにまた、発光駆動部6は、ファンアウトバッファ67により分配された駆動信号を、ドライバ63に伝達する信号線68Aと、ドライバ64に伝達する信号線68Bと、ドライバ65に伝達する信号線68Cと、ドライバ66に伝達する信号線68Dとを含む。
【0084】
図10に示すように、ドライバ63およびドライバ64は、x方向に並列する光源40Aの発光素子アレイ41と光源40Bの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されている。
具体的には、ドライバ63は、x方向において、光源40Aの発光素子アレイ41に対して、光源40Bの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ63は、光源40Aに対して+x方向側に配置されている。
また、ドライバ64は、x方向において、光源40Bの発光素子アレイ41に対して、光源40Aの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ64は、光源40Bに対して-x方向側に配置されている。
【0085】
本実施形態では、ドライバ63およびドライバ64が、光源40Aの発光素子アレイ41と光源40Bの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されることで、光源40Aの発光素子アレイ41と光源40Bの発光素子アレイ41との距離を近づけた配置とすることが可能となる。
【0086】
また、図10に示すように、ドライバ65およびドライバ66は、x方向に並列する光源40Cの発光素子アレイ41と光源40Dの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されている。
具体的には、ドライバ66は、x方向において、光源40Cの発光素子アレイ41に対して、光源40Dの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ65は、光源40Cに対して+x方向側に配置されている。
また、ドライバ66は、x方向において、光源40Dの発光素子アレイ41に対して、光源40Cの発光素子アレイ41とは反対側に配置されている。付言すると、ドライバ66は、光源40Dに対して-x方向側に配置されている。
【0087】
本実施形態では、ドライバ65およびドライバ66が、光源40Cの発光素子アレイ41と光源40Dの発光素子アレイ41との間とは異なる位置に配置されることで、光源40Cの発光素子アレイ41と光源40Dの発光素子アレイ41との距離を近づけた配置とすることが可能となる。
【0088】
また、本実施形態では、ファンアウトバッファ67は、図10に示すように、光源40A、40B、40C、40Dに対してy方向にずれた位置に配置されている。具体的には、ファンアウトバッファ67は、光源40Aおよび光源40Bと、光源40Cおよび光源40Dとの間に配置されている。付言すると、ファンアウトバッファ67は、y方向において、光源40Aおよび光源40Bと、光源40Cおよび光源40Dとの中間となる位置に配置されている。
また、ファンアウトバッファ67は、x方向において、光源40Aを駆動するドライバ63と光源40Bを駆動するドライバ64との中間となる位置、且つ、光源40Cを駆動するドライバ65と光源40Dを駆動するドライバ66との中間となる位置に配置されている。
【0089】
これにより、図10に示す例では、信号線68A、68B、68C、68Dの長さが互いに等しくなっている。
本実施形態では、信号線68A、68B、68C、68Dの長さが等しいことで、制御部8からの駆動信号がファンアウトバッファ67を経てドライバ63~66に到達するまでの時間にずれが生じにくくなる。これにより、ドライバ63~66によって、光源40Aの発光素子アレイ41、光源40Bの発光素子アレイ41、光源40Cの発光素子アレイ41および光源40Dの発光素子アレイ41を精度よく発光させることができる。
【0090】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。
例えば、上述した実施形態では、発光部4において、光学系の一例として発光素子アレイ41から出射された光を屈折させるレンズ42を例示したが、発光素子アレイ41から出射された光を屈折させて光の照射範囲を拡大するものであれば、光学系はレンズ42に限られない。光学系としては、例えば、入射する光の角度を変更して出射する回折光学素子(DOE:Diffractive Optical Element)等を用いてもよい。
【0091】
その他、上述した実施形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0092】
(付記)
(((1)))
一の方向の長さがwとなるように複数の発光素子が配列された発光素子アレイであり、当該一の方向に並列する第1の発光素子アレイおよび第2の発光素子アレイと、
前記第1の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第1の光学系と、
前記一の方向において前記第2の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第2の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第2の光学系と、
を備え、
前記一の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第2の光学系の光軸と前記第2の発光素子アレイの中心との距離は、w/4以上w/2以下であることを特徴とする発光装置。
(((2)))
前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向に交差する他の方向に並列する第3の発光素子アレイと、
前記他の方向において前記第3の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第3の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第3の光学系と、
をさらに備え、
前記第1の発光素子アレイおよび前記第3の発光素子アレイにおいて、前記複数の発光素子は、前記他の方向の長さがhとなるように配列され、
前記他の方向における、前記第1の光学系の光軸と前記第1の発光素子アレイの中心との距離、および、前記第3の光学系の光軸と前記第3の発光素子アレイの中心との距離は、h/4以上h/2以下であることを特徴とする、(((1)))に記載の発光装置。
(((3)))
前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし前記他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、
前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの対角線上にあることを特徴とする、(((2)))に記載の発光装置。
(((4)))
前記光学系の光軸は、前記矩形状の何れか1つの頂点を通ることを特徴とする、(((3)))に記載の発光装置。
(((5)))
前記第1の発光素子アレイと前記第1の光学系とは、第1のサブマウント基板上に固定され、
前記第2の発光素子アレイと前記第2の光学系とは、第2のサブマウント基板上に固定され、
前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとが前記一の方向に並列するように、前記第1のサブマウント基板と前記第2のサブマウント基板とが配置されることを特徴とする、(((1)))~(((4)))の何れかに記載の発光装置。
(((6)))
前記第1の発光素子アレイおよび前記第2の発光素子アレイは共通の発光素子アレイにより構成され、
前記第1の光学系および前記第2の光学系は共通の光学系により構成され、
前記サブマウント基板への前記発光素子アレイおよび前記光学系の固定は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の間の距離と、前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の間の距離とが等しくなるように行われていることを特徴とする、(((5)))に記載の発光装置。
(((7)))
前記第1の発光素子アレイに対し、前記一の方向および当該一の方向に交差する他の方向に並列する第4の発光素子アレイと、
前記第4の発光素子アレイの照射範囲が前記第1の発光素子アレイの照射範囲に並列するように、当該第4の発光素子アレイが出射する光を屈折させる第4の光学系と、
をさらに備え、
前記第1の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、2回対称または4回対称の形状を有し、
前記第4の発光素子アレイおよび前記第4の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに180度回転させた構成を有することを特徴とする、(((1)))~(((6)))の何れかに記載の発光装置。
(((8)))
前記第1の発光素子アレイ、前記第2の発光素子アレイおよび前記第4の発光素子アレイは、4回対称の形状を有し、
前記第2の発光素子アレイおよび前記第2の光学系の組は、前記第1の発光素子アレイおよび前記第1の光学系の組を、当該第1の光学系の光軸周りに90度回転させた構成を有することを特徴とする、(((7)))に記載の発光装置。
(((9)))
前記第1の発光素子アレイを駆動する第1のドライバと、
前記第2の発光素子アレイを駆動する第2のドライバと、
をさらに備え、
前記第1のドライバおよび前記第2のドライバは、前記第1の発光素子アレイと前記第2の発光素子アレイとの間とは異なる位置に配置されることを特徴とする、(((1)))~(((8)))の何れかに記載の発光装置。
(((10)))
前記発光素子アレイは、前記一の方向の辺の長さをwとし、当該一の方向に交差する他の方向の辺の長さをhとする矩形状であり、
前記第1の発光素子アレイを含むn個(nは1以上の自然数)の発光素子アレイが、前記他の方向に並列し、
前記光学系の有効径Rは、式(1)を満たすように設定されることを特徴とする、(((1)))~(((9)))の何れかに記載の発光装置。
【0093】
【数1】
【0094】
(((11)))
(((1)))~(((10)))の何れかに記載の発光装置と、
前記発光装置から照射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部における受光の結果に基づいて前記対象物までの距離を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする測距装置。
【0095】
(((1)))に係る発光装置によれば、発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制することができる。
(((2)))に係る発光装置によれば、他の方向においても、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成が抑制される。
(((3)))に係る発光装置によれば、光軸が対角線上にない場合と比較して、一の方向または他の方向における各発光素子アレイの照射範囲の重畳が抑制される。
(((4)))に係る発光装置によれば、光軸が頂点を通らない場合と比較して、各発光素子アレイの照射範囲の重畳が抑制される。
(((5)))に係る発光装置によれば、発光素子アレイと光学系とが固定されたサブマウント基板の配置によって、発光装置を構成できる。
(((6)))に係る発光装置によれば、発光素子アレイおよび光学系の間の距離を異なる距離とする場合と比較して、各発光素子アレイによる照射範囲間の照度の偏りが抑制される。
(((7)))に係る発光装置によれば、第1の発光素子アレイおよび第1の光学系の組と、第4の発光素子アレイおよび第4の光学系の組とを共通化できる。
(((8)))に係る発光装置によれば、第1の発光素子アレイおよび第1の光学系の組と、第2の発光素子アレイおよび第2の光学系の組と、第4の発光素子アレイおよび第4の光学系の組とを共通化できる。
(((9)))に係る発光装置によれば、発光素子アレイ同士の間にドライバが配置される場合と比較して、発光素子アレイ同士の距離を近付けた配置とすることが容易になる。
(((10)))に係る発光装置によれば、光学系の有効径が式(1)の範囲より小さい場合と比較して、光学系の光軸と発光素子アレイの中心との距離を確保し易くなる。
(((11)))に係る測距装置によれば、発光素子アレイと光学系との配置により、並列する照射範囲の間の非照射部分の形成を抑制することができる。
【符号の説明】
【0096】
1…測距装置、4…発光部、6…発光駆動部、8…制御部、40、40A、40B、40C、40D…光源、41…発光素子アレイ、42…レンズ、43…サブマウント基板、61~66…ドライバ、67…ファンアウトバッファ、100…照射面、411~414…発光面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10