特許 7505462 レーザ発光装置および光測距装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-17

(45)【発行日】2024-06-25

(54)【発明の名称】レーザ発光装置および光測距装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/484 20060101AFI20240618BHJP

   H01S 5/042 20060101ALI20240618BHJP

【ＦＩ】

G01S7/484

H01S5/042 630

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021140688

(22)【出願日】2021-08-31

(65)【公開番号】P2023034439

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 正人

(72)【発明者】

【氏名】帆足 善明

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０６８８３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０６８５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５２３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２０７９３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０１４１７１６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８－ ７／５１，

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５，

Ｈ０１Ｓ ５／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ発光装置（１０）であって、
コイル（Ｌ１）と、順方向接続のダイオード（Ｄ１）とが直列に接続される第１直列接続体（ＤＣ１）であって、一端が直流電源の正極に接続される第１直列接続体と、
順方向接続のレーザダイオード（ＬＤ）と、第１スイッチ（Ｑ１）とが直列に接続される第２直列接続体（ＤＣ２）であって、一端が前記第１直列接続体の他端に接続され、他端が前記直流電源の負極に接続される第２直列接続体と、
前記第２直列接続体に並列接続されるコンデンサ（Ｃ１）と、
前記第２直列接続体に並列接続される第２スイッチ（Ｑ２）と、
前記レーザ発光装置の動作を制御する駆動部（６１）と、を備え、
前記駆動部は、
前記コンデンサを充電するための第１ステップ（Ｓ１）であって、前記第１スイッチ（Ｑ１）に駆動オフ信号（ＳＤＦ）を出力している期間に、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第１昇圧オン信号（ＳＢＮ１）を出力した後、第１昇圧オフ信号（ＳＢＦ１）を出力する第１ステップと、
前記レーザダイオードを発光させるための第２ステップ（Ｓ２）であって、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オフ信号（ＳＢＦ２）を出力している期間に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第１駆動オン信号（ＳＤＮ１）を出力する第２ステップと、をそれぞれ１回実行する単位期間（ＵＰ）を繰り返し、
前記単位期間において、前記第１ステップの後に実行される前記第２ステップの後であって、次の前記単位期間における前記第１ステップの前に実行される第３ステップ（Ｓ３）を実行し、
前記第３ステップにおいて、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オン信号（ＳＢＮ２）を出力すると共に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第２駆動オン信号（ＳＤＮ２）を出力する、レーザ発光装置。

【請求項2】

光測距装置（１００）であって、
コイル（Ｌ１）と、順方向接続のダイオード（Ｄ１）とが直列に接続される第１直列接続体（ＤＣ１）であって、一端が直流電源の正極に接続される第１直列接続体と、順方向接続のレーザダイオード（ＬＤ）と、第１スイッチ（Ｑ１）とが直列に接続される第２直列接続体（ＤＣ２）であって、一端が前記第１直列接続体の他端に接続され、他端が前記直流電源の負極に接続される第２直列接続体と、前記第２直列接続体に並列接続されるコンデンサ（Ｃ１）と、前記第２直列接続体に並列接続される第２スイッチ（Ｑ２）と、駆動部（６１）とを備える、レーザ発光装置（１０）と、
前記レーザダイオードから発光されたレーザ光（ＩＬ）が対象物（ＯＢ）により反射された反射光（ＲＬ）を受光する受光部（３０）と、
前記レーザ光が発光されてから前記反射光が受光されるまでの時間を用いて前記対象物までの距離を算出する算出部（６２）と、を備え、
前記駆動部は、
前記コンデンサを充電するための第１ステップ（Ｓ１）であって、前記第１スイッチ（Ｑ１）に駆動オフ信号（ＳＤＦ）を出力している期間に、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第１昇圧オン信号（ＳＢＮ１）を出力した後、第１昇圧オフ信号（ＳＢＦ１）を出力する第１ステップと、
前記レーザダイオードを発光させるための第２ステップ（Ｓ２）であって、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オフ信号（ＳＢＦ２）を出力している期間に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第１駆動オン信号（ＳＤＮ１）を出力する第２ステップと、をそれぞれ１回実行する単位期間（ＵＰ）を繰り返し、
前記単位期間において、前記第１ステップの後に実行される前記第２ステップの後であって、次の前記単位期間における前記第１ステップの前に実行される第３ステップ（Ｓ３）を実行し、
前記第３ステップにおいて、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オン信号（ＳＢＮ２）を出力すると共に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第２駆動オン信号（ＳＤＮ２）を出力する、光測距装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーザ発光装置および光測距装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光を対象物に向けて照射して、対象物からの反射光を受光し、照射から受光までの時間を計測することで、対象物までの距離を測定する測距装置が知られている。測距性能を向上させるためには、高出力のレーザ光を照射することが求められる。そして、高出力のレーザ光を照射させるためには、レーザ光を発光するレーザダイオードに高い電圧を印加する必要がある。

【0003】

レーザダイオードに高い電圧を印加するために、昇圧回路を用いることが考えられる。特許文献１には、チョッパ昇圧回路を備えるレーザ発光装置が記載されている。チョッパ昇圧回路では、コイルの通電・非通電が繰り返えされることにより、コンデンサが充電される。これにより、コンデンサの電圧は、昇圧される。そして、特許文献１に記載のレーザ発光装置では、コンデンサの電圧が目標の電圧となると、レーザダイオードに直列接続されたスイッチがオンされることにより、レーザダイオードは通電して発光する。コンデンサに蓄積された電荷はレーザダイオードを介して放電されることにより、コンデンサの電圧は下がる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１１４３３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

レーザダイオードに直列接続されたスイッチをオンするための信号が入力されない場合が生じ得る。この場合、コンデンサは放電されないため、コンデンサの電圧が目標の電圧を超えて上がり続け、レーザダイオードやコンデンサなどに過電圧が印加されるおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

本開示の第１の形態によれば、レーザ発光装置（１０）が提供される。このレーザ発光装置は、コイル（Ｌ１）と、順方向接続のダイオード（Ｄ１）とが直列に接続される第１直列接続体（ＤＣ１）であって、一端が直流電源の正極に接続される第１直列接続体と、順方向接続のレーザダイオード（ＬＤ）と、第１スイッチ（Ｑ１）とが直列に接続される第２直列接続体（ＤＣ２）であって、一端が前記第１直列接続体の他端に接続され、他端が前記直流電源の負極に接続される第２直列接続体と、前記第２直列接続体に並列接続されるコンデンサ（Ｃ１）と、前記第２直列接続体に並列接続される第２スイッチ（Ｑ２）と、前記レーザ発光装置の動作を制御する駆動部（６１）と、を備え、前記駆動部は、前記コンデンサを充電するための第１ステップ（Ｓ１）であって、前記第１スイッチ（Ｑ１）に駆動オフ信号（ＳＤＦ）を出力している期間に、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第１昇圧オン信号（ＳＢＮ１）を出力した後、第１昇圧オフ信号（ＳＢＦ１）を出力する第１ステップと、前記レーザダイオードを発光させるための第２ステップ（Ｓ２）であって、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オフ信号（ＳＢＦ２）を出力している期間に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第１駆動オン信号（ＳＤＮ１）を出力する第２ステップと、をそれぞれ１回実行する単位期間（ＵＰ）を繰り返し、前記単位期間において、前記第１ステップの後に実行される前記第２ステップの後であって、次の前記単位期間における前記第１ステップの前に実行される第３ステップ（Ｓ３）を実行し、前記第３ステップにおいて、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オン信号（ＳＢＮ２）を出力すると共に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第２駆動オン信号（ＳＤＮ２）を出力する。

【0008】

この形態のレーザ発光装置によれば、第１スイッチにオン信号が入力されない場合であっても、第２直列接続体に並列接続されている第２スイッチがオン状態にされることで、コンデンサの電荷が第２スイッチを介して放電されるため、レーザダイオードに過電圧が印加されることを抑制することができる。

【0009】

本開示の第２の形態によれば、光測距装置（１００）が提供される。この光測距装置は、コイル（Ｌ１）と、順方向接続のダイオード（Ｄ１）とが直列に接続される第１直列接続体（ＤＣ１）であって、一端が直流電源の正極に接続される第１直列接続体と、順方向接続のレーザダイオード（ＬＤ）と、第１スイッチ（Ｑ１）とが直列に接続される第２直列接続体（ＤＣ２）であって、一端が前記第１直列接続体の他端に接続され、他端が前記直流電源の負極に接続される第２直列接続体と、前記第２直列接続体に並列接続されるコンデンサ（Ｃ１）と、前記第２直列接続体に並列接続される第２スイッチ（Ｑ２）と、駆動部（６１）とを備える、レーザ発光装置（１０）と、前記レーザダイオードから発光されたレーザ光（ＩＬ）が対象物（ＯＢ）により反射された反射光（ＲＬ）を受光する受光部（３０）と、前記レーザ光が発光されてから前記反射光が受光されるまでの時間を用いて前記対象物までの距離を算出する算出部（６２）と、を備え、前記駆動部は、前記コンデンサを充電するための第１ステップ（Ｓ１）であって、前記第１スイッチ（Ｑ１）に駆動オフ信号（ＳＤＦ）を出力している期間に、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第１昇圧オン信号（ＳＢＮ１）を出力した後、第１昇圧オフ信号（ＳＢＦ１）を出力する第１ステップと、前記レーザダイオードを発光させるための第２ステップ（Ｓ２）であって、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オフ信号（ＳＢＦ２）を出力している期間に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第１駆動オン信号（ＳＤＮ１）を出力する第２ステップと、をそれぞれ１回実行する単位期間（ＵＰ）を繰り返し、前記単位期間において、前記第１ステップの後に実行される前記第２ステップの後であって、次の前記単位期間における前記第１ステップの前に実行される第３ステップ（Ｓ３）を実行し、前記第３ステップにおいて、前記第２スイッチ（Ｑ２）に第２昇圧オン信号（ＳＢＮ２）を出力すると共に、前記第１スイッチ（Ｑ１）に第２駆動オン信号（ＳＤＮ２）を出力する。

【0010】

この形態の光測距装置によれば、光測距装置が有するレーザ発光装置は、レーザダイオードに対する過電圧の印加が抑制されるため、信頼性の高い光測距装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】光測距装置の構成を示す図。

【図2】レーザ発光装置の回路構成を示す図。

【図3】発光処理のフローチャート。

【図4】発光処理のタイミングチャート。

【図5】他の実施形態に係る発光処理のフローチャート。

【図6】他の実施形態に係る発光処理のタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

Ａ．実施形態：
Ａ１．光測距装置の構成：
図１に示す光測距装置１００は、レーザ光ＩＬを発光し、対象物ＯＢによって反射された反射光ＲＬを受光することによって、対象物ＯＢまでの距離を検出する。光測距装置１００は、例えば、車両に搭載されて用いられる。本実施形態において、光測距装置１００は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）である。光測距装置１００は、レーザ発光装置１０と、走査部２０と、受光部３０と、制御部６０とを備える。レーザ発光装置１０は、測距のためのレーザ光ＩＬを発光する。

【0013】

制御部６０は、ＣＰＵおよびメモリを備えるコンピュータとして構成されている。制御部６０は、レーザ発光装置１０と、走査部２０と、受光部３０との動作を制御する。制御部６０は、さらに算出部６２を備える。算出部６２は、対象物ＯＢまでの距離を算出する。算出部６２は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現されてもよく、電子回路により実現されてもよい。

【0014】

レーザ発光装置１０は、パルス状のレーザ光ＩＬを発光する後述のレーザダイオードＬＤを備える。レーザダイオードＬＤから発せられたレーザ光ＩＬは、図示しないコリメートレンズにより平行光にされ、走査部２０に入る。

【0015】

走査部２０は、予め定められた測定範囲ＭＲ内でレーザ光ＩＬを走査する。走査部２０は、レーザ光ＩＬを反射するミラー２１と、ミラー２１を駆動する図示しないロータリソレノイドとを備える。ロータリソレノイドが、予め定められた角度範囲内で正転および逆転を繰り返すことにより、レーザ光ＩＬは、測定範囲ＭＲ内で走査される。

【0016】

受光部３０は、レーザダイオードＬＤから発光されたレーザ光ＩＬが対象物ＯＢにより反射された反射光ＲＬを受光する。受光部３０は、受光した光の強度に応じた検出信号を算出部６２に出力する。

【0017】

算出部６２は、受光部３０から入力された検出信号を用いて、対象物ＯＢまでの距離を算出する。具体的には、算出部６２は、レーザ光ＩＬが発光されてから反射光ＲＬが受光されるまでの時間である飛行時間（ＴＯＦ：Time of Flight）を用いて、対象物ＯＢまでの距離を算出する。

【0018】

Ａ２．レーザ発光装置の回路構成：
図２に示すように、レーザ発光装置１０は、直流電源Ｖ１と、第１直列接続体ＤＣ１と、第２直列接続体ＤＣ２と、コンデンサＣ１と、第２スイッチＱ２と、駆動部６１とを有する。第１直列接続体ＤＣ１は、コイルＬ１と、直流電源Ｖ１に対して順方向接続のダイオードＤ１とが直列に接続されて構成されている。コイルＬ１のインダクタンスは、１０μＨ以上１００μＨ以下程度である。第１直列接続体ＤＣ１の一端は、直流電源Ｖ１の正極と接続されている。本実施形態では、コイルＬ１およびダイオードＤ１は、直流電源Ｖ１の正極から負極に向かって、コイルＬ１、ダイオードＤ１の順に接続されている。第２直列接続体ＤＣ２は、直流電源Ｖ１に対して順方向接続のレーザダイオードＬＤと、第１スイッチＱ１とが直列に接続されて構成されている。第２直列接続体ＤＣ２の一端は、第１直列接続体ＤＣ１の他端に接続されており、第２直列接続体ＤＣ２の他端は、直流電源Ｖ１の負極に接続されている。本実施形態では、第１スイッチＱ１およびレーザダイオードＬＤは、直流電源Ｖ１の正極から負極に向かって、第１スイッチＱ１、レーザダイオードＬＤの順に接続されている。コンデンサＣ１は、第２直列接続体ＤＣ２に並列接続されている。コンデンサＣ１の容量は、数１０００ｐＦ程度である。第２スイッチＱ２は、第２直列接続体ＤＣ２に並列接続されている。本実施形態において、第１スイッチＱ１および第２スイッチＱ２は、ＮチャネルＩＧＦＥＴ（Insulated Gate Field Effect Transistor）である。駆動部６１は、電子回路により構成されている。第１スイッチＱ１のゲートには、駆動部６１から出力される第１ゲート信号ＳＧ１が入力される。第２スイッチＱ２のゲートには、駆動部６１から出力される第２ゲート信号ＳＧ２が入力される。直流電源Ｖ１の負極は、グランドに接続されている。

【0019】

他の実施形態として、第１直列接続体ＤＣ１は、直流電源Ｖ１の正極から負極に向かって、ダイオードＤ１、コイルＬ１の順に接続されてもよい。また、第２直列接続体ＤＣ２は、直流電源Ｖ１の正極から負極に向かって、レーザダイオードＬＤ、第１スイッチＱ１の順に接続されてもよい。第１スイッチＱ１および第２スイッチＱ２は、ＩＧＦＥＴ以外のＦＥＴ（Field Effect Transistor）でもよい。ＩＧＦＥＴ以外のＦＥＴとして、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いたＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）を挙げることができる。なお、ＨＥＭＴは、ＨＦＥＴ（Heterostructure Field-Effect Transistor）とも呼ばれる。さらに、第１スイッチＱ１および第２スイッチＱ２は、バイポーラトランジスタでもよく、集積回路により構成されてもよい。第１スイッチＱ１および第２スイッチＱ２は、ＰチャネルＩＧＦＥＴでもよい。

【0020】

Ａ３．レーザ発光装置の駆動方法：
駆動部６１は、制御部６０が行う対象物ＯＢまでの距離を測定する測距処理に合わせて、図３に示す発光処理を行う。駆動部６１は、第１ステップＳ１にて、第１スイッチＱ１に、駆動オフ信号ＳＤＦを出力している期間に、第２スイッチＱ２に第１昇圧オン信号ＳＢＮ１を出力した後、第２スイッチＱ２に第１昇圧オフ信号ＳＢＦ１を出力する。

【0021】

図４に示すように、第１ステップＳ１では、具体的には、第１スイッチＱ１のゲートには、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで、駆動オフ信号ＳＤＦとしてのロウレベルＬの第１ゲート信号ＳＧ１が入力される。そして、第２スイッチＱ２のゲートには、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、第１昇圧オン信号ＳＢＮ１としてのハイレベルＨの第２ゲート信号ＳＧ２が入力された後、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、第１昇圧オフ信号ＳＢＦ１としてのロウレベルＬの第２ゲート信号ＳＧ２が入力される。

【0022】

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、第２スイッチＱ２はオン状態となるため、コイルＬ１に電流が流れる。そして、時刻ｔ２で、第２スイッチＱ２がオフ状態となると、第２スイッチＱ２を通る電流経路は遮断されるため、コイルＬ１のインダクタンスに応じて、コイルＬ１に電流が流れる。また、コンデンサＣ１には、コイルＬ１を流れる電流により電荷が蓄積されるため、コンデンサＣ１の電圧であるコンデンサ電圧ＶＣは、直流電源Ｖ１の直流電圧よりも高い目標電圧Ｖａまで上昇する。直流電源Ｖ１の直流電圧は、数１０Ｖ程度であり、目標電圧Ｖａは、数１０Ｖ以上数１００Ｖ以下程度である。

【0023】

駆動部６１は、図３に示す第２ステップＳ２にて、第２スイッチＱ２に第２昇圧オフ信号ＳＢＦ２を出力している期間に、第１スイッチＱ１に第１駆動オン信号ＳＤＮ１を出力する。

【0024】

第２ステップＳ２では、具体的には、図４に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、第２スイッチＱ２には、第２昇圧オフ信号ＳＢＦ２としてのロウレベルＬの第２ゲート信号ＳＧ２が出力される。そして、第１スイッチＱ１には、第１駆動オン信号ＳＤＮ１としてのハイレベルＨの第１ゲート信号ＳＧ１が出力される。時刻ｔ３にて、第１スイッチＱ１がオン状態となると、レーザダイオードＬＤには、目標電圧Ｖａに応じた電圧が印加される。

【0025】

コンデンサＣ１に蓄積された電荷は、オン状態の第１スイッチＱ１およびレーザダイオードＬＤを介してグランドに移動する。これに伴い、レーザダイオードＬＤは、コンデンサＣ１に蓄積された電荷に応じた期間、発光する。つまり、レーザダイオードＬＤは、パルス状のレーザ光ＩＬを発光する。レーザ光ＩＬのパルス幅は、１ｎｓ以上１０ｎｓ以下程度である。レーザ光ＩＬの光出力は、数１０Ｗ以上数１００Ｗ以下程度である。コンデンサＣ１は、放電され、コンデンサ電圧ＶＣは、０Ｖとなる。

【0026】

図３に示す第３ステップＳ３では、駆動部６１は、第２スイッチＱ２に第２昇圧オン信号ＳＢＮ２を出力すると共に、第１スイッチＱ１に第２駆動オン信号ＳＤＮ２を出力する。第３ステップＳ３では、具体的には、図４に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで、第２スイッチＱ２のゲートに第２昇圧オン信号ＳＢＮ２としてのハイレベルＨの第２ゲート信号ＳＧ２が出力されると共に、第１スイッチＱ１に第２駆動オン信号ＳＤＮ２としてのハイレベルＨの第１ゲート信号ＳＧ１が出力される。これにより、第１スイッチＱ１および第２スイッチＱ２は共にオン状態となる。第１ステップＳ１から第３ステップＳ３までが、単位期間ＵＰ内に行われる。単位期間ＵＰの時間は、数μｓ程度である。

【0027】

図３に示す第４ステップＳ４にて、制御部６０が測距処理を終了する場合（第４ステップＳ４：ＹＥＳ）、発光処理は終了する。一方、制御部６０が測距処理を終了しない場合（第４ステップＳ４：ＮＯ）、第１ステップＳ１に移行し、第１ステップＳ１～第３ステップＳ３が繰り返し行われる。なお、発光処理の終了は、第３ステップＳ３の後に限られない。他の実施形態として、第１ステップＳ１～第３ステップＳ３の何れのステップが行われているかに拘わらず、制御部６０が測距処理を終了する場合に、発光処理が終了する処理内容としても良い。

【0028】

発光処理が継続される場合、図４に示すように、時刻ｔ５から、次の単位期間ＵＰにおける第１ステップＳ１が行われる。つまり、第３ステップＳ３の後に、次の単位期間ＵＰにおける第１ステップＳ１が連続して行わる。第１ステップＳ１の前に、第３ステップＳ３が行われることにより、コンデンサＣ１の昇圧に寄与しない充電を削減することができる。仮に、第２ステップＳ２の後、第１スイッチＱ１がオフ状態とされてから、第２スイッチＱ２がオン状態とされると、第１スイッチＱ１がオフ状態となるに伴い、コンデンサＣ１は充電され、その後、第２スイッチＱ２がオン状態となるに伴い、第２スイッチＱ２を介して、コンデンサＣ１は放電されてしまう。この点、本実施形態によれば、第２スイッチＱ２がオン状態にされた後に、第１スイッチＱ１がオフ状態に切り替えられることにより、コンデンサＣ１の昇圧に寄与しない、コンデンサＣ１の充電を削減することができる。

【0029】

なお、第１ステップＳ１と第２ステップＳ２、および、第２ステップＳ２と第３ステップＳ３とは、連続して行われる。つまり、第１昇圧オフ信号ＳＢＦ１と第２昇圧オフ信号ＳＢＦ２との間において、第２ゲート信号ＳＧ２の電圧レベルの切り替えは行われない。第１駆動オン信号ＳＤＮ１と第２駆動オン信号ＳＤＮ２との間において、第１ゲート信号ＳＧ１の電圧レベルの切り替えは行われない。同様に、第３ステップＳ３と、次の単位期間ＵＰにおける第１ステップＳ１とは、連続して行われる。つまり、第２昇圧オン信号ＳＢＮ２と第１昇圧オン信号ＳＢＮ１との間において、第２ゲート信号ＳＧ２の電圧レベルの切り替えは行われない。

【0030】

ところで、制御部６０または駆動部６１の不具合により、第１スイッチＱ１のゲートに第１駆動オン信号ＳＤＮ１が入力されない場合が生じ得る。この点、本実施形態においては、第１駆動オン信号ＳＤＮ１が入力されない場合においても、次の単位期間ＵＰにて、第１昇圧オン信号ＳＢＮ１が入力されることにより、オン状態となった第２スイッチＱ２を通る電流経路により、コンデンサＣ１は放電される。よって、レーザダイオードＬＤへの過電圧の印加を避けることができる。

【0031】

以上説明した実施形態によれば、レーザ発光装置１０は、第１直列接続体ＤＣ１と、第２直列接続体ＤＣ２と、コンデンサＣ１と、第２スイッチＱ２とを備える。これにより、不具合により、第１スイッチＱ１に第１駆動オン信号ＳＤＮ１が入力されない場合であっても、第２直列接続体ＤＣ２に並列接続されている第２スイッチＱ２に第１昇圧オン信号ＳＢＮ１が入力されることで、コンデンサＣ１の電荷が第２スイッチＱ２を介して放電されるため、レーザダイオードＬＤへの過電圧の印加を抑制することができる。

【0032】

駆動部６１は、単位期間ＵＰ内に、第１ステップＳ１と、第２ステップＳ２とをそれぞれ１回実行する。第１ステップＳ１にて、駆動部６１は、第１スイッチＱ１に駆動オフ信号ＳＤＦが出力している期間に、第２スイッチＱ２に第１昇圧オン信号ＳＢＮ１を出力した後、第１昇圧オフ信号ＳＢＦ１を出力する。第２ステップＳ２では、駆動部６１は、第２スイッチＱ２に第２昇圧オフ信号ＳＢＦ２を出力している期間に、第１スイッチＱ１に第１駆動オン信号ＳＤＮ１を出力する。よって、第１ステップＳ１により、コンデンサ電圧ＶＣを昇圧させることができる。そして、第２ステップＳ２では、第１駆動オン信号ＳＤＮ１が正常に入力される場合には、第２スイッチＱ２がオフ状態で、第１スイッチＱ１がオン状態とされることにより、コンデンサＣ１の電荷はレーザダイオードＬＤに流れ、レーザダイオードＬＤは発光する。また、第２ステップＳ２において、第１駆動オン信号ＳＤＮ１が入力されない場合であっても、次の単位期間ＵＰにおける第１ステップＳ１において、第１昇圧オン信号ＳＢＮ１が入力されると、コンデンサＣ１に蓄積された電荷は、オン状態の第２スイッチＱ２を介して放電される。よって、レーザダイオードＬＤへの過電圧の印加を抑制することができる。

【0033】

駆動部６１は、単位期間ＵＰにおいて、第２ステップＳ２の後であって、次の単位期間ＵＰにおける第１ステップＳ１の前に、第３ステップＳ３実行する。第３ステップＳ３において、駆動部６１は、第２スイッチＱ２に第２昇圧オン信号ＳＢＮ２が出力すると共に、第１スイッチＱ１に第２駆動オン信号ＳＤＮ２を出力する。これにより、発光処理において、昇圧に寄与しないコンデンサＣ１の充電を削減することができる。

【0034】

光測距装置１００は、レーザダイオードＬＤから発光されたレーザ光ＩＬが対象物ＯＢにより反射された反射光ＲＬを受光する受光部３０と、レーザ光ＩＬが発光されてから反射光ＲＬが受光されるまでの時間を用いて対象物ＯＢまでの距離を算出する算出部６２とを備える。レーザ発光装置１０を用いることにより、信頼性の高い光測距装置１００を提供することができる。

【0035】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態では、発光処理が開始されると、第１ステップＳ１～第３ステップＳ３が繰り返し実行される。他の実施形態として、図５に示すように、発光処理が開始された後、初期ステップＳＩが行われた後に、第１ステップＳ１～第３ステップＳ３が繰り返し実行されてもよい。図５に示す第１ステップＳ１～第３ステップＳ３のそれぞれは、上記実施形態に係る第１ステップＳ１～第３ステップＳ３のそれぞれと同じ処理ステップである。本実施形態に係る発光処理では、まず、初期ステップＳＩにて、第１スイッチＱ１に初期駆動オン信号ＳＤＮＩが出力されている期間に、第２スイッチＱ２に初期昇圧オフ信号ＳＢＦＩが出力された後、第２スイッチＱ２に初期昇圧オン信号ＳＢＮＩが出力される。具体的には、図６に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで、第１スイッチＱ１に初期駆動オン信号ＳＤＮＩとしてのハイレベルＨの第１ゲート信号ＳＧ１が入力される。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、第２スイッチＱ２に初期昇圧オフ信号ＳＢＦＩとしてのロウレベルＬの第２ゲート信号ＳＧ２が出力された後、第２スイッチＱ２に初期昇圧オン信号ＳＢＮＩとしてのハイレベルＨの第２ゲート信号ＳＧ２が出力される。これにより、前回行われた発光処理により、コンデンサＣ１が充電されていた場合には、第１スイッチＱ１およびレーザダイオードＬＤを介して、コンデンサＣ１は放電される。その後、第１実施形態と同様に、第１ステップＳ１～第３ステップＳ３が繰り返えされる。

【0036】

本開示は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0037】

１０…レーザ発光装置、３０…受光部、６２…算出部、１００…光測距装置、Ｃ１…コンデンサ、Ｄ１…ダイオード、ＤＣ１…第１直列接続体、ＤＣ２…第２直列接続体、ＩＬ…レーザ光、Ｌ１…コイル、ＬＤ…レーザダイオード、ＯＢ…対象物、Ｑ１…第１スイッチ、Ｑ２…第２スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】