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CN119325672A - 发光装置 - Google Patents

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CN119325672A
CN119325672A CN202380044907.5A CN202380044907A CN119325672A CN 119325672 A CN119325672 A CN 119325672A CN 202380044907 A CN202380044907 A CN 202380044907A CN 119325672 A CN119325672 A CN 119325672A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
capacitor
light
emitting device
signal
Prior art date
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Pending
Application number
CN202380044907.5A
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English (en)
Inventor
石间茂巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2022112517A external-priority patent/JP2023180193A/ja
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Publication of CN119325672A publication Critical patent/CN119325672A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G01SRADIO 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
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    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

本发明提供能通过简单结构使多个光源亮灯的发光装置。所述发光装置包括:n个光源,n≥2;分别对所述n个光源设置的所述n个电源电路;以及设置在所述n个光源各自的接地侧的节点与接地之间的开关,所述电源电路根据第一信号,生成针对所述n个光源中对应的一个光源的电源电压,并根据第二信号停止所述电源电压的生成,当生成针对所述一个光源的所述电源电压时,所述开关根据亮灯指示而导通,并根据熄灯指示而断开。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及发光装置。
背景技术
在根据从激光二极管等发光元件射出的光对至对象物为止的距离进行测定的测定装置中,通常设有驱动发光元件的驱动电路(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2021-28924号
在专利文献1中公开的驱动电路中设有电平移位电路,所以通常驱动电路的结构复杂。
发明内容
本发明鉴于上述的现有问题,主要目的是提供能以简单结构使多个光源亮灯的发光装置。
本发明的一个方式的发光装置,包括:n个(n≥2)光源;分别对所述n个光源设置的所述n个电源电路;以及设置在所述n个光源各自的接地侧的节点与接地之间的开关,所述电源电路根据第一信号,生成针对所述n个光源中对应的一个光源的电源电压,并根据第二信号停止所述电源电压的生成,当生成针对所述一个光源的所述电源电压时,所述开关根据亮灯指示而导通,并根据熄灯指示而断开。
按照本发明,能够提供以简单结构使多个光源亮灯的发光装置。
附图说明
图1是表示测定装置10的一例的图。
图2是表示发光装置20a的一例的图。
图3是表示光源D0的结构的一例的图。
图4是表示发光装置20b的一例的图。
图5是用于说明信号S10~S19的图。
图6是用于说明发光装置20b的动作的图。
图7是表示发光装置20b的电流波形的一例的图。
图8是表示发光装置20c的一例的图。
图9是发光装置20c的电流波形的一例的图。
具体实施方式
通过本说明书和附图的记载,至少可知以下内容。此外,这里针对各附图所示的相同或同等的结构要素、构件等,标注相同的附图标记,适当省略重复的说明。
=====本实施方式=====
<<测定装置10的概要>>
测定装置10具有作为所谓LiDAR(Light Detection and Ranging,Laser ImagingDetection and Ranging)的功能,是测定至对象物11为止的距离的装置。具体测定装置10射出测定光,并且根据检测在对象物11的表面反射的反射光的TOF方式(Time of flight),测定至对象物11为止的距离。此外,测定装置10例如设置在未图示的车辆上,包含发光装置20、受光装置21和控制装置22。
对象物11例如是与设置有测定装置10的车辆不同的车辆、人、街灯、或建筑等结构物。
发光装置20基于来自控制装置22(后述)的控制,向对象物11射出测定光。另外,关于发光装置20具体后述。
受光装置21接收来自对象物11的反射光,将有关反射光的信息(例如,时机和电平)向控制装置22输出。
控制装置22是对测定装置10进行总体控制的装置。具体控制装置22控制发光装置20的测定光的射出,并且根据来自受光装置21的输出,以TOF方式(Time of flight)测定至对象物11为止的距离。另外,虽然在此省略图示,但控制装置22例如包含存储装置以及执行存储装置中存储的程序的计算装置。
<<发光装置20a的细节>>
图2是表示通常的发光装置20a的结构的一例的图。发光装置20a包含光源D0~D9、电容器40、电源电路50~59和控制电路60。另外,在图2中,为了方便理解,省略了发光装置20a的一部分结构(光源D2~D8,电源电路52~58)。
==关于光源==
光源D0例如包含可以射出红外区域的测定光的表面发光激光器(VerticalCavity Surface Emitting Laser)。具体光源D0如图3例示,例如包含16个激光二极管100~115以及调整激光二极管100~115的光的配光的光学构件120。
激光二极管100~115的各自的阴极通用,各自的阳极也通用。因此,从各激光二极管100~115射出的光成为来自一个光源D0的测定光。另外,这里,光源D0包含16个激光二极管100~115,但是也可以是其他数量(例如,8个或32个)。
光学构件120例如为光学扩散元件(LSD:Light Shaping Diffuser),是使从各激光二极管100~115射出的光扩散(即,调整)的构件,以使来自光源D0的光的配光成为期望的方式。另外,这里,作为光学构件120使用了LSD,但是只要能使来自光源D0的光的配光成为期望的模式,则可以使用任何构件。
由于光源D1~D9分别包含与光源D0相同的表面发光激光器(以下,简称“VCSEL”)和光学构件120,所以这里省略细节说明。此外,9个光源D0~D9相当于n个(n是2以上的整数)光源。此外,以下为了方便,有时将光源D0作为VCSEL进行说明。
==关于电容器40==
电容器40是用于使向电源电路50~59供给的规定的电源电压Vdd1(例如,数十V)稳定的元件。电容器40上被施加规定的电源电压Vdd1。
==电源电路50的细节==
电源电路50是根据电源电压Vdd1和来自控制电路60的信号S0生成用于使光源D0亮灯的电源电压V0的电路。具体,若为了使光源D0亮灯,从控制电路60输入了高电平(以下,“H电平”)的信号S0,则电源电路50生成电源电压V0。另一方面,若为了使光源D0熄灯,从控制电路60输入了低电平(以下,“L电平”)的信号S0,则电源电路50停止生成电源电压V0。
电源电路50包含二极管200、电容器201、缓冲器210、变压器211、集成电路(IC)212和电阻213。
二极管200是和电容器201一起生成用于使IC212(后述)动作的电源电压的元件。二极管200的阳极被施加电源电压Vdd2(例如,5V),二极管200的阴极与电容器201连接。
若来自二极管200的电流向电容器201充电,则在电容器201上产生用于使IC212动作的电源电压。
缓冲器210将与信号S0相同逻辑电平的信号Sa0向变压器211输出。具体缓冲器210根据H电平的信号S0输出H电平的信号Sa0,根据L电平的信号S0输出L电平的信号Sa0。这里,信号S0是用于控制IC212的驱动用晶体管231(后述)的导通、断开的信号,信号S0的L电平例如是0V,H电平例如是3V。
变压器211是维持所输入的信号的振幅并将直流电平转换后输出的绝缘型的变压器,包含初级线圈220和电磁耦合于初级线圈220的次级线圈221。
这里,变压器211作为所谓电平移位电路而发挥功能。因此,变压器211将以接地电压(0V)为基准而逻辑电平变化的信号Sa0转换为以电源电压V0为基准而变化的信号Sb0。即,变压器211在信号Sa0为H电平的情况下,使次级线圈221产生H电平的信号Sb0,在信号Sa0为L电平的情况下,使次级线圈221产生L电平的信号Sb0。
这里,作为所谓电平移位电路,使用了变压器211,但是不限于此,也可以使用其他结构(例如,包含光耦合器等的电路)。
IC212在来自次级线圈221的信号Sb0为H电平的情况下,生成向光源D0的电源电压V0,在信号Sb0为L电平的情况下,停止生成电源电压V0。IC212包含缓冲器230和驱动用晶体管231。
缓冲器230将与信号Sb0相同逻辑电平的信号向驱动用晶体管231输出。具体若从次级线圈221输出H电平的信号Sb0,则缓冲器230将H电平的信号向驱动用晶体管231输出。其结果,驱动用晶体管231导通。
另一方面,若从次级线圈221输出L电平的信号Sb0,则缓冲器230将L电平的信号向驱动用晶体管231输出。其结果,驱动用晶体管231断开。
这里,若驱动用晶体管231导通,则光源D0的阳极侧的线路L0的电源电压V0上升至大致电源电压Vdd1。由于高电平的电源电压V0施加到光源D0的阳极侧的线路L0上,所以光源D0亮灯(射出测定光)。
另外,电阻213是用于限制流经光源D0的电流的元件。此外,若驱动用晶体管231导通,则与驱动用晶体管231的源极连接的线路L0的电压,上升至大致电源电压Vdd1(例如,数十V)。因此,为了维持驱动用晶体管231的导通状态,需要对驱动用晶体管231的栅极持续施加比线路L0的电压高出驱动用晶体管231的阈值的电压。
在图2的电源电路50中,变压器211将信号Sa0的直流电平进行移位,作为信号Sb0向次级侧输出。因此,变压器211的次级侧的信号Sb0以线路L0的电压作为基准,逻辑电平(H电平或L电平)发生变化。其结果,在电源电路50中,能够根据以接地电压(0V)作为基准而变化的信号S0,控制驱动用晶体管231的导通、断开。
另外,若信号S0成为L电平、驱动用晶体管231断开,则电源电路50停止生成电源电压V0。其结果,电源电压V0对光源D0的供给也停止,所以光源D0熄灯。
==关于电源电路51~59==
电源电路51~59分别与电源电路50同样,根据信号S1~S9生成光源D1~D9的电源电压V1~V9。因此,这里,省略电源电路51~59的细节说明。
==关于控制电路60==
控制电路60根据来自图1的控制装置22的亮灯开始指示,以使光源D0~D9依次亮灯的方式控制各电源电路50~59。这里,“光源D0~D9依次亮灯”是指,在10个光源D0~D9中例如按照光源D0、D1···D9的顺序,光源1个个亮灯。因此,在光源D0~D9中,例如光源D0亮灯时,其他光源D1~D9熄灯,例如光源D1亮灯时,光源D0、D2~D9熄灯。
因此,控制电路60将信号S0~S9中与亮灯的光源对应的一个信号的电平设为H电平,将其他9个信号的电平设为L电平。通过输出这种信号S0~S9,光源D0~D9依次亮灯。
可是,图2的发光装置20a的电源电路50~59分别包含变压器211和IC212等多个部件。因此,通常在发光装置20a中,电源电路50~59所占的安装空间变大。
此外,由于对信号S0进行电平移位的变压器211以及生成缓冲器230的电源电压的电容器201包含比较大的寄生电感和寄生电容,所以光源D0的电源电压V0的精度会变差。在此,在本实施方式的测定装置10中,采用以简单结构动作的发光装置20b。
<<发光装置20b的细节>>
图4所示的发光装置20b是根据来自控制装置22的亮灯开始指示使光源D0~D9亮灯的装置,包含光源D0~D9、电容器40、IC41、电源电路70~79和控制电路80。另外,图4、图2中标注有相同附图标记的结构相同。因此,这里,以IC41、电源电路70~79和控制电路80为中心进行说明。另外,在图4中,为了方便理解,省略发光装置20b的一部分结构(光源D2~D8,电源电路72~78)。
==关于IC41==
IC41是使光源D0~D9中施加有电源电压的光源亮灯的电路。本实施方式的IC41设置在各光源D0~D9的接地侧的节点与接地之间。另外,“光源D0的接地侧的节点”例如是构成光源D0的激光二极管100~115的阴极所连接的节点。
IC41是与图2的IC212同样的电路,包含缓冲器300和驱动用晶体管301。
缓冲器300和缓冲器230同样,将与输入的信号相同的逻辑电平的信号向驱动用晶体管301输出。在本实施方式中,来自控制电路80(后述)的信号S20输入至缓冲器300。因此,缓冲器300根据H电平的信号S20,将驱动用晶体管301导通,根据L电平的信号S20,将驱动用晶体管301断开。
另外,H电平的信号S20相当于用于使光源亮灯的“亮灯指示”,L电平的信号S20相当于用于使光源熄灯的“熄灯指示”。
驱动用晶体管301的漏极与光源D0~D9的接地侧的节点连接,源极接地。因此,若驱动用晶体管301导通,则光源D0~D9中的施加有电源电压的光源中有电流流过,从而亮灯。另外,若驱动用晶体管301断开,则从光源D0~D9流向接地的电流的通道被切断,所以光源D0~D9全部熄灯。
本实施方式的驱动用晶体管301相当于“开关”。另外,在本实施方式中,作为“开关”,驱动用晶体管301采用Ga(氮化镓)的N型的FET(Field effect transistor),但是也可以采用例如其他化合物晶体管、通常的MOS晶体管、双极性晶体管。
==电源电路70的细节==
电源电路70是根据信号S10生成用于使光源D0亮灯的电源电压V10的电路。具体在电源电路70,若输入H电平的信号S10,则生成电源电压V10,若输入L电平的信号S10,则停止生成电源电压V10。
电源电路70包含缓冲器310、PMOS晶体管311、NMOS晶体管312、电阻313和电容器314。
缓冲器310作为逆变器而动作,所述逆变器输出将信号S10的逻辑电平反转的信号Sc0。因此,缓冲器310根据H电平的S10输出L电平的信号Sc0,根据L电平的S10输出H电平的信号Sc0。
PMOS晶体管311的栅极与NMOS晶体管312的栅极连接,PMOS晶体管311的漏极与NMOS晶体管312的漏极连接。因此,PMOS晶体管311和NMOS晶体管312构成所谓推挽电路。
在本实施方式中,若信号Sc0为L电平,则PMOS晶体管311导通,NMOS晶体管312断开。其结果,电容器314被充电,上升至大致电源电压Vdd1(例如,数十V)。
此外,若信号Sc0为H电平,则PMOS晶体管311断开,NMOS晶体管312导通,所以电容器314放电。另外,此时,电容器314的充电电压降低至大致0V。
这里,在本实施方式中,电容器314的一端借助线路L10连接于光源D0的阳极。因此,电容器314的充电电压成为电源电路70生成的电源电压V10。
这样,电源电路70可以根据信号S10的逻辑电平,执行用于使光源D0亮灯的电源电压V10的生成或停止电源电压V10的生成。
另外,在本实施方式中,缓冲器310、PMOS晶体管311和NMOS晶体管312,相当于使电容器314充放电的“充放电电路”。此外,设置在上述的推挽电路和电容器314之间的电阻313是限制电容器314充放电的电流的元件。而且,电源电路70相当于生成对光源D0~D9中的“对应的一个光源D0”的电源电压V10的电路。此外,电容器314相当于“第一电容器”。
==关于电源电路71~79==
各电源电路71~79与电源电路70同样,根据信号S11~S19生成光源D11~D19的电源电压V11~V19。因此,这里省略电源电路71~79的细节说明。另外,在本实施方式中,电源电路70~79分别针对光源D0~D9设置。
==关于控制电路80==
控制电路80根据来自图1的控制装置22的亮灯开始指示,以使光源D0~D9依次亮灯的方式控制各电源电路70~79。具体控制电路80将信号S10~S19中与亮灯的光源对应的电源电路的信号的电平设为H电平,将其他9个信号的电平设为L电平。
此外,若亮灯开始指示输入,则控制电路80在使成为对象的光源亮灯的时机输出H电平的信号S20(亮灯指示),在熄灯的时机输出L电平的信号S20(熄灯指示)。
==控制电路80的动作和发光装置20b的主要波形==
图5是表示信号S10~S19的波形的一例的图。图6是表示光源D0亮灯时的发光装置20b的主要波形的一例的图。另外,在图5中,为了方便理解,仅图示了信号S10、S11、S19。
首先,图4的控制电路80在时刻t0使信号S10从L电平变化为H电平,所以电源电路70开始生成电源电压V10。其结果,如图6所示,电源电压V10从0V上升至电源电压Vdd1的电平。另外,实际上,电源电压V10比信号S10的来民具t0稍微延迟上升,但这里考虑方便,省略延迟。
此外,控制电路80在时刻t0将信号S11~S19分别设为L电平。因此,电源电路71~79的电源电压V11~VB19的生成停止。
若到达从时刻t0经过了规定期间Ta的时刻t1(参照图6),则控制电路80为了使光源D0亮灯而输出H电平的信号S20。其结果,图4的IC41的驱动用晶体管301导通。因此,电流I0流过光源D0,光源D0亮灯。
另外,在本实施方式中,规定期间Ta是比电源电压V10的电平从0V到电源电压Vdd1为止的期间更长的期间。此外,若电流I0流过光源D0,则电容器40放电,所以电源电压V10从电源电压Vdd1的电平降低。
而后,若到达图6的时刻t2,控制电路80为了使光源D0熄灯,将信号S20变换为L电平。其结果,驱动用晶体管301断开。因此,由于光源D0的电流I0被切断,所以光源D0熄灯。另外,在时刻t2,由于电流I0被切断,电容器40的放电停止,所以电源电压V10以达到电源电压Vdd1的方式上升。
而后,在时刻t3,控制电路80使信号S20变为H电平,光源D0再次亮灯。另外,在本实施方式中,在时刻t3以后,重复4次时刻t1~t2为止的动作。另外,生成电源电压V10时,设为光源D0亮灯5次,但是光源D0的亮灯次数仅为一例。
此外,在时刻t11,为了停止电源电压V10的生成,控制电路80使信号S10变为L电平。其结果,图4的电容器314借助电阻313和NMOS晶体管312放电,所以电源电压V10逐渐降低。另外,实际上,电源电压V10比信号S10的下降时机t11稍微延迟降低,但这里考虑方便,省略延迟。
此外,如图5所示,在时刻t11,为了生成电源电压V11,控制电路80使信号S11变为H电平。其结果,由于电源电路71的电容器314(未图示)逐渐被充电,所以电源电压V11上升。
另外,在本实施方式中,例如图5的时刻t11所示,电源电路70的电容器314的放电开始的时机与电源电路71的电容器314(未图示)的充电开始的时机相同。即,在本实施方式中,控制电路80控制电源电路70、71,使电源电路70的电容器314放电时使电源电路71的电容器314(未图示)充电。
可是,也可能在电源电路70的电容器314放电从而电源电压V10几乎成为0V后,开始电源电路71的电容器314(未图示)的充电。可是,在这种情况下,在图5和图6的时刻t12之后,信号S11成为H电平,所以光源D1亮灯的时机也发生延迟。
在本实施方式中,电源电路70的电容器314放电时(即,电源电压V10的电平降低且高于0V期间),开始接下来亮灯的电源电路71的电容器314的充电。因此,在本实施方式中,能使光源以更短的间隔亮灯。
此外,尽管在图5中省略了图示,控制电路80若从时刻t11经过上述的规定期间Ta,则与从时刻t0经过规定期间Ta的情况同样,输出5次H电平的信号S20(参照图6)。其结果,光源D1也在与光源D0同样的时机,亮灯5次。这里,说明了控制电路80使光源D0、D1亮灯时的动作,但是其他光源D2~D9也同样。
这样,图4的本实施方式的电源电路70,不包含图2的电源电路50中包含的二极管200、电容器201、变压器211和IC212。而且,发光装置20b在光源D0~D9的接地侧的节点与接地之间设置有1个IC41,由此控制光源D0~D9的亮灯、熄灯。因此,在本实施方式中,可以通过简单的结构,控制多个光源的亮灯。
另外,本实施方式的H电平的信号S10~S19相当于“第一信号”,L电平的信号S10~S19相当于“第二信号”。此外,例如电源电路70相当于“第一电源电路”,电源电路71相当于“第二电源电路”。
可是,为了加长测定装置10能够测定的至对象物11为止的距离(以下,称“测定距离”),需要加强从光源D0射出的光。此外,为了加强从光源D0射出的光,需要加大使光源D0亮灯的电流I0。如上所述,在图4的发光装置20b中,电源电路70的电容器314的放电电流成为使光源D0亮灯的电流I0。因此,若加大电容器314的电容,则能够加长测定装置10的测定距离。
但是,若加大电容器314的电容,则各电源电路70~79中包含的电容器314间的偏差通常变大。图7是表示电源电路70~72各自的电容器314的电容为2200pF、2000pF、1800pF的情况下的电流I0~I2的波形的一例的图。
另外,在图7中用实线表示来自2200pF的电容器314的电流I0,用间隔较大的虚线表示来自2000pF的电容器314的电流I1,用间隔较小的虚线表示来自1800pF的电容器314的电流I2。
此外,在图7中以能够比较电流I0~I2的波形的方式配合时刻t20描绘了产生电流I0~I2时的驱动用晶体管301的导通的时机。
这里,若以电流I0为例进行说明,则由于在时刻t20驱动用晶体管301导通,因此电流I0增加。而且,若电源电路70的电容器314放电,则电流I0减小至零。随后,驱动用晶体管301在规定的时机断开。另外,这里以电流I0为例进行了说明,但是电流I1、I2也相同。
在本实施方式中,如图7所示,在电容器314的电容大到2200pF情况下,使光源亮灯的电流I0的峰值(大致18A)相比电流值I1、I2各自的峰值(大致17.5A,大致17A)更大。因此,在发光装置20b中,在各个电源电路70~79中使用偏差较小的电容器314的情况下,可以使光源D0~D9高精度地亮灯。另外,通过对多个电容器314使用电容值较小的电容器(例如,比1000pF小的电容器),可抑制多个电容器314间的偏差。
<<发光装置20c的细节>>
图8所示的发光装置20c是能使电流I0~I9的峰值增加并且抑制电流I0~I9的偏差的装置。发光装置20c包含光源D0~D9、电容器40、400、IC41、电源电路70~79、控制电路80和电阻401。另外,图8和图4中标注相同附图标记的结构相同。因此,这里以电容器400和电阻401、电源电路70~79各自所包含的电容器314为中心进行说明。
电容器400是用于决定使光源D0~D9亮灯的电流I0~I9的电流值(特别是,峰值)的元件,设置在各光源D0~D9的接地侧的节点与驱动用晶体管301之间。具体电容器400的一端与各光源D0~D9的接地侧的节点连接,另一端与驱动用晶体管301的漏极连接。
电阻401是将电容器400的电荷放电的元件。电阻401的一端与各光源D0~D9的接地侧的节点连接,另一端与驱动用晶体管301的漏极连接。因此,电阻401和电容器400并联连接。另外,电容器400相当于“第二电容器”。
==关于发光装置20c的电流波形==
这里,说明发光装置20c的光源中流过的电流的波形。在本实施方式中,电容器400的电容例如为2000pF,电源电路70~79各自的电容器314使用电容充分大于2000pF的电容器(例如,0.1μF)。
但是,电源电路70~79各自的电容器314具有偏差。在本实施方式中,对如下情况进行说明,电源电路70的电容器314的电容例如为0.11μF,电源电路71的电容器314的电容例如为0.1μF,电源电路72的电容器314的电容例如为0.09μF。
此外,这里参照图9说明光源D0~D2中流过的电流I0~I2。另外,在图9中,电流I0由实线表示,电流I1由间隔较大的虚线表示,电流I2由间隔较小的虚线表示。细节后述,由于在本实施方式中电流I0~I2的波形大致相同,所以在图9中3个电流波形重叠。
在图8的电源电路70生成电源电压V10的状态(即,信号S10为H电平的状态)下,例如在图9的时刻t30,若信号S20为H电平,则驱动用晶体管301导通。
其结果,电源电路70的电容器314放电,对电容器400充电的充电电流增加。由于本实施方式中电容器400的充电电流达到使光源D0亮灯的电流I0,所以电流I0增加。
随后,若电容器400逐渐被充电、电流I0达到峰值,则电流I0减小。而后,由于放电后的电容器314被充电,所以电流I0降低至大致零。随后,驱动用晶体管301在规定的时机断开。另外,若驱动用晶体管301断开,则电容器400借助电阻401放电。
这里,说明了电源电路70生成电源电压V10时的电流I0,但如图9所示,电源电路71、72分别生成电源电压V11、V12时的电流I1、I2的波形也成为电容器400的充电电流。因此,如图9所示,电流I0~I2的波形分别大致相同。
这样,在发光装置20c中,当电源电路70~79中包含的电容器314的电容充分大于电容器400的电容的情况下,电流I0~I9的波形和峰值由电容器400的电容决定。因此,即使在发光装置20c中将测定距离加长的情况下,也可抑制电流I0~I9的偏差。
另外,测定距离相对较短的情况下,可以减小图4的发光装置20b中的电源电路70~79的多个电容器314的各自的电容。这种情况下,由于电源电路70~79的多个电容器314的偏差也通常变小,所以从光源D0~D9射出的光的强度的偏差也变小。因此,测定距离相对较短的情况下,可以采用发光装置20b。
===其他实施方式===
在本实施方式中,对光源D0~D9分别采用VCSEL,但是不限于此,例如可以采用发光二极管。采用发光二极管作为光源D0~D9的情况下,也和本实施方式同样,能以简单结构实现发光装置。
===综述===
以上,说明了本实施方式的测定装置10。在发光装置20b中,光源D0~D9的接地侧的节点与接地之间设有驱动用晶体管301。因此,向成为发光对象的光源供给电源电压时,若驱动用晶体管301导通,则可以使成为发光对象的光源亮灯。因此,发光装置20b中部件个数少,能以简单结构使多个光源亮灯。
此外,在发光装置20b中,例如电源电路70生成电源电压V10时,电源电路71~79将各自的内部的电容器314(未图示)放电。因此,驱动用晶体管301导通时,可以在多个光源中仅使期望的光源亮灯。此外,测定距离相对较短的情况下,电源电路71~79各自的电容器314的偏差变小。因此,这种情况下,可以采用发光装置20b。
此外,在电源电路70中,在由PMOS晶体管311和NMOS晶体管312构成的推挽电路与电容器314之间,设有电阻313。因此,可以将电容器314的充电电流和放电电流限制在适当的电流值。而且,与构成电源电路50的部件相比,构成电源电路70的部件能够使用小功率型的部件。
此外,例如图4和图5所示,控制电路80控制电源电路70、71,以在电源电路70的电容器314放电时,使电源电路71的电容器314(未图示)充电。即,按照本实施方式,由于在电源电压V10成为0V之前,开始电源电压V11的生成,所以能在光源D0熄灯后,使光源D1顺畅地亮灯。
此外,在发光装置20c中,电容器400和电阻401设置在光源D0~D9与驱动用晶体管301之间。因此,在发光装置20c中,由于电容器400的充电电流成为电流I0~I9,所以可抑制电流I0~I9的偏差。
此外,在发光装置20c中,电源电路70~79各自的电容器314的电容,大于电容器400的电容。因此,电容器314能向电容器400供给充足的电流。
此外,例如在发光装置20c中,使电容器400的电容例如达到1000pF以上。其结果,在发光装置20c中能提高电流I0~I9的峰值,所以可延长测定距离。
此外,作为光源D0,可以采用VCSEL,但是例如也可以采用和VCSEL同样具备阴极与阳极的发光二极管。在这种情况下,光源D0包含发光二极管和光学构件120。
上述的实施方式是为了便于理解本发明,而并非用于限定和解释本发明。此外,在不脱离发明思想的范围内,可以对本发明实施变更和改良,并且本发明包含与其实质上相同的技术方案。
本国际申请主张基于2022年6月8日提交的日本专利申请2022-093042号和2022年7月13日提交的日本专利申请2022-112517号的优先权,因此将所述日本专利申请2022-093042号和日本专利申请2022-112517号的全部内容以引用的方式并入本国际申请。
关于本发明的特定实施方式的上述说明是为了例示而提出的。目的不在于是包罗性的或按照所述的方式限制本发明。本领域技术人员明显可以根据上述记载内容进行许多变形或变更。
附图标记说明
10 测定装置
11 对象物
20、20a、20b发光装置
21 受光装置
22控制装置
40、201、314、400电容器
41、212IC
50~59电源电路
60控制电路
100~115激光二极管
120 光学构件
200 二极管
210、230、300、310缓冲器
211变压器
213、313、401电阻
220 初级线圈
221 次级线圈
231、301 驱动用晶体管
312NMOS晶体管
311PMOS晶体管
D0~D9光源

Claims (8)

1.一种发光装置,其特征在于包括:
n个光源,n≥2;
分别对所述n个光源设置的所述n个电源电路;以及
设置在所述n个光源各自的接地侧的节点与接地之间的开关,
所述电源电路根据第一信号,生成针对所述n个光源中对应的一个光源的电源电压,并根据第二信号停止所述电源电压的生成,
当生成针对所述一个光源的所述电源电压时,所述开关根据亮灯指示而导通,并根据熄灯指示而断开。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
所述电源电路包括:
第一电容器,生成所述电源电压;以及
充放电电路,根据所述第一信号将所述第一电容器充电,并根据所述第二信号将所述第一电容器放电。
3.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,
包括设置在所述充放电电路与所述第一电容器之间的电阻。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,
具备控制电路,所述控制电路分别对所述n个电源电路输出所述第一信号和第二信号,从而分别控制所述n个电源电路,
所述控制电路控制所述第一电源电路和第二电源电路,以在所述n个电源电路中的第一电源电路的所述第一电容器放电时使所述第二电源电路的所述第一电容器充电。
5.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于包括:
第二电容器,设置在所述n个光源各自的接地侧的节点与所述开关之间;以及
电阻,与所述第二电容器并联连接。
6.根据权利要求5所述的发光装置,其特征在于,
所述第一电容器的电容大于所述第二电容器的电容。
7.根据权利要求6所述的发光装置,其特征在于,
所述第二电容器的电容为1000pF以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述光源包括激光二极管和发光二极管中任意的元件,以及用于调整来自所述任意的元件的光的配光的光学构件。
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