特許 7512570 発光装置、光学装置および情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】発光装置、光学装置および情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/484 20060101AFI20240702BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20240702BHJP

   G01J 1/00 20060101ALI20240702BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20240702BHJP

   H01S 5/042 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G01S7/484

G01J1/02 P

G01J1/00 F

G01J1/02 A

G01B11/24 K

H01S5/042 630

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019053386

(22)【出願日】2019-03-20

(65)【公開番号】P2020155621

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-02-28

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100166981

【弁理士】

【氏名又は名称】砂田 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】皆見 健史

(72)【発明者】

【氏名】逆井 一宏

(72)【発明者】

【氏名】井口 大介

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１８５６３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１５１７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３１７８４４２（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０７７３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０２２７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１４９３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７７６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３３４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３４５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２１８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２４６６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２７９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６９１１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２２９９１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００７２２５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１８２８８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１９６５７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８６２７８４５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８－ ７／５１，

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５，

Ｈ０１Ｓ ５／０４２，

Ｇ０１Ｊ １／００， １／０２，

Ｇ０１Ｂ １１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配線基板と、
前記配線基板上に搭載された基材と、
前記基材上に搭載された光源と、
前記配線基板上に搭載された、前記光源を駆動する駆動部と、
前記光源と接続され、前記基材の裏面側から前記駆動部に向けて延びる前記配線基板上の光源用カソード配線パターンと、
前記光源と前記駆動部との間の前記基材上の領域であって、平面視において前記光源用カソード配線パターンと重なる領域に設けられた回路素子と、
を備える発光装置。

【請求項2】

前記回路素子は、前記光源用カソード配線パターンの外側において、前記配線基板上の回路素子用配線パターンに接続されている請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記回路素子は第１の電極および第２の電極を有し、当該第１の電極は、前記光源用カソード配線パターンの幅方向の一方側で第１の回路素子用配線パターンに接続され、当該第２の電極は、当該光源用カソード配線パターンの幅方向の他方側で第２の回路素子用配線パターンに接続されている請求項２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の側面とを接続する、互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有する発光素子アレイであり、
前記発光素子アレイの上面電極から当該発光素子アレイの外側に向けて延びる配線が少なくとも前記第１の側面側および前記第２の側面側に設けられ、前記回路素子は前記第４の側面側の前記基材上に設けられ、前記光源用カソード配線パターンが当該第４の側面側から前記駆動部に向けて延びている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記発光素子アレイの上面電極から当該発光素子アレイの外側に向けて延びる配線が前記第３の側面側に設けられている請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

前記第３の側面側の前記基材上に他の回路素子が設けられている請求項４に記載の発光装置。

【請求項7】

前記回路素子および前記他の回路素子の少なくとも一方は受光素子である請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記基材は、前記配線基板よりも熱伝導率が高い部材である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記配線基板上の前記基材はセラミックで構成されている請求項８に記載の発光装置。

【請求項10】

前記光源における前記発光素子アレイの出射経路上に、当該光源から出射された光を外部に向けて拡散する光拡散部材が設けられている請求項４ないし７のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記発光素子アレイは、互いに並列に接続された複数の発光素子を有する請求項４ないし７のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項12】

配線基板と、
前記配線基板上に搭載された、光源および当該光源を駆動する駆動部と、
前記光源と前記駆動部とを接続する前記配線基板上の光源用カソード配線パターンと、
前記光源と前記駆動部との間において、前記光源用カソード配線パターンを跨いで設けられた基材と、
平面視において前記光源用カソード配線パターンと重なる前記基材上の領域に設けられた回路素子と、を備える発光装置。

【請求項13】

請求項１ないし１２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14】

請求項１３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15】

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１４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】

【文献】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、光源を駆動する回路のインダクタンスを低減したい場合など、光源の一つの側面側だけでなく、複数の側面側にボンディングワイヤ等の配線が設けられる場合がある。また、光源から出射される光量を検知する受光素子などの回路素子を光源の側面に近接させて配置させる場合がある。
以上のような場合において、光源の駆動部側に回路素子を配置するとともに、他の側面側にボンディングワイヤ等の配線を設ける構成が考えられる。しかしながら、光源と駆動部との間に回路素子を配置すると、光源と駆動部とを接続する配線パターンの経路が制限され、回路のインダクタンスが増加してしまう場合がある。

【0005】

本発明は、光源と駆動部との間に回路素子を配置する構成において、光源と駆動部とを接続する配線パターンと回路素子とがともに配線基板上に設けられる構成と比較し、回路素子によって配線パターンの経路が制限を受けにく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、配線基板と、前記配線基板上に搭載された基材と、前記基材上に搭載された光源と、前記配線基板上に搭載された、前記光源を駆動する駆動部と、前記光源と接続され、前記基材の裏面側から前記駆動部に向けて延びる前記配線基板上の光源用カソード配線パターンと、前記光源と前記駆動部との間の前記基材上の領域であって、平面視において前記光源用カソード配線パターンと重なる領域に設けられた回路素子と、を備える発光装置である。
請求項２に記載の発明は、前記回路素子は、前記光源用カソード配線パターンの外側において、前記配線基板上の回路素子用配線パターンに接続されている請求項１に記載の発光装置である。
請求項３に記載の発明は、前記回路素子は第１の電極および第２の電極を有し、当該第１の電極は、前記光源用カソード配線パターンの幅方向の一方側で第１の回路素子用配線パターンに接続され、当該第２の電極は、当該光源用カソード配線パターンの幅方向の他方側で第２の回路素子用配線パターンに接続されている請求項２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の側面とを接続する、互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有する発光素子アレイであり、前記発光素子アレイの上面電極から当該発光素子アレイの外側に向けて延びる配線が少なくとも前記第１の側面側および前記第２の側面側に設けられ、前記回路素子は前記第４の側面側の前記基材上に設けられ、前記光源用カソード配線パターンが当該第４の側面側から前記駆動部に向けて延びている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置である。
請求項５に記載の発明は、前記発光素子アレイの上面電極から当該発光素子アレイの外側に向けて延びる配線が前記第３の側面側に設けられている請求項４に記載の発光装置である。
請求項６に記載の発明は、前記第３の側面側の前記基材上に他の回路素子が設けられている請求項４に記載の発光装置である。
請求項７に記載の発明は、前記回路素子および前記他の回路素子の少なくとも一方は受光素子である請求項６に記載の発光装置である。
請求項８に記載の発明は、前記基材は、前記配線基板よりも熱伝導率が高い部材である請求項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、前記配線基板上の前記基材はセラミックで構成されている請求項８に記載の発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記光源における前記発光素子アレイの出射経路上に、当該光源から出射された光を外部に向けて拡散する光拡散部材が設けられている請求項４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１１に記載の発明は、前記発光素子アレイは、互いに並列に接続された複数の発光素子を有する請求項４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１２に記載の発明は、配線基板と、前記配線基板上に搭載された、光源および当該光源を駆動する駆動部と、前記光源と前記駆動部とを接続する前記配線基板上の光源用カソード配線パターンと、前記光源と前記駆動部との間において、前記光源用カソード配線パターンを跨いで設けられた基材と、平面視において前記光源用カソード配線パターンと重なる前記基材上の領域に設けられた回路素子と、を備える発光装置である。
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２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１４に記載の発明は、請求項１３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１５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１４に記載の情報処理装置である。

【発明の効果】

【0007】

請求項１、１２に記載の発明によれば、光源と駆動部とを接続する配線パターンと回路素子とがともに配線基板上に設けられる構成と比較し、回路素子によって配線パターンの経路が制限を受けにくい。
請求項２に記載の発明によれば、配線パターンの内側で配線基板に接続される場合と比較し、配線パターンの経路が影響を受けない。
請求項３に記載の発明によれば、第１の電極および第２の電極が配線パターンの幅方向の一方側で配線基板に接続される場合と比較し、発光装置が小型化しやすい。
請求項４に記載の発明によれば、発光素子アレイの一つの側面側にのみ上面電極から外側に向けて延びる配線が設けられている場合と比較し、回路のインダクタンスが低減される。
請求項５に記載の発明によれば、発光素子アレイの二つの側面側にのみ上面電極から外側に向けて延びる配線が設けられている場合と比較し、回路のインダクタンスが低減される。
請求項６に記載の発明によれば、他の回路素子が設けられていない場合と比較し、放熱効果が高い。
請求項７に記載の発明によれば、光源から出射された光が検知される。
請求項８に記載の発明によれば、配線基板と同じ熱伝導率である場合と比較し、放熱効果が高い。
請求項９に記載の発明によれば、樹脂で構成されている場合に比べ、放熱効果が高い。
請求項１０に記載の発明によれば、光拡散部材がない構成と比較し、光源から出射された光が広い範囲に照射される。
請求項１１に記載の発明によれば、発光素子を個別に駆動する構成と比較し、強い強度の光が同時に照射される。
請求項１３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１４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１５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、（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、（ｃ）は、（ａ）のＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ線での断面図である。

【図8】配線基板および基材に設けられる配線パターンを説明する図である。（ａ）は、配線基板の表面、（ｂ）は、基材の表面、（ｃ）は、基材の裏面である。

【図9】ＰＤと配線基板における光源用カソード配線パターンの外側に設けられている関係を説明する図である。（ａ）は、実施例１、（ｂ）は、実施例２である。

【図10】比較例１の発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＢ－ＸＢ線での断面図である。

【図11】比較例２の発光装置を説明する図である。（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＢ－ＸＩＢ線での断面図である。

【図12】第２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ＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線での断面図、（ｃ）は、（ａ）のＸＩＩＣ－ＸＩＩＣ線での断面図である。

【図13】配線基板および基材に設けられる配線パターンを説明する図である。（ａ）は、配線基板の表面、（ｂ）は、基材の表面、（ｃ）は、基材の裏面である。

【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、携帯型情報処理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とする。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。３Ｄセンサ５は、受光部の一例である。

【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。
以下、順に説明する。

【0014】

光学装置３が備える発光装置４は、配線基板１０と、基材１００と、光源２０と、光拡散部材３０と、光量監視用受光素子（図２および以下では、ＰＤと表記する。）４０と、駆動部５０と、保持部６０と、キャパシタ７０とを備える。さらに、発光装置４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などの受動素子を備える。なお、キャパシタ７０は、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。さらに、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。ここでは、光源２０、ＰＤ４０および駆動部５０以外のキャパシタ７０、３Ｄセンサ５、抵抗素子６、キャパシタ７などをそれぞれ区別しないで回路部品と表記することがある。

【0015】

光源２０およびＰＤ４０は、基材１００上に設けられている。基材１００は、電気絶縁性部材で構成されている。そして、基材１００、駆動部５０、キャパシタ７０、抵抗素子６、キャパシタ７は、配線基板１０上に設けられている。

【0016】

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、配線基板１０または基材１００の表面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（以下では、出射光パルスと表記する。）を出射することが求められる。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。

【0017】

ＰＤ４０は、受光した光量（以下では、受光量と表記する。）に応じた電気信号を出力する、アノードとなるｐ型のＳｉ領域、ｉ（イントリンシック）型のＳｉ領域、カソードとなるｎ型のＳｉ領域で構成されたｐｉｎ型などのフォトダイオードである。そして、ｐ型のＳｉ領域にアノード電極が設けられ、ｎ型のＳｉ領域にカソード電極が設けられている。なお、ＰＤ４０は、回路素子の一例であり、アノード電極が第１の電極の一例、カソード電極が第２の電極の一例である。

【0018】

光拡散部材３０は、光源２０およびＰＤ４０を覆うように設けられている。つまり、光拡散部材３０は、基材１００上に設けられた保持部６０により、基材１００上の光源２０およびＰＤ４０から予め定められた距離離して設けられている。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の出射する光の出射経路上に設けられ、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。後述するように、平面視した場合に、光源２０およびＰＤ４０と光拡散部材３０とが重なる状態を言う。ここで、平面視とは、後述する図３、図７（ａ）などにおいて、ｘｙ平面で見た場合を指す。なお、ＰＤ４０は、光源２０が出射した光の内、光拡散部材３０によって反射された光の一部を受光するように、光拡散部材３０によって覆われる位置に配置されている。

【0019】

保持部６０は、光源２０およびＰＤ４０を囲むように設けられた壁６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂを備える。ここでは、基材１００の外形、光拡散部材３０の外形および保持部６０の外形が同じであるとした。このため、基材１００、光拡散部材３０および保持部６０の外縁が重なっている。なお、基材１００の外形が光拡散部材３０の外形や保持部６０の外形より大きくてもよい。

【0020】

発光装置４における配線基板１０、基材１００、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。

【0021】

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（以下では、受光パルスと表記する。）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。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。

【0022】

以上説明したように、顔認証を例とする場合、光源２０は、距離が１０ｃｍ程度から１ｍ程度で１ｍ角程度の照射範囲に光を照射することが求められる。そして、被測定物からの反射光を３Ｄセンサ５が受光することで、被測定物の３Ｄ形状が測定される。このことから、光源２０は大出力であることが求められる。このため、光源２０から熱が効率よく放熱されることが求められる。

【0023】

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。

【0024】

システム制御部９の認証処理部９１は、形状特定部８１が特定した特定結果である被測定物の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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

（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。つまり、光源２０は、ＶＣＳＥＬを発光素子とする発光素子アレイとして構成されている。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、各図面におけるｘ、ｙ、ｚ方向は、共通になっている。なお、表面とは、＋ｚ方向側の面を言い、裏面とは、－ｚ方向側の面を言う。他の場合も同様である。

【0028】

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。

【0029】

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。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）。つまり、複数のＶＣＳＥＬは、並列接続されている。複数のＶＣＳＥＬを並列接続して駆動することで、ＶＣＳＥＬを個別に駆動する場合と比較し、強い強度の光が同時に出射されて被測定物に照射される。

【0030】

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。

【0031】

（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。

【0032】

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。

【0033】

ｎ型の下部ＤＢＲ２０２は、Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎ_ｒ（但し、λは発振波長、ｎ_ｒ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、３×１０^１８ｃｍ^－３である。

【0034】

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Ａｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓ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Ａｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓ層である。

【0035】

ｐ型の上部ＤＢＲ２０８は、ｐ型のＡｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓ層とＧａＡｓ層とをペアとした積層体で、各層の厚さはλ／４ｎ_ｒ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、３×１０^１８ｃｍ^－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。

【0036】

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上に円柱状のメサ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。本実施の形態において、メサＭは、柱状構造をなしている。

【0037】

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。つまり、ＶＣＳＥＬの光軸方向が、光出射方向になる。

【0038】

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。なお、アノード電極２１８は、発光素子アレイの上面電極の一例である。

【0039】

なお、ＶＣＳＥＬは、単一横モードで発振してもよく、多重横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。

【0040】

（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。

【0041】

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の裏面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の出射す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。

【0042】

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Ｗ_ｘおよびｙ方向の縦幅Ｗ_ｙが１ｍｍ～１０ｍｍ、ｚ方向の厚みｔ_ｄ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、携帯型情報処理端末の顔認証や、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。

【0043】

（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。

【0044】

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７０と、電源８２と、ＰＤ４０と、ＰＤ４０に流れる電流を検出する検出用抵抗素子４１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。

【0045】

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）が電源線８３に接続される。
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、ＶＣＳＥＬのカソード電極２１４（図４参照）に接続される。ＭＯＳトランジスタ５１のソースは、接地線８４に接続される。そして、ＭＯＳトランジスタ５１のゲートは、信号発生回路５２に接続される。つまり、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をオン状態にする「Ｈレベル」の信号と、ＭＯＳトランジスタ５１をオフ状態にする「Ｌレベル」の信号とを発生する。

【0046】

キャパシタ７０は、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。キャパシタ７０が複数ある場合には、複数のキャパシタ７０は、並列接続される。なお、キャパシタ７０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。

【0047】

ＰＤ４０は、カソード電極が電源線８３に接続され、アノード電極が検出用抵抗素子４１の一方の端子と接続されている。そして、検出用抵抗素子４１の他方の端子が接地線８４に接続されている。つまり、ＰＤ４０と検出用抵抗素子４１とは、電源線８３と接地線８４との間に直列接続されている。そして、ＰＤ４０と検出用抵抗素子４１との接続点である出力端子４２は、光学装置制御部８に接続されている。

【0048】

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。

【0049】

このとき、キャパシタ７０が、電源８２により充電される。つまり、キャパシタ７０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７０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。

【0050】

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がオフ状態からオン状態に移行する。すると、キャパシタ７０に蓄積されていた電荷が放電され、直列接続されたＭＯＳトランジスタ５１とＶＣＳＥＬとに電流が流れてＶＣＳＥＬが発光する。

【0051】

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がオン状態からオフ状態に移行する。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７０への電荷の蓄積が再開される。

【0052】

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の発光が停止状態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。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。ここでは、図６の等価回路に示すような、光源２０、ＭＯＳトランジスタ５１、キャパシタ７０などで構成され、光源２０への電流経路を、光源２０を駆動する回路または回路と表記する。

【0053】

なお、キャパシタ７０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７０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。

【0054】

ＰＤ４０は、電源線８３と接地線８４との間に検出用抵抗素子４１を介して逆方向接続されている。このため、光が照射されていない状態では、電流が流れない。前述したように、ＰＤ４０がＶＣＳＥＬの出射する光の内、光拡散部材３０で反射された光の一部を受光すると、ＰＤ４０には受光量に応じた電流が流れる。よって、ＰＤ４０に流れる電流が出力端子４２の電圧として測定され、光源２０の光強度が検知される。そこで、光学装置制御部８は、ＰＤ４０の受光量により、光源２０の光強度が予め定められた光強度になるように制御する。例えば、光学装置制御部８は、光源２０の光強度が予め定められた光強度より小さい場合は、電源８２の電源電位を高くすることにより、キャパシタ７０が蓄積する電荷量を増加させて、ＶＣＳＥＬに流れる電流を増加させる。一方、光源２０の光強度が予め定められた光強度より多い場合は、電源８２の電源電位を低くすることにより、キャパシタ７０が蓄積する電荷量を減少させて、ＶＣＳＥＬに流れる電流を低減させる。このようにして、光源２０の光強度が制御される。

【0055】

また、ＰＤ４０の受光量が極端に低下した場合には、光拡散部材３０が外れたり、破損したりして、光源２０が出射する光が直接外部に照射されているおそれがある。このような場合には、光学装置制御部８によって、光源２０の光強度が抑制される。例えば、光源２０からの光の出射、つまり被測定物への光の照射が停止される。

【0056】

以上説明したように、ＰＤ４０は、光源２０の光強度を検知するために設けられている。よって、ＰＤ４０を光源２０から遠くに配置すればするほど、受光量が小さくなり、光源２０の光強度の検知感度が低下する。このため、ＰＤ４０は、光源２０に近接して配置されることがよい。つまり、ＰＤ４０は、光源２０に近接して配置したい回路素子の一例である。また、ＰＤ４０が光源２０に近接して配置されれば、光拡散部材３０の面積が少なくてすむ。つまり、高価な光拡散部材３０が小型になり、発光装置４が安価になる。

【0057】

（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、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ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）、（ｃ）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。

【0058】

図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光装置４は、配線基板１０上に、基材１００および駆動部５０が設けられている。そして、基材１００上に光源２０、ＰＤ４０および保持部６０が設けられている。保持部６０上に、光拡散部材３０が設けられている。そして、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、光源２０およびＰＤ４０は、光拡散部材３０で覆われている。よって、ＰＤ４０によって、光源２０が出射した光の内、光拡散部材３０の裏面で反射した光の一部が受光される。なお、保持部６０は、配線基板１０上に設けられていてもよい。

【0059】

そして、図７（ａ）に示すように、発光装置４では、光源２０、ＰＤ４０、駆動部５０がｘ方向に直線状に配列されている。そして、発光装置４では、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０を配置し、光源２０にＰＤ４０を近接させる構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（後述する光源用カソード配線パターン１２）の経路がＰＤ４０によって制限されないようになっている。

【0060】

つまり、発光装置４では、配線パターンを設けた基材１００に光源２０とＰＤ４０とを搭載し、その基材１００を駆動部５０と接続する配線パターンを設けた配線基板１０に搭載することで、配線パターンを立体交差させることにより、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターンの経路がＰＤ４０によって制限されないようにしている。
以下詳細に説明する。

【0061】

配線基板１０は、例えば３層の多層基板である。つまり、配線基板１０は、基材や駆動部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。さらに、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、絶縁層を備える。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への電流経路の一部を構成する光源用アノード配線パターン１１、光源用カソード配線パターン１２、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１３、ＰＤ用カソード配線パターン１４が形成される。さらに、第１導電層により、キャパシタ７０、抵抗素子６、キャパシタ７などの回路部品が接続される配線パターンが形成されるが、これらについては図示を省略する。このように、配線基板１０を多層基板とし、電源線８３を第３導電層とし、接地線８４を第２導電層として構成することで、電源電位および接地電位の変動が抑制されやすい。なお、光源用アノード配線パターン１１、光源用カソード配線パターン１２、ＰＤ用アノード配線パターン１３、ＰＤ用カソード配線パターン１４など電流が流れる経路を配線パターンと表記する。そして、第１導電層で構成された配線パターンと第２導電層または第３導電層とは、ビアを介して電気的に接続される。ビアとは、例えば、配線基板１０を厚さ方向に貫いて設けられた孔に導電性材料が埋め込まれて構成された導電部である。

【0062】

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る。

【0063】

基材１００は、電気絶縁性材料で構成されている。なお、基材１００上には光源２０が設けられるので、電気絶縁性で配線基板１０よりも熱伝導率が高い部材である熱放熱部材で構成されているとよい。電気絶縁性の熱放熱部材としては、窒化ケイ素や窒化アルミニウムなどのセラミックスがある。基材１００が熱放熱部材であれば、光源２０の発生する熱が基材１００を介して保持部６０、光拡散部材３０に伝導して放熱されやすくなり、放熱効率が向上する。

【0064】

基材１００の表面には、光源２０への電流経路の一部を構成する光源用アノード配線パターン１１１Ｆ、光源用カソード配線パターン１１２Ｆ、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｆ、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆが設けられている。基材１００の裏面にも、光源２０への電流経路の一部を構成する光源用アノード配線パターン１１１Ｂ、光源用カソード配線パターン１１２Ｂ、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂが設けられている（後述する図８参照）。そして、基材１００の表面と裏面とにおいて、同じ数字の配線パターン間がビアで接続されている。例えば、図７（ｂ）に示すように、表面に設けられた光源用アノード配線パターン１１１Ｆと裏面に設けられた光源用アノード配線パターン１１１Ｂとは、ビア１１１Ｖで接続されている。ビアについては、配線パターンの番号に“Ｖ”を付して表記する。ここでのビアは、例えば、基材１００を貫いて設けられた孔に導電性材料が埋め込まれて構成された導電部であって、表面の配線パターンと裏面の配線パターンとを電気的に接続する。配線パターン間を複数のビアを用いて接続することで、回路のインダクタンスが低減される。

【0065】

そして、基材１００の光源用カソード配線パターン１１２Ｆと光源２０のカソード電極２１４（図４参照）とが、導電性接着剤などにより接続される。そして、基材１００の光源用アノード配線パターン１１１Ｆと、光源２０のアノード電極２１８（図４参照）とが、光源２０の側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側において、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃにより接続される。ここでは、光源用アノード配線パターン１１１Ｆは、光源２０の側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側に設けられ、光源２０の側面２２Ｂ側には設けられていない。このようにして、光源２０の側面２２Ｂ側には、アノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとを接続するボンディングワイヤを設けない。よって、光源２０に近接して配置したい回路素子の一例であるＰＤ４０が、光源２０に近接して配置される。

【0066】

上記では、光源２０の三側面（側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ）側にボンディングワイヤ（ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）で光源２０のアノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとを接続した。光源２０の少なくとも二側面側において、ボンディングワイヤにて光源２０のアノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとが接続されていてもよい。なお、二側面側においてボンディングワイヤにて光源２０のアノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとを接続する場合に比較し、三側面側においてが接続する方が回路のインダクタンスが低減する。なお、二側面（側面２１Ａ、２１Ｂ）側においてボンディングワイヤにて光源２０のアノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとを接続し、他の一側面（側面２２Ａ）側の基材１００上に、他の回路素子を設けてもよい。他の回路素子は、一例として温度センサである。他の回路素子を設けることで、回路のインダクタンスが低減させられる。

【0067】

なお、ＰＤ４０は、ＰＤ４０のカソード電極が基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆ上に導電性接着剤により接着され、ＰＤ４０のアノード電極が基材１００のＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｆとボンディングワイヤ２３Ｄにより接続される。

【0068】

そして、配線基板１０に設けられた光源用アノード配線パターン１１、光源用カソード配線パターン１２と、基材１００の裏面の光源用アノード配線パターン１１１Ｂ、光源用カソード配線パターン１１２Ｂとがそれぞれ接続される。同様に、配線基板１０に設けられたＰＤ用アノード配線パターン１３、ＰＤ用カソード配線パターン１４と、基材１００の裏面のＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂとがそれぞれ接続される。なお、配線基板１０の配線パターンと基材１００の配線パターンとの接続は、導電性接着剤などにより行われる。

【0069】

そして、図７（ｂ）に示すように、ｙ方向の中央から－ｙ方向側にずれたＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線での断面図では、配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１と基材１００の裏面の光源用アノード配線パターン１１１Ｂとが接続される。基材１００の光源用アノード配線パターン１１１Ｂは、ビア１１１Ｖを介して、基材１００の表面の光源用アノード配線パターン１１１Ｆに接続される。そして、基材１００の光源用アノード配線パターン１１１Ｆはボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃを介して、光源２０のアノード電極２１８（図４参照）に接続される。

【0070】

同様に、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１４と基材１００の裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂとが接続される。基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂは、ビア１１４Ｖを介して、基材１００の表面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆに接続される。そして、基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆは、ＰＤ４０のカソード電極に接続される。

【0071】

つまり、ＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線の断面においては、配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１と、基材１００の裏面の光源用アノード配線パターン１１１Ｂと、基材１００の表面の光源用アノード配線パターン１１１Ｆとは、互いに対向するように設けられている。同様に、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１４と、基材１００の裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂと、基材１００の表面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆとは、互いに対向するように設けられている。

【0072】

一方、図７（ｃ）に示すように、ｙ方向の中央部のＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ線での断面図では、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２が光源２０の下方から駆動部５０まで延びて設けられている。配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１と基材１００の裏面の光源用アノード配線パターン１１１Ｂとが接続されるとともに、光源用カソード配線パターン１２と基材１００の裏面の光源用カソード配線パターン１１２Ｂとが接続される。そして、基材１００の光源用アノード配線パターン１１１Ｂは、ビア１１１Ｖを介して、基材１００の表面の光源用アノード配線パターン１１１Ｆに接続されるとともに、光源用カソード配線パターン１１２Ｂは、ビア１１２Ｖを介して、基材１００の表面の光源用カソード配線パターン１１２Ｆに接続される。そして、光源用カソード配線パターン１１２Ｆは、光源２０のカソード電極２１４に接続される。

【0073】

しかし、図７（ｃ）に示すＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ断面では、基材１００上のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆは配線基板１０に設けられた光源用カソード配線パターン１２に接続されない。

【0074】

つまり、ＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ線の断面においては、配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１と、基材１００の裏面の光源用アノード配線パターン１１１Ｂと、基材１００の表面の光源用アノード配線パターン１１１Ｆとは、互いに対向するように設けられている。しかし、基材１００の裏面の光源用カソード配線パターン１１２Ｂと、基材１００の表面の光源用カソード配線パターン１１２Ｆとは、互いに対向するように設けられているが、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２は、光源用カソード配線パターン１１２Ｂと対向する部分から駆動部５０まで延びるように設けられている。また、基材１００の裏面には、基材１００上のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆに対向する配線パターンが設けられていない。つまり、基材１００上のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆと配線基板１０に設けられた光源用カソード配線パターン１２とが、立体交差して電気的に接続されないようになっている。つまり、基材１００は、光源用カソード配線パターン１２を跨いで設けられている。このようにすることで、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２は、基材１００の裏面において、光源２０から駆動部５０まで延びて設けられるとともに、ＰＤ４０は、基材１００上の領域であって、平面視したときに、光源用カソード配線パターン１２と重なる領域に設けられている。なお、基材１００が光源用カソード配線パターン１２を跨いで設けず、基材１００を光源用カソード配線パターン１２の幅方向の一方側に設けると、発光装置４が大型化してしまう。

【0075】

以上のようにすることで、図７（ａ）に示すように、第１の実施の形態が適用される発光装置４では、光源２０に近接してＰＤ４０が配置されるとともに、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０を配置する構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（ここでは、光源用カソード配線パターン１２）が直線状に設けられている。これにより、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（ここでは、光源用カソード配線パターン１２）が短くなり、回路のインダクタンスの増加が抑制されている。つまり、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターンの経路がＰＤ４０によって制限されないようになっている。

【0076】

次に、配線基板１０および基材１００に設けられる配線パターンを詳細に説明する。
図８は、配線基板１０および基材１００に設けられる配線パターンを説明する図である。図８（ａ）は、配線基板１０の表面、図８（ｂ）は、基材１００の表面、図８（ｃ）は、基材１００の裏面である。図８（ａ）では、配線基板１０の第１導電層による配線パターンを示し、接地線８４である第２導電層、電源線８３である第３導電層による配線パターンは示さない。第２導電層および第３導電層は、第１導電層で構成される配線パターンと接続するために用いられるビアが設けられる部分を除いて、べた膜である。

【0077】

図８（ａ）に示す配線基板１０の表面には、光源用アノード配線パターン１１および光源用カソード配線パターン１２が設けられている。光源用カソード配線パターン１２は、平面形状が四角形である。光源用アノード配線パターン１１は、光源用カソード配線パターン１２の－ｘ方向側の短辺側に隣接して設けられるとともに、その短辺に繋がる二つの長辺側に延びている。さらに、配線基板１０の表面には、ＰＤ用アノード配線パターン１３およびＰＤ用カソード配線パターン１４が設けられている。ＰＤ用アノード配線パターン１３およびＰＤ用カソード配線パターン１４は、光源用カソード配線パターン１２を±ｙ方向から挟むように設けられている。

【0078】

図８（ｂ）に示す基材１００の表面には、光源用アノード配線パターン１１１Ｆ、光源用カソード配線パターン１１２Ｆが設けられている。光源用カソード配線パターン１１２Ｆは、図３に示した光源２０の平面形状に対応した四角形の平面形状をなしている。そして、光源用アノード配線パターン１１１Ｆは、光源用カソード配線パターン１１２Ｆの三辺に隣接して設けられている。さらに、基材１００の表面には、ＰＤ用アノード配線パターン１１３ＦおよびＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆが設けられている。

【0079】

図８（ｃ）に示す基材１００の裏面には、光源用アノード配線パターン１１１Ｆにビア１１１Ｖを介して接続される光源用アノード配線パターン１１１Ｂ、光源用カソード配線パターン１１２Ｆにビア１１２Ｖを介して接続される光源用カソード配線パターン１１２Ｂ、ＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｆにビア１１３Ｖを介して接続されるＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆにビア１１４Ｖを介して接続されるＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂが設けられている。なお、基材１００において、図８（ｂ）に示す表面の配線パターンと、図８（ｃ）に示す裏面の配線パターンとは、ＰＤ用アノード配線パターン１１４ＦとＰＤ用アノード配線パターン１１４Ｂとを除いて、ミラー反転となっている。つまり、平面視した場合、基材１００における表面の配線パターンと裏面の配線パターンとは重なるように設けられている。なお、光源用カソード配線パターン１２は、光源２０と接続され、基材１００の裏面側から駆動部５０に向けて延びる配線基板１０上の配線パターンである。

【0080】

一方、ＰＤ用アノード配線パターン１１４ＦとＰＤ用アノード配線パターン１１４Ｂとは、表面のＰＤ用アノード配線パターン１１４Ｆが、裏面のＰＤ用アノード配線パターン１１４Ｂに比べ、ｙ方向の長さが長く、基材１００のｙ方向の中央部まで伸びている。

【0081】

そして、図８（ａ）の配線基板１０の破線で囲って示す場所に、基材１００を配置すると、配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１と基材１００の光源用アノード配線パターン１１１Ｂとが接続され、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２と基材１００の光源用カソード配線パターン１１２Ｂとが接続される。同様に、配線基板１０のＰＤ用アノード配線パターン１３と基材１００のＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｂとが接続され、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１４と基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂとが接続される。

【0082】

このとき、基材１００において、裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂが表面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆと同じ形状であると、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂは、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２とＰＤ用カソード配線パターン１４とを短絡させてしまう。このため、基材１００において、裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂは、表面のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆより＋ｙ方向側への長さを短くし、ＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｂが、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２とＰＤ用カソード配線パターン１４とを短絡させないようになっている。つまり、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０を配置するために、基材１００上にＰＤ４０のカソード電極に接続されるＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆを設けることにより、配線基板１０に設けられる光源用カソード配線パターン１２と短絡しないように、立体交差させている。

【0083】

なお、配線基板１０上に基材１００が配置される前に、基材１００上に光源２０およびＰＤ４０が搭載される。つまり、基材１００の光源用カソード配線パターン１１２Ｆ上に、光源２０のカソード電極２１４（図４参照）が導電性接着剤などにより接着される。そして、光源２０のアノード電極２１８（図４参照）と光源用アノード配線パターン１１１Ｆとがボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃにより接続される。

【0084】

さらに、ＰＤ４０のカソード電極が基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆ上に導電性接着剤により接着され、ＰＤ４０のアノード電極が基材１００のＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｆとボンディングワイヤ２３Ｄにより接続される。

【0085】

以上説明したように、第１の実施の形態の発光装置４では、基材１００を用いることにより、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０を配置する構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターンの経路がＰＤ４０によって制限されないようになっている。これにより、回路のインダクタンスの増加を抑制される。

【0086】

上述したように、ＰＤ４０のアノード電極およびカソード電極は、配線基板１０に設けられた光源用カソード配線パターン１２を挟んで両側に分かれてＰＤ用アノード配線パターン１３およびＰＤ用カソード配線パターン１４に接続されている。つまり、ＰＤ４０は、光源用カソード配線パターン１２を挟むように外側において配線基板１０に接続されている。
図９は、ＰＤ４０と配線基板１０における光源用カソード配線パターン１２の外側に設けられている関係を説明する図である。図９（ａ）は、実施例１、図９（ｂ）は、実施例２である。

【0087】

図９（ａ）に示す実施例１は、図８に示したものと同じである。実施例１では、光源用カソード配線パターン１２は、光源２０と駆動部５０とを直線状に接続する。そして、光源用カソード配線パターン１２は、平面形状が四角形に形成されている。つまり、ＰＤ４０を接続するためのＰＤ用アノード配線パターン１３、ＰＤ用カソード配線パターン１４が設けられていても、光源用カソード配線パターン１２は、それらの影響を受けないで同じ線幅で設けられている。よって、光源用カソード配線パターン１２は、光源２０と駆動部５０とが直線状に最も短い距離で設けられるので、回路のインダクタンスが増加することが抑制される。そして、光源用カソード配線パターン１２の抵抗は、次に述べる実施例２に比べて小さい。

【0088】

図９（ｂ）に示す実施例２は、ＰＤ４０を設けるために、光源用カソード配線パターン１２がＰＤ用アノード配線パターン１３およびＰＤ用カソード配線パターン１４が設けられる部分において、細められて設けられている。よって、光源用カソード配線パターン１２の抵抗は、上記の実施例１に比べて大きい。しかし、実施例２でも、光源２０と駆動部５０とを直線状に最も短い距離で設けられる。つまり、光源用カソード配線パターン１２は、ＰＤ４０を設けたことによる影響を受けにくい。光源用カソード配線パターン１２は、このように構成されてもよい。

【0089】

以上述べたように、ＰＤ４０が光源用カソード配線パターン１２を両側から挟むように外側において配線基板１０に接続されることで、後述する比較例２の発光装置４－２で示す光源用カソード配線パターン１２′の内側にＰＤ４０を設ける場合と比較し、光源用カソード配線パターン１２の経路が影響を受けない。よって、回路のインダクタンスの増加が抑制される。なお、ＰＤ用アノード配線パターン１３、ＰＤ用カソード配線パターン１４は、回路素子の一例であるＰＤ４０の配線基板１０との接続部の一例であり、ＰＤ４０のアノード電極が第１の電極の一例であり、カソード電極が第２の電極の一例である。

【0090】

第１の実施の形態の発光装置４では、基材１００を用いた。以下では、基材１００を用いない場合の発光装置を比較例として説明する。
（比較例の発光装置）
図１０は、比較例１の発光装置４－１を説明する図である。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。発光装置４－１は、発光装置４に用いた基材１００を用いない。つまり、発光装置４－１は、配線基板１０上に、光源２０、ＰＤ４０、駆動部５０や他の回路部品が設けられている。

【0091】

比較例１の発光装置４－１では、図１０（ａ）に示すように、配線基板１０のｘ方向に向けてＰＤ４０、光源２０、そして駆動部５０が配列されている。このため、光源２０の側面２２Ｂ側は、光源用カソード配線パターン１２により光源２０と駆動部５０とが接続される。よって、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、光源２０と駆動部５０との間において、光源用カソード配線パターン１２は、ＰＤ４０の影響を受けることなく設定される。

【0092】

一方、ＰＤ４０は、光源用カソード配線パターン１２が設けられた光源２０の側面２２Ｂ以外の側面側、つまり側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側に配置せざるを得ない。しかし、側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側には、光源用アノード配線パターン１１が設けられている。そして、光源用アノード配線パターン１１と光源２０のアノード電極２１８とがボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃにて接続されている。このため、ＰＤ４０は、光源用アノード配線パターン１１の－ｘ側である外側に配置せざるを得ず、光源２０とＰＤ４０とを近接して配置させられない。

【0093】

図１１は、比較例２の発光装置４－２を説明する図である。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。発光装置４－２は、発光装置４に用いた基材１００を用いない。つまり、発光装置４－２は、配線基板１０上に、光源２０、ＰＤ４０、駆動部５０や他の回路部品が設けられている。

【0094】

比較例２の発光装置４－２では、図１１（ｂ）に示すように、配線基板１０のｘ方向に光源２０、ＰＤ４０および駆動部５０が直線状に配列されている。つまり、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０が配置されている。そして、発光装置４－１と同様に、光源２０は、側面２１Ａ，２１Ｂ、２２Ａ側に光源用アノード配線パターン１１が設けられ、光源用アノード配線パターン１１と光源２０のアノード電極２１８とがボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃで接続されている。そして、光源用アノード配線パターン１１が設けられていない側面２２Ｂ側にＰＤ４０が設けられている。よって、光源２０に近接して設けたいＰＤ４０が、光源２０に近接して配置されている。

【0095】

一方、光源用カソード配線パターン１２′は、ＰＤ４０を内側に含むように分岐して設けられている。つまり、光源用カソード配線パターン１２′は、ＰＤ４０を迂回するように設けざるを得ない。このように、発光装置４－２では、光源２０と駆動部５０との間を接続する光源用カソード配線パターン１２′が、ＰＤ４０の配置の影響を受けることになり、回路のインダクタンスが増加することになる。

【0096】

以上説明したように、第１の実施の形態が適用される発光装置４のように、基材１００を設けることにより、光源２０に近接して設けたい回路素子（ここでは、一例としてＰＤ４０）を光源２０と駆動部５０との間に配置する構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（ここでは、光源用カソード配線パターン１２）の経路がＰＤ４０によって制限されない。

【0097】

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態が適用される発光装置４は、基材１００上に光源２０と近接して配置したいＰＤ４０とが設けられていた。第２の実施の形態が適用される発光装置４Ａでは、後述するように、基材１５０上に光源２０を設けていない。

【0098】

図１２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、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＣ－ＸＩＩＣ線での断面図である。発光装置４と同様な部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0099】

図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光装置４Ａは、配線基板１０上に、光源２０、基材１５０、駆動部５０および保持部６０が設けられている。そして、基材１５０上にＰＤ４０が設けられている。発光装置４Ａでは、配線基板１０上に保持部６０が設けられ、保持部６０によって、光拡散部材３０が保持されている。ここで、基材１５０は、電気絶縁性材料で構成されていればよい。なお、光源２０が設けられる配線基板１０が、基材１５０より熱伝導率が高い放熱基板であってもよい。

【0100】

図１２（ａ）に示すように、発光装置４Ａでは、光源２０、ＰＤ４０および駆動部５０がｘ方向に直線状に配置されている。そして、発光装置４Ａでは、光源２０と駆動部５０との間にＰＤ４０を配置し、光源２０にＰＤ４０を近接させる構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（後述する光源用カソード配線パターン１２）の経路がＰＤ４０によって制限されないようになっている。

【0101】

配線基板１０の第１導電層により、光源２０への電流経路の一部を構成する光源用アノード配線パターン１１Ａ、光源用カソード配線パターン１２、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１５、ＰＤ用カソード配線パターン１６が形成される。なお、図１２（ａ）では、ＰＤ用アノード配線パターン１５、ＰＤ用カソード配線パターン１６は、基材１５０の裏面側にあるので図示していない。光源用アノード配線パターン１１Ａは、図８（ａ）で示した光源用アノード配線パターン１１より幅が狭くなっている。

【0102】

基材１５０の表面には、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆ、ＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆが設けられている。基材１５０の裏面にも、ＰＤ４０への電流経路の一部を構成するＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂが設けられている（後述する図１３参照）。そして、基材１５０の表面と裏面とにおいて、同じ数字の配線パターン間がビアで接続されている。

【0103】

そして、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２と光源２０のカソード電極２１４（図４参照）とが、導電性接着剤などにより接着される。そして、配線基板１０の光源用アノード配線パターン１１Ａと、光源２０のアノード電極２１８（図４参照）とが、光源２０の側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側において、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃにより接続される。ここでは、光源用アノード配線パターン１１Ａは、光源２０の側面２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ側に設けられ、光源２０の側面２２Ｂ側には設けられていない。このようにして、光源２０の側面２２Ｂ側には、アノード電極２１８と光源用アノード配線パターン１１Ａとを接続するボンディングワイヤを設けない。よって、光源２０に近接して配置したい回路素子の一例であるＰＤ４０が、光源２０に近接して配置される。

【0104】

ＰＤ４０は、ＰＤ４０のカソード電極が基材１００のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆ上に導電性接着剤により接着され、ＰＤ４０のアノード電極が基材１００のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆとボンディングワイヤ２３Ｄにより接続される。

【0105】

そして、配線基板１０に設けられたＰＤ用アノード配線パターン１５、ＰＤ用カソード配線パターン１６と、基材１００の裏面のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂとがそれぞれ接続される。

【0106】

そして、図１２（ｂ）に示すように、ｙ方向の中央から－ｙ方向側にずれたＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線での断面図では、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１６と基材１５０の裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂとが接続される。基材１５０のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂは、ビア１１６Ｖを介して、基材１５０の表面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆに接続される。そして、基材１５０のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆは、ＰＤ４０のカソード電極に接続される。

【0107】

つまり、ＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ線の断面においては、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１６と、基材１５０の裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂと、基材１５０の表面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆとは、互いに対向するように設けられている。

【0108】

一方、図１２（ｃ）に示すように、ｙ方向の中央部のＸＩＩＣ－ＸＩＩＣ線での断面図では、基材１５０上のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆは配線基板１０に設けられた光源用カソード配線パターン１２に接続されない。

【0109】

つまり、ＸＩＩＣ－ＸＩＩＣ線の断面においては、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２は、光源２０から駆動部５０まで延びて設けられている。そして、配線基板１０には、基材１５０上のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆに対向する配線パターンが設けられていない。このようにすることで、基材１５０上のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆと配線基板１０に設けられた光源用カソード配線パターン１２とが、立体交差して電気的に接続されないようになっている。

【0110】

次に、配線基板１０および基材１５０に設けられる配線パターンを説明する。
図１３は、配線基板１０および基材１５０に設けられる配線パターンを説明する図である。図１３（ａ）は、配線基板１０の表面、図１３（ｂ）は、基材１００の表面、図１３（ｃ）は、基材１００の裏面である。図１３（ａ）では、配線基板１０の第１導電層による配線パターンを示す。

【0111】

図１３（ａ）に示す配線基板１０の表面には、光源用アノード配線パターン１１Ａおよび光源用カソード配線パターン１２が設けられている。光源用カソード配線パターン１２は、図８（ａ）で示した光源用カソード配線パターン１２と同じであるので、同じ符号を付している。配線基板１０の表面には、ＰＤ用アノード配線パターン１５およびＰＤ用カソード配線パターン１６が設けられている。ＰＤ用アノード配線パターン１５およびＰＤ用カソード配線パターン１６は、図８（ａ）で示したＰＤ用アノード配線パターン１３およびＰＤ用カソード配線パターン１４よりｙ方向の長さが短くなっている。

【0112】

図１３（ｂ）、（ｃ）に示す基材１５０には、図８（ｂ）、（ｃ）に示した基材１００のＰＤ用アノード配線パターン１１３Ｆ、１１３ＢおよびＰＤ用カソード配線パターン１１４Ｆ、１１４Ｂと同様に、表面にＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆ、ＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆ、裏面にＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂ、ＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂが設けられている。なお、表面のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆと裏面のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂとは同じ平面形状であって、基材１５０の表裏においてミラー反転した形状となっている。一方、表面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆは、裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂに比べ、ｙ方向の長さが長く、基材１５０のｙ方向の中央部まで延びている。そして、表面のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆと裏面のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂとの間および表面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆと裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂとの間は、基材１５０を貫いて設けられたビアで接続されている。

【0113】

そして、図１３（ａ）の配線基板１０の破線で囲って示す場所に、基材１５０を配置すると、配線基板１０のＰＤ用アノード配線パターン１５と基材１５０のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｂとが接続され、配線基板１０のＰＤ用カソード配線パターン１６と基材１５０のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂとが接続される。

【0114】

このとき、基材１５０において、裏面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｂが表面のＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆと異なる形状とし、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２とＰＤ用カソード配線パターン１６とを短絡させることがないようにしている。つまり、配線基板１０のｙ方向の中央部にＰＤ４０を配置するために、基材１５０上にＰＤ４０のカソード電極に接続されるＰＤ用カソード配線パターン１１６Ｆを設けることにより、配線基板１０に設けられる光源用カソード配線パターン１２と短絡しないように、立体交差させている。つまり、基材１５０は、光源用カソード配線パターン１２を跨いで設けられている。このようにすることで、配線基板１０の光源用カソード配線パターン１２は、基材１５０の裏面において、光源２０から駆動部５０まで延びて設けられるとともに、ＰＤ４０は、基材１００上の領域であって、平面視したときに、光源用カソード配線パターン１２と重なる領域に設けられている。なお、光源用カソード配線パターン１２は、光源２０と接続され、基材１５０の裏面側から駆動部５０に向けて延びる配線基板１０上の配線パターンである。

【0115】

なお、配線基板１０上に基材１５０を配置する前に、基材１５０上にＰＤ４０が搭載される。一方、配線基板１０には、光源用カソード配線パターン１２に光源２０のカソード電極２１４が導電性接着剤により接着される。そして、ＰＤ４０が搭載された基材１５０が配線基板１０上に搭載される。次に、光源２０のアノード電極２１８が、光源用アノード配線パターン１１に、ボンディングワイヤ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃにより接続され、ＰＤ４０のアノード電極が、基材１５０上のＰＤ用アノード配線パターン１１５Ｆに、ボンディングワイヤ２３Ｄにより接続される。

【0116】

以上説明したように、第２の実施の形態の発光装置４Ａでは、基材１５０を設けることにより、光源２０に近接して設けたい回路素子（ここでは、一例としてＰＤ４０）を光源２０と駆動部５０との間に配置する構成であっても、光源２０と駆動部５０とを接続する配線パターン（ここでは、光源用カソード配線パターン１２）の経路がＰＤ４０によって制限されない。これにより、回路のインダクタンスの増加を抑制される。

【0117】

なお、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態では、回路素子の一例として光量監視用受光素子（ＰＤ４０）で説明したが、回路素子として、光源２０に電流を供給するキャパシタ（キャパシタ７０）などの他の回路部品であってもよい。

【0118】

また、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態では、光拡散部材３０を用いたが、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】

【0119】

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、４－１、４－２、４Ａ…発光装置、５…３Ｄセンサ、６…抵抗素子、７、７０…キャパシタ、８…光学装置制御部、９…システム制御部、１０…配線基板、１１、１１Ａ、１１１Ｆ、１１１Ｂ…光源用アノード配線パターン、１２、１２′、１１２Ｆ、１１２Ｂ…光源用カソード配線パターン、１３、１５、１１３Ｆ、１１３Ｂ、１１５Ｆ、１１５Ｂ…ＰＤ用アノード配線パターン、１４、１６、１１４Ｆ、１１４Ｂ、１１６Ｆ、１１６Ｂ…ＰＤ用カソード配線パターン、２０…光源、２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ…側面、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ…ボンディングワイヤ、３０…光拡散部材、４０…ＰＤ（光量監視用受光素子）、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、８１…形状特定部、８２…電源、８３…電源線、８４…接地線、９１…認証処理部、１００、１５０…基材、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】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】