CN111869021A - 发光元件阵列和光计测*** - Google Patents

发光元件阵列和光计测*** Download PDF

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Abstract

发光元件阵列具有：发光元件组，其包含多个发光元件；以及多个透镜，该多个透镜与多个发光元件对应地设置于多个发光元件的射出面侧，根据与多个发光元件之间的位置关系使来自多个发光元件的光偏转。随着从发光元件组的中心侧朝向端部侧，多个发光元件的发光中心轴和与多个发光元件对应的多个透镜的中心轴之间的距离变大，并且距离的变化程度变小。

Description

发光元件阵列和光计测***
技术领域
本发明涉及发光元件阵列和光计测***。
背景技术
专利文献1公开了一种光电工学式模块，该光电工学式模块具有：微光学基板；射束发送器，其安装于所述微光学基板上，具有构成为沿着射束轴发射至少1个激光束的激光器管芯；以及接收器，其安装于所述微光学基板上，具有构成为感知通过所述模块沿着该接收器的捕集轴接收到的光的检测器管芯，射束发送器具有表面发光元件器件的阵列，由表面发光元件器件发射的射束被对应的微透镜的阵列捕集，使射束的方向朝向准直透镜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-224058号公报
发明内容
发明要解决的课题
在使用从由多个发光元件构成的发光元件组射出的光来计测与物体之间的距离和物体的形状等的情况下等，有时需要在被照射了射出的光的照射面中满足预定的光量的均匀性。该情况下，考虑如下方法：采用按照每个发光元件设置透镜的结构，随着从发光元件组的中心侧朝向着端部侧，以固定的程度增大发光元件的发光的中心轴和与发光元件对应的透镜的中心轴之间的距离。但是，当以固定的程度增大距离时，越靠近发光元件组的端部侧，照射面中的每单位面积的光量(照度)越低，有时在照射面中不满足预定的光量的均匀性。
本发明的一个实施方式涉及提供如下的发光元件阵列等：与随着从发光元件组的中心侧朝向端部侧、发光元件的发光中心轴和与发光元件对应的透镜的中心轴之间的距离以固定的程度增大的结构相比，使照射面中的光量均匀。
用于解决课题的手段
[1]根据本发明的一个方式，提供一种发光元件阵列，其具有：发光元件组，其包含多个发光元件；以及多个透镜，该多个透镜与所述多个发光元件对应地设置于所述多个发光元件的射出面侧，根据与所述多个发光元件之间的位置关系使来自所述多个发光元件的光偏转，随着从所述发光元件组的中心侧朝向端部侧，所述多个发光元件的发光中心轴和与所述多个发光元件对应的所述多个透镜的中心轴之间的距离变大，并且所述距离的变化程度变小。
[2]在[1]所述的发光元件阵列中，也可以是，所述发光元件组中的所述多个发光元件以预先规定的固定的间隔排列。
[3]在[1]所述的发光元件阵列中，也可以是，与所述多个发光元件对应地设置的所述多个透镜以预先规定的固定的间隔排列。
[4]在[1]～[3]中的任意一项所述的发光元件阵列中，也可以是，所述发光元件组中的所述多个发光元件被二维排列。
[5]在[4]所述的发光元件阵列中，也可以是，在被二维排列的所述多个发光元件中的第1排列方向和与所述第1排列方向交叉的第2排列方向上，所述多个发光元件的所述发光中心轴和与所述多个发光元件对应的所述多个透镜的所述中心轴之间的距离的变化程度是不同的。
[6]根据本发明的另一个方式，提供一种发光元件阵列，其具有：发光元件组，其包含多个发光元件；以及多个透镜，该多个透镜与所述多个发光元件对应地设置于所述多个发光元件的射出面侧，根据与所述多个发光元件之间的位置关系使来自所述多个发光元件的光偏转，多个发光元件的发光中心轴和与所述多个发光元件对应的多个透镜的中心轴之间的距离被设定成与如下情况相比，所述发光元件组的中心侧的光量降低，并且端部侧的光量增加，该情况是：设定成随着从所述发光元件组的所述中心侧朝向所述端部侧，所述多个发光元件的发光中心轴和与所述多个发光元件对应的所述多个透镜的中心轴之间的距离变大，并且所述距离的变化程度随着从所述发光元件组的所述中心侧朝向所述端部侧呈线性变化的情况。
[7]在[1]～[6]中的任意一项所述的发光元件阵列中，也可以是，所述多个透镜中的各个透镜以与所述射出面接触的方式设置在所述多个发光元件的各自的所述射出面上。
[8]根据本发明的另一个方式，提供一种光计测***，其具有：[1]～[3]中的任意一项所述的发光元件阵列；受光元件，其从被所述发光元件阵列照射光的对象物接收反射光；以及处理部，其对与所述受光元件接收到的所述反射光有关的信息进行处理，计测从所述发光元件阵列到所述对象物的距离或计测所述对象物的形。
发明效果
根据[1]和[6]的发光元件阵列，跟发光元件的发光中心轴和与发光元件对应的透镜的中心轴之间的距离随着从发光元件组的中心侧朝向端部侧以固定程度增大的结构相比，照射面中的光量均匀。
根据[2]的发光元件阵列，与发光元件以非固定的间隔配置的情况相比，抑制发光元件组中的局部发热。
根据[3]的发光元件阵列，与透镜以非固定的间隔配置的情况相比，容易控制透镜形状。
根据[4]的发光元件阵列，与一维排列相比，容易扩大满足预定的光量均匀性的区域。
根据[5]的发光元件阵列，能够形成与在第1排列方向和第2排列方向中距离的变化程度相同的情况不同的照射轮廓。
根据[7]的发光元件阵列，与分体部件的情况相比，不需要设置用于眼睛安全的机构。
根据[8]的光计测***，跟发光元件的发光中心轴和与该发光元件对应的透镜的中心轴之间的距离从发光元件组的中心侧朝向端部侧以固定程度增大的结构相比，光计测对象物中的光量均匀。
附图说明
图1是示出光计测***的一例的图。
图2是说明发光器件的图。
图3是发光元件阵列的一部分的放大图，(a)是发光元件阵列的一部分的俯视图，(b)是发光元件阵列的一部分的剖视图。
图4是说明设发光元件为垂直谐振器面发光激光器的情况下的制造方法的图，(a)示出半导体层层叠体形成工序，(b)示出台面蚀刻工序，(c)示出氧化区域形成工序，(d)示出p侧电极形成工序和层间绝缘层形成工序，(e)示出射出面保护层形成工序和n侧电极形成工序，(f)示出布线层形成工序和透镜形成工序。
图5是说明通过发光元件阵列被照射光的照射面中的光量的图，(a)是说明通过发光元件阵列朝向照射面照射光的状态的图，(b)是说明照射面中的光量的图。
图6是说明第1实施方式中的通过透镜使发光元件射出的光偏转的方法的一例的图。
图7是说明发光元件阵列中、透镜的中心轴和发光元件的发光中心轴之间的距离的效果的比较例的图，(a)是不具有透镜的比较例1，(b)是使透镜的中心轴和发光中心轴的x方向的距离和y方向的距离随着从中心O侧朝向端部侧而以线性(linear)变化的比较例2。
图8是说明发光元件阵列中、透镜的中心轴和发光元件的发光中心轴之间的距离的效果的实施例的图，(a)是说明使透镜的中心轴和发光中心轴的x方向上的距离随着从中心侧朝向端部侧而以cos函数变化、使y方向上的距离随着从中心侧朝向端部侧而以线性(linear)变化的实施例1的图，(b)是说明使透镜的中心轴和发光中心轴的距离的x方向上的距离和y方向上的距离均随着从中心侧朝向端部侧而以cos函数变化的实施例2的图，(c)是说明使透镜的中心轴和发光中心轴的x方向上的距离随着从中心侧朝向端部侧而以cos函数变化、使y方向上的距离随着从中心侧朝向端部侧而以cos函数和线性的平均值变化的实施例3的图。
图9是说明第2实施方式中的通过透镜使发光元件射出的光偏转的方法的一例的图，(a)是说明发光元件阵列中的发光元件和透镜的关系的图，(b)是说明从发光器件朝向照射面的光的图。
图10是说明第3实施方式中的通过透镜使发光元件110射出的光偏转的方法的一例的图，(a)是说明发光元件阵列中的发光元件和透镜的关系的图，(b)是说明从发光器件朝向照射面的光的图。
具体实施方式
下面，参照添加附图对本发明的例示的实施方式进行详细说明。
另外，下面，有时将铝标记为Al等，使用元素记号进行标记。
[第1例示的实施方式]
(光计测***1)
图1是示出光计测***1的一例的图。在图1中，设从右向左的方向为x方向，设与纸面垂直的方向为y方向，设从下向上的方向为z方向。图1示出zx平面。
光计测***1具有发光器件10、受光器件20和处理部30。与光计测***1对置地配置计测对象物2。这里，计测对象物2是人。这里，人从zx平面沿y方向站立。
发光器件10是朝向计测对象物2射出光的器件。如实线所示，发光器件10射出以发光器件10为中心而朝向+z方向的光。另外，光在沿±x方向和±y方向扩展的同时朝向+z方向。即，发光器件10朝向设置于计测对象物2的位置处的假想二维平面即照射面3射出光。这里，利用单点划线示出照射面3在zx平面中的截面。
发光器件10具有多个发光元件(后述发光元件110)。作为一例，设多个发光元件是垂直谐振器面发光激光器VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)来进行说明。垂直谐振器面发光激光器VCSEL以预定的间隔配置，构成发光元件阵列(后述发光元件阵列100)。下面，有时将发光元件阵列100作为发光器件10相同的意义来使用。
受光器件20是接收光并输出与光量对应的电信号的器件。在图1中，如虚线所示，受光器件20接收从-z方向朝向受光器件20的光。此时，还接收从±x方向和±y方向倾斜地朝向受光器件20的光。
作为一例，受光器件20是呈矩阵状排列能够将接收到的光拍摄为图像的受光元件而成的拍摄器件。在拍摄器件中，受光元件有时被称为受光单元。拍摄器件将在预定的期间内入射到各受光单元的光量作为电信号而输出。即，通过拍摄器件拍摄表示入射到各受光单元的光量的二维图像。另外，将在预定的期间内取得的二维图像表述为帧图像。作为这种拍摄器件，例如使用由CMOS或CCD构成的拍摄器件。
来自发光器件10的射出光被计测对象物2反射，然后被受光器件20接收。在图1中，受光器件20设置于配置有发光器件10的一侧。这里，发光器件10的射出光的射出面和受光器件20的接收光的受光面均与计测对象物2对置地配置。另外，受光器件20配置于容易接收发光器件10的射出光的反射光的位置即可。受光器件20也可以与发光器件10相邻地设置，以使得容易接收来自发光器件10的射出光。优选发光器件10和受光器件20的位置和间隔是预先确定的。
另外，对于受光器件20也可以不是拍摄器件，而是光电二极管(PD)。
作为一例，处理部30是构成为具有对数据进行输入输出的输入输出部的计算机的处理单元。即，处理部30除了输入输出部，还具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等。而且，处理部30与发光器件10和受光器件20连接，通过被安装的应用软件对发光器件10和受光器件20进行控制。此外，处理部30也可以由面向特定用途的集成电路(ASIC)构成。这样，处理部30例如由1个或多个半导体部件(IC)构成。
对光计测***1的动作的概要进行说明。
在光计测***1中，来自发光器件10的射出光被照射到计测对象物2。而且，通过受光器件20从计测对象物2接收反射光。处理部30受理与受光器件20接收到的反射光有关的信息并进行处理，由此计算与计测对象物2之间的距离、计测对象物2的三维形状等与计测对象物2有关的信息。
例如，处理部30对发光器件10进行控制，在短期间内从发光器件10的发光元件阵列100射出光。即，作为构成发光元件阵列100的多个发光元件110的垂直谐振器面发光激光器VCSEL并行地以脉冲状射出光。处理部30根据发光器件10射出光的时刻和受光器件20接收到来自计测对象物2的反射光的时刻计测时间差，从而计算与计测对象物2之间的光路长度。发光器件10和受光器件20的位置以及它们的间隔是预先规定的。处理部30计算距发光器件10的距离、距受光器件20的距离或基准点到计测对象物2的距离。另外，基准点是设置于根据发光器件10和受光器件20预先规定的位置的点。
该方法是基于光的到达时间的测量法，被称为光飞时间(TOF：Time of Flight)法。
如果对计测对象物2上的多个点执行该方法，则可计测出计测对象物2的三维形状。如上所述，来自发光器件10的射出光在二维空间中扩展而被照射到计测对象物2。然后，来自计测对象物2中的与发光器件10之间的距离较短的部分的反射光迅速地入射到受光器件20。在使用上述取得二维图像的拍摄器件的情况下，在帧图像中，在反射光到达的部分记录有亮点。根据连续的多个帧图像中记录的亮点，针对各个亮点计算光路长度。然后，计算距发光器件10的距离、距受光器件20的距离或距作为基准的点的距离。即，计算计测对象物2的三维形状。
另外，发光器件10中的发光元件阵列100例如为2mm见方～3mm见方。照射面3例如被假想为距发光器件10为大约1m的位置处的1m见方的面。由此，从照射面3来看，发光元件阵列100可以视为点光源。通过将发光元件阵列100作为点光源进行处理，通过来自计测对象物2的各点的反射光，容易计算计测对象物2的三维形状。
如果设计测对象物2为物品，则这种光计测***1能够用于与物品之间的距离的计算。此外，这种光计测***1能够用于根据由光计测***1得到的物品的三维形状识别物品。如果设计测对象物2为人的面部，则能够用于根据人的面部的三维形状进行人的识别即面部认证等。进而，这种光计测***1通过装载于车，能够应用于前方、后方、侧方等的障碍物的检测。像这样，光计测***1能够广泛用于距离和三维形状等的计算，并且能够广泛应用于使用距离和三维形状的信息处理。
(发光器件10)
接着，对发光器件10进行说明。
图2是说明发光器件10的图。图2示出发光器件10的俯视图。图2所示的x方向、y方向和z方向与图1相同。
发光器件10具有发光元件阵列100、驱动电路200和电路基板300。发光元件阵列100和驱动电路200设置于电路基板300上。另外虽然这里没有图示，但是，图1所示的受光器件20和处理部30也可以设置于电路基板300上。
(发光元件阵列100)
发光元件阵列100具有多个发光元件110和按照每个发光元件110设置的多个透镜120。在图2中，作为一例，x方向上9个、y方向上9个这81个发光元件110沿x方向和y方向等间隔地排列，构成具有中心O的发光元件组150。发光元件阵列100在各个发光元件110射出光的面(射出面)侧具有透镜120。作为一例，透镜120是相同形状的凸透镜。该情况下，如后所述，透镜120设置于，根据发光元件110在发光元件阵列100中的位置而设定的位置。透镜120设置成覆盖发光元件110的射出光的射出面(后述图3中的射出面111)，发光元件110使从射出面111射出的光偏转。另外，在图2中，表示发光元件110的黑色圆点表示射出面111。
发光元件110例如是在GaAs等的基板上由GaAs系等的III-V族的化合物半导体制作出的垂直谐振器面发光激光器VCSEL。作为一例，发光元件110向与基板垂直的方向射出820nm～900nm波段的红外光。多个发光元件110能够以单片方式集成并排列于一个基板上。下面，有时将发光元件110射出的光表述为激光或光束。
另外，设多个发光元件110以单片方式集成于一个基板上，但是，也可以是多个单独的发光元件110排列于不同的各个基板上。
此外，作为发光元件110，也可以代替垂直谐振器面发光激光器VCSEL而采用面发光二极管LED(Light Emitting Diode)。该情况下，可以在一个基板上以单片方式集成多个面发光二极管LED，也可以是多个单独的面发光二极管LED排列于不同的各个基板上。发光元件110也可以是端面发光激光器元件等端面发光型的发光元件。
如图2所示，发光元件阵列100的表面被分成，由多个发光元件110排列而构成发光元件组150的发光元件区域100A、以及连接有键合线323的键合焊盘区域100B。如后所述，在发光元件阵列100的表面设置有连接多个发光元件110的p侧电极416的布线层419。另外，布线层419设置于发光元件阵列100的除了周边部和发光元件110的射出光的射出面(后述图3所示的射出面111)以外的表面上。由此，在键合焊盘区域100B也设置有布线层419。
发光元件阵列100中的多个发光元件110的数量不限于9×9，也可以是其他数值。例如，发光元件阵列100中的多个发光元件110的数量也可以是合计300、400等。发光元件110的配置的间距任意设定即可。发光元件110的配置的间距例如可以是40μm～200μm等。这里，设发光元件110沿彼此正交的x方向和y方向排列，但是，不是必须沿正交的两个方向排列。两个方向即第1排列方向和第2排列方向也可以以90°以外的角度交叉。
(电路基板300)
电路基板300具有由板状的绝缘性部件构成的基体310、以及设置于基体310的一个面的布线320。基体310例如由玻璃环氧树脂等构成。布线320设置于基体310的一个面。布线320具有供给基准电压例如GND的基准布线321、以及向发光元件阵列100供给发光用的电力的电力布线322。电路基板300具有连接电力布线322和发光元件阵列100的键合线323。基准布线321、电力布线322例如由设置于基体310上的铜(Cu)箔等构成，键合线323例如由铝(Al)或金(Au)等的线构成。
发光元件阵列100配置于电路基板300的基准布线321之上。如后所述，发光元件阵列100的背面设置有n侧电极420(参照后述图3的(b))。即，设置于发光元件阵列100的背面的n侧电极420被设定成基准布线321供给的基准电压。
而且，键合焊盘区域100B的布线层419和电力布线322通过键合线323连接。这里，使用多个键合线323来确保使多个作为发光元件110的一例的垂直谐振器面发光激光器VCSEL并行地发光的电流量。
驱动电路200是向发光元件阵列100供给发光用的电力的驱动器。而且，驱动电路200与处理部30(参照图1)连接，被处理部30控制。
(发光元件阵列100的构造)
图3是发光元件阵列100的一部分的放大图。图3的(a)是发光元件阵列100的一部分的俯视图，(b)是发光元件阵列100的一部分的剖视图。它们对应于图2所示的发光元件阵列100的右下部分。
如上所述，发光元件阵列100具有多个发光元件110、以及按照每个发光元件110设置的透镜120。另外，透镜120只要针对至少一个发光元件110进行设置即可，例如，也可以构成为针对多个发光元件110设置1个透镜120。即，“针对发光元件”包含“针对多个发光元件”。这里，多个透镜120设为相同形状，但是，也可以是彼此不同的形状。
使用图3的(a)的俯视图对发光元件阵列100进行说明。
在从上面观察的情况下，发光元件阵列100的各个发光元件110的外形构成为圆形。圆形的中央部是射出面111。发光元件阵列100的上表面的除了射出面111以外的部分被布线层419覆盖。另外，发光元件110的外形也可以不是圆形，也可以是四边形或多边形。
接着，通过图3的(b)的剖视图对发光元件阵列100的截面构造进行说明。
这里，设发光元件阵列100的发光元件110是垂直谐振器面发光激光器VCSEL进行说明。例如在基于GaAs的n型的基板410的一个面(以后标记为“正面”。)上设置有n型的下部分布布拉格反射层411、活性层412、氧化狭窄层413、p型的上部分布布拉格反射层414、p型的接触层415、p侧电极416、层间绝缘层417、射出面保护层418和布线层419。另外，分布布拉格反射层被称为DBR(Distributed Bragg Reflector)层，因此，下面，将n型的下部分布布拉格反射层411表述为“下部DBR层411”，将p型的上部分布布拉格反射层414表述为“上部DBR层414”。
发光元件阵列100中的多个发光元件110通过所谓的台面蚀刻而分离。即，作为垂直谐振器面发光激光器VCSEL的发光元件110具有在n型的基板410的表面依次层叠有n型的下部DBR层411、活性层412、氧化狭窄层413、p型的上部DBR层414和接触层415的结构。在除了射出面111和p侧电极416以外的表面(包含台面蚀刻的侧面)设置有层间绝缘层417。在从上面观察的情况下，以包围射出面111的方式设置有p侧电极416，在中央部设置有射出面保护层418。并且，在层间绝缘层417上，除了射出面111以外设置有布线层419。另外，布线层419与多个发光元件110的p侧电极416连接。
在n型的基板410的另一面(背面)上具有与n型的基板410欧姆连接的n侧电极420。另外，该结构是使用n型的基板的情况，在使用p型的基板的情况下，p和n的极性相反，电压、电流的方向也相反。
在发光元件110的射出面111上设置有透镜120。这里，透镜120示出为凸透镜，但是，透镜120使光偏转即可。即，透镜120是指使发光元件110射出的光的方向偏转的部件。由此，除了凸透镜以外，如后所述，透镜120也可以是凹透镜或棱镜等。如图3的(b)所示，发光元件110的射出面111的发光中心轴112与透镜120的中心轴121之间的距离被设定成根据发光元件110在发光元件阵列100的发光元件组150中的位置而不同。另外，透镜120的中心轴是透镜120的光轴。发光元件110的发光中心轴112是从射出面111的中心起与射出面111垂直地竖立的轴。在射出面111为圆形的情况下，该发光中心轴112是其中心，在射出面111为其他形状的情况下，该发光中心轴112是设射出面111为板状部件的情况下的重心。
下面，对图3的(b)所示的各层的结构进行说明。
下部DBR层411是折射率彼此不同的2个半导体层交替层叠而构成的。即，在设作为垂直谐振器面发光激光器VCSEL的发光元件110的振荡波长为λ、设作为介质的半导体层的折射率为n的情况下，折射率彼此不同的2个半导体层的各自的膜厚被设定为0.25λ/n。以此方式，下部DBR层411作为选择性地反射波长λ的光的反射层即介质镜发挥功能。
活性层412从下部DBR层411侧起具有下部间隔层412a、量子阱活性层412b和上部间隔层412c(参照后述图4的(a))。量子阱活性层412b例如通过势垒层和量子阱层构成，该势垒层由4层GaAs构成、该量子阱层由分别设置于势垒层之间的3层InGaAs构成。下部间隔层412a位于量子阱活性层412b与下部DBR层411之间，上部间隔层412c位于量子阱活性层412b与氧化狭窄层413之间。另外，氧化狭窄层413可以理解为上部DBR层414的一部分。下部间隔层412a和上部间隔层412c位于下部DBR层411与上部DBR层414之间，对谐振器的长度进行调整并且作为封闭载流子的包层发挥功能。
设置于活性层412上的氧化狭窄层413具有非氧化区域413a和氧化区域413b(参照后述图4的(c))。另外，如后所述，氧化区域413b是由台面的侧面形成的，因此，在从上面观察的情况下，是由发光元件110的周边部形成的。中央部成为非氧化区域413a。如后所述，氧化区域413b是不容易流过电流的区域，非氧化区域413a是容易流过电流的区域。氧化狭窄层413使发光元件110中供电流流过的路径变窄。由此，发光元件110的振荡稳定。
与下部DBR层411同样，上部DBR层414是由折射率彼此不同的2个半导体层交替层叠而构成的。即，折射率彼此不同的2个半导体层被设定成，各自的膜厚成为0.25λ/n。由此，上部DBR层414作为选择性地反射波长λ的光的反射层即介质镜发挥功能。而且，上部DBR层414在其与下部DBR层411之间构成谐振器，封闭波长λ的光。
接触层415是使得容易与p侧电极416欧姆连接的层。
在从上面观察的情况下，p侧电极416设置成包围台面的中心部。p侧电极416由容易与p型的接触层415欧姆连接的金属材料构成。
层间绝缘层417设置成，覆盖发光元件110的表面(包含台面的侧面)的除了形成有射出面111和p侧电极416的部分以外的部分。层间绝缘层417例如由氮化硅膜构成。另外，除了氮化硅膜以外，层间绝缘层417也可以是氧化硅(SiO2)膜、氮氧化硅(SiON)膜等。
在从上面观察的情况下，射出面保护层418在由p侧电极416包围的台面的中心部的区域即射出面111，由相对于活性层412射出的波长λ的光而言透过率较高的材料构成。射出面保护层418例如由氮化硅(SiN)膜构成。另外，层间绝缘层417和射出面保护层418可以同时形成。该情况下，层间绝缘层417和射出面保护层418由相同材料构成。
设置于层间绝缘层417上的布线层419设置成，覆盖发光元件110的表面的除了发光元件110的射出面111以外的部分。布线层419设置成覆盖发光元件阵列100的表面，以与各发光元件110的p侧电极416并联连接。
在布线层419的表面，透镜120针对每个发光元件110对应地设置于射出面111上。这里，如上所述，透镜120是凸透镜。而且，设与全部发光元件110对应的透镜120的形状相同。透镜120的靠发光元件110侧的面与射出面保护层418接触。即，透镜120设置于射出面保护层418上。另外，透镜120的周边部也可以越过射出面111而在p侧电极416上延伸。
透镜120形成于设置于基板410上的发光元件110的射出面111上。由此，与相对于发光元件110的阵列而另外设置透镜120的阵列、且以重叠的方式使用透镜120的阵列和发光元件110的阵列的情况相比，发光器件10小型化。在以重叠的方式使用透镜120的阵列和发光元件110的阵列的情况下，需要设置如下的眼睛安全(eye-safe)用的机构，该机构在将透镜120的阵列从发光元件110的阵列卸下时，抑制来自发光元件110的光不扩散而直接入射到人的眼睛。但是，在第1例示的实施方式中的发光元件阵列100中，透镜120形成于设置于基板410上的发光元件110的射出面111上，因此，不需要设置眼睛安全用的机构，安全性高。
(发光元件阵列100的制造方法)
接着，对发光元件阵列100的制造方法进行说明。另外，发光元件阵列100是多个发光元件110集成于基板410上而构成的，因此，对一个发光元件110的制造方法进行说明即可。由此，在下面，利用一个发光元件110对发光元件阵列100的制造方法进行说明。
图4是说明发光元件110是垂直谐振器面发光激光器VCSEL的情况下的制造方法的图。在图4中，(a)说明半导体层层叠体形成工序，(b)说明台面蚀刻工序，(c)说明氧化区域形成工序，(d)说明p侧电极形成工序和层间绝缘层形成工序，(e)说明射出面保护层形成工序和n侧电极形成工序，(f)说明布线层形成工序和透镜形成工序。
在图4的(a)所示的半导体层层叠体形成工序中，通过在n型的GaAs的基板410上连续地层叠n型的下部DBR层411、活性层412、氧化狭窄层413、p型的上部DBR层414、p型的接触层415而形成半导体层层叠体。
n型的下部DBR层411例如是以如下方式形成的：通过有机金属气相沉积(MOCVD)法，使载流子浓度为1×1018cm-3的AlAs和GaAs以各自的膜厚成为0.25λ/n的方式交替地以30个周期层叠。另外，图4的(a)与图3不同，未示出多层构造。
活性层412是通过层叠未掺杂杂质的纯Al0.22Ga0.78As的下部间隔层412a、纯量子阱活性层412b、纯Al0.22Ga0.78As的上部间隔层412c而形成的。量子阱活性层412b由3层膜厚80nm的InGaAs的量子阱层和4层膜厚150nm的GaAs的势垒层构成。活性层412的膜厚设定成λ/n。
氧化狭窄层413是载流子浓度为1×1018cm-3的AlAs。氧化狭窄层413的膜厚被设定成0.25λ/n。
上部DBR层414是载流子浓度为1×1018cm-3的Al0.9Ga0.1As和GaAs以各自的膜厚成为0.25λ/n的方式交替地层叠22个周期而形成的。总膜厚设定成大约为2μm。
另外，氧化狭窄层413可以设为上部DBR层414的一部分。
p型的接触层415是载流子浓度为1×1019cm-3的GaAs。p型的接触层415的膜厚被设定成λ/n。
另外，作为MOCVD法中的原料气体，使用三甲基镓、三甲基铝、三甲基铟、三氢化砷。此外，作为杂质(掺杂剂)材料，在p型中使用环戊烷镁，在n型中使用硅烷。设基板温度为750℃，在不破坏真空的情况下，一边依次切换原料气体，一边连续地层叠各层，由此形成层叠半导体层。
在图4的(b)所示的台面蚀刻工序中，对上述半导体层层叠体进行蚀刻直至下部DBR层411的中途，形成台面113。这里，AlAs的氧化狭窄层413露出。即，通过光刻，在成为发光元件110的部分形成通过光致抗蚀剂形成蚀刻掩模(抗蚀剂掩模)R，通过以四氯化碳(CCl4)为蚀刻气体的反应性离子蚀刻来形成台面113。
在图4的(c)的氧化区域形成工序中，通过对AlAs的氧化狭窄层413进行氧化，形成氧化区域413b。即，在去除了抗蚀剂掩模R后，在大约400℃的炉中进行水蒸气氧化，由此，AlAs的氧化狭窄层413从台面113的侧面被氧化。被氧化的台面113的周边部成为氧化区域413b，未被氧化的台面113的中心部成为非氧化区域413a。在氧化区域413b中，AlAs被氧化而包含绝缘性的Al2O3，因此，难以流过电流。另一方面，非氧化区域413a作为容易流过电流的区域即电流注入区域而保留。
在图4的(d)的p侧电极形成工序和层间绝缘层形成工序中的、p侧电极形成工序中，以包围台面113的表面的中央部的方式形成p侧电极416。即，在除了形成p侧电极416的部分以外的部分形成抗蚀剂掩模后，通过真空蒸镀等来堆积作为p侧电极416的金属材料。然后，通过将抗蚀剂掩模上的金属材料与抗蚀剂掩模一起去除的所谓剥离法形成p侧电极416。由此，在形成p侧电极416的部分保留作为p侧电极416的金属材料。另外，p侧电极416使用容易与p型的GaAs形成欧姆连接的Ti/Au。
在图4的(d)的p侧电极形成工序和层间绝缘层形成工序中的、层间绝缘层形成工序中，在除了p侧电极416和被p侧电极416包围的作为射出面111的区域以外的部分堆积层间绝缘层417。即，与p侧电极416的形成同样，在p侧电极416和由p侧电极416包围的作为射出面111的区域中形成抗蚀剂掩模后，通过真空蒸镀等而堆积作为层间绝缘层417的氮化硅(SiN)。然后，将抗蚀剂掩模上的氮化硅与抗蚀剂掩模一起去除，由此，在发光元件阵列100的包含台面113的侧面在内的表面形成层间绝缘层417。
在图4的(e)的射出面保护层形成工序和布线层形成工序中的、射出面保护层形成工序中，在由p侧电极416包围的区域形成射出面保护层418。即，在除了由p侧电极416包围的作为射出面111的区域以外形成抗蚀剂掩模后，通过真空蒸镀等来堆积作为射出面保护层418的氮化硅(SiN)。然后，将抗蚀剂掩模上的氮化硅与抗蚀剂掩模一起去除(剥离)。由此，在由p侧电极416包围的区域形成了射出面保护层418。
在图4的(e)的射出面保护层形成工序和n侧电极形成工序中的、n侧电极形成工序中，在基板410的背面形成n侧电极420。即，在基板410的背面侧，通过真空蒸镀等来堆积作为n侧电极420的金属材料。另外，作为n侧电极420，使用容易与n型的GaAs形成欧姆连接的Au/Ge。
在图4的(f)的布线层形成工序和透镜形成工序中的、布线层形成工序中，以在除了射出面111以外的表面与p侧电极416连接的方式形成布线层419。如上所述，布线层419形成为，覆盖发光元件阵列100的表面的除了射出面111以外的部分。
在图4的(f)的布线层形成工序和透镜形成工序中的、透镜形成工序中，在射出面111上利用光致抗蚀剂形成透镜120。即，在射出面111上的希望形成透镜120的部分通过光致抗蚀剂形成抗蚀剂图案P(虚线所示的形状)。然后，通过加热到光致抗蚀剂的流动温度以上而使抗蚀剂图案P粘性流动时，由于表面张力，抗蚀剂图案P的表面成为凸形状(实线所示的形状)，从而形成透镜120。另外，透镜120只要是使来自发光元件110的光透过的材料即可，也可以使用产生粘性流动的光致抗蚀剂以外的材料构成。
此外，除了利用粘性流动形成以外，透镜120也可以利用透镜120的形状的模具即印模来形成。例如，将放入了构成透镜120的材料的模具与形成有发光元件110的基板410抵接，将透镜120转印到基板410上即可。
接着，对发光元件阵列100中的透镜120的作用进行说明。
图5是说明通过发光元件阵列100照射光的照射面3中的光量的图。图5的(a)是说明通过发光元件阵列100朝向照射面3照射光的状态的图，(b)是说明照射面3中的光量的图。这里，将没有透镜120的情况表示为“无透镜”，将存在透镜120的情况表示为“有透镜”。
如上所述，发光器件10中的发光元件阵列100例如为2mm见方～3mm见方的大小，照射面3例如是距发光器件10为1m的距离的大约1m见方的假想区域。由此，如图5的(a)所示，发光元件阵列100比照射面3小。
此外，发光元件阵列100中的发光元件110为垂直谐振器面发光激光器VCSEL，射出激光。即，垂直谐振器面发光激光器VCSEL在与基板410垂直的方向上射出具有方向性的光。
因此，在不具有透镜120的发光元件阵列100中，由于垂直谐振器面发光激光器VCSEL的方向性，虽然在与发光元件阵列100对置的照射面3的中央部31被照射了较强的光，但是在照射面3的远离中央部31的端部32仅被照射了从发光元件110朝向倾斜方向的弱光。
即，如图5的(b)中表示为“无透镜”那样，光量成为如下分布：在中央部31较大，随着朝向端部32而急剧降低。
因此，在第1例示的实施方式中，在发光元件阵列100中，按照每个发光元件110设置有透镜120。即，通过透镜120使作为发光元件110的垂直谐振器面发光激光器VCSEL射出的光的光路偏转，由此，与不具有透镜120的“无透镜”的情况相比，中央部31和端部32的照射面中的光量的变化较小。如图5的(b)中“有透镜”所示，通过在作为发光元件110的垂直谐振器面发光激光器VCSEL的射出面111上设置透镜120，使从发光元件组150向中央部31照射的光量减少，使向端部32照射的光量增加。
关于照射面3中的光量，优选中央部31和端部32中的变动ΔI较小。此外，在端部32与外侧的区域之间的边界ΔR处，优选光量的变化急剧。
图6是说明第1例示的实施方式中的通过透镜120使发光元件110射出的光偏转的方法的一例的图。发光元件110的发光中心轴112在基板410的表面的位置利用黑色圆点表示，透镜120的中心轴121在基板410的表面的位置利用白色圆圈表示。这里，对图2所示的、在发光元件组150中的中心O设置有沿x方向排列的9个发光元件110(#1～#9)和透镜120的例子进行说明。在中心O排列有发光元件110的#5，在中心O的左侧排列有发光元件110的#1～#4，在右侧排列有发光元件110的#6～#9。
设发光元件110、即黑色圆点所示的发光中心轴112沿x方向以排列间距Xp配置。与此相对，透镜120的中心轴121即白色圆圈设置成，随着趋向于基板410的周边部，从发光元件组150的中心O侧向发光元件组150的端部侧偏移。由此，从发光中心轴112射出的光沿图6的左右方向偏转，即以向外侧扩展的方式偏转。通过在发光元件110设置透镜120，从发光元件阵列100射出的光从图5所示的照射面3的中央部31向端部32扩展。这里，设发光中心轴112与透镜120的中心轴121之间的x方向的距离为ΔX。在位于中心O的发光元件110的#5中，ΔX为“0”。在距#5较近的中央部的发光元件110中，ΔX较小，随着远离发光元件110的#5，ΔX增大。在中心O的左侧的发光元件110的#1～#4中，透镜120的中心轴121从发光中心轴112向x的负侧偏移。由此，在发光元件110的#1～#4中，为了简便而设ΔX为负。另一方面，在中心O的右侧的发光元件110的#6～#9中，透镜120的中心轴121从发光中心轴112向x的正侧偏移。由此，在发光元件110的#6～#9中，为了简便而设ΔX为正。而且，设相邻的发光元件110之间的距离ΔX之差为变化量，设该变化量的斜率为变化程度。例如，距离ΔX的变化量是ΔX(n)-ΔX(n+1)(n为#1～#8)。变化程度是相邻的n之间的变化量的斜率，例如是ΔX(#1)-ΔX(#2)与ΔX(#2)-ΔX(#3)之差。
虽然这里没有记载，但是，设发光元件110即发光中心轴112沿y方向以排列间距Yp进行排列，设发光中心轴112和透镜120的中心轴121的y方向的距离为ΔY。
接着，对发光元件阵列100中、通过透镜120使光偏转的比较例和实施例进行说明。这里，发光元件阵列100中包含的发光元件110以间隔(间距)200μm沿x方向排列12个，沿y方向排列9个。设来自各发光元件110的光的扩散角为15°，通过模拟而求出距发光元件阵列100为1m的照射面3中的光量。另外，光量利用灰度图表示，越白的部分表示光量越大。
图7是针对发光元件阵列100中、透镜120的中心轴121与发光元件110的发光中心轴112之间的距离的效果，说明相关的比较例的图。图7的(a)是说明不具有透镜120的比较例1的图，(b)是说明使透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的x方向上的距离ΔX和y方向上的距离ΔY随着从中心O侧朝向端部侧而以线性(linear)变化的比较例2的图。
图7的(a)所示的比较例1不具有透镜120。该情况下，在照射面3的中央部出现明亮的点。该明亮的点对应于图5的(a)、(b)所示的中央部31。即，照射面3上的明亮的部分为点状且较窄。
在图7的(b)所示的比较例2中，使透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的x方向上的距离ΔX和y方向上的距离ΔY随着从中心O侧朝向端部侧而以线性(linear)变化。另外，在图7的(b)的右侧的曲线图中，横轴示出沿x方向和y方向排列的发光元件110的编号n(图6的#1等。但是省略#。)，纵轴示出与发光元件110的编号#对应的透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的距离ΔX、ΔY与发光元件110的排列间距Xp、Yp之比(ΔX/Xp、ΔY/Yp)。另外，ΔX/Xp、ΔY/Yp设定成，在发光元件110的排列中，在发光元件组150的中心O侧较小，在端部侧较大。
这里，与图6不同，发光元件110的x方向的数量从9个变化为12个。由此，在中心O没有发光元件110。另外，沿y方向排列9个，但是设为排列12个。然后，针对12个发光元件110，相对于中心O在左端(该情况下为#1的发光元件110)和右端(该情况下为#12的发光元件)，透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的距离之比ΔX/Xp和ΔY/Yp成为0.025。即，透镜120的中心轴121的x方向的两端(与发光元件110的#1对应的透镜120和与发光元件110的#12对应的透镜120)之间的距离成为发光元件110的发光中心轴112的x方向的两端(发光元件110的#1和发光元件110的#12)之间的距离的105％。
根据图7的(b)的右侧的曲线图可知，发光中心轴112和透镜120的中心轴121的x方向上的距离ΔX和y方向的距离ΔY的变化程度(变化量的斜率)是固定的。例如，ΔX(#1)-ΔX(#2)和ΔX(#2)-ΔX(#3)相同。其他部分也同样。
该情况下，如图7的(b)的左侧所示，照射面3的中央部31的光量较大的区域朝向端部32扩展，但是随着从端部32朝向端部32的外侧，光量变化的比例平缓。
图8是说明发光元件阵列100中、透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112之间的距离的效果的实施例的图。图8的(a)是说明使透镜120的中心轴121和发光中心轴112的x方向的距离ΔX随着从中心O侧向端部侧开而以cos函数变化、使y方向的距离ΔY随着从中心O侧朝向端部侧而以线性(linear)变化的实施例1的图。图8的(b)是说明使透镜120的中心轴121和发光中心轴112的距离的x方向上的距离ΔX和y方向上的距离ΔY均随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数变化的实施例2的图。图8的(c)是说明使透镜120的中心轴121和发光中心轴112的x方向上的距离ΔX随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数变化、使y方向上的距离ΔY随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数和线性的平均值变化的实施例3的图。
在图8的(a)的实施例1中，使透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的x方向上的距离ΔX随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数变化，使y方向上的距离ΔY随着从中心O朝向端部侧而以线性(linear)变化。
以与图7的(b)的右侧的曲线图同样的方式生成图8的(a)的右侧的曲线图。通过使x方向的距离ΔX随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数变化，在发光元件组150的中心O侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112之间的距离Δ的变化量增大，在发光元件组150的端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112之间的距离的变化量减小。例如，在图8的(a)的右侧的曲线图中，ΔX(#6)-ΔX(#5)比ΔX(#5)-ΔX(#4)大。此外，ΔX(#5)-ΔX(#4)比ΔX(#4)-ΔX(#3)大。即，在位于中心O的左侧的发光元件110的#1～#5中，变化量ΔX(n+1)-ΔX(n)的变化程度(变化量的斜率)随着n的增加而增加。另一方面，在位于中心O的右侧的发光元件110的#7～#11中，变化量ΔX(n+1)-ΔX(n)的变化程度(变化量的斜率)随着n的增加而减少。
由此，如图8的(a)的左侧的图所示，与图7的(b)的左侧的图相比，照射面3的光量较大的区域沿x方向扩展，并且从x方向上的端部32到端部32的外侧，光量的变化急剧(参照图5)。
这是因为，在发光元件组150的中心O侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化量增大，从而使到达照射面3的中央部31的光量减少，在发光元件组150的端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化量减小，使到达照射面3的端部32的光量增加。
在图8的(b)的实施例2中，使透镜120的中心轴121和发光中心轴112之间的距离的x方向上的距离ΔX和y方向上的距离ΔY均随着从中心O侧朝向端部而以cos函数变化。
另外，图8的(b)的右侧的曲线图以与图7的(b)的右侧的曲线图同样的方式生成。
由此，如图8的(b)的左侧的图所示，与图8的(a)的左侧的图相比，光量较大的区域还在照射面3的y方向上扩展，并且从y方向上的端部32到端部32的外侧，光量的变化急剧。这是因为，在发光元件组150的中心O侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化程度(变化量的斜率)增大，在发光元件组150的端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化程度(变化量的斜率)减小。但是在中央部31，发现了光量的降低。
在图8的(c)的实施例3中，使透镜120的中心轴121和发光中心轴112的x方向上的距离ΔX随着从中心O侧朝向端部侧而以cos函数变化、使y方向上的距离ΔY随着从中心O侧朝向端部侧以cos函数和线性的平均值变化。
另外，图8的(c)的右侧的曲线图以与图7的(b)的右侧的曲线图同样的方式生成。
由此，如图8的(c)的左侧的图所示，与图8的(b)的左侧的图相比，抑制了照射面3的中央部31中的光量的降低，以长方形状得到光量较大的区域。此外，从端部32到端部32的外侧，光量的变化急剧。这是因为，在发光元件组150的中心O侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化程度(变化量的斜率)增大，在发光元件组150的端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离Δ的变化程度(变化量的斜率)减小。
如以上说明的那样，在发光元件110的射出面111设置透镜120，使得随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离(ΔX或/和ΔY)以增大的方式变化，并且使得变化程度减小，由此，在照射面3中，光量的变化较少的区域从中央部31朝向端部32扩展，并且，从照射面3的端部32到端部32的外侧，光量的变化变得急剧。例如，利用cos函数等非线性关系设定透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离(ΔX或/和ΔY)，由此，照射面3中的光量的变化较少的区域扩展，并且从照射面3中的端部32到端部32的外侧，光量的变化变得急剧。另外，cos函数是一例，也可以使用其他函数，还可以利用无法用函数表现的关系进行设定。
[第2例示的实施方式]
在第1例示的实施方式中，如图6所示，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，透镜120的中心轴121相对于发光元件110的发光中心轴112向发光元件组150的端部侧方向偏移。
在第2例示的实施方式中，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，透镜120的中心轴121相对于发光元件110的发光中心轴112向发光元件组150的中心O侧方向偏移。
图9是说明第2例示的实施方式中的通过透镜120使发光元件110射出的光偏转的方法的一例的图。图9的(a)是说明发光元件阵列100中的发光元件110和透镜120的关系的图，(b)是说明从发光器件10朝向照射面3的光的图。在图9的(a)中，也利用黑色圆点表示发光元件110的发光中心轴112在基板410的表面的位置，利用白色圆圈表示透镜120的中心轴121在基板410的表面的位置。
另外，其他结构与第1例示的实施方式相同，因此省略说明。
如图9的(a)所示，利用黑色圆点表示的发光元件110的发光中心轴112的位置等间隔地配置于基板410上。与此相对，表示透镜120的中心轴121的位置的白色圆圈设置成，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，向发光元件组150的内侧偏移。由此，从发光元件110的发光中心轴112射出的光偏转，使得暂时向从发光元件组150的中心O射出的光朝向的方向集中。
但是，如图9的(b)所示，光再次扩散而照射到照射面3。
由此，与第1例示的实施方式同样，在发光元件110的射出面111上设置透镜120，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，透镜120的中心轴121和发光元件110的发光中心轴112的距离增大，并且距离的变化程度减小，由此，在照射面3中，能够扩大光量的变化较少的区域，并且，从照射面3的端部32到端部32的外侧，光量的变化变得急剧。
[第3例示的实施方式]
在第1和第2例示的实施方式中，使用凸透镜作为透镜120。
在第3例示的实施方式中，使用作为凹透镜的透镜130。
图10是说明第3例示的实施方式中的通过透镜130使发光元件110射出的光偏转的方法的一例的图。图10的(a)是说明发光元件阵列100中的发光元件110和透镜130的关系的图，(b)是说明从发光器件10朝向照射面3的光的图。在图10的(a)中，也利用黑色圆点表示发光元件110的发光中心轴112在基板410上的位置，利用白色圆圈表示透镜130的中心轴131在基板410上的位置。
其他结构与第1例示的实施方式相同，因此省略说明。
如图10的(a)所示，发光元件110、即利用黑色圆点表示的发光中心轴112等间隔地配置于基板410上。与此相对，作为透镜130的中心轴131的白色圆圈设置成，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，向发光元件组150的内侧偏移。由此，从发光元件110的利用黑色圆点表示的发光中心轴112的位置射出的光沿图10的左右方向偏转，即，以向外侧扩展的方式偏转。
即，如图10的(b)所示，与图6、图9的使用凸透镜的透镜120的情况同样，从发光元件组150射出的光从发光元件组150以扩散的方式照射到照射面3。
由此，与第1例示的实施方式同样，在发光元件110的射出面111设置透镜130，随着从发光元件组150的中心O侧朝向端部侧，透镜130的中心轴131和发光元件110的发光中心轴112的距离增大，并且距离的变化程度减小，由此，在照射面3中，能够扩大光量的变化较少的区域，并且，从照射面3的端部32到端部32的外侧，光量的变化变得急剧。
在第1例示的实施方式～第3例示的实施方式中的发光元件阵列100中，将发光元件110的发光中心轴112等间隔地配置于基板410上，但是也可以将透镜120的中心轴121或透镜130的中心轴131等间隔地配置于基板410上。此外，发光元件110的发光中心轴112和透镜120的中心轴121或透镜130的中心轴131也可以都不等间隔地配置。能够采用在照射面3中扩大光量的变化较少的区域的配置。只要在照射面3的端部32和端部32的外侧，光量的变化变得急剧即可。
在发光元件110的x方向的排列和y方向的排列中，距离的变化程度也可以不同。由此，得到与在x方向的排列方向和y方向的排列方向中距离的变化程度相同的情况不同的照射轮廓。另外，在x方向与y方向不正交的第1排列方向和第2排列方向排列发光元件110的情况下，也可以使距离的变化程度不同。由此，得到与在第1排列方向和第2排列方向中距离的变化程度相同的情况不同的照射轮廓。
此外，在第1～第3例示的实施方式中，设透镜120、130的平面形状为圆形，但是，也可以仅在从发光元件110射出的光透过的部分设置作为透镜120、130发挥功能的部分。
此外，在第1～第3例示的实施方式中的发光元件阵列100中，呈二维状配置发光元件110，但是，也可以呈一维状配置发光元件110。可以根据发光元件110的配光特性和透镜120的取向，使得在照射面3中光量的变化较少的区域变宽。
另外，当使用第1～第2例示的实施方式中的发光元件阵列100时，照射面3成为均匀的光量。因此，第1～第2例示的实施方式中的发光元件阵列100除了用于上述光计测***1以外，还能够用于要求均匀的面状光源的用途、例如用于使光反应材料产生光反应的均化器等。
以上参照附图说明了各种例示的实施方式，但是，本发明当然不限于该例子。如果是本领域技术人员，则显然能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或修正例，明白它们当然也属于本发明的技术范围。此外，也可以在不脱离发明主旨的范围内任意组合上述例示的实施方式中的各结构要素。
另外，本申请基于2018年6月28日申请的日本特许申请(特愿2018-123616)，其内容作为参考而被援引到本申请中。
标号说明
1：光计测***；2：计测对象物；10：发光器件；20：受光器件；30：处理部；100：发光元件阵列；100A：发光元件区域；100B：键合焊盘区域；110：发光元件；111：射出面；112：发光中心轴；113：台面；120、130：透镜；121、131：中心轴；150：发光元件组；200：驱动电路；300：电路基板；410：基板；411：下部分布布拉格反射层(下部DBR层)；412：活性层；413：氧化狭窄层；414：上部分布布拉格反射层(上部DBR层)；415：接触层；416：p侧电极；417：层间绝缘层；418：射出面保护层；419：布线层；420：n侧电极。

Claims (8)

1.一种发光元件阵列，其具有：
发光元件组，其包含多个发光元件；以及
多个透镜，该多个透镜与所述多个发光元件对应地设置于所述多个发光元件的射出面侧，根据与所述多个发光元件之间的位置关系使来自所述多个发光元件的光偏转，
随着从所述发光元件组的中心侧朝向端部侧，所述多个发光元件的发光中心轴和与所述多个发光元件对应地设置的所述多个透镜的中心轴之间的距离变大，并且所述距离的变化程度变小。
2.根据权利要求1所述的发光元件阵列，其中，
所述发光元件组中的所述多个发光元件以预先规定的固定的间隔排列。
3.根据权利要求1所述的发光元件阵列，其中，
与所述多个发光元件对应地设置的所述多个透镜以预先规定的固定的间隔排列。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的发光元件阵列，其中，
所述发光元件组中的所述多个发光元件被二维排列。
5.根据权利要求4所述的发光元件阵列，其中，
在被二维排列的所述多个发光元件中的第1排列方向和与所述第1排列方向交叉的第2排列方向上，所述多个发光元件的所述发光中心轴和与所述多个发光元件对应的所述多个透镜的所述中心轴之间的距离的变化程度是不同的。
6.一种发光元件阵列，其具有：
发光元件组，其包含多个发光元件；以及
多个透镜，该多个透镜与所述多个发光元件对应地设置于所述多个发光元件的射出面侧，根据与所述多个发光元件之间的位置关系使来自所述多个发光元件的光偏转，
所述多个发光元件和所述多个透镜被配置成与如下情况相比，所述发光元件组的中心侧的光量降低，并且端部侧的光量增加，该情况是：设定成随着从所述发光元件组的所述中心侧朝向所述端部侧，所述多个发光元件的发光中心轴和与所述多个发光元件对应地设置的所述多个透镜的中心轴之间的距离变大，并且所述距离的变化程度随着从所述发光元件组的所述中心侧朝向所述端部侧呈线性变化的情况。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的发光元件阵列，其中，
所述多个透镜以与所述射出面接触的方式设置在所述多个发光元件的各自的所述射出面上。
8.一种光计测***，其具有：
权利要求1～7中的任意一项所述的发光元件阵列；
受光元件，其从被所述发光元件阵列照射光的对象物接收反射光；以及
处理部，其对与所述受光元件接收到的所述反射光有关的信息进行处理，计测从所述发光元件阵列到所述对象物的距离或计测所述对象物的形状。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020104522A1 (de) * 2020-02-20 2021-08-26 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierende vorrichtung und verfahren zur herstellung einer strahlungsemittierenden vorrichtung
JP2021136296A (ja) * 2020-02-26 2021-09-13 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 発光装置、光学装置及び計測装置
JP2021136297A (ja) 2020-02-26 2021-09-13 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 発光装置、光学装置及び計測装置
JP7497578B2 (ja) 2020-02-26 2024-06-11 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 発光装置、光学装置及び情報処理装置
JP2023077169A (ja) * 2021-11-24 2023-06-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光装置および測距装置
WO2023171148A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 ソニーグループ株式会社 面発光レーザ、面発光レーザアレイ及び面発光レーザの製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066538A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Hamamatsu Photonics Kk 面発光レーザ光源の製造方法及び面発光レーザ光源
JP2009135312A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Denso Corp 半導体レーザ装置および半導体レーザレーダ装置。
WO2012096203A1 (ja) * 2011-01-12 2012-07-19 シャープ株式会社 照明装置および表示装置
CN102736384A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 卡西欧计算机株式会社 光源装置和投影仪
CN102866500A (zh) * 2011-07-06 2013-01-09 索尼公司 照明光学***和图像显示设备
WO2014175901A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 Joseph John R Microlenses for multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation
WO2015064073A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
JP2016127022A (ja) * 2014-12-25 2016-07-11 日亜化学工業株式会社 光源装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115634A (ja) * 2001-08-02 2003-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 面発光レーザ素子
JP2005209716A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Seiko Epson Corp 面発光素子アレイ及びその製造方法、ならびにマイクロレンズ製造装置及びその制御方法
JP2009003171A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Fujitsu Ltd 光学回路
JP2009283639A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Opnext Japan Inc 面発光レーザ素子およびその製造方法
JP5445806B2 (ja) * 2008-11-27 2014-03-19 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2010160343A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP4768038B2 (ja) * 2009-02-13 2011-09-07 シャープ株式会社 照明デバイスおよび該照明デバイスを使用した照明装置
US10244181B2 (en) 2009-02-17 2019-03-26 Trilumina Corp. Compact multi-zone infrared laser illuminator
US8995493B2 (en) 2009-02-17 2015-03-31 Trilumina Corp. Microlenses for multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation
US20130223846A1 (en) 2009-02-17 2013-08-29 Trilumina Corporation High speed free-space optical communications
US7949024B2 (en) 2009-02-17 2011-05-24 Trilumina Corporation Multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation
US10038304B2 (en) 2009-02-17 2018-07-31 Trilumina Corp. Laser arrays for variable optical properties
US8995485B2 (en) 2009-02-17 2015-03-31 Trilumina Corp. High brightness pulsed VCSEL sources
US9232592B2 (en) 2012-04-20 2016-01-05 Trilumina Corp. Addressable illuminator with eye-safety circuitry
US9035328B2 (en) * 2011-02-04 2015-05-19 Cree, Inc. Light-emitting diode component
US8979338B2 (en) 2009-12-19 2015-03-17 Trilumina Corp. System for combining laser array outputs into a single beam carrying digital data
CA2784958C (en) 2009-12-19 2014-12-02 Trilumina Corp. System and method for combining laser arrays for digital outputs
US9042421B2 (en) 2010-10-18 2015-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Surface emitting laser, surface emitting laser array, and optical apparatus having surface emitting laser array
US11095365B2 (en) 2011-08-26 2021-08-17 Lumentum Operations Llc Wide-angle illuminator module
JP2013073081A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Casio Comput Co Ltd 光源装置、及び、プロジェクタ
AU2013219966B2 (en) 2012-02-15 2015-04-02 Apple Inc. Scanning depth engine
US9329080B2 (en) 2012-02-15 2016-05-03 Aplle Inc. Modular optics for scanning engine having beam combining optics with a prism intercepted by both beam axis and collection axis
CN104221058B (zh) 2012-03-22 2017-03-08 苹果公司 装有万向接头的扫描镜阵列
US9335220B2 (en) 2012-03-22 2016-05-10 Apple Inc. Calibration of time-of-flight measurement using stray reflections
US20160146939A1 (en) 2014-11-24 2016-05-26 Apple Inc. Multi-mirror scanning depth engine
US10247812B2 (en) 2012-03-22 2019-04-02 Apple Inc. Multi-mirror scanning depth engine
US9715107B2 (en) 2012-03-22 2017-07-25 Apple Inc. Coupling schemes for gimbaled scanning mirror arrays
WO2013140308A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Primesense Ltd. Diffraction-based sensing of mirror position
JP5926642B2 (ja) * 2012-07-24 2016-05-25 日本放送協会 発光素子および発光素子アレイ
CN104520750B (zh) 2012-07-26 2018-02-23 苹果公司 双轴式扫描镜
JP5949931B2 (ja) * 2012-10-05 2016-07-13 株式会社村田製作所 光センサ
JP2016146417A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体発光装置及びそれを用いた距離計測装置並びに距離計測装置の駆動方法
CN109313287B (zh) * 2016-06-09 2021-07-09 3M创新有限公司 显示***和光导
JP7128433B2 (ja) * 2017-10-11 2022-08-31 ウシオ電機株式会社 光照射装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066538A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Hamamatsu Photonics Kk 面発光レーザ光源の製造方法及び面発光レーザ光源
JP2009135312A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Denso Corp 半導体レーザ装置および半導体レーザレーダ装置。
WO2012096203A1 (ja) * 2011-01-12 2012-07-19 シャープ株式会社 照明装置および表示装置
CN102736384A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 卡西欧计算机株式会社 光源装置和投影仪
CN102866500A (zh) * 2011-07-06 2013-01-09 索尼公司 照明光学***和图像显示设备
WO2014175901A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 Joseph John R Microlenses for multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation
WO2015064073A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
JP2016127022A (ja) * 2014-12-25 2016-07-11 日亜化学工業株式会社 光源装置

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Publication number Publication date
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