JP2024081358A - 照明装置及び測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、照射対象物へ極力隙間が生じないように光を照射する照明装置を提供する。
【解決手段】アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、発光部から出射される光ビームの出射方向に配置され、隣接する発光部からの光ビームとの隙間を低減し、光ビームの光強度を均一化する、発光素子の近傍に配置される第１光学部材と、第１光学部材からの発散光を略平行にする第２光学部材と、を有する、照明装置である。
【選択図】図１０

Description

本開示は、照明装置及び測距装置に関する。

光の空間伝搬時間計測（ＴｏＦ: Time of Flight）による距離の測定や物体の形状認識などの用途に利用され、自動車の自動運転システムに不可欠なＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection And Ranging）方式に適用される照明装置に関する開発が進んでいる。係る照明装置の光源として下記の特許文献１には面発光半導体レーザが記載されている。

特開２０１１－６１０８３号公報

このような分野では、照明装置から出射された光ビームが対象物に照射する際に、当該対象物に対して極力隙間がないように光ビームが照射することが望まれる。

本開示は、対象物に対して極力隙間がないように光ビームを照射することが可能な照明装置、及び、当該照明装置を備える測距装置を提供することを目的の一つとする。

本開示は、例えば、
アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
発光部から出射される光ビームの出射方向に配置され、隣接する発光部からの光ビームとの隙間を低減し、光ビームの光強度を均一化する、発光素子の近傍に配置される第１光学部材と、
第１光学部材からの発散光を略平行にする第２光学部材と、
を有する、
照明装置である。

本開示は、例えば
アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
発光素子近傍に、発光部毎に発光領域を広げ、発光部間の非照射領域を低減する光学機能部材を有する照明装置である。
本開示は、上述した照明装置を有する測距装置であってもよい。

本開示で考慮すべき問題についての説明がなされる際に参照される図である。 本開示で考慮すべき問題についての説明がなされる際に参照される図である。 本開示で考慮すべき問題についての説明がなされる際に参照される図である。 本開示で考慮すべき問題についての説明がなされる際に参照される図である。 実施形態に係る測距装置の構成例を説明するための図である。 実施形態に係る発光部の構成例を説明するための図である。 実施形態に係る発光部の駆動回路の構成例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、実施形態に係る発光部の駆動回路の構成例を説明するための図である。 第１の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第１の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第１の実施形態に係る照明装置によって得られる効果の一例を説明する際に参照される図である。 第１の実施形態の変形例を説明する際に参照される図である。 第１の実施形態の変形例を説明する際に参照される図である。 第１の実施形態の変形例を説明する際に参照される図である。 第２の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第２の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第２の実施形態の変形例を説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る照明装置の作用の一例を説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る照明装置の作用の他の例を説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第４の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 自由曲面レンズの一例を示す図である。 第４の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第４の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第５の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第５の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第５の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第６の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する際に参照される図である。 第６の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第６の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 第６の実施形態に係る照明装置の変形例を説明する際に参照される図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。

以下、本開示の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜本開示で考慮すべき問題＞
＜各実施形態で共通する構成＞
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜第３の実施形態＞
＜第４の実施形態＞
＜第５の実施形態＞
＜第６の実施形態＞
＜変形例＞
＜応用例＞
なお、以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。なお、以下の説明において、実質的に同一の機能構成を有するものについては同一の符号を付し、重複説明を適宜省略する。また、図示が煩雑になることを防止するために、一部の構成のみに参照符号を付す場合や、図示を簡略化したり、拡大／縮小する場合もある。

＜本開示で考慮すべき問題＞
始めに、本開示の理解を容易とするために、図１、図２、図３及び図４を参照しつつ、本開示で考慮すべき問題について説明する。図１は、一般的な照明装置（照明装置１）の構成例を示す図である。照明装置１は、例えば、複数の発光部３を有する発光素子２と、発光部３から出射された光ビームＬＢの進行方向に配置されるコリメータレンズ４と、を有する。なお、図１において光ビームＬＢは灰色によって示されており、色が濃くなる箇所は、複数の光ビームＬＢが重なり合うことを示している。光ビームＬＢの色が濃いほど重なりの程度が大きい、すなわち、光強度が大きいことを示す。また、発光部３の略中心から出射方向に延在するラインＯＡは、光ビームＬＢの光軸を示す。このことは、図１以外にも当てはまる。

各発光部３から出射された光ビームＬＢは、コリメータレンズ４により略平行光にされた後、集光される。各光ビームＬＢは、集光された後、照射対象物１０００に対して照射される。

図２は、照射対象物１０００に対して、各発光部３から出射された光ビームＬＢが照射された様子を模式的に示した図である。図３は、図２の一部を拡大して示した図である。図３に示すように、各光ビームＬＢに対応する照射領域ＩＡ間には、光ビームＬＢが照射されない領域である隙間ＧＡが生じている。係る隙間ＧＡは、照明装置１が測距装置として使用される場合には、測距の精度が悪化する要因となり得る。

そこで、光ビームＬＢをデフォーカスさせて照射対象物１０００に照射することで、隙間ＧＡを小さくする方法が考えられる。ここで、デフォーカスとは、例えば、非照射領域の角度（例えば、図１に示す方向から視た角度）をΔθとしたときに、コリメータレンズからの光ビーム（照射ビーム）の発散角度ΔωがΔθ／２を超えた状態を意味する。図４に示すように、光ビームＬＢをデフォーカスさせた場合でも、照射領域ＩＡ間には隙間ＧＡが生じ、この隙間ＧＡに均一に光を照射することができない。また、光ビームＬＢをデフォーカスさせることで照射対象物１０００に対する一様照射（隙間ＧＡが極力無い照射）を行おうとすると、光照射領域外への光広がりが大きくなり光の利用効率が悪くなる。そして、光の利用効率の悪化を防ぐために高い光出力が必要となり、照明装置の大型化、高コスト化、高消費電力化を招来する虞があり、且つ、照明装置の信頼性に対する負荷が大きくなる。また、光照射領域の光強度が下がることで、測距レンジが低下する虞がある。さらに、光照射領域の光強度均一性が下がることで、測距レンジが光照射領域内で異なる虞がある。以上の点を考慮しつつ、本開示について実施形態を参照して詳細に説明する。

＜各実施形態で共通する構成＞
それぞれの実施形態について説明する前に、各実施形態で共通する構成について説明する。

［測距装置の構成例］
図５は、実施形態に係る照明装置（照明装置１０）が適用可能な測距装置（測距装置１００）の構成例を示すブロック図である。測距装置１００は、照射対象物１０００に対して照明光を照射して、その反射光を受光することにより、照射対象物１０００との距離（測距距離）を測定する装置である。測距装置１００は、例えば、ＴｏＦ方式、又は、Structured Light方式を採用している。ＴｏＦ方式は、測距装置から照射した光ビームが照射対象物で反射され、測距装置に戻ってくるまでの時間から距離を算出する方式である。Structured Light方式は、測距装置から照射対象物に光ビームのパターンを照射し、反射され測距装置に戻ってきた光ビームのパターンの歪みから距離を算出する方式である。

測距装置１００は、照明装置１０と、照明装置１０を制御する制御部２００と、受光部２１０と、測距部２２０とを備える。照明装置１０は、制御部２００からの矩形波の発光制御信号ＣＬＫｐに同期して照射光を発生するものである。この発光制御信号ＣＬＫｐは、周期信号であればよく、矩形波に限定されるものではない。例えば、発光制御信号ＣＬＫｐは、サイン波であってもよい。

照明装置１０は、発光素子１１０を有している。また、発光素子１１０は、複数の発光部１２０を有している。詳細は後述するが、複数の発光部１２０は、例えば、発光素子１１０が有する基板の第１主面上にアレイ状に配列されている。

受光部２１０は、照射対象物１０００から反射した反射光を受光して、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期が経過するたびに、その周期内の受光量を検出するものである。この受光部２１０には、複数の画素回路が例えば二次元格子状に配置される。この受光部２１０は、これらの画素回路の受光量に応じた画像データ（フレーム）を測距部２２０に供給する。なお、受光部２１０は、マルチパスによる測距誤差を補正する機能を有していてもよい。

制御部２００は、照明装置１０及び受光部２１０を制御するものである。この制御部２００は、発光制御信号ＣＬＫｐを生成して、照明装置１０および受光部２１０に供給する。

測距部２２０は、画像データに基づいて、照射対象物１０００までの距離をＴｏＦ方式等により測定するものである。この測距部２２０は、画素回路毎に距離を測定して画素毎に物体までの距離を階調値で示すデプスマップを生成する。このデプスマップは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理や、距離に応じてフォーカスレンズの合焦点を求めるオートフォーカス（ＡＦ）処理、車載ＬｉＤＡＲにおける対象物までの距離測定等に用いられる。勿論、本開示に係る照明装置の用途が上述した用途に限定されるものではない。

［発光部の構成例］
次に、発光部１２０の構成例について説明する。実施形態に係る発光部１２０は、例えば面発光レーザであり、より詳しくは、垂直共振器型面発光レーザ（以下、ＶＣＳＥＬとも適宜、称する）である。

発光部１２０は、図６に示すように、第１多層膜反射鏡１５２を含む第１構造Ｓ１と、第２多層膜反射鏡１５７を含む第２構造Ｓ２と、第１及び第２構造Ｓ１、Ｓ２の間に配置された活性層１５４と、第１構造Ｓ１と電気的に接続された第１電極ｅ１と、第２構造Ｓ２と電気的に接続された第２電極ｅ２と、を備える。発光部１２０は、例えばドライバ（不図示）により駆動される。

第１構造Ｓ１は、さらに、第１多層膜反射鏡１５２の活性層１５４側とは反対側に配置された基板１５０と、該基板１５０と第１多層膜反射鏡１５２との間に配置されたコンタクト層１５１と、第１多層膜反射鏡１５２と活性層１５４との間に配置された第１クラッド層１５３とを含む。

第２構造Ｓ２は、さらに、第２多層膜反射鏡１５７と活性層１５４との間に配置された第２クラッド層１５５を備える。第２クラッド層１５５内には、酸化狭窄層１５６が設けられている。

第１及び第２構造Ｓ１、Ｓ２と活性層１５４とを含んで、共振器が構成されている。

第１構造Ｓ１の一部、第２構造Ｓ２及び活性層１５４により第２構造Ｓ２に頂部を有するメサＭが構成されている。メサＭは、発光部の少なくとも一部を構成する。メサＭは、一例として、第１多層膜反射鏡１５２、第１クラッド層１５３、活性層１５４、酸化狭窄層１５６を含む第２クラッド層１５５及び第２多層膜反射鏡１５７を含んで構成されている。メサＭは、例えば多角柱形状であるが、略円柱形状、略楕円柱形状、多角柱形状、円錐台形状、楕円錐台形状、多角錐台形状等の他の形状であってもよい。メサＭの高さ方向は、発光部１２０の積層方向（上下方向）に略一致する。メサＭの直径は、例えば１μｍ～５００μｍである。

発光部１２０は、一例として、基板１５０の裏面（下面）側からレーザ光を出射する。すなわち、発光部１２０は、一例として裏面出射型のＶＣＳＥＬである。勿論、実施形態に係る発光部１２０は、表面出射型のＶＣＳＥＬであってもよい。

（基板）
基板１５０は、一例として、第１導電型（例えばｎ型）の半導体基板（例えばＧａＡｓ基板）からなる。基板１５０の裏面（下面）には、ＡＲコート膜として発光部１２０の出射光（発光部１２０の発振波長λの光）を吸収しない又はほとんど吸収しない薄膜が成膜されている。

（コンタクト層）
コンタクト層１５１は、一例として第１導電型（例えばｎ型）の半導体層（例えばＧａＡｓ層）からなる。コンタクト層１５１は、基板１５０よりも不純物のドープ濃度が高く低抵抗である。

（第１多層膜反射鏡）
第１多層膜反射鏡１５２は、一例として、半導体多層膜反射鏡である。多層膜反射鏡は、分布型ブラッグ反射鏡（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）とも呼ばれる。多層膜反射鏡（分布型ブラッグ反射鏡）の一種である半導体多層膜反射鏡は、光吸収が少なく、高反射率及び導電性を有する。詳述すると、第１多層膜反射鏡１５２は、一例として、第１導電型（例えばｎ型）の半導体多層膜反射鏡であり、屈折率が互いに異なる複数種類（例えば２種類）の半導体層が発振波長の１／４波長の光学厚さで交互に積層された構造を有する。第１多層膜反射鏡１５２の各屈折率層は、第１導電型（例えばｎ型）のＡｌＧａＡｓ系化合物半導体からなる。第１多層膜反射鏡１５２は、第２多層膜反射鏡１５７よりも反射率が僅かに低く設定されている。

（第１クラッド層）
第１クラッド層１５３は、一例として、第１導電型（例えばｎ型）のＡｌＧａＡｓ系化合物半導体からなる。

（活性層）
活性層１５４は、一例として、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体からなる障壁層及び量子井戸層を含む量子井戸構造を有する。この量子井戸構造は、単一量子井戸構造（ＱＷ構造）であってもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）であってもよい。活性層１５４は、後述する、酸化狭窄層１５６の非酸化領域１５６ａ（電流通過部）に対応する領域が発光領域となる。なお、活性層１５４は、トンネルジャンクションを介して積層された複数のＱＷ構造又は複数のＭＱＷ構造を有していてもよい。

（第２クラッド層）
第２クラッド層１５５は、一例として、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＡｓ系化合物半導体からなる。

（酸化狭窄層）
酸化狭窄層１５６は、一例として、ＡｌＡｓからなる非酸化領域１５６ａと、その周囲を取り囲むＡｌＡｓの酸化物（例えばＡｌ_２Ｏ_３）からなる酸化領域１５６ｂとを有する。非酸化領域１５６ａが電流・光通過部として機能し、酸化領域１５６ｂが電流・光閉じ込め部として機能する。

（第２多層膜反射鏡）
第２多層膜反射鏡１５７は、一例として、半導体多層膜反射鏡である。詳述すると、第２多層膜反射鏡１５７は、一例として、第２導電型（例えばｐ型）の半導体多層膜反射鏡であり、屈折率が互いに異なる複数種類（例えば２種類）の半導体層が発振波長の１／４波長の光学厚さで交互に積層された構造を有する。第２多層膜反射鏡１５７の各屈折率層は、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＡｓ系化合物半導体からなる。

（第１及び第２電極）
第１及び第２電極ｅ１、ｅ２は、互いに絶縁された状態で第２構造Ｓ２に設けられている。図６において、第１電極ｅ１は一点鎖線で囲まれた領域であり、第２電極ｅ２は二点鎖線で囲まれた領域である。第１電極ｅ１は、カソード電極として機能し、例えばドライバの陰極（負極）に電気的に接続される。第２電極ｅ２は、アノード電極として機能し、例えばドライバの陽極（正極）に電気的に接続される。

第１及び第２電極ｅ１、ｅ２は、一例として、第２構造Ｓ２の活性層１５４側（下側）とは反対側（上側）に配置されている。詳述すると、第１及び第２電極ｅ１、ｅ２は、一例として、第２構造Ｓ２上に積層方向（上下方向）に並べて配置されている。

第２電極ｅ２は、一例として、第２構造Ｓ２の活性層１５４側とは反対側の表面（詳しくはは第２多層膜反射鏡１５７の上面）に設けられている。第１及び第２電極ｅ１、ｅ２は、絶縁膜１５９を介して積層されている。詳述すると、第１電極ｅ１は、絶縁膜１５９を介して第２電極ｅ２上に配置されている。

第１電極ｅ１は、一例として、第２電極ｅ２よりも小さい。一例として、第２電極ｅ２はメサＭの頂部の外縁部を除く全域に設けられ、第１電極ｅ１はメサＭの頂部の一端部上に設けられている。一例として、第２電極ｅ２は平面視略円形状であり、第１電極ｅ１は平面視略矩形状である。第１電極ｅ１及び第２電極ｅ２の露出した領域は、例えばドライバとフリップチップで接続するための接続領域となる。

第１電極ｅ１は、一部が第１構造Ｓ１と接続された配線１６０の他部（例えば端部）である。配線１６０は、絶縁膜１５８、１５９を介してメサＭに沿って設けられている。すなわち、配線１６０は、第２構造Ｓ２と絶縁されている。配線１６０の一部は、第１構造Ｓ１のメサＭの周辺に露出する面（詳しくはコンタクト層１５１のメサＭの周辺に露出する面）に接している。

（配線）
配線１６０は、一例として、第１コンタクトメタル１６０ａ、第１パッドメタル１６０ｂ及び第１メッキメタル１６０ｃがこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する。

第１コンタクトメタル１６０ａは、コンタクト層１５１のメサＭの周辺に露出する面に接して設けられている。第１コンタクトメタル１６０ａは、例えばＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層がコンタクト層１５１側からこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する。該ＡｕＧｅ層の厚さは例えば２ｎｍ～３００ｎｍである。該Ｎｉ層の厚さは例えば２ｎｍ～３００ｎｍである。該Ａｕ層の厚さは例えば１００ｎｍ～５００ｎｍである。

第１パッドメタル１６０ｂは、例えばＴｉ層、Ｐｔ層及びＡｕ層が第１コンタクトメタル１６０ａ側及びメサＭ側からこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する。該Ｔｉ層の厚さは例えば２ｎｍ～１００ｎｍである。該Ｐｔ層の厚さは例えば２ｎｍ～３００ｎｍである。該Ａｕ層の厚さは例えば１００ｎｍ～１０００ｎｍである。

第１メッキメタル１６０ｃは、例えばＡｕ層で構成される。該Ａｕ層の厚さは、例えば１０００ｎｍ～５０００ｎｍである。第１メッキメタル１６０ｃは、例えば第１パッドメタル１６０ｂを厚く形成することにより第１パッドメタル１６０ｂの断切れを防止でき、且つ、低抵抗化できるのであれば設けられていなくてもよい。

（絶縁膜）
絶縁膜１５８、１５９は、例えばＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の誘電体からなる。各絶縁膜の膜厚は、例えば１０～３００ｎｍである。

（第２電極）
第２電極ｅ２は、一例として、第２コンタクトメタル１６１ａ、第２パッドメタル１６１ｂ及び第２メッキメタル１６１ｃがこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する積層電極１６１の面内方向の少なくとも一部（例えば全部）である。

第２コンタクトメタル１６１ａは、一例として、第２多層膜反射鏡１５７の活性層１５４側とは反対側の面（上面）に接して設けられている。第２コンタクトメタル１６１ａは、例えばＴｉ層、Ｐｔ層及びＡｕ層が第２多層膜反射鏡１５７側からこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する。該Ｔｉ層の厚さは、例えば２ｎｍ～１００ｎｍである。該Ｐｔ層の厚さは、例えば２ｎｍ～３００ｎｍである。該Ａｕ層の厚さは、例えば１００ｎｍ～５００ｎｍである。

第２パッドメタル１６１ｂは、例えばＴｉ層、Ｐｔ層及びＡｕ層が第２コンタクトメタル１６１ａ側からこの順に積層された積層構造（例えば３層構造）を有する。該Ｔｉ層の厚さは、例えば２ｎｍ～１００ｎｍである。該Ｐｔ層の厚さは、例えば２ｎｍ～３００ｎｍである。該Ａｕ層の厚さは、例えば１００ｎｍ～１０００ｎｍである。

第２メッキメタル１６１ｃは、例えばＡｕ層で構成される。該Ａｕ層の厚さは、例えば１０００ｎｍ～５０００ｎｍである。第２メッキメタル１６１ｃは、例えば第２パッドメタル１１１ｂを厚く形成することにより第２パッドメタル１６１ｂの断切れを防止でき、且つ、低抵抗化できるのであれば設けられていなくてもよい。

発光部１２０の動作例について説明する。発光部１２０では、例えばドライバの陽極側から供給され第２電極ｅ２（アノード電極）から流入した電流は、第２多層膜反射鏡１５７を経て酸化狭窄層１５６で狭窄されて活性層１５４に注入される。このとき、活性層１５４が発光し、その光が第１及び第２多層膜反射鏡１５２、１５７の間を活性層１５４で増幅され且つ酸化狭窄層１５６で閉じ込められつつ往復し、発振条件を満たしたときに、基板１５０の裏面からレーザ光として射出される。活性層１５４を経た電流は、第１クラッド層１５３、第１多層膜反射鏡１５２及びコンタクト層１５１を介して第１電極ｅ１（カソード電極）へ至り、該第１電極ｅ１から例えばドライバの陰極側へ流出される。

［発光部の駆動回路の構成例］
図７は、実施形態に係る発光部２０の駆動回路（駆動回路１１０Ａ）の構成例を示す回路図である。

図７は、２次元アレイ状に配置された複数の発光部１２０と、これらの発光部１２０に電気的に接続された複数のトランジスタ２３０とを示している。これらのトランジスタ２３０は、例えば、Ｎ型のＭＯＳトランジスタである。図７は、一例として、９×９個の発光部１２０と、９×９個のトランジスタ２３０とを示している。勿論、発光部１２０及びトランジスタ２３０の数は上記の例に限定されるものではない。

本実施形態の駆動回路１１０Ａはさらに、図７に示すように、第１アノード配線２３１と、第２アノード配線２３２と、第３アノード配線２３３と、複数の第１コンデンサ２４４と、複数の第２コンデンサ２４５と、複数の第３コンデンサ２４６と、第１選択回路２４７と、第２選択回路２４８と、第３選択回路２４９と、複数のカソード配線２５１と、複数のゲート配線２５２とを備えている。

第１アノード配線２３１は、横方向（Ｘ方向）に延びる複数の第１横配線２３１ａと、縦方向（Ｙ方向）に延びる複数の第１縦配線２３１ｂとを含んでいる。同様に、第２アノード配線２３２は、横方向に延びる複数の第２横配線２３２ａと、縦方向に延びる複数の第２縦配線２３２ｂとを含んでいる。同様に、第３アノード配線２３３は、横方向に延びる複数の第３横配線２３３ａと、縦方向に延びる複数の第３縦配線２３３ｂとを含んでいる。図７は、一例として、５本の第１横配線２３１ａと、５本の第１縦配線２３１ｂと、５本の第２横配線２３２ａと、５本の第２縦配線２３２ｂと、５本の第３横配線２３３ａと、５本の第３縦配線２３３ｂとを示している。

第１選択回路２４７は、トランジスタ２４７ａ、２４７ｂを含んでいる。同様に、第２選択回路２４８は、トランジスタ２４８ａ、２４８ｂを含んでいる。同様に、第３選択回路２４９は、トランジスタ２４９ａ、２４９ｂを含んでいる。トランジスタ２４７ａ、２４８ａ、２４９ａは、例えばＰ型のＭＯＳトランジスタである。トランジスタ２４７ｂ、２４８ｂ、２４９ｂは、例えばＮ型のＭＯＳトランジスタである。

図７では、第１～第３アノード配線２３１～２３３を互いに区別するため、第１アノード配線２３１を太い実線で示し、第２アノード配線２３２を太い破線で示し、第３アノード配線２３３を細い実線で示している。

第１アノード配線２３１は、複数の第１横配線２３１ａおよび複数の第１縦配線２３１ｂがメッシュ状に配置された構造を有している。これらの第１横配線２３１ａおよび第１縦配線２３１ｂは、第１横配線２３１ａと第１縦配線２３１ｂとが交差する地点で、互いに電気的に接続されている。同様に、第２アノード配線２３２は、互いに電気的に接続された複数の第２横配線２３２ａおよび複数の第２縦配線２３２ｂを含み、第３アノード配線２３３は、互いに電気的に接続された複数の第３横配線２３３ａおよび複数の第３縦配線２３３ｂを含んでいる。一方、第１～第３アノード配線２３１～２３３は、互いに電気的に絶縁されている。

第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａは、Ｘ方向（横方向）に延び、Ｙ方向（縦方向）に互いに隣接している。第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａは、図７ではＸ方向に直線状に延びているが、Ｘ方向に曲線状に延びていてもよい。即ち、第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａは、折れ曲がり部分を含んでいてもよい。

一方、第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂは、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に互いに隣接している。第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂは、図７ではＹ方向に直線状に延びているが、Ｙ方向に曲線状に延びていてもよい。即ち、第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂも、折れ曲がり部分を含んでいてもよい。

図７は、５組の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａを示している。図７では、１組目、２組目、３組目、４組目、および５組目の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａが、上から下に順に並んでいる。各組では、第１横配線２３１ａと、第２横配線２３２ａと、第３横配線２３３ａが、上から下に順に並んでいる。１組目の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａと、５組目の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａは、９×９個の発光部１２０を挟むように配置されている。２～４組目の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａの各々は、１行（９個）の発光部１２０に沿って配置されている。

図７はさらに、５組の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂを示している。図７では、１組目、２組目、３組目、４組目、および５組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂが、左から右に順に並んでいる。各組では、第１縦配線２３１ｂと、第２縦配線２３２ｂと、第３縦配線２３３ｂが、左から右に順に並んでいる。１組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂと、５組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂは、９×９個の発光部１２０を挟むように配置されている。２～４組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂの各々は、１列（９個）の発光部１２０に沿って配置されている。

各発光部１２０のアノード（上述した第２電極ｅ２）は、第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂのいずれかに電気的に接続されている。例えば、最も左の列の発光部１２０は、２組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂ内の第１縦配線２３１ｂに電気的に接続されている。また、最も右の列の発光部１２０は、４組目の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂ内の第３縦配線２３３ｂに電気的に接続されている。なお、各発光部１２０のアノードは、第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂのいずれかに電気的に接続される代わりに、第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａのいずれかに電気的に接続されてもよい。

各カソード配線２５１は、Ｘ方向に延びており、３つの発光部１２０のカソード（上述した第１電極ｅ１）に電気的に接続されている。具体的には、各カソード配線２５１は、第１縦配線２３１ｂに電気的に接続された１つの発光部１２０と、第２縦配線２３２ｂに電気的に接続された１つの発光部１２０と、第３縦配線２３３ｂに電気的に接続された１つの発光部１２０とに電気的に接続されている。これら３つの発光部１２０は、Ｘ方向に互いに隣接している。図７は、８１個の発光部１２０用の２７本のカソード配線２５１を示している。

各発光部１２０は、対応するアノード配線、即ち、第１～第３アノード配線２３１～２３３のうちのいずれか１本と、対応するカソード配線、即ち、複数のカソード配線２５１のうちのいずれか１本との間に設けられている。各発光部１２０は、対応するアノード配線と対応するカソード配線との間に電流が流れることで、光を出射する。

各ゲート配線２５２は、Ｘ方向に延びており、３つのトランジスタ２３０のゲートに電気的に接続されている。これら３つのトランジスタ２３０のソースは、接地配線（ＧＮＤ）に電気的に接続されており、これら３つのトランジスタ２３０のドレインは、同じ１本のカソード配線２５１に電気的に接続されている。これら３つのトランジスタ２３０は、１つの駆動回路Ｅを形成している。図７は、８１個のトランジスタ２３０用の２７本のゲート配線２５２を示している。

各駆動回路Ｅは、１本のカソード配線２５１を介して、３つの発光部１２０のカソードに電気的に接続されている。各駆動回路（出力段）Ｅは、発光部１２０を駆動させて、発光部１２０から光を発生（出力）させるために用いられる。例えば、ある発光部１２０から光を発生させる場合には、この発光部１２０用の駆動回路Ｅのゲート配線２５２に所定の信号を印加する。これにより、この駆動回路Ｅ内の各トランジスタ２３０のソースとドレインとが導通し、この発光部１２０に電流を流すことが可能となる。この発光部１２０に電流が流れると、この発光部１２０から光が発生する。図７に示す駆動回路１１０Ａは、８１個の発光部１２０用に２７個の駆動回路Ｅを備えている。

第１～第３選択回路２４７～２４９はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａに電気的に接続されている。第１選択回路２４７は、第１アノード配線２３１に電気的に接続された発光部１２０を、光を発生させる発光部１２０として選択するために用いられる。第２選択回路２４８は、第２アノード配線２３２に電気的に接続された発光部１２０を、光を発生させる発光部１２０として選択するために用いられる。第３選択回路２４９は、第３アノード配線２３３に電気的に接続された発光部１２０を、光を発生させる発光部１２０として選択するために用いられる。第１～第３選択回路２４７～２４９はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａの代わりに、第１～第３アノード配線２３１～２３３の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂに電気的に接続されていてもよい。

第１～第３選択回路２４７～２４９によって適宜な発光部１２０が選択されることで、複数の発光部１２０の発光の切替が、個別の発光部１２０毎、又は、所定の領域に属する発光部１２０毎に可能となる。

第１選択回路２４７は、電源配線（ＶＤＤ）に電気的に接続されたソースを有するトランジスタ２４７ａと、接地配線に電気的に接続されたソースを有するトランジスタ２４７ｂとを含んでいる。トランジスタ２４７ａのドレインと、トランジスタ２４７ｂのドレインは、第１アノード配線２３１に電気的に接続されている。第１選択回路２４７は、第１アノード配線２３１を介して、各第１コンデンサ２４４に電気的に接続されている。

トランジスタ２４７ａは、各第１コンデンサ２４４に電荷を蓄積するために用いられる。トランジスタ２４７ｂは、各第１コンデンサ２４４から電荷を放電するために用いられる。トランジスタ２４７ａのゲートに所定の信号を印加すると、各第１コンデンサ２４４に電荷が蓄積される。トランジスタ２４７ｂのゲートに所定の信号を印加すると、各第１コンデンサ２４４から電荷が放電される。よって、本実施形態によれば、第１選択回路２４７により第１～第３コンデンサ２４４～２４６のうちの第１コンデンサ２４４に電荷を選択的に蓄積することで、第１アノード配線２３１に電気的に接続されている各発光部１２０に電流を流すことができる。

第２および第３選択回路２４８、２４９の構造は、図７に示すように、第１選択回路２４７の構造と同様である。よって、本実施形態によれば、第２選択回路２４８により各第２コンデンサ２４５に電荷を蓄積することで、第２アノード配線２３２に電気的に接続されている各発光部１２０に電流を流すことができる。さらに、本実施形態によれば、第３選択回路２４９により各第３コンデンサ２４６に電荷を蓄積することで、第３アノード配線２３３に電気的に接続されている各発光部１２０に電流を流すことができる。

第１～第３コンデンサ２４４～２４６はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３に電気的に接続されている。各第１コンデンサ２４４は、第１アノード配線２３１と電気的に接続された発光部１２０に供給する電荷を蓄積する。各第２コンデンサ２４５は、第２アノード配線２３２と電気的に接続された発光部１２０に供給する電荷を蓄積する。各第３コンデンサ２４６は、第３アノード配線２３３と電気的に接続された発光部１２０に供給する電荷を蓄積する。本実施形態によれば、第１～第３コンデンサ２４４～２４６から各発光部１２０に電荷を供給することで、各発光部１２０に電流を流すことができる。第１～第３コンデンサ２４４～２４６の各々は、第１～第３アノード配線２３１～２３３のいずれかに電気的に接続された一方の電極と、接地配線に電気的に接続された他方の電極とを備えている。

図７に示す駆動回路１１０Ａは、２次元アレイ状に配置された９×９個の発光部１２０を含む。発光部１２０は、図７に示すように、平面視でおおむね正方形となっている。図７に示す駆動回路１１０Ａは、この正方形の４辺の付近に、４組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えている。具体的には、正方形の上辺付近に１組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備え、正方形の右辺付近に２組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備え、正方形の下辺付近に３組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備え、正方形の左辺付近に４組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えている。

１組目や３組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３の第１～第３横配線２３１ａ～２３３ａに電気的に接続されている。一方、２組目や４組目の第１～第３コンデンサ２４４～２４６はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３の第１～第３縦配線２３１ｂ～２３３ｂに電気的に接続されている。その結果、図７に示す第１～第３コンデンサ２４４～２４６はそれぞれ、第１～第３アノード配線２３１～２３３に電気的に接続されている。

各組では、第１～第３コンデンサ２４４～２４６が、時計周りに順に並んでいる。例えば、１組目の第１コンデンサ２４４、第２コンデンサ２４５、および第３コンデンサ２４６はそれぞれ、正方形の上辺付近で左側、中央、および右側に配置されている。また、２組目の第１コンデンサ２４４、第２コンデンサ２４５、および第３コンデンサ２４６はそれぞれ、正方形の右辺付近で上側、中央、および下側に配置されている。その結果、図７に示す４組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６は、正方形の中心に対し対称に配置されている。正方形の中心はおおむね、９×９個の発光部１２０のうちの５行目かつ５列目の発光部１２０の位置に位置している。図７では、４組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６の配置が、４回回転対称（９０度回転対称）となっている。

本実施形態によれば、各発光部１２０と、対応する４つコンデンサとの平均距離を、別の発光部１２０と、対応する４つのコンデンサとの平均距離と近い値に設定することが可能となる。

例えば、左上端の発光部１２０は、上側の第１コンデンサ２４４には近いが、下側の第１コンデンサ２４４からは遠い。一方、右下端の発光部１２０は、右側の第３コンデンサ２４６には近いが、左側の第３コンデンサ２４６からは遠い。よって、左上端の発光部１２０と４つの第１コンデンサ２４４との平均距離は、右下端の発光部１２０と４つの第３コンデンサ２４６との平均距離と近い値となる。これは、その他の７９個の発光部１２０についても同様である。これにより、各発光部１２０と、対応する４つのコンデンサとの間のアノード配線に関し、異なる発光部１２０の配線間のインピーダンスの差を小さくすることが可能となる。

本実施形態の駆動回路１１０Ａは、正方形の４辺のうちの１辺、２辺、または３辺付近のみに、第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えていてもよい。ただし、この場合の第１～第３コンデンサ２４４～２４６も、正方形の中心に対し対称または対称に近い形状に配置することが望ましい。そのため、本実施形態の駆動回路１１０Ａは、正方形の４辺のうちの２辺以上に、第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えていることが望ましい。例えば、正方形の上辺および下辺付近に２組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を配置することで、２回回転対称（１８０度回転対称）の配置を実現することが可能となる。

図８Ａ及び図８Ｂは、実施形態に係る駆動回路１１０Ａの構造を示す断面図および平面図である。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、本実施形態の駆動回路１１０Ａは、チップ２６１と、ドライバ２６２と、実装基板２６３と、４組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６とを備えている。ドライバ２６２は、駆動回路１１０Ａの構成要素を駆動するドライバである。

実装基板２６３は、例えば、上述した基板１５０に対応する基板である。より詳しくは、実装基板２６３は、例えば、絶縁基板２７１と、絶縁膜２７２と、配線層２７３と、絶縁膜２７４と、配線層２７５と、複数の配線（ビア）２７６とを含んでいる。図８Ａに示すドライバ２６２は、例えば、絶縁基板２７１内に設けられている。絶縁膜２７２及び配線層２７３は、絶縁基板２７１の上面に順に形成されている。絶縁膜２７４および配線層２７５は、絶縁基板２７１の下面に順に形成されている。図８Ａに示すチップ２６１は、配線層２７３上に設けられている。各配線２７６は、絶縁基板２７１、絶縁膜２７２、及び、配線層２７３内に形成されており、チップ２６１とドライバ２６２とを電気的に接続している。

第１～第３コンデンサ２４４～２４６の各々は、複数の半田ボール２７７を介して配線層２７３上に配置されており、これらの半田ボール２７７および配線層２７３を介してチップ２６１及びドライバ２６２と電気的に接続されている。

図８Ｂでは、チップ２６１およびドライバ２６２の形状が、平面視で正方形となっている。図８Ｂに示す駆動回路１１０Ａは、チップ２６１の平面形状である正方形の４辺の付近に、４組の第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えている。これら第１～第３コンデンサ２４４～２４６は、この正方形の中心に対し対称に配置されている。なお、図８Ｂに示す駆動回路１１０Ａは、この正方形の４辺のうちの１辺、２辺、または３辺付近のみに、これら第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えていてもよい。ただし、この場合の第１～第３コンデンサ２４４～２４６も、この正方形の中心に対し対称または対称に近い形状に配置することが望ましい。そのため、図８Ｂに示す駆動回路１１０Ａは、この正方形の４辺のうちの２辺以上に、これら第１～第３コンデンサ２４４～２４６を備えていることが望ましい。

図８Ａ及び図８Ｂでは、複数の発光部１２０、複数のトランジスタ２３０、および第１～第３選択回路２４７～２４９（図７参照）が例えば、チップ２６１内またはドライバ２６２内に設けられている。例えば、発光部１２０は、チップ２６１内に設けられている。一方、トランジスタ２３０と第１～第３選択回路２４７～２４９は、チップ２６１内に設けられていてもよいし、ドライバ２６２内に設けられていてもよい。なお、第１～第３コンデンサ２４４～２４６は、チップ２６１上または実装基板２６３上に配置されていてもよい。

以上説明した発光部１２０の構成例や駆動回路１１０Ａの構成例は一例であり、構成が異なる発光部や駆動回路を照明装置１０に適用することも可能である。

＜第１の実施形態＞
次に、照明装置１０の複数の構成例について説明する。照明装置１０は、例えば、アレイ状に配列された複数の発光部１２０を有する発光素子１１０と、発光部１２０から出射される光ビームの出射方向に配置され、隣接する発光部１２０からの光ビームとの隙間を低減し、光ビームの光強度を均一化する、発光素子１１０の近傍に配置される第１光学部材と、第１光学部材からの発散光を略平行にする第２光学部材と、を有する。第１光学部材は、また、第１光学部材は、発光部１２０毎に発光領域を広げ、発光部１２０間の非照射領域を低減する光学機能部材としても機能し得る。なお、発光素子１１０の近傍とは、例えば、発光素子１１０に対して２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下の位置である。

図９及び図１０を参照して、第１の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ａ）の構成例について説明する。図９は、アレイ状に配列された発光部１２０、及び、当該発光部１２０を有する発光素子１１０の一例を示す。図示の例では、発光部１２０が矩形状を成すように配置されているが、これに限定されるものではない。発光部１２０が円形状、楕円形状、多角形状を成すように配置されてもよい。また、図示の発光部１２０の個数も一例であり、発光部１２０の個数は図示された例に限定されるものではない。

図１０に示すように、照明装置１０Ａは、アレイ状に配列された複数の発光部１２０を有する発光素子１１０の他に、第１マイクロレンズアレイ３１１と、第２マイクロレンズアレイ３１２と、コリメータレンズ３１３とを有する。第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２が第１光学部材の一例であり、コリメータレンズ３１３が第２光学部材の一例である。より詳しくは、第１マイクロレンズアレイ３１１が第１レンズ部の一例であり、第２マイクロレンズアレイ３１２が第２レンズ部の一例である。図１０に示すように、発光素子１１０から近い順に、第１マイクロレンズアレイ３１１、第２マイクロレンズアレイ３１２、及び、コリメータレンズ３１３が順に配置される。なお、図１０では７個の発光部１２０が図示されているが、発光部１２０の数は適宜な数とすることができる。このことは他の実施形態についてもあてはまる。

本実施形態に係る発光部１２０は、例えば、表面出射型のＶＣＳＥＬである。第１マイクロレンズアレイ３１１は、発光部１２０から出射される光ビームＬＢを集光する。第２マイクロレンズアレイ３１２は、第１マイクロレンズアレイ３１１の集光後に発散する光ビームＬＢを略平行にする。コリメータレンズ３１３は、第２マイクロレンズアレイ３１２からの発散光を略平行にする。コリメータレンズ３１３を通過した光ビームＬＢは、焦点で集光された後に発散し照射対象物１０００に照射される。

第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２によって、光ビームＬＢによって形成される像の倍率（横倍率）を拡大させることができる。これによって、中間像位置（中間像位置ＩＰ）における光ビームＬＢ間の隙間をなくすことができ、コリメータレンズ３１３より先の照射対象物１０００への光照射では隙間をなくすことができる。なお、中間像位置ＩＰとは、テレセントリックな位置とも称される位置であり、第１光学部材により形成される位置であり、より具体的には、図１０における－Ｚ方向にコリメータレンズ３１３の焦点距離の分、離れた位置である。

第１マイクロレンズアレイ３１１による作用（横倍率を拡大させる作用）によって、発光部１２０の発光面積と中間像位置での像の比率が変わる（後者が大きくなる）。その分、第２マイクロレンズアレイ３１２の焦点距離を第１マイクロレンズアレイ３１１の焦点距離よりも大きくする。すなわち、本実施形態に係る第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２の光学的な特性は異なっている。

図１１は、照明装置１０Ａから出射された光ビームＬＢが照射対象物１０００に照射された状態を模式的に示した図である。図１１では、黒又は灰色の箇所が、光が照射対象物１０００に照射していることを示している。図１１では、理解を容易とするため、第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２がない場合の、個々の発光部１２０による照射領域ＩＡを点線で示している。第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２の作用によって照射範囲を拡大させることができ、照射領域ＩＡ間に存在した隙間（例えば、図３に示した隙間ＧＡ）を低減する（０若しくは領域の大きさが所定以下とする）ことができる。所定以下とは、例えば、照明装置１０Ａが測距装置に対して適用された場合に、照射対象物１０００までの距離を正確に測定できる程度に隙間ＧＡの領域の大きさが小さいことを意味する。例えば、本実施形態によれば、非照射範囲の角度（図１等の方向から視た角度）をΔθとした場合、第１光学部材によってそれぞれの光ビームの片側の照射範囲をそれぞれΔθ／２程度広げることが可能となる。

すなわち、光ビームをデフォーカスさせることなく照射領域ＩＡ間に存在した隙間を低減できる。これにより、光照射領域外への光広がりが抑制されるので光の利用効率が向上する。これにより、光出力を高くする必要がなくなり、照明装置の大型化、高コスト化、高消費電力化を抑制でき、照明装置１０Ａに対する負荷が大きくなってしまうことを抑制できる。また、光照射領域の光強度の低下を抑制できるので、測距レンジの低下や測距レンジのばらつきを抑制できる。なお、これらの効果は、以下に説明する他の実施形態でも同様に得られる。

［第１の実施形態の変形例］
（変形例１）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。図１２は、変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｂ）の構成例を説明するための図である。図１２に示すように、変形例１に係る照明装置１０Ｂは、第１光学部材の一例としてレンズ部材３１４を有する。レンズ部材３１４は、発光素子１１０の近傍に配置される。レンズ部材３１４は、一方の主面に上述した第１マイクロレンズアレイ３１１が形成され、他方の主面に第２マイクロレンズアレイ３１２が形成されることで、第１、第２マイクロレンズアレイ３１１、３１２が一体化されたレンズ部材３１４である。その他の構成要素については、第１の実施形態と同様である。本変形例によれば、第１の実施形態で説明した効果の他に、部品点数を削減できる利点が得られる。

（変形例２）
図１３は、変形例２に係る照明装置（照明装置１０Ｃ）の構成例を説明するための図である。図１３に示すように、照明装置１０Ｃが有する発光素子１１０は、表面出射型のＶＣＳＥＬではなく、裏面出射型のＶＣＳＥＬである実施形態である。例えば、発光素子１１０の基板１５０の第１主面１５０Ａ側に発光部１２０が形成される。そして、発光部１２０からの光ビームＬＢが第１主面１５０Ａとは反対側の第２主面１５０Ｂ側から出射される。

第２主面１５０Ｂ側には、第１マイクロレンズアレイ３１１が形成される。第１マイクロレンズアレイ３１１は、基板１５０に対してオンチップレンズとして一体的に形成される。照明装置１０Ｃによっても第１の実施形態及び変形例１で説明した効果を得ることができる。

（変形例３）
図１４は、変形例３に係る照明装置（照明装置１０Ｄ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｄは、中間像位置ＩＰに拡散板３１５が配置されている点が照明装置１０Ｃと異なる。

第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２により形成されるリレー光学系を用いることで、発光部１２０からの光ビームＬＢの遠視野像（ＦＦＰ（Far Field Pattern））が狭くなる。これにより、同じ光出力における、人の目に対するレーザ安全性が下がる虞がある。

本変形例に係る照明装置１０Ｄでは、第２マイクロレンズアレイ３１２とコリメータレンズ３１３との間、より詳しくは中間像位置ＩＰに、拡散板３１５が配置される。拡散板３１５が配置されることでＦＦＰを広げることができ、レーザ安全性を向上させることができる。また、照明装置１０Ｄの発光素子１１０付近を人が覗いてしまった場合でも、拡散板３１５が配置されることで、人が発光素子１１０を直接視てしまうことを防止できる。これにより照明装置１０Ｄの安全性を向上させることができる。

なお、図１４に示した例は、第２マイクロレンズアレイ３１２と拡散板３１５とが分離していたが、第２マイクロレンズアレイ３１２と拡散板３１５とが基材の両面に形成された１つの光学部品となっていてもよい。

本実施形態に係る拡散板３１５は回折格子であってもよい。係る回折格子としては、例えば、ガラス等の平面に細かい平行スリットを設けた回折格子（Grating）を用いることができる。回折格子により、第２マイクロレンズアレイ３１２を通過した光ビームＬＢが分割して出射される。

（変形例４）
第１マイクロレンズアレイ３１１及び第２マイクロレンズアレイ３１２を構成するマイクロレンズや、コリメータレンズ３１３は、メタレンズ（微小なナノ構造で構成されるデバイス）であってもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の説明において、上述した説明における同一または同質の構成については同一の参照符号を付し、重複した説明が適宜、省略される。また、特に断らない限り、第１の実施形態で説明した事項は第２の実施形態に対して適用することができる。

図１５は、第２の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ｅ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｅは、発光素子１１０及びコリメータレンズ３１３の他に、発光素子１１０の近傍に配置されるロッドレンズアレイ３２０（本実施形態における第１光学部材）を有する。ロッドレンズアレイ３２０は、発光部１２０からの光ビームＬＢの光強度を略均一にする。

図１６に示すように、ロッドレンズアレイ３２０は、例えば、柱状のロッドレンズ３２０Ａを２次元状に貼り合わせた形状を有する。ロッドレンズ３２０Ａの数は発光部１２０の数に対応している。すなわち、所定の発光部１２０から出射された光ビームＬＢは、対応するロッドレンズ３２０Ａの一方の端面から入射するように構成されている。

ロッドレンズ３２０Ａ内に入射した光ビームＬＢは、ロッドレンズ３２０Ａで反射を繰り返した後、入射端面とは反対側の端面から出射される。発光部１２０から出射された光ビームＬＢは、ロッドレンズ３２０Ａ内で反射を繰り返すことで、ランダムで且つ不均一性が改善された（均一化）された光ビームとなる。ロッドレンズアレイ３２０を経由した光ビームＬＢがコリメータレンズ３１３を介して照射対象物１０００に照射される。ロッドレンズアレイ３２０を経由した光ビームＬＢはランダム且つ均一化された光ビームＬＢとなるので、照射対象物１０００に対して隙間なく光を照射することができる。

［第２の実施形態の変形例］
（変形例１）
図１７は、第２の実施形態の変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｆ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｆは、上述した照明装置１０Ｅと同様に、発光素子１１０の近傍に配置されるロッドレンズアレイ３２０を有する。また、ロッドレンズアレイ３２０とコリメータレンズ３１３との間であり、且つ、照明装置１０Ｆのロッドレンズアレイ３２０の近傍に、拡散板３２１が配置される。

拡散板３２１を配置することで、ロッドレンズアレイ３２０だけでなく、拡散板３２１によっても光ビームＬＢの照射範囲を広げることができる。これにより、ロッドレンズアレイ３２０の長さ（光路長）を短くすることができ、照明装置１０Ｆの小型化が可能となる。また、拡散板３２１を配置することで、照明装置１０Ｆの安全性を向上させることができる。

なお、図１７に示した例は、ロッドレンズアレイ３２０と拡散板３２１とが分離していたが、ロッドレンズアレイ３２０の出射面側に拡散板３１５が設けられた１つの光学部品となっていてもよい。

本実施形態に係る拡散板３２１は回折格子であってもよい。係る回折格子としては、例えば、ガラス等の平面に細かい平行スリットを設けた回折格子（Grating）を用いることができる。

＜第３の実施形態＞
図１８は、第３の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ｇ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｇは、発光素子１１０の近傍に配置される回折格子３３０（本実施形態における第１光学部材）を有する。回折格子３３０は、発光部１２０からの光ビームＬＢを回折することで広げる。回折格子３３０の作用により発光素子１１０の光強度分布が大きい場合であっても、照明装置１０Ｇとしては均一な光強度を実現することができる。

回折格子３３０は、１つの発光部１２０に対応するゾーン内で、回折特性が異なる小領域を有している。例えば、図１９に示すように、ある発光部１２０に対応する回折格子３３０のゾーンが５つの小領域（小領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４、及び、ＡＲ５）に分かれており、各小領域の回折特性が異なっている。回折格子３３０は、各小領域によって所定数（本例では５）分割され、当該小領域を通過した光ビームＬＢが中間像位置ＩＰで重なりあうような回折特性を有する。

回折格子３３０としては、例えば、フレネルレンズを用いることができる。中央の小領域ＡＲ３では、照射範囲を全体的に拡大させるフレネルレンズを用いることができる。そして、端部にいくほど、例えば、小領域ＡＲ１では、光ビームＬＢの広がり方向が図面に向かって下向きに向かう回折特性を有する、偏心したフレネルレンズが用いられる。また、例えば、小領域ＡＲ５では、光ビームＬＢの広がり方向が上向きに向かう回折特性を有する、偏心したフレネルレンズが用いられる。

本実施形態によれば、発光部１２０の発光領域内の光ビームＬＢ強度の不均一性が生じても、照射対象物１０００に照射される光ビームＬＢは均一となり、測距レンジの不均一性を抑制することが可能となる。

本実施形態において、中間像位置ＩＰにおいて、それぞれの発光部１２０からの光照射領域が他の発光部１２０からの光照射領域と重なるようになっていてもよい。これにより、例えば、図２０に示すように、１つおきの発光部１２０が発光する制御が行われた場合であっても、照射対象物１０００に隙間なく光ビームＬＢを照射することが可能となる。係る構成によれば、あるグループに属する発光部１２０の発光と、別のグループに属する発光部１２０の発光とを切り替えた場合であっても照射対象物１０００に隙間なく光ビームＬＢを照射することが可能となるとともに、フレームレートを向上させることができる。また、仮に１つの発光部１２０が故障して発光しない場合でも、隣り合う発光部１２０が発光することで、非照射領域が生じることを防ぐこともできる。

［第３の実施形態の変形例］
（変形例１）
図２１は、第３の実施形態の変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｈ）の構成例を説明するための図である。図２１に示すように、発光素子１１０は、裏面出射型のＶＣＳＥＬであってもよい。この場合、上述した回折格子３３０は、発光素子１１０の基板１５０の第２主面１５０Ｂ側にオンチップレンズとして形成されてもよい。

（変形例２）
図２２は、第３の実施形態の変形例２に係る照明装置（照明装置１０Ｉ）の構成例を説明するための図である。図２２に示すように、図２１に示す構成において、回折格子３３０とコリメータレンズ３１３との間に位置する中間像位置ＩＰに、拡散板３３１が配置されてもよい。係る構成によれば、各小領域からの光ビームＬＢの出射方向を均一化することが可能となり、また、レーザ安全性を向上できる。なお、図示はしないが、回折格子３３０と拡散板３３１とが基材の両面に形成された１つの光学部品となっていてもよい。

＜第４の実施形態＞
図２３は、第４の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ｊ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｊは、発光素子１１０の近傍に配置される自由曲面レンズ３４０（本実施形態における第１光学部材）を有する。

図２４は、自由曲面レンズ３４０の一例を示す。自由曲面レンズとは、例えば、結像のために光を屈折させる面が非円弧状で且つ回転対称ではないレンズである。図２４に示すように、自由曲面レンズ３４０の光を屈折させる面には、所望の屈折特性を得るように凹部が形成されている。凹部が形成されることで、光を屈折させる面には凸部が局所的に形成される。上述した回折格子３３０と同様に、自由曲面レンズ３４０は、各小領域毎の屈折特性が異なっている。

発光部１２０からの光ビームＬＢが自由曲面レンズ３４０によって屈折される。これにより第１の実施形態等と同様に、照射対象物１０００に対する隙間のない照射が可能となる。

［第４の実施形態の変形例］
（変形例１）
図２５は、第４の実施形態の変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｋ）の構成例を説明するための図である。図２５に示すように、発光素子１１０は、裏面出射型のＶＣＳＥＬであってもよい。この場合、上述した自由曲面レンズ３４０は、発光素子１１０の基板１５０の第２主面１５０Ｂ側にオンチップレンズとして形成されてもよい。

（変形例２）
図２６は、第４の実施形態の変形例２に係る照明装置（照明装置１０Ｌ）の構成例を説明するための図である。図２６に示すように、図２５に示す構成において、自由曲面レンズ３４０とコリメータレンズ３１３との間に位置する中間像位置ＩＰに拡散板３４１が配置されてもよい。係る構成によれば、各小領域からの光ビームＬＢの出射方向を均一化することが可能となり、また、レーザ安全性を向上できる。なお、図示はしないが、自由曲面レンズ３４０と拡散板３４１とが基材の両面に形成された１つの光学部品となっていてもよい。また、拡散板３４１は回折格子であってもよい。

＜第５の実施形態＞
図２７は、第５の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ｍ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｍは、発光素子１１０の近傍に配置されるメタマテリアル３５０（本実施形態における第１光学部材）を有する。ここで、メタマテリアルとは、人工的に設計された、自然界では存在しない特性を有した物質を意味し、本実施形態では光に対するメタマテリアルを意味する。上述した回折格子３３０と同様に、メタマテリアル３５０は、各小領域毎の屈折特性が異なっている。

発光部１２０からの光ビームＬＢは、メタマテリアル３５０のメタマテリアル面で屈折される。これにより、第１の実施形態等と同様に照射範囲を広げることができる。

（変形例１）
図２８は、第５の実施形態の変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｎ）の構成例を説明するための図である。図２８に示すように、本実施形態に係る発光素子１１０は、裏面出射型のＶＣＳＥＬであってもよい。この場合、上述したメタマテリアル３５０は、発光素子１１０の基板１５０の第２主面１５０Ｂ側にオンチップレンズとして形成されてもよい。

（変形例２）
図２９は、第５の実施形態の変形例２に係る照明装置（照明装置１０Ｐ）の構成例を説明するための図である。図２９に示すように、図２８に示した構成例において、中間像位置ＩＰに拡散板３５１が配置されてもよい。係る構成によれば、各小領域からの光ビームＬＢの出射方向を均一化することが可能となり、また、レーザ安全性を向上できる。なお、図示はしないが、メタマテリアル３５０と拡散板３５１とが基材の両面に形成された１つの光学部品となっていてもよい。拡散板３５１は、回折格子であってもよい。

＜第６の実施形態＞
図３０は、第６の実施形態に係る照明装置（照明装置１０Ｑ）の構成例を説明するための図である。照明装置１０Ｑは、発光素子１１０の近傍に配置される凹レンズアレイ３６０（本実施形態における第１光学部材）を有する。

凹レンズアレイ３６０は、複数の凹レンズ３６０Ａがアレイ状に配列された構成を有する。複数の凹レンズ３６０Ａのそれぞれは、複数の発光部１２０のそれぞれに対して対応するように設けられている。

発光部１２０からの光ビームＬＢは、凹レンズアレイ３６０の凹レンズ３６０Ａで屈折される。これにより、第１の実施形態等と同様に照射範囲を広げることができる。

（変形例１）
図３１は、第６の実施形態の変形例１に係る照明装置（照明装置１０Ｒ）の構成例を説明するための図である。図３１に示すように、中間像位置ＩＰに拡散板３６１が配置されてもよい。係る構成によれば、各小領域からの光ビームＬＢの出射方向を均一化することが可能となり、また、レーザ安全性を向上できる。なお、図示はしないが、凹レンズアレイ３６０と拡散板３６１とが基材の両面に形成された１つの光学部品となっていてもよい。

（変形例２）
図３２は、第６の実施形態の変形例２に係る照明装置（照明装置１０Ｓ）の構成例を説明するための図である。図３２に示すように、本実施形態に係る発光素子１１０は、裏面出射型のＶＣＳＥＬであってもよい。この場合、上述した凹レンズ３６０Ａの凹レンズ面は、発光素子１１０の基板１５０の第２主面１５０Ｂ側にオンチップレンズとして形成されてもよい。

（変形例３）
図３３は、第６の実施形態の変形例３に係る照明装置（照明装置１０Ｔ）の構成例を説明するための図である。図３３に示すように、中間像位置ＩＰに拡散板３６１ではなく回折格子３６２を配置してもよい。回折格子３６２の場合は、拡散板３６１よりも、各小領域からの光ビームの出射方向を均一化するための格子パターンの微細化が容易である。これにより、回折格子３６２の位置ずれによる特性の変化（拡散／回折光分布の変化）が抑制できる。

回折格子３６２としては、例えば、発光素子１１０からの光ビームＬＢを０次とした場合に±７次の回折光を２次元の２方向のマトリックスとして、１５×１５ドットの回折光を生成する回折格子を挙げることができる。回折次数については、±７次や±３次、±２次など、より少ないドット数でもよい。また、正方形や長方形の回折ドットパターンに限定されるものではなく、円状の回折ドットパターンとなるようにしてもよい。円状の場合には、コリメータレンズ３１３のレンズ径を有効活用することができ、光利用効率の向上や、レンズの小型化につながる。

＜変形例＞
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

また、上述した実施形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。また、一実施形態で説明した複数の構成例は互いに組み合わせることや入れ替えることが可能である。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
前記発光部から出射される光ビームの出射方向に配置され、隣接する発光部からの光ビームとの隙間を低減し、光ビームの光強度を均一化する、前記発光素子の近傍に配置される第１光学部材と、
前記第１光学部材からの発散光を略平行にする第２光学部材と、
を有する、
照明装置。
（２）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを集光する第１レンズ部と、前記第１レンズ部の集光後に発散する光ビームを略平行にする第２レンズ部と、を有する、
（１）に記載の照明装置。
（３）
前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とが一体化されている、
（２）に記載の照明装置。
（４）
前記発光素子は基板を有し、
前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記第１レンズ部が形成されている、
（２）に記載の照明装置。
（５）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部からの光ビームの光強度を略均一にするロッドレンズアレイである、
（１）に記載の照明装置。
（６）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる回折格子である、
（１）に記載の照明装置。
（７）
前記回折格子によって、所定の発光部から出射された光ビームが所定数分割され、前記分割された領域からの光ビームが中間像位置にて重なるようにされる、
（６）に記載の照明装置。
（８）
前記発光素子は基板を有し、
前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記回折格子が形成されている、
（６）又は（７）に記載の照明装置。
（９）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる自由曲面レンズである、
（１）に記載の照明装置。
（１０）
前記発光素子は基板を有し、
前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記自由曲面レンズが形成されている、
（９）に記載の照明装置。
（１１）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げるメタマテリアルである、
（１）に記載の照明装置。
（１２）
前記発光素子は基板を有し、
前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記メタマテリアルが形成されている、
（１１）に記載の照明装置。
（１３）
前記第１光学部材により形成される中間像位置に、拡散板又は回折格子が配置される、
（１）から（１２）までの何れかに記載の照明装置。
（１４）
前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる凹レンズであり、
前記凹レンズと前記第２光学部材との間に拡散板が配置される、
（１３）に記載の照明装置。
（１５）
前記発光素子は基板を有し、
前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記凹レンズが形成されている、
（１４）に記載の照明装置。
（１６）
前記発光部は、面発光レーザである、
（１）から（１５）までの何れかに記載の照明装置。
（１７）
前記複数の発光部の発光の切替が、個別の発光部毎、又は、所定の領域に属する発光部毎に可能である、
（１）から（１６）までの何れかに記載の照明装置。
（１８）
アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
前記発光素子近傍に、前記発光部毎に発光領域を広げ、発光部間の非照射領域を低減する光学機能部材を有する照明装置。
（１９）
（１）から（１８）までの何れかに記載の照明装置を有する測距装置。

＜応用例＞
また、本技術に係る技術は、上述した応用例に限定されることなく、様々な製品へ応用することができる。例えば、本技術に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

図３４は、本技術に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３４に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサー等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図３４では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサー、車両の加速度を検出する加速度センサー、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサーのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサー、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサーのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサーは、例えば、雨天を検出する雨滴センサー、霧を検出する霧センサー、日照度合いを検出する日照センサー、及び降雪を検出する雪センサーのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサーは、超音波センサー、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサーないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサーないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図３５は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図３５には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサー又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図３４に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサー、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサー又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサーは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサー値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２。１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インターフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインターフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図３４に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサー又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。

以上説明した車両制御システム７０００において、本技術の照明装置は、例えば、車外情報検出部に適用され得る。

１０、１０Ａ～１０Ｔ・・・照明装置
１００・・・測距装置
１１０・・・発光素子
１２０・・・発光部
１５０・・・基板
１５０Ａ・・・第１主面
１５０Ｂ・・・第２主面
３１１・・・第１マイクロレンズアレイ
３１２・・・第２マイクロレンズアレイ
３１３・・・コリメータレンズ
３１４・・・レンズ部材
３１５、３２１、３３１、３５０、３６１・・・拡散板
３２０・・・ロッドレンズアレイ
３４０・・・自由曲面レンズ
３５０・・・メタマテリアル
３６０・・・凹レンズアレイ
３６２・・・回折格子

Claims (19)

1. アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
   前記発光部から出射される光ビームの出射方向に配置され、隣接する発光部からの光ビームとの隙間を低減し、光ビームの光強度を均一化する、前記発光素子の近傍に配置される第１光学部材と、
   前記第１光学部材からの発散光を略平行にする第２光学部材と、
   を有する、
   照明装置。
2. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを集光する第１レンズ部と、前記第１レンズ部の集光後に発散する光ビームを略平行にする第２レンズ部と、を有する、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とが一体化されている、
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記発光素子は基板を有し、
   前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記第１レンズ部が形成されている、
   請求項２に記載の照明装置。
5. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部からの光ビームの光強度を略均一にするロッドレンズアレイである、
   請求項１に記載の照明装置。
6. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる回折格子である、
   請求項１に記載の照明装置。
7. 前記回折格子によって、所定の発光部から出射された光ビームが所定数分割され、前記分割された領域からの光ビームが中間像位置にて重なるようにされる、
   請求項６に記載の照明装置。
8. 前記発光素子は基板を有し、
   前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記回折格子が形成されている、
   請求項６に記載の照明装置。
9. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる自由曲面レンズである、
   請求項１に記載の照明装置。
10. 前記発光素子は基板を有し、
    前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記自由曲面レンズが形成されている、
    請求項９に記載の照明装置。
11. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げるメタマテリアルである、
    請求項１に記載の照明装置。
12. 前記発光素子は基板を有し、
    前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記メタマテリアルが形成されている、
    請求項１１に記載の照明装置。
13. 前記第１光学部材により形成される中間像位置に、拡散板又は回折格子が配置される、
    請求項１に記載の照明装置。
14. 前記第１光学部材は、それぞれの前記発光部から出射される光ビームを広げる凹レンズであり、
    前記凹レンズと前記第２光学部材との間に拡散板が配置される、
    請求項１３に記載の照明装置。
15. 前記発光素子は基板を有し、
    前記基板の第１主面側に前記複数の発光部が形成されており、前記第１主面とは反対側の第２主面側に前記凹レンズが形成されている、
    請求項１４に記載の照明装置。
16. 前記発光部は、面発光レーザである、
    請求項１に記載の照明装置。
17. 前記複数の発光部の発光の切替が、個別の発光部毎、又は、所定の領域に属する発光部毎に可能である、
    請求項１に記載の照明装置。
18. アレイ状に配列された複数の発光部を有する発光素子と、
    前記発光素子近傍に、前記発光部毎に発光領域を広げ、発光部間の非照射領域を低減する光学機能部材を有する照明装置。
19. 請求項１に記載の照明装置を有する測距装置。

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