JP7632030B2 - 発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 - Google Patents
発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7632030B2 JP7632030B2 JP2021074493A JP2021074493A JP7632030B2 JP 7632030 B2 JP7632030 B2 JP 7632030B2 JP 2021074493 A JP2021074493 A JP 2021074493A JP 2021074493 A JP2021074493 A JP 2021074493A JP 7632030 B2 JP7632030 B2 JP 7632030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- emitting
- thyristor
- gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0261—Non-optical elements, e.g. laser driver components, heaters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S17/894—Three-dimensional [3D] imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a two-dimensional [2D] array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
- G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/484—Transmitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
- G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0428—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
- H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
- H01S5/02345—Wire-bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/06216—Pulse modulation or generation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
- H01S5/18311—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation
- H01S5/18313—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation by oxidizing at least one of the DBR layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本発明は、アレイ化した複数の発光素子の点灯や消灯を同期させて動作させることを目的とする。
請求項2に記載の発明は、前記サイリスタの最上層は、複数の前記孔部の間を介し、複数の発光素子間で共通の層としてつながる請求項1に記載の発光部品である。
請求項3に記載の発明は、前記サイリスタは、前記孔部を介して酸化され、前記発光層を流れる電流を狭窄する電流狭窄層を備える請求項1に記載の発光部品である。
請求項4に記載の発明は、前記孔部は、当該孔部の箇所において、少なくとも前記ゲート電極の下面の位置に達する深さを有する請求項1に記載の発光部品である。
請求項5に記載の発明は、前記孔部は、サイリスタ構造を有する前記発光素子の各層のうち、最下層の位置までさらに達する深さを有する請求項4に記載の発光部品である。
請求項6に記載の発明は、複数の前記孔部は、当該孔部を介して酸化され、発光層を流れる電流を狭窄する電流狭窄層を円形状に形成するために、前記発光素子が光を出射する出射口の周囲に円形状に予め定められた間隔を有して配列する請求項5に記載の発光部品である。
請求項7に記載の発明は、基板と、前記基板上に設けられ、当該基板の面と交差する方向に光を出射する複数の発光素子と、複数の前記発光素子のそれぞれの周囲に配される複数の第1孔部と、複数の前記発光素子のそれぞれに電気的に接続し、複数の当該発光素子の点灯および消灯をともに行うように制御するゲート電極と、を備え、前記発光素子上に積層されたサイリスタをさらに備え、前記サイリスタは、複数の前記第1孔部と同じ位置に第2孔部を有し、前記サイリスタのゲート層は、複数の前記第2孔部の間を介し、複数の発光素子間で共通の層としてつながるとともに前記ゲート電極と電気的に接続する発光部品である。
請求項8に記載の発明は、前記サイリスタは、前記発光素子上にトンネル接合層または金属的な導電性を有するIII-V族化合物層を介して、積層されている請求項7に記載の発光部品である。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8の何れか1項に記載の発光部品が、主走査方向に列状に配される発光部品列と、前記発光部品を駆動する信号を入出力するための駆動手段と、を備える発光素子アレイチップである。
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至8の何れか1項に記載の発光部品と、前記発光部品から光が照射された対象物から、反射光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光に関する情報を処理して、前記発光部品から対象物までの距離、または当該対象物の形状を計測する処理部と、を備える光計測装置である。
請求項2に記載の発明によれば、スイッチングの効率が向上する。
請求項3に記載の発明によれば、光を出射する出射口に対し電流を流すことができる。
請求項4に記載の発明によれば、複数の発光素子のそれぞれの発光点を分離しやすくなる。
請求項5に記載の発明によれば、複数の発光素子のそれぞれの発光点をさらに分離しやすくなる。
請求項6に記載の発明によれば、出射口を円形に近づけることができる。
請求項7に記載の発明によれば、発光層と転送サイリスタとを分離することができる。
請求項8に記載の発明によれば、発光素子の駆動のための電圧を低減できる。
請求項9に記載の発明によれば、アレイ化した複数の発光素子の点灯や消灯を同期させて動作させることができる発光素子アレイチップを提供できる。
請求項10に記載の発明によれば、発光素子を並列点灯させた光計測装置が得られる。
なお、以下では、アルミニウムをAlとするなど、元素記号を用いて表記する。
図1は、発光部品10の回路構成を説明する等価回路図である。以下において説明する各素子は、端子(φ1端子、φ2端子、Vgk端子、φI端子)を除き、発光部品10上のレイアウト(後述する図2参照)に基づいて配置されている。そして、基板80の裏面に設けられたVsub端子を、基板80の外に引き出して示している。
また、発光部品10は、転送サイリスタT1~T128をそれぞれ番号順に2つをペアにして、それぞれのペアの間に結合ダイオードD1~D127(区別しない場合は、結合ダイオードDと表記する。)を備える。
さらに、発光部品10は、電源線抵抗Rg1~Rg128(区別しない場合は、電源線抵抗Rgと表記する。)を備える。
ここでは、転送サイリスタT1~T128、電源線抵抗Rg1~Rg128、結合ダイオードD1~D127、スタートダイオードSD、電流制限抵抗R1、R2により駆動部101が構成される。
なお、後述する図2(b)に示すように、面発光レーザ素子VCSEL1~VCSEL128、転送サイリスタT1~T128、電源線抵抗Rg1~Rg128、結合ダイオードD1~D127、スタートダイオードSD、電流制限抵抗R1、R2は、基板80上に列状に配列される。
面発光レーザ素子VCSELなどの数は、上記に限らず、予め定められた個数とすればよい。そして、転送サイリスタTの数は、面発光レーザ素子VCSELの数より多くてもよい。
なお、面発光レーザ素子VCSEL、結合ダイオードD、スタートダイオードSD、転送サイリスタTは、電極として構成されたアノード端子、ゲート端子、カソード端子を必ずしも備えない場合がある。よって、以下では、端子を略して表記する場合がある。
面発光レーザ素子VCSEL、転送サイリスタTのそれぞれのアノードは、発光部品10の基板80に接続される(アノードコモン)。
これらのアノードは、基板80の裏面に設けられたVsub端子である裏面電極89(後述の図2(b)参照)を介して電源ライン200aに接続される。この電源ライン200aは、基準電位供給部160から基準電位Vsubが供給される。
なお、この接続はp型の基板80を用いた際の構成であり、n型の基板を用いる場合は極性が逆となり、不純物を添加していないイントリンシック(i)型の基板を用いる場合には、基板の駆動部101及び発光部102が設けられる側に、基準電位Vsubを供給する電源ライン200aと接続される端子が設けられる。
一方、転送サイリスタTの配列に沿って、偶数番号の転送サイリスタT2、T4、…のカソードは、第2転送信号線73に接続されている。そして、第2転送信号線73は、電流制限抵抗R2を介してφ2端子に接続されている。このφ2端子には、第2転送信号ライン202が接続され、転送信号発生部120から第2転送信号φ2が送信される。
図2は、本実施の形態が適用される発光部品10の平面レイアウト図及び断面図の一例である。また、図3は、本実施の形態が適用される発光部品10における、面発光レーザ素子VCSELの拡大図である。
なお、以後、説明の便宜上、図中上側を、上側、図中下側を下側と言うことがあるが、実際に設置される向きとして、上側、下側になるとは限らない。
このうち、図2(a)は、発光部品10の平面レイアウト図、図2(b)は、図2(a)のIIB-IIB線での断面図である。図2(a)において、紙面の右方向がx方向、紙面の上方向がy方向、紙面の表面方向がz方向である。そして、平面とは、紙面の表面側(z方向)から見た面である。よって、図2(b)において、紙面の左方向がz方向、紙面の上方向がy方向である。
p型の基板80(基板80)上に、面発光レーザ素子VCSEL、転送サイリスタT、結合ダイオードD1、電源線抵抗Rg1を構成するp型のDBR構造のアノード(DBR)層81(pDBR層81)、n型のゲート層82(nゲート層82)、発光層83、p型のゲート層84(pゲート層84)、n型のDBR構造のカソード(DBR)層85(nDBR層85)が順に設けられている。なお、以下では、( )内の表記を用いる。他の場合も同様とする。ここで、pDBR層81、nゲート層82、発光層83、pゲート層84、nDBR層85が積層された半導体層を半導体積層体と表記する。
積層構造体301には、面発光レーザ素子VCSEL1が設けられている。積層構造体302には、転送サイリスタT1及び結合ダイオードD1が設けられている。積層構造体303には、電源線抵抗Rg1が設けられている。積層構造体304には、スタートダイオードSDが設けられている。積層構造体305には電流制限抵抗R1が、積層構造体306には電流制限抵抗R2が設けられている。
そして、発光部品10には、積層構造体301、302、303と同様な積層構造体が、並列して複数形成されている。これらの積層構造体には、面発光レーザ素子VCSEL2、VCSEL3、VCSEL4、…、転送サイリスタT2、T3、T4、…結合ダイオードD2、D3、D4、…等が、積層構造体301、302、303と同様に設けられている。
図2(b)に示すように、積層構造体301に設けられた面発光レーザ素子VCSEL1は、pDBR層81、nゲート層82、発光層83、pゲート層84、nDBR層85から構成されている。
なお、電流狭窄層については、後述する。
なお、同じVCSELに含まれる複数の発光素子Hs同士では、pゲート層84が繋がっている。ただし、一のVCSELに含まれる発光素子Hsと他のVCSELに含まれる発光素子Hsとでは、pゲート層84が繋がらないように、孔56が形成されている。例えば、VCSEL1に含まれる発光素子Hsと、隣接するVCSEL2に含まれる発光素子Hsとでは、pゲート層84が繋がらないように、両者の間に孔56が形成されている。
積層構造体305に設けられた電流制限抵抗R1、積層構造体306に設けられた電流制限抵抗R2は、積層構造体303に設けられた電源線抵抗Rg1と同様に設けられ、それぞれが2個のpオーミック電極(符号なし)間のpゲート層84を抵抗とする。
点灯信号線75は、幹部75aと複数の枝部75bとを備える。幹部75aは面発光レーザ素子VCSELの列方向に延びるように設けられている。枝部75bは幹部75aから枝分かれして、積層構造体301に設けられた面発光レーザ素子VCSEL1のカソード端子であるnオーミック電極321と接続されている。他の面発光レーザ素子VCSELのカソード端子も同様である。
点灯信号線75は、面発光レーザ素子VCSEL1側に設けられたφI端子に接続されている。
一方、第2転送信号線73は、符号を付さない積層構造体に設けられた偶数番号の転送サイリスタTのカソード端子であるnオーミック電極(符号なし)に接続されている。第2転送信号線73は、積層構造体306に設けられた電流制限抵抗R2を介してφ2端子に接続されている。
積層構造体302に設けられたnオーミック電極324(結合ダイオードD1のカソード端子)は、隣接する転送サイリスタT2のゲート端子Gt2であるp型オーミック電極(符号なし)に接続配線79で接続されている。
ここでは説明を省略するが、他の面発光レーザ素子VCSEL、転送サイリスタT、結合ダイオードD等についても同様である。
なお、上記の接続及び構成は、p型の基板80を用いた際のものであり、n型の基板を用いる場合は、極性が逆となる。また、i型の基板を用いる場合は、基板の駆動部101及び発光部102が設けられる側に、基準電位Vsubを供給する電源ライン200aと接続される端子が設けられる。そして、接続及び構成は、p型の基板を用いる場合、n型の基板を用いる場合のどちらかと同様になる。
まず、p型の基板80上に、pDBR層81、nゲート層82、発光層83、pゲート層84、nDBR層85を順にエピタキシャル成長させて、半導体積層体を形成する。ここでは、基板80は、p型のGaAsを例として説明するが、n型のGaAs、不純物を添加していないイントリンシック(i)型のGaAsでもよい。
nDBR層85は、例えば不純物濃度1×1018/cm3である。
なお、基板80には、InP、GaN、InAs、その他III-V族、II-VI材料からなる半導体基板、サファイア、Si、Geなどを用いてもよい。基板を変更した場合、基板上にモノリシックに積層される半導体積層体の材料は、基板の格子定数に略整合(歪構造、歪緩和層、メタモルフィック成長を含む)する材料を用いる。一例として、InAs基板上には、InAs、InAsSb、GaInAsSbなどを使用し、InP基板上にはInP、InGaAsPなどを使用し、GaN基板上又はサファイア基板上には、GaN、AlGaN、InGaNを使用し、Si基板上にはSi、SiGe、GaPなどを使用する。ただし、結晶成長後に他の支持基板に貼りつける場合は、支持基板に対して半導体材料が略格子整合している必要はない。
図4は、本実施の形態が適用される発光部品10における発光素子Hsの拡大図である。図4(a)は、発光素子Hsの平面図、図4(b)は、図4(a)のIVB-IVB線での断面図、図4(c)は、図4(a)のIVC-IVC線での断面図である。
またサイリスタ構造を有する発光素子Hsの各層のうち、最下層の位置まで達する深さを有することがさらに好ましい。即ち、孔部55は、pDBR層81の位置まで達する深さを有することがさらに好ましい。なお、図4(b)では、孔部55は、pDBR層81に達するのみならず、pDBR層81を貫通し、基板80に達した場合を示している。また、孔部55は、pDBR層81を貫通させずに、pDBR層81の位置まで達した部分で止めても良い。そのように構成すると、エッチング時間が短縮される一方、pDBR層81を貫通させると複数の発光素子Hsのそれぞれの発光点を、さらに分離しやすくなる。
このような構成とすることで、p型のオーミック電極331によるスイッチングの効率が向上する。その結果、発光素子Hsを複数個としても、これらが、ほぼ同じ時間で点灯および消灯させることができる。これは、複数の発光素子Hsの点灯および消灯のタイミングを揃えることができる、と言うこともできる。
次に、サイリスタ(面発光レーザ素子VCSEL、転送サイリスタT)の基本的な動作を説明する。サイリスタは、前述したように、アノード端子(アノード)、カソード端子(カソード)、ゲート端子(ゲート)の3端子を有する半導体素子であって、例えば、GaAs、GaAlAs、AlAsなどによるp型の半導体層(pDBR層81、pゲート層84)、n型の半導体層(nゲート層82、nDBR層85)を基板80上に積層して構成されている。つまり、サイリスタは、pnpn構造を成している。ここでは、p型の半導体層とn型の半導体層とで構成されるpn接合の順方向電位(拡散電位)Vdを一例として1.5Vとして説明する。
アノードとカソードとの間に電流が流れていないオフ状態のサイリスタは、しきい電圧より低い電位(絶対値が大きい負の電位)がカソードに印加されるとオン状態に移行(ターンオン)する。ここで、サイリスタのしきい電圧は、ゲートの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた値である。
オン状態になると、サイリスタのゲートは、アノード端子の電位に近い電位になる。ここでは、アノードは0Vであるので、ゲートは、0Vになるとする。また、オン状態のサイリスタのカソードは、アノードの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた電位に近い電位となる。ここでは、アノードは0Vであるので、オン状態のサイリスタのカソードは、-1.5Vに近い電位(絶対値が1.5Vより大きい負の電位)となる。なお、カソードの電位は、オン状態のサイリスタに電流を供給する電源との関係で設定される。
一方、オン状態のサイリスタのカソードに、オン状態を維持するために必要な電位より低い電位(絶対値が大きい負の電位)が継続的に印加され、オン状態を維持しうる電流(維持電流)が供給されると、サイリスタはオン状態を維持する。
次に、発光部品10の動作について説明する。
<タイミングチャート>
図5は、発光部品10の動作を説明するタイミングチャートである。
図5では、発光部品10の面発光レーザ素子VCSEL1~VCSEL5の5個の発光レーザ素子VCSELの点灯(発振)又は非点灯を制御(点灯制御と表記する。)する部分のタイミングチャートを示している。なお、図5では、発光部品10の面発光レーザ素子VCSEL1、VCSEL2、VCSEL3、VCSEL5を点灯させ、面発光レーザ素子VCSEL4を消灯(非点灯)としている。
ここでは、期間T(1)、T(2)、T(3)、…は同じ長さの期間とし、それぞれを区別しないときは期間Tと呼ぶ。
以下では、「H」(0V)及び「L」(-5V)を、「H」及び「L」と省略する場合がある。
第2転送信号φ2は、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」(0V)であって、時刻eで「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。そして、期間T(2)の終了時刻iと時刻jとの間において「L」から「H」に移行する。
第1転送信号φ1と第2転送信号φ2とを比較すると、第2転送信号φ2は、第1転送信号φ1を時間軸上で期間T後ろにずらしたものに当たる。一方、第2転送信号φ2は、期間T(1)において、破線で示す波形及び期間T(2)での波形が、期間T(3)以降において繰り返す。第2転送信号φ2の期間T(1)の波形が期間T(3)以降と異なるのは、期間T(1)は発光部品10が動作を開始する期間であるためである。
ここでは、発光部品10の面発光レーザ素子VCSEL1に対する点灯制御の期間T(1)において、点灯信号φI1を説明する。点灯信号φI1は、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」(0V)であって、時刻cで「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。そして、時刻dで「L」から「H」に移行し、時刻eにおいて「H」を維持する。
時刻aにおいて、発光部品10の信号発生回路110の基準電位供給部160は、基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。電源電位供給部170は、電源電位Vgkを「L」(-5V)に設定する。すると、発光部品10の電源ライン200aは基準電位Vsubの「H」(0V)になり、発光部品10のVsub端子は「H」になる。同様に、電源ライン200bは電源電位Vgkの「L」(-5V)になり、発光部品10のVgk端子は「L」になる(図1参照)。これにより、発光部品10の電源線71は「L」になる(図1参照)。
転送サイリスタTのアノード(pDBR層81)は、「H」に設定されたVsub端子に接続されている。
図5に示す時刻bにおいて、第1転送信号φ1が、「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。これにより発光部品10は、動作を開始する。
第1転送信号φ1が「H」から「L」に移行すると、φ1端子及び電流制限抵抗R1を介して、第1転送信号線72の電位が、「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。すると、転送サイリスタT1に印加されている電圧は-3.3Vであるので、しきい電圧が-3Vである転送サイリスタT1がターンオンする。転送サイリスタT1がターンオンすることで、第1転送信号線72の電位は、転送サイリスタT1のアノードの電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた-3.2Vに近い電位(絶対値が3.2Vより大きい負の電位)になる。
なお、転送サイリスタT3はしきい電圧が-6Vであり、番号が5以上の奇数番号の転送サイリスタTは、しきい電圧が-6.5Vである。転送サイリスタT3及び番号が5以上の奇数番号の転送サイリスタTに印加される電圧は、面発光レーザ素子VCSELに印加される電圧1.7Vを-3.2Vに足した-1.5Vになるので、転送サイリスタT3及び番号が5以上の奇数番号の転送サイリスタTはターンオンしない。
一方、偶数番号の転送サイリスタTは、第2転送信号φ2が「H」(0V)であって、第2転送信号線73が「H」(0V)であるのでターンオンできない。
これにより、面発光レーザ素子VCSEL1のしきい電圧が-1.5V、転送サイリスタT2、面発光レーザ素子VCSEL2のしきい電圧が-3V、転送サイリスタT3、面発光レーザ素子VCSEL3のしきい電圧が-4.5V、転送サイリスタT4、面発光レーザ素子VCSEL4のしきい電圧が-6V、番号が5以上の転送サイリスタT、面発光レーザ素子VCSELのしきい電圧が-6.5Vになる。
しかし、第1転送信号線72は、オン状態の転送サイリスタT1により-1.5Vになっているので、オフ状態の奇数番号の転送サイリスタTはターンオンしない。第2転送信号線73は、「H」(0V)であるので、偶数番号の転送サイリスタTはターンオンしない。点灯信号線75は「H」(0V)であるので、いずれの面発光レーザ素子VCSELも点灯しない。
時刻cにおいて、点灯信号φI1が「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。
点灯信号φI1が「H」から「L」に移行すると、電流制限抵抗RI及びφI端子を介して、点灯信号線75が「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。すると、面発光レーザ素子VCSELに印加される電圧1.7Vを足した-3.3Vが面発光レーザ素子VCSEL1に印加され、しきい電圧が-1.5Vである面発光レーザ素子VCSEL1がターンオンして、面発光レーザ素子VCSEL1が点灯(発光)する。これにより、点灯信号線75の電位が-3.2Vに近い電位になる。なお、面発光レーザ素子VCSEL2はしきい電圧が-3Vであるが、面発光レーザ素子VCSEL2に印加される電圧は、面発光レーザ素子VCSELに印加される電圧1.7Vを-3.2Vに足した-1.5Vになるので、面発光レーザ素子VCSEL2はターンオンしない。
時刻cの直後において、転送サイリスタT1、面発光レーザ素子VCSEL1がオン状態にあって、面発光レーザ素子VCSEL1が点灯(発光)している。
時刻dにおいて、点灯信号φI1が「L」(-5V)から「H」(0V)に移行する。
点灯信号φI1が「L」から「H」に移行すると、電流制限抵抗RI及びφI端子を介して、点灯信号線75の電位が-3.2Vから「H」に移行する。すると、面発光レーザ素子VCSEL1のアノードが「H」になるので、面発光レーザ素子VCSEL1が消灯する(非点灯になる)。面発光レーザ素子VCSEL1の点灯期間は、点灯信号φI1が「H」から「L」に移行した時刻cから、点灯信号φI1が「L」から「H」に移行する時刻dまでの、点灯信号φI1が「L」である期間となる。
時刻dの直後において、転送サイリスタT1がオン状態にある。
時刻eにおいて、第2転送信号φ2が「H」(0V)から「L」(-5V)に移行する。ここで、面発光レーザ素子VCSEL1を点灯制御する期間T(1)が終了し、面発光レーザ素子VCSEL2を点灯制御する期間T(2)が開始する。
第2転送信号φ2が「H」から「L」に移行すると、φ2端子を介して第2転送信号線73の電位が「H」から「L」に移行する。前述したように、転送サイリスタT2は、しきい電圧が-3Vになっているので、ターンオンする。
これにより、ゲート端子Gt2(ゲート端子Gs2)の電位が「H」(0V)、ゲートGt3(ゲートGs3)の電位が-1.5V、ゲートGt4(ゲートGs4)の電位が-3V、ゲートGt5(ゲートGs5)の電位が-4.5Vになる。そして、番号が6以上のゲートGt(ゲートGs)の電位が-5Vになる。
時刻eの直後において、転送サイリスタT1、T2がオン状態にある。
時刻fにおいて、第1転送信号φ1が「L」(-5V)から「H」(0V)に移行する。
第1転送信号φ1が「L」から「H」に移行すると、φ1端子を介して第1転送信号線72の電位が「L」から「H」に移行する。すると、オン状態の転送サイリスタT1は、アノード及びカソードがともに「H」になって、ターンオフする。
すると、ゲートGt1(ゲートGs1)の電位は、電源線抵抗Rg1を介して、電源線71の電源電位Vgk(「L」(-5V))に向かって変化する。これにより、結合ダイオードD1が電流の流れない方向に電位が加えられた状態(逆バイアス)になる。よって、ゲートGt2(ゲートGs2)が「H」(0V)である影響は、ゲートGt1(ゲートGs1)には及ばなくなる。すなわち、逆バイアスの結合ダイオードDで接続されたゲートGtを有する転送サイリスタTは、しきい電圧が-6.5Vになって、第1転送信号φ1又は第2転送信号φ2が「L」(-5V)になっても、ターンオンしなくなる。
時刻fの直後において、転送サイリスタT2がオン状態にある。
時刻gにおいて、点灯信号φI1が「H」(0V)から「L」(-5V)に移行すると、時刻cでの面発光レーザ素子VCSEL1と同様に、面発光レーザ素子VCSEL2がターンオンして、面発光レーザ素子VCSEL2が点灯(発光)する。
そして、時刻hにおいて、点灯信号φI1が「L」(-5V)から「H」(0V)に移行すると、時刻dでの面発光レーザ素子VCSEL1と同様に、面発光レーザ素子VCSEL2がターンオフして、面発光レーザ素子VCSEL2が消灯する。
さらに、時刻iにおいて、第1転送信号φ1が「H」(0V)から「L」(-5V)に移行すると、時刻bでの転送サイリスタT1又は時刻eでの転送サイリスタT2と同様に、しきい電圧が-3Vの転送サイリスタT3がターンオンする。時刻iで、面発光レーザ素子VCSEL2を点灯制御する期間T(2)が終了し、面発光レーザ素子VCSEL3を点灯制御する期間T(3)が開始する。
以降は、これまで説明したことの繰り返しとなる。
そして、オン状態の転送サイリスタTのゲートGtにゲートGsが接続された面発光レーザ素子VCSELは、しきい電圧が-1.5Vであるので、点灯信号φIが「H」(0V)から「L」(-5V)に移行するとターンオンし、面発光レーザ素子VCSELが点灯(発光)する。
なお、「H」(0V)の点灯信号φIは、面発光レーザ素子VCSELをオフ状態に維持するとともに、面発光レーザ素子VCSELを非点灯に維持する。すなわち、点灯信号φIは、面発光レーザ素子VCSELの点灯(発光)/非点灯(非発光)を設定する。
このように、画像データに応じて点灯信号φIを設定して、各面発光レーザ素子VCSELの点灯又は非点灯を制御する。
上記実施の形態においては、サイリスタ構造の内部に発光層83がある場合の面発光レーザー素子VCSELを示したが、サイリスタ構造と発光層83とを分けて構成しても良い。ここでは、サイリスタ構造と、以下に説明する発光層92を分けた場合で、発光層92の上下の部分を、上側DBR層および下側DBR層として構成した面発光レーザー素子VCSELについて説明する。
pアノード層95、nゲート層96、pゲート層97、nカソード層98の表記は、設定サイリスタSを構成する場合の機能(働き)に対応させている。すなわち、pアノード層95はアノード、nゲート層96、pゲート層97はゲート、nカソード層98はカソードとして機能する。
具体的には、pアノード(DBR)層91は、下側pアノード(DBR)層91a、電流狭窄層91b、上側pアノード(DBR)層91cを順に積層して構成されている。
図6(b)、(c)に示すように、出射口50における電流通過部αを除いて、電流狭窄層91bは、隣接する孔部55間及び積層構造体301の外側側面から酸化される。
図7(a)のエネルギーバンド図に示すように、図6のnオーミック電極321と裏面電極89との間に、面発光レーザ素子VCSELと設定サイリスタSとが順バイアスになるように電圧を印加すると、トンネル接合層94のn++層94aとp++層94bとの間が逆バイアスになる。
一方、図7(b)に示すように、トンネル接合層94(トンネル接合)は、逆バイアス(-V)されると、p++層94b側の価電子帯(バレンスバンド)の電位Evが、n+層94a側の伝導帯(コンダクションバンド)の電位Ecより上になる。そして、p+
層94bの価電子帯(バレンスバンド)から、n++層94a側の伝導帯(コンダクションバンド)に電子がトンネルする。そして、逆バイアス電圧(-V)が増加するほど、電子がトンネルしやすくなる。すなわち、図7(c)に示すように、トンネル接合層94(トンネル接合)は、逆バイアスにおいて、電流が流れやすい。
設定サイリスタSは、接続された転送サイリスタTがターンオンしてオン状態になると、オン状態への移行が可能な状態になる。そして、点灯信号φIが「L」になると、設定サイリスタSがターンオンしてオン状態になるとともに、面発光レーザ素子VCSELを点灯させる(点灯を設定する)。
これに対して、同様にIII-V族化合物であるInNの格子定数は、閃亜鉛鉱構造において約5.0Å、InAsの格子定数は、約6.06Åである。よって、InNとInAsとの化合物であるInNAsの格子定数は、GaAsなどの5.6Å~5.9Åに近い値になりうる。
また、III-V族化合物であるInSbの格子定数は、約6.48Åである。よって、InNの格子定数は、約5.0Åであるので、InSbとInNとの化合物であるInNSbの格子定数は、GaAsなど5.6Å~5.9Åに近い値になりうる。
また、電流狭窄層は、上述した例では、pDBR層81、91に設けたが、発光層83、92以外であれば、何れの層に設けてもよい。ただし、n型の層よりもp型の層に設けることが好ましい。また、発光層83、92により近い層に設けることが好ましい。
変形例2では、上記発光部品10を使用して発光チップCとする。つまり、上記発光部品10の構成を実装し、チップ状とする。そして、さらにこの発光チップCを列状に配して発光装置65とする場合について説明する。
図8に例として示す発光装置65では、光源部として、回路基板上に、40個の発光素子アレイチップの一例としての発光チップC1~C40(区別しない場合は、発光チップCと表記する。)が、X方向に二列に千鳥状に配置して構成されている。発光チップC1~C40の構成は同じであってよい。
本明細書では、「~」は、番号によってそれぞれが区別された複数の構成要素を示すもので、「~」の前後に記載されたもの及びその間の番号のものを含むことを意味する。例えば、発光チップC1~C40は、発光チップC1から番号順に発光チップC40までを含む。
そして、発光装置65は、発光チップCを駆動する信号発生回路110を搭載している。信号発生回路110は、発光チップCを駆動する信号を入出力するための駆動手段の一例である。信号発生回路110は、例えば集積回路(IC)などで構成されている。なお、発光装置65が信号発生回路110を搭載していなくともよい。このときは、信号発生回路110は、発光装置65の外部に設けられ、発光チップCを制御する制御信号などを、ケーブルなどを介して供給する。ここでは、発光装置65は信号発生回路110を備えるとして説明する。
発光チップCは、表面形状が矩形である基板80の表面において、長辺の一辺に近い側に長辺に沿って列状に設けられた複数の面発光レーザ素子VCSEL(面発光レーザ素子VCSEL1~VCSEL128)を含んで構成される発光部102を備える。複数の面発光レーザ素子VCSELは、主走査方向に列状に配される発光部品列の一例である。さらに、発光チップCは、基板80の表面の長辺方向の両端部に、各種の制御信号等を取り込むための複数のボンディングパッドである端子(φ1端子、φ2端子、Vgk端子、φI端子)を備える。なお、これらの端子は、基板80の一端部からφI端子、φ1端子の順に設けられ、基板80の他端部からVgk端子、φ2端子の順に設けられている。そして、発光部102は、φ1端子とφ2端子との間に設けられている。さらに、基板80の裏面にはVsub端子として裏面電極89(図2参照)が設けられている。ここで、基板80の表面において、面発光レーザ素子VCSEL1~VCSEL128の配列の方向をx方向、x方向と直交する方向をy方向とする。
前述したように、発光装置65の回路基板には、信号発生回路110及び発光チップC1~C40が搭載され、信号発生回路110と発光チップC1~C40とを接続する配線(ライン)が設けられている。
信号発生回路110には、各種のデータ及び制御信号が入力される。信号発生回路110は、これらの各種のデータ及び制御信号に基づいて、データの並び替えや光量の補正等を行う。
そして、信号発生回路110は、各種の制御信号に基づき、発光チップC1~C40に、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2を送信する転送信号発生部120を備える。
そしてまた、信号発生回路110は、各種の制御信号に基づき、発光チップC1~C40に、点灯信号φI1~φI40(区別しない場合は、点灯信号φIと表記する。)をそれぞれ送信する点灯信号発生部140を備える。
さらにまた、信号発生回路110は、発光チップC1~C40に電位の基準となる基準電位Vsubを供給する基準電位供給部160、発光チップC1~C40の駆動のための電源電位Vgkを供給する電源電位供給部170を備える。
奇数番号の発光チップC1、C3、C5、…は、それぞれの基板80の長辺方向に間隔を設けて一列に配列されている。偶数番号の発光チップC2、C4、C6、…も、同様にそれぞれの基板80の長辺の方向に間隔を設けて一列に配列されている。そして、奇数番号の発光チップC1、C3、C5、…と偶数番号の発光チップC2、C4、C6、…とは、発光チップCに設けられた発光部102側の長辺が向かい合うように、互いに180°回転した状態で千鳥に配列されている。そして、発光チップC間においても面発光レーザ素子VCSELが主走査方向(X方向)に予め定められた間隔で並ぶように位置が設定されている。なお、図9(b)の発光チップC1~C40に、図9(a)に示した発光部102の面発光レーザ素子VCSELの並び(面発光レーザ素子VCSEL1~VCSEL128の番号順)の方向を矢印で示している。
回路基板には、発光チップCの基板80の裏面に設けられたVsub端子である裏面電極89(図2参照)に接続され、基準電位Vsubを供給する電源ライン200aが設けられている。
そして、回路基板には、発光チップCに設けられたVgk端子に接続され、駆動のための電源電位Vgkを供給する電源ライン200bが設けられている。
上記した発光装置65は、光計測に用いうる。
図10は、発光装置65を用いた光計測装置1を説明する図である。
光計測装置1は、上記した発光装置65と、光を受光する受光部11と、データを処理する処理部12とを備える。そして、光計測装置1に対向して計測対象物(対象物)13が置かれている。なお、図10において、計測対象物13は、一例として人である。そして、図10は、上方から見た図である。
光計測装置1の処理部12は、発光装置65を制御し、光を出射させる。すると、処理部12は、発光装置65が光を出射したタイミング(時刻)と、受光部11が計測対象物13からの反射光を受光したタイミング(時刻)との時間差から、発光装置65から出射されてから、計測対象物13に反射して、受光部11に到達するまでの光路長を算出する。発光装置65及び受光部11の位置やこれらの間隔は予め定められている。よって、処理部12は、発光装置65、受光部11からの距離又は基準とする点(基準点)から、計測対象物13までの距離を計測(算出)する。なお、基準点とは、発光装置65及び受光部11から予め定められた位置に設けられた点(ポイント)である。
この方法を、計測対象物13上の複数の点(ポイント)に対して行えば、計測対象物13の三次元的な形状が計測される。前述したように、発光装置65からの出射光は、計測対象物13に照射される。そして、計測対象物13における発光装置65との距離が短い部分からの反射光が、いち早く受光部11に入射する。上記した二次元画像を取得する撮像デバイスを用いた場合、フレーム画像には、反射光が到達した部分に輝点が記録される。一連の複数のフレーム画像において記録された輝点から、それぞれの輝点に対して、光路長が算出される。そして、発光装置65、受光部11からの距離又は基準とする点(基準点)からの距離が算出される。つまり、計測対象物13の三次元形状が算出される。
上記した発光装置65は、画像を形成する画像形成に用いうる。
図11は、発光装置65を用いた画像形成装置2を説明する図である。
画像形成装置2は、上記した発光装置65と、駆動制御部21と、光を受光するスクリーン22とを備える。
発光装置65は、前述したように、面発光レーザ素子VCSELを点灯/非点灯に設定する。そして、実線で示すように発光装置65を中心として、上下方向に光の照射方向を移動させつつ、図中左右方向に直線状に光を出射する。即ち、スクリーン22に対し、光を走査させて照射する。これにより、二次元の静止画像(二次元画像)が得られる。そして、画像信号が入力を受け付け、二次元画像が形成されるように、画像信号に基づき発光装置65を駆動する駆動制御部21により、点灯維持期間をフレームとして、順次書き換えることにより、二次元画像の動画像が得られる。これらの二次元状の静止画像や動画像が、スクリーン22に投影される。
Claims (10)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、当該基板の面と交差する方向に光を出射する複数の発光素子と、
複数の前記発光素子のそれぞれの周囲に配される複数の孔部と、
複数の前記発光素子のそれぞれに電気的に接続し、複数の当該発光素子の点灯および消灯をともに行うように制御するゲート電極と、
を備え、
前記発光素子は、サイリスタと、当該サイリスタを構成する層の間に設けられ発光を行う発光層とを備える層構造をなし、
前記サイリスタのゲート層は、複数の前記孔部の間を介し、複数の発光素子間で共通の層としてつながるとともに前記ゲート電極と電気的に接続する発光部品。 - 前記サイリスタの最上層は、複数の前記孔部の間を介し、複数の発光素子間で共通の層としてつながる請求項1に記載の発光部品。
- 前記サイリスタは、前記孔部を介して酸化され、前記発光層を流れる電流を狭窄する電流狭窄層を備える請求項1に記載の発光部品。
- 前記孔部は、当該孔部の箇所において、少なくとも前記ゲート電極の下面の位置に達する深さを有する請求項1に記載の発光部品。
- 前記孔部は、サイリスタ構造を有する前記発光素子の各層のうち、最下層の位置までさらに達する深さを有する請求項4に記載の発光部品。
- 複数の前記孔部は、当該孔部を介して酸化され、発光層を流れる電流を狭窄する電流狭窄層を円形状に形成するために、前記発光素子が光を出射する出射口の周囲に円形状に予め定められた間隔を有して配列する請求項5に記載の発光部品。
- 基板と、
前記基板上に設けられ、当該基板の面と交差する方向に光を出射する複数の発光素子と、
複数の前記発光素子のそれぞれの周囲に配される複数の第1孔部と、
複数の前記発光素子のそれぞれに電気的に接続し、複数の当該発光素子の点灯および消灯をともに行うように制御するゲート電極と、
を備え、
前記発光素子上に積層されたサイリスタをさらに備え、
前記サイリスタは、複数の前記第1孔部と同じ位置に第2孔部を有し、
前記サイリスタのゲート層は、複数の前記第2孔部の間を介し、複数の発光素子間で共通の層としてつながるとともに前記ゲート電極と電気的に接続する発光部品。 - 前記サイリスタは、前記発光素子上にトンネル接合層または金属的な導電性を有するIII-V族化合物層を介して、積層されている請求項7に記載の発光部品。
- 請求項1乃至8の何れか1項に記載の発光部品が、主走査方向に列状に配される発光部品列と、
前記発光部品を駆動する信号を入出力するための駆動手段と、
を備える発光素子アレイチップ。 - 請求項1乃至8の何れか1項に記載の発光部品と、
前記発光部品から光が照射された対象物から、反射光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光に関する情報を処理して、前記発光部品から対象物までの距離、または当該対象物の形状を計測する処理部と、
を備える光計測装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021074493A JP7632030B2 (ja) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 |
| US17/411,337 US12476439B2 (en) | 2021-04-26 | 2021-08-25 | Light-emitting component, light-emitting element array chip, and optical measurement apparatus |
| CN202111043003.XA CN115249942A (zh) | 2021-04-26 | 2021-09-07 | 发光部件、发光元件阵列芯片和光计测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021074493A JP7632030B2 (ja) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022168783A JP2022168783A (ja) | 2022-11-08 |
| JP7632030B2 true JP7632030B2 (ja) | 2025-02-19 |
Family
ID=83694511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021074493A Active JP7632030B2 (ja) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12476439B2 (ja) |
| JP (1) | JP7632030B2 (ja) |
| CN (1) | CN115249942A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023111636A (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-10 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像装置および放射線撮像システム |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294744A (ja) | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2013051255A (ja) | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013175712A (ja) | 2012-01-24 | 2013-09-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 |
| US20170244219A1 (en) | 2016-02-23 | 2017-08-24 | Lumentum Operations Llc | Compact emitter design for a vertical-cavity surface-emitting laser |
| JP2019057648A (ja) | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 積層構造体、発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 |
| JP2019110230A (ja) | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社沖データ | 半導体装置、発光素子チップ、光プリントヘッド、及び画像形成装置 |
| JP2019212742A (ja) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光装置、光計測装置及び画像形成装置 |
| JP2020120018A (ja) | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光装置、光学装置、光計測装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577034B2 (ja) | 1988-03-18 | 1997-01-29 | 日本板硝子株式会社 | 自己走査形発光素子アレイおよびその駆動方法 |
| JP2009286048A (ja) | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 光源ヘッド、及び画像形成装置 |
| CN102460740A (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 住友化学株式会社 | 发光装置以及发光装置的制造方法 |
| KR20160145841A (ko) | 2009-11-17 | 2016-12-20 | 애플 인크. | 로컬 컴퓨팅 환경에서의 무선 전력 이용 |
| JP6924559B2 (ja) * | 2016-05-25 | 2021-08-25 | スタンレー電気株式会社 | 発光ダイオード装置 |
| CN108428707B (zh) * | 2017-02-13 | 2023-08-11 | 富士胶片商业创新有限公司 | 发光部件、发光装置和图像形成装置 |
| JP7073685B2 (ja) * | 2017-11-22 | 2022-05-24 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 |
-
2021
- 2021-04-26 JP JP2021074493A patent/JP7632030B2/ja active Active
- 2021-08-25 US US17/411,337 patent/US12476439B2/en active Active
- 2021-09-07 CN CN202111043003.XA patent/CN115249942A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294744A (ja) | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2013051255A (ja) | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013175712A (ja) | 2012-01-24 | 2013-09-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 |
| US20170244219A1 (en) | 2016-02-23 | 2017-08-24 | Lumentum Operations Llc | Compact emitter design for a vertical-cavity surface-emitting laser |
| JP2019057648A (ja) | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 積層構造体、発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 |
| JP2019110230A (ja) | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社沖データ | 半導体装置、発光素子チップ、光プリントヘッド、及び画像形成装置 |
| JP2019212742A (ja) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光装置、光計測装置及び画像形成装置 |
| JP2020120018A (ja) | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光装置、光学装置、光計測装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115249942A (zh) | 2022-10-28 |
| US20220344908A1 (en) | 2022-10-27 |
| US12476439B2 (en) | 2025-11-18 |
| JP2022168783A (ja) | 2022-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE49953E1 (en) | Light emitting device, optical measurement apparatus, and image forming apparatus | |
| CN108427248B (zh) | 发光部件、发光装置和图像形成装置 | |
| JP6210120B2 (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| CN108780827B (zh) | 发光部件、打印头、图像形成设备和半导体层层叠基板 | |
| JP2020120018A (ja) | 発光装置、光学装置、光計測装置及び画像形成装置 | |
| JP7683255B2 (ja) | 発光装置、光学装置、計測装置及び情報処理装置 | |
| US11769990B2 (en) | Light-emitting element array, light emitting device, optical device, measurement device and information processing apparatus | |
| JP2017174906A (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| CN111095701B (zh) | 发光部件、打印头、图像形成装置以及光照射装置 | |
| JP6332535B2 (ja) | 積層構造体、発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| US12500389B2 (en) | Light-emitting component, light-emitting element array chip, and optical measurement apparatus | |
| JP2019057653A (ja) | 発光部品、プリントヘッド、画像形成装置及び発光部品の製造方法 | |
| CN113451348B (zh) | 发光零件 | |
| JP7059547B2 (ja) | 積層構造体、発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| US12537361B2 (en) | Light-emitting component, light-emitting element array chip, and optical measurement apparatus | |
| JP6222388B1 (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| JP7632030B2 (ja) | 発光部品、発光素子アレイチップおよび光計測装置 | |
| US20220337028A1 (en) | Light-emitting device and measurement device | |
| US20230378370A1 (en) | Light-emitting component, optical measurement device, image forming apparatus, and method for manufacturing light-emitting component | |
| JP2017174907A (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240226 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240920 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241001 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241126 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7632030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |