表面发射激光装置和电子设备制造方法及图纸

[问题]能够在不影响距离测量的情况下实现小型化。[解决方案]本发明专利技术的这种表面发射激光装置设置有表面发射部，该表面发射部具有设置在基板上的多个发光元件，并且多个发光元件中的一些发光元件用作光接收元件。中的一些发光元件用作光接收元件。中的一些发光元件用作光接收元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面发射激光装置和电子设备


[0001]本公开涉及表面发射激光装置和电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，各种传感器安装在诸如智能电话的便携式信息终端上，并且这些传感器用于执行具有高灵敏度和高质量的成像。在便携式信息终端中内置的相机中，通常使用图像的对比度来执行自动聚焦(AF)。然而，在对象的对比度低的情况下(诸如在暗处)，执行AF需要时间，并且AF精度显著降低。
[0003]因此，使用飞行时间(ToF)方法的距离测量传感器来执行AF的便携式信息终端正在增加(参见专利文献1和2)。在ToF方法中，通过用激光照射对象的定时与接收来自对象的反射光的定时之间的时间差来测量到对象的距离，并且即使在对比度低的情况下(诸如在暗处)，也可以精确地测量到对象的距离。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利申请公开第2019
‑
16615号。
[0007]专利文献2：日本专利申请公开第2019
‑
132640号。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的问题
[0009]然而，在通过ToF方法测量距离的情况下，需要提供检测发光元件发光的定时的光接收元件和接收反射光(即由发光元件发射并被对象反射的光)的光接收元件，并且难以小型化，使得存在不可能安装在诸如智能电话的小型便携式信息终端上的问题。
[0010]专利文献2公开了一种技术，其中检测发光元件发光的定时的光接收元件和接收反射光(即由发光元件发射并被对象反射的光)的光接收元件被集成为一个。然而，如果一旦接收光，则使用雪崩光电二极管的光接收元件需要执行一次消光操作，直到此后可以接收光为止。因此，如果将上述两个光接收元件集成为一个，则存在从短距离接收反射光失败使得距离测量范围变窄的可能性。
[0011]因此，本公开提供了可以缩小尺寸并且不会不利地影响距离测量的表面发射激光装置和电子设备。
[0012]问题的解决方案
[0013]为了解决上述问题，本公开提供一种表面发射激光装置，包括：表面发射部，具有布置在基板上的多个发光元件，多个发光元件中的一些发光元件用作光接收元件。
[0014]可以设置光学系统，该光学系统输出从表面发射部发射的光，
[0015]其中，多个发光元件可以包括：
[0016]第一元件，发光；以及
[0017]第二元件，接收从第一元件发射并被光学系统反射的光。
[0018]可以将正向偏置电压提供给第一元件，并且可以将反向偏置电压提供给第二元件。
[0019]第一元件的阴极和第二元件的阴极可以共同连接，电源电压可以被提供给第一元件的阳极，并且可以从第二元件的阳极输出与接收的光量对应的信号。
[0020]可以设置光源驱动部，该光源驱动部连接到第一元件的阴极和第二元件的阴极，并且切换是否引起与发射光强度对应的电流流到第一元件。
[0021]光源驱动部可以基于指示由第二元件接收的光的光强度的光量信号，在使第一元件发光时能变地控制流过第一元件的电流。
[0022]可以设置电压转换电路，该电压转换电路连接在第二元件的阳极与基准电压节点之间并且生成与由第二元件接收的光的强度对应的电压信号。
[0023]多个发光元件可以布置在基板上彼此交叉的第一方向和第二方向上，并且多个发光元件中的四个角处的四个发光元件可以用作光接收元件。
[0024]多个发光元件可以被分类为分别包括两个或更多个发光元件的多个发光元件组，可以使多个发光元件组中的每个发光元件组以时移方式依次发光，并且包括在不发光的发光元件组中的发光元件可以用作光接收元件。
[0025]多个发光元件组可以通过将分别包括布置在第一方向上的两个或更多个发光元件的发光元件组布置在与第一方向交叉的第二方向上形成多列而形成，可以使多列中的每个发光元件组以时移方式逐列依次发光，并且包括在不发光的列的发光元件组中的发光元件可以用作光接收元件。
[0026]多个发光元件中的一些发光元件可以是测试发光元件，测试发光元件可以布置在基板上与除了一些发光元件之外的发光元件不同的位置处，并且测试发光元件可以用作光接收元件。
[0027]在本公开的一个方面中，可以设置：表面发射部，具有布置在基板上的多个发光元件；光学系统，被配置为输出从表面发射部发射的光；以及控制部，控制多个发光元件的光强度，多个发光元件可以包括发光的第一元件和接收从第一元件发射并被光学系统反射的光的第二元件，并且控制部可以基于由第二元件接收的光的强度控制第一元件的光强度。
[0028]可以设置光量信号生成电路，该光量信号生成电路生成指示由第二元件接收的光的强度的光量信号，并且控制部可以基于光量信号控制第一元件的光强度。
[0029]可以设置电流源，当使第一元件发光时能变地控制流过第一元件的电流，并且控制部可以基于光量信号调节电流源的电流。
[0030]可以设置光源驱动部，该光源驱动部控制是否使第一元件发光，并且在光量信号超过预定基准量的情况下，控制部可以停止第一元件的发光。
[0031]可以设置基准信号生成电路，该基准信号生成电路生成指示第二元件接收光的定时的基准信号。
[0032]可以设置光接收元件和时间测量部，该光接收元件接收从第一元件发射并被对象反射的反射光，该时间测量部基于从光接收元件输出的光接收信号和基准信号检测光接收元件接收反射光的时间与第一元件发光的时间之间的时间差。
[0033]可以设置确定部和警告部，该确定部确定直到第一元件接收光之后经过预定时间为止第二元件是否已经接收光，该警告部当确定部确定直到经过预定时间为止第二元件尚
未接收光时执行预定警告处理。
[0034]可以设置包括表面发光部的第一半导体装置和包括控制部的第二半导体装置，并且光学系统可以布置在第一半导体装置的光输出表面侧。
附图说明
[0035]图1是根据第一实施例的包括表面发射激光装置的距离测量模块的截面图。
[0036]图2是描绘发光部的示意性配置的示意性截面图。
[0037]图3是更详细地描绘图1中的发光部的LDD基板和LD芯片的结构的截面图。
[0038]图4是描绘发光部中的多个发光元件的布置的平面图。
[0039]图5是具有测试发光元件的表面发射激光装置的平面图。
[0040]图6是描绘距离测量模块中的发光部的连接形式的示例的示图。
[0041]图7是描绘根据本实施例的电子设备的内部配置的示例的框图。
[0042]图8是用于描述通过时间测量部测量的飞行时间的示图。
[0043]图9是描绘根据第二实施例的表面发射激光装置的每个发光元件的连接形式的电路图。
[0044]图10是描绘第一发光元件组和第二发光元件组的布置示例的示图。
[0045]图11是添加了积分电路和波形整形电路作为图9的修改示例的电路图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表面发射激光装置，包括：表面发射部，具有布置在基板上的多个发光元件，其中，所述多个发光元件中的一些发光元件用作光接收元件。2.根据权利要求1所述的表面发射激光装置，进一步包括：光学系统，输出从所述表面发射部发射的光，其中，所述多个发光元件包括：第一元件，发光；以及第二元件，接收从所述第一元件发射并被所述光学系统反射的光。3.根据权利要求2所述的表面发射激光装置，其中，将正向偏置电压提供给所述第一元件，并且将反向偏置电压提供给所述第二元件。4.根据权利要求3所述的表面发射激光装置，其中，所述第一元件的阴极与所述第二元件的阴极共同连接，将电源电压提供给所述第一元件的阳极，并且从所述第二元件的阳极输出与接收的光量对应的信号。5.根据权利要求4所述的表面发射激光装置，进一步包括：光源驱动部，连接到所述第一元件的阴极和所述第二元件的阴极，并且切换是否使与发射光强度对应的电流流到所述第一元件。6.根据权利要求5所述的表面发射激光装置，其中，所述光源驱动部基于指示由所述第二元件接收的光的光强度的光量信号，在使所述第一元件发光时能变地控制流过所述第一元件的电流。7.根据权利要求2所述的表面发射激光装置，进一步包括：电压转换电路，连接在所述第二元件的阳极与基准电压节点之间并且生成与由所述第二元件接收的光的强度对应的电压信号。8.根据权利要求1所述的表面发射激光装置，其中，所述多个发光元件布置在所述基板上彼此交叉的第一方向和第二方向上；并且所述多个发光元件中的四个角处的四个发光元件用作所述光接收元件。9.根据权利要求1所述的表面发射激光装置，其中，所述多个发光元件被分类为分别包括两个或更多个发光元件的多个发光元件组，使所述多个发光元件组中的每个发光元件组以时移方式依次发光，并且包括在不发光的发光元件组中的发光元件用作所述光接收元件。10.根据权利要求9所述的表面发射激光装置，其中，所述多个发光元件组通过将分别包括布置在第一方向上的两个或更多个发光元件的发光元件组布置在与所述第一方向交叉的第二方向上形成多列而形成，使所述多列中的发光元件组中的每个发光元件组以时移方式逐列依次发光，并且包括在不发光的列的发光元件组中的发光元件用作所述光接收元件。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤菊文，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：