特許ウォッチ

公開番号2025114385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024009050
出願日2024-01-24
発明の名称発光装置及び計測装置
出願人富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 5/026 20060101AFI20250729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の発光区画を発光状態と非発光状態とに切り替える切替部を基板上の一か所に設ける場合と比べて、切替部から各発光区画までの距離を短くする。
【解決手段】発光装置は、基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光区画を有する発光部と、前記基板上に設けられ、前記発光部の第1の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第1切替部と、前記基板上において前記発光部を挟んで前記第1切替部とは反対側に設けられ、前記発光部の前記第1の発光区画とは異なる第2の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第2切替部とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、複数の発光区画を有する発光部と、
前記基板上に設けられ、前記発光部の第１の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第１切替部と、
前記基板上において前記発光部を挟んで前記第１切替部とは反対側に設けられ、前記発光部の前記第１の発光区画とは異なる第２の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第２切替部と
を備える発光装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１切替部と前記第２切替部とは、配線により接続されており、当該配線が伝える信号により、前記発光部の前記第１の発光区画と前記第２の発光区画とを、発光状態と非発光状態とに順に切り替える請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板は、対向する２つの第１の辺と、当該第１の辺同士を接続し対向する２つの第２の辺とを有する矩形状であり、
前記第１切替部が前記第１の辺の一方に沿って設けられ、前記第２切替部が当該第１の辺の他方に沿って設けられ、前記配線が前記第２の辺の一方に沿って設けられている
請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記基板の前記第２の辺の他方に沿って設けられ、前記発光部に対する電力の供給を受ける端子をさらに備える請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１切替部と前記第１の発光区画との間の電気抵抗、および前記第２切替部と前記第２の発光区画との間の電気抵抗が、前記配線の電気抵抗より大きい請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光部は、複数の前記発光区画が、第１の方向と当該第１の方向に交差する第２の方向とに並ぶことで二次元状に配列されており、当該第１の方向に並ぶ当該発光区画の数が、当該第２の方向に並ぶ当該発光区画の数よりも多く、
前記第１切替部および前記第２切替部は、前記第１の方向に沿って配置されている
請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の発光区画は、前記第１の方向に並び、
前記第２の発光区画は、それぞれの前記第１の発光区画に対し前記第２の方向に並び、
前記第１の発光区画における一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画のうち当該一の発光区画に対し前記第２の方向に並ぶ他の発光区画により光が照射される領域とに重なりがあり、
前記第１切替部および前記第２切替部は、前記一の発光区画と前記他の発光区画とのいずれかを選択して、発光状態に切り替える
請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１の発光区画と前記第２の発光区画とは、出射する光量が異なる請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記第１の発光区画の前記一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画の前記他の発光区画により光が照射される領域とが重なる部分があるように、それぞれの前記発光区画から出射された光を導く光学系をさらに備え、
前記光学系は、それぞれの前記発光区画から出射された光の前記第１の方向への拡散度が、前記第２の方向への拡散度よりも大きい
請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第１の発光区画の前記一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画の前記他の発光区画により光が照射される領域とが重なる部分があるように、それぞれの前記発光区画から出射された光を導く光学系をさらに備え、
前記光学系は、前記第２の方向に対しては光学的に作用せず、前記第１の方向に対しては光学的に作用する請求項７に記載の発光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及び計測装置に関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板と、基板上に設けられそれぞれが発光素子を有する１２個のエリアを有する発光素子部と、発光素子部へ発光状態と非発光状態とに変化させる転送信号を供給する転送回路とを備える発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４２１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の上に複数の発光区画を有する発光装置等では、それぞれの発光区画を発光状態と非発光状態とに切り替える切替部を、基板上の１か所に設ける場合、切替部から発光区画までの距離が長くなる箇所が多くなる場合がある。
本発明は、複数の発光区画を発光状態と非発光状態とに切り替える切替部を基板上の一か所に設ける場合と比べて、切替部から各発光区画までの距離を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板上に設けられ、複数の発光区画を有する発光部と、前記基板上に設けられ、前記発光部の第１の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第１切替部と、前記基板上において前記発光部を挟んで前記第１切替部とは反対側に設けられ、前記発光部の前記第１の発光区画とは異なる第２の発光区画を、発光状態と非発光状態とに切り替える第２切替部とを備える発光装置である。
請求項２に記載の発明は、前記第１切替部と前記第２切替部とは、配線により接続されており、当該配線が伝える信号により、前記発光部の前記第１の発光区画と前記第２の発光区画とを、発光状態と非発光状態とに順に切り替える請求項１に記載の発光装置である。
請求項３に記載の発明は、前記基板は、対向する２つの第１の辺と、当該第１の辺同士を接続し対向する２つの第２の辺とを有する矩形状であり、前記第１切替部が前記第１の辺の一方に沿って設けられ、前記第２切替部が当該第１の辺の他方に沿って設けられ、前記配線が前記第２の辺の一方に沿って設けられている請求項２に記載の発光装置である。
請求項４に記載の発明は、前記基板の前記第２の辺の他方に沿って設けられ、前記発光部に対する電力の供給を受ける端子をさらに備える請求項３に記載の発光装置である。
請求項５に記載の発明は、前記第１切替部と前記第１の発光区画との間の電気抵抗、および前記第２切替部と前記第２の発光区画との間の電気抵抗が、前記配線の電気抵抗より大きい請求項２に記載の発光装置である。
請求項６に記載の発明は、前記発光部は、複数の前記発光区画が、第１の方向と当該第１の方向に交差する第２の方向とに並ぶことで二次元状に配列されており、当該第１の方向に並ぶ当該発光区画の数が、当該第２の方向に並ぶ当該発光区画の数よりも多く、前記第１切替部および前記第２切替部は、前記第１の方向に沿って配置されている請求項１に記載の発光装置である。
請求項７に記載の発明は、前記第１の発光区画は、前記第１の方向に並び、前記第２の発光区画は、それぞれの前記第１の発光区画に対し前記第２の方向に並び、前記第１の発光区画における一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画のうち当該一の発光区画に対し前記第２の方向に並ぶ他の発光区画により光が照射される領域とに重なりがあり、前記第１切替部および前記第２切替部は、前記一の発光区画と前記他の発光区画とのいずれかを選択して、発光状態に切り替える請求項６に記載の発光装置である。
請求項８に記載の発明は、前記第１の発光区画と前記第２の発光区画とは、出射する光量が異なる請求項７に記載の発光装置である。
請求項９に記載の発明は、前記第１の発光区画の前記一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画の前記他の発光区画により光が照射される領域とが重なる部分があるように、それぞれの前記発光区画から出射された光を導く光学系をさらに備え、前記光学系は、それぞれの前記発光区画から出射された光の前記第１の方向への拡散度が、前記第２の方向への拡散度よりも大きい請求項７に記載の発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記第１の発光区画の前記一の発光区画により光が照射される領域と、前記第２の発光区画の前記他の発光区画により光が照射される領域とが重なる部分があるように、それぞれの前記発光区画から出射された光を導く光学系をさらに備え、前記光学系は、前記第２の方向に対しては光学的に作用せず、前記第１の方向に対しては光学的に作用する請求項７に記載の発光装置である。
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置から出射した光が照射された被計測物からの反射光を受光して、当該被計測物に関する情報を取得する取得部とを備える計測装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１、１１の発明によれば、複数の発光区画を発光状態と非発光状態とに切り替える切替部を基板上の一か所に設ける場合と比べて、切替部から各発光区画までの距離を短くすることができる。
請求項２の発明によれば、第１切替部と第２切替部とが接続されていない場合と比べて、第１切替部に接続される発光区画と、第２切替部に接続される発光区画とが意図せず同時に点灯することが抑制される。
請求項３の発明によれば、配線が第２の辺に沿って設けられず裏面などに設けられる場合と比べて、配線が複雑になることを抑制することができる。
請求項４の発明によれば、端子が第２の辺の他方に沿って設けられない場合と比べて、第１の辺が沿う方向における装置の大型化を抑制できる。
請求項５の発明によれば、切替部を基板上の一か所に設ける場合と比べて、電気抵抗が大きい第１切替部、第２切替部と発光区画との間の距離を短くできる。
請求項６の発明によれば、第１切替部と第２切替部とが第２の方向に沿って配置される場合と比べて、それぞれの発光区画と第１切替部または第２切替部との距離を短くすることができる。
請求項７の発明によれば、一の発光区画と他の発光区画とが同じ領域に光を照射することができる。
請求項８の発明によれば、第１の方向に並ぶ領域ごとに、光量を選択して照射することができる。
請求項９の発明によれば、光学系による第１の方向への拡散度が第２の方向への拡散度と同じである場合と比べて、第２の方向では似た領域に光を照射することができる。
請求項１０の発明によれば、光学系が第２の方向に光学的に作用する場合と比べて、光が安定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態が適用される計測装置の一例を示す図である。
本実施形態が適用される光源装置を説明する図であって、光源装置の等価回路を示した図である。
本実施形態が適用される発光チップの平面形状を説明する図であって、発光チップを光が出射される側から見た平面図である。
（ａ）～（ｂ）は、図３に示した発光チップの拡大図である。
発光チップの断面図の一例であって、図４（ａ）のＶ－Ｖ線での断面図である。
光源装置及び発光チップの動作の一例を説明するタイミングチャートである。
実施形態２が適用される発光チップの平面形状を説明する図であって、発光チップを光が出射される側から見た平面図である。
本実施形態の発光チップと光学系との関係を説明する図である。
本実施形態の発光チップと光学系との関係を説明する図である。
発光区画群に属する一の発光区画の照度分布と発光区画群に属する他の発光区画の照度分布との一例を示した図である。
発光部の発光区画から出射された光が照射される照射面の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここでは、発光部品の一例である発光チップ１０を含む光源装置１を、一例として、計測対象である対象物の三次元形状（以下では、３Ｄ形状と表記する。）を計測する計測装置１００に適用する場合を説明する。
【０００９】
［実施形態１］
（計測装置１００）
図１は、本実施形態が適用される計測装置１００の一例を示す図である。
本実施形態の計測装置１００は、対象物の三次元形状を計測する。以下では、三次元形状を３Ｄ形状と表記する。計測装置１００は、光の飛行時間による、いわゆるＴｏＦ（Time of Flight）法に基づいて、３Ｄ形状を計測する装置である。計測装置１００は、発光チップ１０と制御部１２とを備える発光装置の一例としての光源装置１と、三次元センサ５とを備える。以下では、三次元センサ５を３Ｄセンサ５と表記する。ＴｏＦ法では、光源装置１から光が出射されたタイミングから対象物で反射して３Ｄセンサ５が受光するタイミングまでの時間を計測する。そして、３Ｄセンサ５から取得される時間から、対象物までの距離が算出され、対象物の３Ｄ形状が特定される。また、３Ｄ形状を計測することを、三次元計測、３Ｄ計測又は３Ｄセンシングと表記することがある。
【００１０】
光源装置１は、対象物に向けて光を出射する。３Ｄセンサ５は、対象物で反射されて戻ってきた反射光を取得する。３Ｄセンサ５は、ＴｏＦ法により計測した、出射されてから反射光を受光するまでの時間に基づいた対象物までの距離に関する距離情報を出力する。なお、計測装置１００には、計測制御部２００を含んでもよい。計測制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含むコンピュータとして構成され、３Ｄセンサ５から取得した距離情報に基づいて、対象物の３Ｄ形状を特定する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許