JP2014508505A - タイム・オブ・フライト計算用のｌｅｄドライバ回路 - Google Patents

タイム・オブ・フライト計算用のｌｅｄドライバ回路 Download PDF

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Abstract

二重変換回路に基づく高いエネルギー変換効率及び高い距離測定精度を特徴とするタイム・オブ・フライトアプリケーションに適したＬＥＤ及びＬＡＳＥＲ用の電子ドライバ回路を提供する。これにより、電圧−電圧ＤＣ−ＤＣ変換がＤＣ電圧−パルス電流ブースタと併合され、このブースタはタイム・オブ・フライト変調周波数で動作する。新しい測定サイクルの開始時に、ＤＣ−ＤＣ変換を駆動するＰＷＭ信号が前照明期間中に観測された電流に応答して更新される。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷、具体的には発光ダイオード（ＬＥＤ）又はＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードなどの光源用の電子ドライバ回路に関する。特に、本発明は、距離測定装置、タイム・オブ・フライトカメラ又はタイム・オブ・フライトセンサのための照明装置に適したドライバ回路、並びに、このような装置又はカメラのための照明装置、並びに、その装置又はカメラ自体に関する。
タイム・オブ・フライト（ＴＯＦ）装置用のＬＥＤなどの光源の最適駆動は、電池電圧などの強度変化を最小にするとともにパルス出力を均一にする専用レギュレータを必要とする。この目的のために、多くの場合２つのタイプのレギュレータ、即ちインダクタベースのブーストコンバータ及びキャパシタベースのチャージポンプコンバータ、が使用されている。各タイプのレギュレータは特有の利点及び欠点を有する。
マキシムインテグレーテッドプロダクツのアプリケーションノート３２４３（http://www.maxim-ic.com/an3243）は、ＬＥＤブーストコンバータとチャージポンプ回路との比較を記載している。この記事は最先端のレギュレータ、即ちＭＡＸ１５６１ブーストコンバータとＭＡＸ１５７３チャージポンプとを比較している。図７は、この文書の図１のブーストコンバータ及びチャージポンプを示す。この記事はチャージポンプの利点を提言している。
タイム・オブ・フライトカメラは通常、物体を照明するように構成された照明装置及び照明された物体から受信される光を検出するように構成された検出装置を備える。タイム・オブ・フライトカメラは、照明された物体の像を再構成するために、照明装置により放射された光と物体により反射され検出装置で受信された光との間の位相差を測定するように構成される。
特許文献１は、直列に接続された複数のＬＥＤを含む複数の並列配置のＬＥＤストリングを駆動するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバ回路を開示している。このＬＥＤドライバ回路は、複数のＬＥＤにより放出される光量を制御するために電圧調整ループ及び電流調整ループを備える。この電圧調整ループ及び電流調整ループは、ＬＥＤドライバ回路に入力される電圧の量をそれぞれＬＥＤストリングの測定出力電圧及び測定電流に対して制御するように構成される。
米国特許出願公開第２０１１／００１８４５１号明細書
本発明の目的は、負荷、具体的には発光ダイオード（ＬＥＤ）又はＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードなどの光源用の電子ドライバを提供することにある。特に、本発明の目的は、距離測定装置、タイム・オブ・フライトカメラ又はタイム・オブ・フライトセンサ用の照明装置に適したドライバ回路、並びに、このような装置又はカメラ用の照明装置、並びに、その装置又はカメラ自体を提供することにある。
本発明の実施形態の利点は、二重変換回路に基づく高いエネルギー変換効率及び高い距離測定精度を特徴とするタイム・オブ・フライトアプリケーションに適したＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＡＳＥＲ及びＬＡＳＥＲダイオードなどの光源用の電子ドライバ回路を提供する点にある。
一つの態様において、本発明は、負荷及び前記負荷を駆動するためにＤＣ電力をパルス波に変換するＤＣ電源とともに使用するブーストコンバータ回路を提供し、本ブーストコンバータ回路は、
前記ＤＣ電源からＤＣ電圧を受電する端子、第１のインダクタンス、キャパシタンスのような電荷蓄積装置及び第１及び第２のスイッチング手段を備え、前記第１のインダクタンスが前記端子に結合され、前記第１のスイッチング手段が前記キャパシタンスのような電荷蓄積装置を前記インダクタンスから第１の周波数で充電するように構成されているＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
前記キャパシタンスのような電荷蓄積装置に結合された第２のインダクタンス及び前記第２のインダクタンスを前記負荷のためのパルス波電流源として前記第１の周波数より高い第２の周波数で駆動する第３のスイッチング手段を備えるＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路と、
を備える。
前記第２のスイッチング手段は、ダイオード又はダイオード回路のようなダイオード手段又はダイオードと同じ状況で開回路から導通状態にスイッチするように構成されたスイッチとすることができる。ダイオードは他の電子素子に組み込むこともできる。前記キャパシタンスはキャパシタ又はキャパシタ回路又は適切なキャパシタンスを有する他の任意の装置とすることができる。第１及び／又は第２のインダクタンスはインダクタ又はインダクタ回路又は適切なインダクタンスを有する他の任意の装置とすることができる。
前記負荷の電流を遮断するために第４のスイッチ手段を設けるのが好ましい。この手段は、光源が暗期間中光を放射せず、電力を節約する利点をもたらす。
前記負荷の電流を検出する電流検出手段を設けるのが好ましい。この手段は、例えば負荷と直列の抵抗とすることができる。
前記電流検出手段の出力に応答して前記ブーストコンバータ回路を制御する帰還ループを設けるのが好ましい。負帰還ループは動作の安定性を維持するのに役立つ。
好ましくは、前記帰還ループ及び前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は前記電流検出手段の出力に応答して前記負荷の電流を制御する。その利点は、照明の強度を制御することが可能になることにある。
好ましい実施形態において、前記電流の制御はＤＣ−ＤＣコンバータ回路のＰＷＭ制御により実行される。ＰＷＭ制御は前記第１のインダクタから前記キャパシタに供給される電荷の総量の精密で急速な制御を可能にする。これは前記キャパシタから前記第２のインダクタンスにより抽出し得る電流の量を制御する。
特に、前記負荷を流れる電流を所定の期間一定に維持しなければならない用途に対しては、前記帰還ループは前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の動作を所定の時間間隔でのみ制御又は修正するように構成し、他の時間における動作を妨害しないようにする。
前記ブースト回路は、特に１つ以上の光源である負荷を駆動するのに良く適合している。これにより、前記ブースト回路はディスプレイバックライト、ＴＯＦセンサ又はカメラ、距離計、光電子トランスデューサ及びコンバータに、例えば光ファイバネットワーク及び他の光学装置とともに使用することができる。１つ以上の光源は１つ以上の発光ダイオード又はレーザ又はレーザダイオードとすることができる。光源は別個に供給されるものとすることができ、必ずしもブーストコンバータ回路の一部とする必要はない。
好ましくは、前記ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路は前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からＤＣ電流を引き出すだけであるように構成される。これによりＥＭＩが低減する。
好ましくは、出力はＰＷＭデューティサイクル値を規定する。この出力は、デューティサイクルが許容限界値内にあるかどうかを検査するために使用できる。
必要に応じ、前記ＰＷＭ制御は開始モード及び停止モードを有するものとし得る。この制御は負荷への電流を開始時に上昇させ、停止時に下降させて滑らかな電源の投入及び切断を可能にする。
本発明の他の態様において、距離測定装置、カメラ又はセンサは、測定サイクル中に１つ以上の光源により放射され物体により反射された光を測定することによって物体までの距離を決定するように構成し、前記ブーストコンバータ回路は測定サイクル前に前記ＰＷＭ制御を更新するように構成することができる。これにより、ＰＷＭ制御は測定サイクル中に更新されることはなく、誤った距離測定を生じないという利点が得られる。
従って、本発明の模範的な態様によれば、タイム・オブ・フライトカメラのための照明装置用のドライバ回路が提供される。本ドライバ回路は光を照射するように構成された照明ユニットに接続することができる。本ドライバ回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路、照明ユニット、及び前記照明ユニットにより放射された光の量を示す信号に応答して前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御するように構成された制御ユニットを備える。前記ＤＣ−ＤＣコンバータは電源に接続することができ、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに直列に接続されたパルス発生器の形態の前記ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路に電力を供給し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力をパルス列に変換するように構成される。
従って、本ドライバ回路は、前記照明ユニットにより放射される光の量を実際の放射光量に基づいて調整するために、帰還ループ又は機構を備え、前記制御ユニットは前記照明ユニットにより放射された光の量を示す制御信号に応答して（及び特に基づいて）前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御するように構成される。帰還ループの動作は、好ましくは測定サイクルのタイミングに同期した一定の時間間隔に限定することができる。
前記ＤＣ−ＤＣコンバータはバックレギュレータ、電圧ステップアップ又はブーストコンバータ、又はバック−電圧ステップアップレギュレータとして構成することができる。ここでは、バックレギュレータは、該レギュレータに入力する電圧の値をダウンコンバートするように構成することができる。電圧ステップアップレギュレータは、該レギュレータに入力する電圧−電圧コンバータの値を増大するように構成することができる。バック−電圧ステップアップレギュレータは、該レギュレータに入力する電圧の値をダウンコンバート及び／又はアップコンバートするように構成することができる。従って、本ドライバ回路は電圧適応用に市販の電子構成要素を使用することができるため、本ドライバ回路の製造コストは低くすることができる。
パルス発生器は、インダクタなどのエネルギー蓄積素子、スイッチ及び接地面を備え、前記エネルギー蓄積素子、前記スイッチ及び前記接地面は互いに直列に接続し、前記スイッチは前記照明ユニットに並列に接続することができる。前記スイッチを開閉することによって、前記エネルギー蓄積装置を前記スイッチ又は前記照明ユニットを経て接地に接続することができる。前記エネルギー蓄積素子がスイッチを経て接地に接続される時間中に、エネルギー蓄積素子の充電が達成される。更に、エネルギー蓄積素子が前記照明ユニットを経て接地に接続される時間中に、前記エネルギー蓄積素子の放電、したがって前記照明ユニットによる光の放射が達成される。従って、エネルギー蓄積素子を照明ユニットによる光の放射前にプリロードすることができ、よって照明装置にエネルギーを瞬時に供給することができ、照明ユニットにより放射される光の立上り時間を著しく短くすることができる。従って、照明ユニットによる光放射の高速開始及び／又は終了を達成でき、放射光の波形は鋭い立上り縁及び／又は立下り縁を有するものとし得る。このことは放射光と反射光との間の位相差を測定し得るＦＯＴカメラに関して特に好ましい。更に、増幅ユニットを構造的に簡単且つ安価な設計にすることができる。
本ドライバ回路は、更に、前記照明ユニットを流れる電流をモニタするように構成され、モニタ電流に基づいて放射光の量を示す信号を出力するように構成された電流検出手段を有するモニタユニットを備えることができる。このモニタユニットは前記照明ユニットの下流に配置及び／又は接続することができる。その結果、実際の放射光量と照明ユニットに入力する電圧との間の精密な帰還機構を達成することができる。
前記制御ユニットは、放射光量を示す信号に基づいて制御信号を発生し、発生した制御信号をＤＣ−ＤＣコンバータに供給するように構成することができる。このように構成すると、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧の正確な制御が、照明ユニットにより放射される光量を精密に制御するために可能になる。ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧の値は制御信号に基づいて増大及び／又は減少させることができる。
前記照明ユニットは光パルスを放射するように構成され、前記制御ユニットは前記制御信号を一組の放射光パルスと関連して（及び基づいて）発生するように構成することができる。前記制御信号は、今後の放射光パルスの制御のために、前記一組の光パルスの後で発生又は更新される。このように、放射光量の制御は時間的に平均化された情報に基づいて行うことができるため、放射光量の正確な制御を達成することができる。
前記照明ユニットは発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＯＬＥＤ、レーザ又はレーザダイオードからなる群から選ばれる少なくとも１つの素子を備えるものとし得る。前記照明ユニットは複数の上記の素子を含むものとし得る。
前記制御ユニットは、前記一組の放射光パルスと関連する前記モニタ電流を示す信号の時間依存波形、特にモニタ電流の波形を積分するように構成することができる。更に、前記モニタユニットは、ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を実行すべきかどうかを決定するために、その積分値を基準値と比較するように構成することができる。従って、制御信号は一組の光パルスと関連する期間に対して一つの値を有するものとし、よって前記電圧コンバータの制御を「ディジタル」信号に基づくものとし、電圧コンバータの制御中の信号処理を容易にすることができる。前記一組の放射パルスは光放射の１フレームと関連し、４つの光パルスを備えることができる。
前記照明ユニットは複数の光源を備え、各光源は光パルスを発生するように構成することができ、これらの光源は互いに直列に接続することができる。従って、複数の光源はパルス発生器のスイッチに並列に接続されたストリング又はブランチに配置することができる。このようにすると、簡単な設計の照明装置を達成することができる。更に、各光源に前記ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記パルス発生器により十分な量の電流を供給することによって各光源により放射される光の均一性を達成することができる。
前記照明ユニットは複数の平行なストリングに配置された複数の光源を備え、前記平行なストリングの各々は少なくとも２つの光源を備えることができる。各ストリングはスイッチに並列に配置することができる。更に、照明装置のスケーラビリティ、従って放射光のスケーラビリティを容易にすることができ、複数のストリングが所望の量の放射光を提供するように適合させることができる。更に、複数のストリングの各々に対して電流の量を設定しモニタすることによって発光素子の各々により放射される光の均一性を達成することができる。
前記ドライバ回路の制御ユニットは、ＤＣ−ＤＣコンバータを前記検出装置の測定サイクルの開始を示す情報に基づいて制御するように構成することができ、前記測定サイクルは（単一）位相差の測定と関連するものとし得る。測定サイクルは照明装置及び検出装置の一以上の照明及び検出サイクルとそれぞれ関連させることができ、各照明及び検出サイクルは、例えば各フレームが４つの光パルスを含む１０００フレームを備えるものとし得る。
前記検出装置は前記位相差の測定サイクルの開始を示す信号を前記制御ユニットに供給するように構成することができる。このようにすると、検出装置と照明装置との間の直接帰還機構を達成することができ、それによって照明装置の放射ユニットの放射光の量の制御が容易になる。
代案として、前記ドライバ回路の制御ユニットは、発生された制御信号の数をカウントし、そのカウント値を測定サイクルと関連する所定値と比較するように構成されたインクリメントカウンタを備えることができる。制御信号のカウント値が所定値を超えるとき、新しい測定サイクルの開始を指示することができる。
本発明の好ましい実施形態によるドライバ回路の概略図を示す。 図１の回路を駆動する信号のタイミング図を示す。 ２組のＬＥＤ／レーザブランチを駆動する本発明の他の好ましい実施形態によるドライバ回路の概略図を示す。 光源により放射された光パルスの時間依存性を示す図である。 本発明の他の好ましい実施形態による電圧コンバータ回路に供給される制御信号の時間依存性を示す図である。 本発明の模範的な実施形態によるタイム・オブ・フライトカメラのブロック図を示す。 ＬＥＤ駆動用の従来のブーストコンバータ及びチャージポンプを示す。
本発明は特定の実施形態についていくつかの図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。図面は概略を示すのみで、限定を意図するものでない。図面において、いくつかの要素のサイズは説明のために拡大され、正しいスケールで示されていない。単数名詞は、特に断りのない限り複数の存在を除外するものではない。異なる図において、同じ参照符号は同一もしくは類似の要素を示す。各図は概略図である。
請求の範囲で使用される用語「備える」はその前に記載された手段に限定するものと解釈すべきでなく、他の要素又はステップを排除するものではない。従って、「装置は手段Ａ及びＢを備える」という表現は、構成要素Ａ及びＢのみからなる装置に限定されるものではない。つまり、本発明に関して、本装置に単に関連する構成要素がＡ及びＢだけであることを意味する。
更に、明細書及び特許請求の範囲における「第１」、「第２」、「第３」などの用語は類似の要素を区別するために使用しており、必ずしも順番や年代順を記述しているわけではない。これらの用語は適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載される実施形態は本明細書に記載され又は示される順序と異なる順序で動作させることができることを理解されたい。
更に、本明細書及び特許請求の範囲における「上面」、「底面」、「上」、「下」などの用語は説明の便宜上使用しており、必ずしも相対的な位置を記述しているわけではない。これらの用語は適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載される実施形態は本明細書に記載され又は示される幾何学的配置と異なる幾何学的配置で動作させることができることを理解されたい。
本発明の態様は、具体的にはディスプレイバックライト、ＴＯＦセンサ又はカメラ、距離計、光電トランスデューサ及びコンバータに、例えば光ファイバネットワーク及び他の光学装置とともに使用することができる、ＤＣ電圧−パルスブースタに結合された電圧−電圧（ＤＣ−ＤＣ）変換回路である。以下において、本発明は距離測定装置又はＴＯＦカメラ又はセンサに関連して記載されるが、本発明はこれに限定されない。光源の出力は、高い信号対雑音比を提供する方形波のような正確で「クリーン」なパルスである。例えば、ＤＣ電圧−パルスブースタは光通信で又はタイム・オブ・フライト測定変調に対して使用される周波数で動作し得る。本発明によるドライバは、例えば光ファイバネットワークに接続するためにラップトップ又はＰＣ内の光電カプラに対して使用することができる。
例えば、タイム・オブ・フライト原理に基づく距離測定は物体で反射された受信光を測定することによって行われる。新しい測定サイクルの開始時に、前照明期間中に観測された電流に応答して、ＤＣ−ＤＣコンバータを駆動するＰＷＭ信号のようなスイッチ制御信号を更新することができる。
図１のノード１０１は本発明の一実施形態による提案のドライバ回路の電力入力端子である。このノードの電圧Ｖsupplyは、例えばＵＳＢパワードデバイスにおける４−５Ｖの任意の適切なＤＣ電源から又は電池、光電池などからのものとし得る。ノード１０１の電圧Ｖsupplyをバッファするための減結合キャパシタとして作用する、キャパシタＣ１で示されるようなキャパシタンスのような減結合手段が設けられる。Ｃ１はキャパシタ又はキャパシタ回路とすることができる。減結合手段は、例えばブーストコンバータ回路、バックコンバータ回路又はバック−ブーストコンバータ回路とし得るＤＣ−ＤＣ変換回路の一部分とすることができる。これらの回路のいずれも現在の技術水準に従うものとし得るが、以下に述べる新規な特徴に従って変更してもよい。ＤＣ−ＤＣブースト回路は可制御スイッチング手段を含むことができ、例えば変換インダクタＬ１などのエネルギー蓄積装置を充電するスイッチＭ１を駆動するパルス幅変調システム（ＰＷＭ）１０２を含むことができる。本発明の実施形態によれば、ＰＷＭ値を更新する方法は以下に更に説明するように現在の技術水準から外れる。
インダクタＬ１の形態のエネルギー蓄積装置はスイッチＭ１に接続され、接地に結合される。スイッチＭ１は、２つの主電極として例えばソース及びドレイン及び制御電極として例えばゲートを備える電界効果トランジスタとして構成することができる。２つの主電極の一つ、例えばソースはインダクタ１に接続され、他の主電極、例えばドレインは接地に結合される。ゲートに供給される変化する電圧がスイッチＭ１のスイッチング周波数を決定する。
図１を参照して説明する本発明の実施形態において、例としてブースト型のＤＣ−ＤＣ電圧変換が使用されているが、バックブースト及びバックＤＣ−ＤＣ型も等しく有用であり、以下の説明で使用されるブースト型と同等の利点をもたらす。
電圧−電圧ＤＣ−ＤＣ変換回路は次のように動作する。Ｌ１はＤＣ−ＤＣブースト回路のためのインダクタである。ノード１０３のＰＷＭ信号とし得るスイッチング信号はトランジスタＭ１とし得る電子スイッチを駆動する。このトランジスタＭ１は電力損を制限するために低いＤＣ抵抗値（オンRds）を有することが好ましい。ノード１０３の信号が高レベルであるとき、トランジスタＭ１はノード１０４を接地にプルダウンする。この期間中、インダクタＬ１はＶsupply１０１からエネルギーを蓄える。ノード１０３の信号が低レベルであるとき、Ｍ１は非導通であり、ノード１０４はもはや接地に接続又は結合されない。Ｌ１に蓄えられたエネルギーの一部分がダイオードＤ１のような適切なスイッチを経てキャパシタＣ２のような電荷蓄積装置に転送される。ダイオードＤ１をスイッチと置き換えれば、効率を更に増大させることができる。このようなスイッチは、スイッチＭ１と相反して、スイッチＭ１とオーバラップすることなく、導通状態に駆動される。ダイオードは通常電圧降下の点で不利であり、この不利は適切に駆動されるスイッチで回避することができる。
電荷蓄積装置Ｃ２はキャパシタ又はキャパシタ回路とすることができ、また別の装置と関連するキャパシタンスとすることもできる。上記のシーケンス動作はノード１０５に値Ｖ１を有する電圧を生じる。Ｃ２は電荷蓄積装置であるとともに減結合装置であり、十分高い値を有するとともに十分に低い等価直列抵抗値を有する必要がある。ノード１０３にＰＷＭ変調信号のようなスイッチ制御変調信号を供給することによって、ノード１０５に転送される電力を調整することができる。このトポロジにおいては、Ｖ１はノード１０１のＶsupplyより大きくなる。それゆえ、これはＤＣ−ＤＣ電圧ブーストと言うことができる。Ｍ１をスイッチングする周波数は、例えば５０ＫＨｚから２ＭＨｚの範囲である。この周波数は、次のパルス発生器、例えばタイム・オブ・フライト変調で使用される周波数より少なくとも１桁低い。当業者であれば電圧バックＤＣ−ＤＣコンバータ又は電圧バック−ブーストＤＣ−ＤＣコンバータも同様に実施することができる。
ノード１０５には、負荷を有するＤＣ電圧パルスブースタ１０７が接続され、負荷は光源、例えば直列接続された光源とすることができる。負荷として配置される光源は、例えば直列に結合された固体光源ＬＥＤ１０６又はＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードとすることができる。これらの光源は別個に提供されるものとすることができ、必ずしもブーストコンバータ回路の一部分とする必要があるわけではない。
光源、例えばＬＥＤの両端間の電圧は交互にＶ１より高い値又は零電圧に近い値になる。光源、例えばＬＥＤ１０６は、例えばタイム・オブ・フライト測定に使用される変調周波数でターンオン及びオフされる。この変調は好ましくは方形波である。この周波数は５ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの範囲内の任意の値とすることができる。特定の実施形態に対して、タイム・オブ・フライト変調方式は更に複雑にすることができ、例えば順次の低／高及び高／低遷移の反復シーケンスの代わりにビットシーケンス、例えば反復コードワード又は擬似ランダムビットシーケンスからなるものとすることができる。可能ならＬ１より大幅に小さいインダクタンスを有する、インダクタＬ２のような第２のインダクタンスが光源、例えばＬＥＤ１０６に接続される。光源、例えばＬＥＤ１０６は、例えばタイム・オブ・フライト光源として又はその一部分として使用される、直列配置の一つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードとすることができる。Ｌ２はスイッチＭ２にも接続される。スイッチＭ２は、光源、例えばＬＥＤ１０６を短絡することができ、エネルギーをインダクタＬ２に充電する手段を提供する。光源はスイッチＭ２と並列に接続され、且つインダクタＬ２と接地との間に配置される。スイッチＭ２はトランジスタのような電子スイッチとすることができる。スイッチＭ２は、２つの主電極として例えばソース及びドレイン及び制御電極として例えばゲートを備える電界効果トランジスタとして構成することができる。２つの主電極の一つ、例えばソースはインダクタＬ２に接続され、他の主電極、例えばドレインは接地に結合される。ゲートに供給される変化する電圧がスイッチＭ２のスイッチング周波数を決定する。
光源、例えばＬＥＤ１０６と直列に第３の電子スイッチＭ３が設けられ、このスイッチは、例えばタイム・オブ・フライト測定が停止される暗期間中、光源、例えばＬＥＤ１０６をディセーブルにすることができる。これは、典型的には撮像アレイを読み出す度に起こる。Ｍ３はトランジスタとし得る。スイッチＭ３は、２つの主電極として例えばソース及びドレイン及び制御電極として例えばゲートを備える電界効果トランジスタとして構成することができる。２つの主電極の一つ、例えばソースは光源に接続され、他の主電極、例えばドレインは接地に結合される。スイッチＭ３が導通するのかスイッチオフされるのかはそのゲートに供給される電圧によって決まる。
ノード１０８の電圧は、例えばノード１０５の電圧Ｖ１の２倍までの電圧にブーストすることができ、多数の光源、例えば直列配置のＬＥＤを駆動する余地を提供し、システムの総合効率を増大するとともに、スイッチＭ２の開と光放射瞬時との間の遅延を、負荷、例えば駆動されるＬＥＤ、ＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードの抵抗値と全く無関係にすることができる。これは、この遅延の変化が距離計又はＴＯＦカメラ又はセンサの距離測定精度を悪化させるために重要である。電圧Ｖ１は例えば８Ｖにすることができ、ノード１０８のパルス電圧は１５Ｖに達するものとすることができる。ノード１０９は、スイッチＭ２及びＭ３の主電極の一つ、例えばスイッチＭ２及びＭ３のドレインに接続されるとともに、他端が接地された微小電流検出抵抗Ｒsenseのような電流センサを含むモニタ回路に接続される。ノード１０９の電圧は低い値、例えば数百ミリボルトに維持する必要がある。これは、極めて小さい値の抵抗Ｒsenseを選択してこの検出抵抗による損失を小さくすることによって達成することができる。ノード１０９は更にモニタ回路の他の構成要素、例えば抵抗ＲＬＰ及びキャパシタＣＬＰで例示される低域通過フィルタに接続される。ノード１１０の電圧はノード１０９の電圧の平均値を与え、負荷、例えばＲsense又はインダクタＬ２を流れる平均電流を示す。この電圧は比較器１１６によりノード１１１の基準電圧Ｖrefと比較され、その比較結果はノード１１５を経てタイミング発生器１０２に供給される。この基準電圧を調整することにより、光源、例えばＬＥＤ又はＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードを流れる電流を制御することができる。
タイミング発生器１０２は、ノード１０３、１１２及び１１３を経てそれぞれスイッチＭ１、Ｍ２及びＭ３を駆動する。これらのスイッチは好ましくはパワーＭＯＳＦＥＴであるが、バイポーラトランジスタとすることもできる。Ｍ２はノード１１２の振動信号で駆動され、この振動信号は、光源、例えばＬＥＤ１０６がＬ２に蓄積されたエネルギーを使って光を発生しなければならないときに低レベルであり、インダクタＬ２がＣ２からエネルギー受け取り蓄積するときに高レベルである。ノード１１２の信号はＤＣ平衡である、即ち平均低レベル時間が周期の５０％であり、平均高レベル時間が残りの５０％であるのが好ましい。光源、例えばＬＥＤ１０６を流れる平均電流はＲsenseを流れる電流の約５０％であるが、これは光放射中のノード１０８の電圧は電圧Ｖ１の約２倍にし得ることで補償される。スイッチＭ２が導通しているとき、（スイッチＭ３も導通しているものと仮定すると）、光源、例えばＬＥＤ１０６の効果的な短絡は、測定精度に加えて、光源、例えばＬＥＤ１０６による放射光を再現可能にターンオフするのに役立つ。Ｒsenseの両端間の最大電圧は、Ｒsenseが過剰な電力を消費しないように十分に小さく選択する必要があるが、比較器１１６の可能なオフセットより大きく選択して比較器にその出力ノード１１５に有意信号を発生させることができる。
タイミング発生器１０２はモニタされた電流を示す信号の時間依存波形、特に一組の放射光パルスと関連するモニタ電流の波形を積分するように構成することができる。また、タイミング発生器は別の構成要素からこのような積分値を受け取るように構成することもできる。更に、タイミング発生器１０２は、積分値を基準値と比較して制御動作を実行するかどうかを決定するように構成することができる。従って、制御信号は一組の光パルスと関連する期間に対して１つの値を含むものすることができ、それによってＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの制御を「ディジタル」信号に基づくものとし、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの制御中の信号処理を容易にすることができる。また、タイミング発生器は別の構成要素からこのような制御信号を受信するように構成することもできる。
実際のタイム・オブ・フライトセンサにおいては、距離計算を実行可能にする前に、いくつかの測定期間を実行する必要がある。図２において、これらの照明期間は２２０、２２２、２２４及び２２６で番号付けされている。一組の照明期間は測定サイクル２５０を構成する。十分なセンサが設けられている場合には、これらの測定値は同時に並列に取得することもできる。これらの測定値を順次に取得する場合には、第１の照明期間２２０を実行し、この期間中に受信光は放射光と同相の信号と混合される。その後にセンサアレイの読出し期間２２１が続き、この期間中、変調光はターンオフされる。その後に第２、第３及び第４の（又はこれより多い又は少ない）照明期間２２２、２２４及び２２６が続き、これらの期間中に受信光は例えば放射光と１８０度の移相、９０度の移相及び２７０度の移相を有する信号とそれぞれ混合される。各照明期間は、図２に示されるように、自己の読出し期間（それぞれ２２１、２２３、２２５及び２２７）を有する。ディジタルプロセッサ（図示せず）において、すべての読出し結果が収集され、距離が推定される。タイミング発生器１０２はタイム・オブ・フライトセンサ（図示せず）に接続され、信号２１２に対して様々な位相遅延を提供することができる。更に、読出しプロセスをマスタ処理する信号も提供することができる。これは図１に「他の同期化信号」１１４で示されている。
図２は更にノード１０３、１１２及び１１３上のスイッチＭ１、Ｍ２及びＭ３を駆動する信号２０３、２１２及び２１３をそれぞれ示す。照明期間２２０、２２２、２２４及び２２６中に、ＤＣ−ＤＣコンバータはノード１０３によりＭ１への一定のＰＷＭ信号２０３、即ち一定のデューティサイクル信号を受信する。また、スイッチＭ２は、光源、例えばＬＥＤ１０６を高速度で交互にオン及びオフするＴＯＦ変調信号２１２を受信する。また、スイッチＭ３はノード１１３の信号を示す曲線２１３の高レベルに対応してこれらの期間中導通する。
読出し期間中は、３つの駆動信号２０３、２１２及び２１３は、スイッチ、例えばトランジスタＭ１、Ｍ２及びＭ３のどれも導通しないように、すべて低レベルにしなければならない。これは、電力を消費することなく、光源、例えばＬＥＤ１０６をオフ状態に維持する。全測定サイクル２５０の間、ＰＷＭ信号２０３は所与の４つの照明期間中同じデューティサイクルを有する。このようにすると、光出力を殆ど同じ振動振幅に維持することが保証される。これは高精度のタイム・オブ・フライト測定の要件である。一つの測定サイクル中の一つ以上の照明期間２２０、２２２、２２４、２２６中に、タイミング発生器はＲsenseを流れる電流が平均的に低すぎるか又は高すぎるかを検出するためにノード１１５の信号をモニタすることができる。その判定に基づいて、ＰＷＭ信号２０３のデューティサイクルを次の測定サイクルの開始時に更新することができる。これは次いでノード１０５上の電圧Ｖ１の調整をもたらし、次いでＲsense及び光源、例えばＬＥＤ１０６を流れる電流の調整をもたらす。
一組の可能な構成要素の値を以下の表に示す。
より高い光出力パワーを達成するために、光源、例えばＬＥＤ、ＯＬＥＤ又はレーザ又はレーザダイオードなどの多数のブランチを有する負荷を本発明の原理に従って駆動することができる。ＤＣ電源及び光源は、別個に提供されるものとすることができ、必ずしもブーストコンバータ回路の一部分とする必要はない。
図３は、図１の回路に加えて、並列に配置された光源のブランチを有し、例えば同様に駆動される追加のＬＥＤのストリング：ＬＥＤ７、ＬＥＤ８、ＬＥＤ９、ＬＥＤ１０、ＬＥＤ１１及びＬＥＤ１２：を有する例を示す図である。もっと多くのブランチを追加することができる。本例では、１つの追加のブランチにつき１つの追加のインダクタＬ３を付加し、１つの追加のブランチにつき２つのスイッチ、例えばトランジスタＭ５及びＭ４を付加し、１つの追加のブランチにつき１つの電流検出手段、例えば抵抗Ｒsense2及び１つの平均素子、例えばＲＬＰ２を付加する。スイッチＭ４及びＭ５の各々は、２つの主電極として例えばソース及びドレイン及び制御電極として例えばゲートを備える電界効果トランジスタとして構成することができる。Ｍ４は、２つの主電極の一つ、例えばソースが光源に接続され、他の主電極、例えばドレインが接地に結合される。Ｍ４が導通するか否かはそのゲートに供給される電圧によって決まる。Ｍ５は、２つの主電極の一つ、例えばソースがインダクタＬ３に接続され、他の主電極、例えばドレインが接地に結合されるとともにモニタ回路に結合される。そのゲートに供給される変化する電圧によってスイッチＭ５のスイッチング周波数が決まる。
本例では、すべての光源、例えばＬＥＤはほぼ同じタイプで、所定の電圧Ｖ１に対してほぼ同じ電流を導き、共通の第１のＤＣ−ＤＣ電圧ブースト回路で動作し得る。
上述した実施形態の何れにも様々な変更を加えることができ、これらの変更はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータは、始動又は停止モード時にノード１０３から一定のＰＷＭ信号２０３、即ち一定のデューティサイクル信号をＭＩで受信するが、その代わりに、タイミング発生器１０２はＰＷＭデューティサイクルを増大及び減少させて、それぞれ滑らかな始動及び停止が得られるようにすることができる。また、使用中のデューティサイクルに関する値の出力を供給するようにすることも有用である。この出力は、そのデューティサイクルが適切な限界範囲内にあるかどうかを確かめるために利用することができる。
本ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路はＤＣ−ＤＣコンバータ回路からＤＣ電流を引き出すだけであるように構成することができる。これはＥＭＩを低減する。
上述した実施形態はいずれも、タイム・オブ・フライトセンサ又はカメラ又は距離測定装置とともに使用することができる。上述した光源に加えて、検出器を設け、放射された光を検出して放射光と検出光との位相差を決定するように構成する場合には、本発明の上述した実施形態は、例えば検出装置の測定サイクルの開始を示す情報に基づいて制御するように構成された制御ユニットとして使用することができる。測定サイクルは放射光と検出光との位相差の決定に使用される。従って、検出装置の測定サイクルの間、光源の光均一性を達成することができる。測定サイクルは１つ以上の照明及び検出サイクルと関連させることができ、各照明及び検出サイクルは、例えば１０００フレームを備え、各フレームは４つの光パルス周期を備える。
図４を参照すると、複数の光源により放射される光パルスの時間依存性が示されている。図４のグラフ３４２は時間（単位は任意）を示す横軸３４４及び放射光の光量（単位は任意）を示す縦軸３４６を有する。光パルス３４７ａ−ｄはステップ状波形を有し、フレーム３４８ａ−ｃに割り当てられている。各フレーム３４８ａ−ｃは４つの光パルス３４７ａ−ｄを備える。１０００フレームのような多数のフレームが照明装置４０２の１つの照明サイクルに含まれる。照明及び検出サイクルは互いに同一に規定される。各光パルス３４７ａ−ｄは、光パルス３４７ａ−ｄの放射に関連する期間（波形の非零値期間）と複数の発光素子３３２ａ−ｅの不感時間に関連する期間（波形の零値期間）とにより規定される「クアッド」３５０ａ−ｄに関連する。インダクタＬ２及び／又はＬ３の放電はスイッチＭ２及び／又はＭ５のスイッチオフの直後に実行されるため、放射光パルス３４７ａ−ｄはスイッチングプロセスの直後に発生し、鋭い立上り縁を有する。複数の光源に供給される電流は、スイッチＭ２及び／又はＭ５がスイッチオン状態に設定されるとき遮断されるため、光放射は突然遮断され、光パルス３４７ａ−ｄは鋭い立下り縁を有する。スイッチングが等時間隔で実行される場合、各スイッチングサイクル中に複数の発光素子２３２ａ−ｆに供給される電力は一定であり、放射光は均一になる。
検出装置は、本発明の実施形態のいずれかに従う上記のブーストコンバータ回路に測定信号を供給するように構成することができ、この測定信号は位相差の測定サイクルの開始を示す。このようにすると、検出装置とブーストコンバータ回路との間の直接帰還機構を達成することができ、それによって光源から放射される光の量の制御を容易にすることができる。
図５を参照して、モニタ電流値に基づく制御信号の生成が詳細に説明される。図５のグラフ４５２は時間（単位は任意）を示す横軸４５４及び帰還ループの制御信号（単位は任意）を示す縦軸４５６を有する。曲線４５８は生成される制御信号を示す。検出される電流は、図４に示す放射光の量と同様に、複数の光源により光が放射される各フレーム３４８ａ−ｃの各クワッド３５０ａ−ｄの期間中非零値を有するステップ状波形をなす。モニタ電流は１つのフレーム３４８ａ−ｃと関連する期間中に放射される信号で示されるように積分され、その積分値がフレーム期間ごとにサンプルされる。従って、帰還ループの制御信号は階段状をなし、等しい単位値で増分するディジタル信号として構成される。制御信号の値は放射光の量を示し、従って、格納基準値と比較して、複数の光源に供給される電圧を例えば放射光の所望の量だけ増大させる必要があるかどうかをタイミング発生器１０２に指示する。
代案として、タイミング発生器１０２は発生される制御信号の数をカウントし、カウント数を測定と関連する所定値と比較するように構成されたインクリメンタルカウンタを備えるものとすることができる。所定値を超えるとき、新しい測定サイクルの開始を指示することができる。
図１及び図３に関する以上の説明において、タイミング発生器１０２は単一のユニットとして示されている。しかしながら、タイミング発生器１０２はいくつかの出力部を有し、これらの出力部のどれか又はすべてを、例えば単一のシステムクロックで連結された個別のタイミング回路により与えることができる。
図６を参照すると、当業者は、本発明の実施形態によるタイム・オブ・フライトカメラ４００は、上述したように、物体を光で照明するように構成された照明装置４０２と、物体からの反射光を検出し、照明装置により放射された光と検出光との位相差を測定するように構成された検出装置４０４とを備える。検出装置は光を受信する光センサを含む。カメラは物体までの距離をカメラの画素ごとに測定された位相差から画素単位で決定する。この距離情報から物体の３Ｄ画像を生成することができる。
照明装置４０２は上述したＤＣ−ＤＣコンバータ４１０を含むドライバ回路４０６を備える。上述した実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０はインダクタＬ１のようなエネルギー蓄積素子、ダイオードＤ１のような第１のスイッチ、キャパシタＣ１のような電荷蓄積装置及び第２のスイッチＭ１を有する。タイミング発生器１０２の機能の一部分をＤＣ−ＤＣコンバータ４１０に含めることができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０はＤＣ電源４０７に接続することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０は照明装置４０２の光放射を制御するように構成することができる。更に、照明装置４０２は、ストリングに配置された、即ち上述したように直列に配置された複数の光源を備える照明ユニット４０８を備える。光源は、例えばＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザ又はレーザダイオードとすることができる。光源は別個に供給することができ、必ずしも照明装置４０２の固定部とする必要はない。
ＤＣ電源４０７は直流をＤＣ−ＤＣコンバータ４１０に供給し、照明ユニット４０８に供給するように構成され、更にタイム・オブ・フライトカメラの他の構成要素、例えば検出装置４０４に電力を供給するように構成することもできる。
ドライバ回路４０６は上述したＤＣ−ＤＣコンバータ回路４１０を備え、このコンバータ回路はブーストコンバータ、バックレギュレータ又はブースト−バックコンバータとして実装される。更に、ドライバ回路４０６は上述したＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータも備える。このＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０の下流に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０の出力電圧をパルス列、例えば方形波パルス列に変換するように構成されたパルス発生回路４１２として構成される。パルス発生回路４１２は照明ユニット４０８を駆動する。パルス発生回路４１２は上述したスイッチＭ２及び／又はＭ５を含み、タイミング発生器１０２の機能の一部分も含む。
モニタユニット４１４は、例えば上述した電流検出手段Ｒsense及び比較器１１６を備え、照明ユニット４０８とＤＣ−ＤＣコンバータ４１０の制御ユニット４１６との間に接続される。制御ユニット４１６は上述したタイミング発生器１０２の機能の一部分を含む。モニタユニット４１４及び制御ユニット４１６は照明ユニット４０８を流れる電流を制御する負帰還ループを構成する。モニタユニット４１４は照明ユニット４０８を流れる電流をモニタし、モニタ電流を示す第１の信号を発生するように構成される。従って、この第１の信号は照明ユニット４０８により放射される光の量を示す。制御ユニット４１６は、モニタユニット４１４により発生される第１の信号に応答し該信号に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ４１０及び／又はパルス発生器４１２を制御するように構成される。
更に、制御ユニット４１６は、位相差の測定と関連するタイム・オブ・フライトカメラの新しい測定サイクルの開始を示す第２の信号に応答してＤＣ−ＤＣコンバータ４１０及び／又はパルス発生器４１２を制御するように構成される。この目的のために、タイム・オブ・フライトカメラの検出装置４０４は、この第２の信号を発生し、この第２の信号を制御ユニット４１６に供給するように構成される。タイム・オブ・フライトカメラの新しい測定サイクルの開始を示す第２の信号に応答して、（モニタユニット４１４でモニタされた）照明ユニット４０８を流れる電流の更新を、新しい測定サイクルの開始前に、制御ユニット４１６及び／又はパルス発生器４１２により実行することができる。更新を測定サイクルの開始前にのみ制限することによって、照明ユニット４０８は１つの位相測定をもたらす１つの完全な測定サイクル中安定な状態で駆動される。１つの位相測定値を決定するためには使用する測定サイクルの全体に亘って照明状態を一定に維持することが重要である。
図面及び以上の説明において本発明を詳細に開示したが、このような開示は例示的又は模範的なものであり、限定を意図するものではなく、本発明は開示の実施形態に限定されない。開示の実施形態に他の変更を加えることは、請求の範囲に記載の発明の実施にあたり本開示及び請求の範囲を検討することによって当業者に明らかであって、当業者がなし得ることである。いくつかの手段が互いに異なる独立請求項に記載されていることのみをもって、これらの手段の組合せは有利に使用できないことを意味するものではない。また、請求項中の参照符号は半を限定するものと解釈すべきでない。

Claims (20)

  1. 負荷を駆動するためにＤＣ電力をパルス波に変換するための、ＤＣ電源とともに使用するブーストコンバータ回路であって、
    前記ＤＣ電源からＤＣ電圧を受電する端子、第１のインダクタンス、電荷蓄積装置及び第１及び第２のスイッチング手段を備え、前記第１のインダクタンスが前記端子に結合され、前記第１及び第２のスイッチング手段が前記電荷蓄積装置を前記インダクタンスから第１の周波数で充電するように構成されているＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
    前記電荷蓄積装置及び第３のスイッチング手段に結合された第２のインダクタンス及び前記第２のインダクタンスを充電し、前記第２のインダクタンスを前記負荷のためのパルス波電流源として前記第１の周波数より高い第２の周波数で駆動する第３のスイッチング手段を備えるＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路と、
    を備える、ブーストコンバータ回路。
  2. 前記第３のスイッチング手段は前記負荷を短絡するように配置されている、請求項１記載のブーストコンバータ回路。
  3. 前記第３のスイッチング手段は前記負荷と並列に制御されている、請求項１又は２記載のブーストコンバータ回路。
  4. 前記電荷蓄積装置、前記第２のインダクタンス、前記負荷及び前記第３のスイッチング手段の配置構成が前記負荷の両端間の電圧を前記電荷蓄積装置の両端間の電圧だけ昇圧する、請求項１、２又は３のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  5. 前記ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータはＤＣ電圧−パルス波電流コンバータである、請求項１−４のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  6. 前記第２のスイッチング手段はダイオード手段である、請求項１−５のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  7. 前記負荷の電流を遮断するための第４のスイッチング手段を更に備える、請求項１−６いずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  8. 前記負荷の電流を検出する電流検出手段を更に備える、請求項１−７のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  9. 前記電流検出手段の出力に応答して前記ブーストコンバータ回路を制御する帰還ループを更に備える、請求項８記載のブーストコンバータ回路。
  10. 前記帰還ループ及び前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は前記電流検出手段の出力に応答して前記負荷の電流を制御する、請求項９記載のブーストコンバータ回路。
  11. 前記負荷の電流の制御は前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のＰＷＭ制御により達成される、請求項１０記載のブーストコンバータ回路。
  12. 前記帰還ループは前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を所定の時間間隔でのみ制御するように構成されている、請求項９、１０又は１１のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  13. 前記負荷は１つ以上の光源である、請求項１−１２のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  14. 前記１つ以上の光源は、１つ以上の発光ダイオード又は有機発光ダイオード、又はレーザ又はレーザダイオードである、請求項１３記載のブーストコンバータ回路。
  15. 前記ＤＣ電圧−ＡＣ電流コンバータ回路は前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からＤＣ電流を引き出すだけであるように構成されている、請求項１−１４のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  16. ＰＷＭデューティサイクル値のための出力を更に備える、請求項１１−１５のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  17. 前記ＰＷＭ制御は開始モードと停止モードを有する、請求項１１−１５のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路。
  18. 請求項１−１７のいずれか一項に記載のブーストコンバータ回路を含む距離測定装置、カメラ又はセンサ。
  19. 前記距離測定装置、カメラ又はセンサは、測定サイクル中に前記１つ以上の光源により放射され物体により反射された光を測定することによって物体までの距離を測定するように構成され、前記ブーストコンバータ回路は前記測定サイクル前にＰＷＭ制御を更新するように構成されている、請求項１２−１７のいずれか一項に従属する請求項１８に記載の距離測定装置、カメラ又はセンサ。
  20. 請求項１２に記載の時間間隔は前記測定サイクルのタイミングに同期化される、請求項１９記載の距離測定装置、カメラ又はセンサ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015178976A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 株式会社リコー 距離測定装置、移動体及び距離測定方法
JP2017198639A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社ユピテル 出射装置
JP2018518785A (ja) * 2015-05-22 2018-07-12 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｔｏｆ応用例のための高速照明ドライバ
JP2019140002A (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置、および照明器具
JP2019537720A (ja) * 2016-09-16 2019-12-26 ヴァレオ、コンフォート、アンド、ドライビング、アシスタンスＶａｌｅｏ Ｃｏｍｆｏｒｔ Ａｎｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ 電子回路、および、そのような電子回路を備える飛行時間センサ
JP2022025692A (ja) * 2020-07-29 2022-02-10 株式会社リコー 照明モジュール、距離測定装置、移動体、および光源駆動回路

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2492833A (en) * 2011-07-14 2013-01-16 Softkinetic Sensors Nv LED boost converter driver circuit for Time Of Flight light sources
DE102012111317B4 (de) * 2012-11-23 2021-07-22 HELLA GmbH & Co. KGaA Schaltungsanordnung mit einem Abwärtswandler
US9083960B2 (en) * 2013-01-30 2015-07-14 Qualcomm Incorporated Real-time 3D reconstruction with power efficient depth sensor usage
US9185762B2 (en) * 2013-04-19 2015-11-10 Infineon Technologies Ag Time of flight illumination circuit
US9183788B2 (en) 2013-05-20 2015-11-10 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Backlight driving circuit, LCD device, and method for driving the backlight driving circuit
CN103280190B (zh) * 2013-05-20 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种背光驱动电路、液晶显示装置和背光驱动方法
US20150022087A1 (en) 2013-07-16 2015-01-22 GE Lighting Solutions, LLC Method and apparatus for providing supplemental power in a led driver
US9939262B2 (en) * 2013-08-20 2018-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and camera
AT515160A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Konverter dritter Ordnung für geschaltete Lasten
CN103745693B (zh) * 2013-12-27 2016-01-27 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路及其驱动方法
KR101770872B1 (ko) * 2013-12-27 2017-08-23 주식회사 만도 차량용 tof 카메라 및 그의 구동 방법
RU2675793C2 (ru) * 2014-01-17 2018-12-25 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Драйвер светодиодов и способ управления
CN103781259B (zh) * 2014-02-26 2016-09-14 东南大学 一种无线照明控制系统及智能照明装置
CN103957620A (zh) * 2014-04-28 2014-07-30 四川虹视显示技术有限公司 一种两极性oled照明驱动方法及电源
US11143552B2 (en) * 2014-04-29 2021-10-12 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus to mitigate ripple in a time of flight (TOF) system
US9825527B2 (en) * 2014-08-12 2017-11-21 Continental Automotive Systems, Inc. PWM generation for DC/DC converters with frequency switching
US9658336B2 (en) 2014-08-20 2017-05-23 Omnivision Technologies, Inc. Programmable current source for a time of flight 3D image sensor
CN104282274A (zh) * 2014-10-13 2015-01-14 彩迅工业(深圳)有限公司 一种用于液晶电视的背光控制电路
US9781784B2 (en) 2014-11-05 2017-10-03 Texas Instruments Incorporated Control of illumination devices using DC-DC converters
TWI756165B (zh) * 2014-11-25 2022-03-01 以色列商奧寶科技有限公司 照射強度控制設備與方法、以及光學檢驗系統
TWI559812B (zh) * 2015-02-12 2016-11-21 聯詠科技股份有限公司 定電流驅動裝置之回授裝置及回授方法
DE102015106305A1 (de) * 2015-04-24 2016-10-27 Sick Ag Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Versorgung
US9819930B2 (en) 2015-05-26 2017-11-14 Omnivision Technologies, Inc. Time of flight imaging with improved initiation signaling
US9544485B2 (en) * 2015-05-27 2017-01-10 Google Inc. Multi-mode LED illumination system
US9454820B1 (en) 2015-06-12 2016-09-27 Google Inc. Using a scene illuminating infrared emitter array in a video monitoring camera for depth determination
IL240571A (en) * 2015-08-13 2016-12-29 Grauer Yoav Meir beats for different uses
US10158211B2 (en) * 2015-09-22 2018-12-18 Analog Devices, Inc. Pulsed laser diode driver
US10260940B2 (en) * 2016-03-11 2019-04-16 Apple Inc. Light source driving circuitry for electronic devices
KR102597701B1 (ko) * 2016-03-14 2023-11-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
FR3050889A1 (fr) * 2016-04-27 2017-11-03 STMicroelectronics (Alps) SAS Circuit d'emission optique en creneaux
JP6735512B2 (ja) * 2016-05-20 2020-08-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光制御装置、発光モジュール、発光ユニット及び照明器具
KR102391838B1 (ko) * 2016-06-20 2022-04-29 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 드라이버 회로 및 전자 디바이스
DE102016114675A1 (de) 2016-08-08 2018-02-08 Infineon Technologies Ag Modulierte Stromversorgung
CN106253670A (zh) * 2016-08-23 2016-12-21 深圳市华星光电技术有限公司 升压电路及背光光源
JP6799985B2 (ja) * 2016-09-28 2020-12-16 株式会社トプコン 測距装置
DE102017100879B4 (de) * 2017-01-18 2023-02-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrische Schaltung und Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltung
DE102017203801B3 (de) * 2017-03-08 2018-03-08 Karlsruher Institut für Technologie Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung einer Vielzahl von Leuchtdioden
AT519927B1 (de) * 2017-04-26 2019-02-15 Zkw Group Gmbh Speiseschaltung zur Versorgung von LEDs aus einer primären Gleichspannung
US10237936B2 (en) * 2017-08-16 2019-03-19 Apple Inc. Split driver backlight systems and methods
WO2019088974A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Continental Automotive Systems, Inc Power circuit and method for a laser light source of a flash lidar sensor
US10426010B2 (en) 2017-12-29 2019-09-24 Texas Instruments Incorporated LED driver
US10368412B2 (en) * 2017-12-29 2019-07-30 Texas Instruments Incorporated LED driver
DE102018108925B4 (de) * 2018-04-16 2022-05-25 Ifm Electronic Gmbh Beleuchtungsschaltung und Verfahren für eine Lichtlaufzeitkamera
TWI660564B (zh) * 2018-06-01 2019-05-21 杰力科技股份有限公司 電壓轉換電路及其控制電路
KR102581457B1 (ko) * 2018-07-05 2023-09-21 엘지이노텍 주식회사 광원 구동장치 및 그 방법
US11769987B2 (en) * 2018-08-21 2023-09-26 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and systems of driving arrays of diodes
JP2020088020A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 検出回路、駆動回路および発光装置
WO2020110504A1 (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 駆動装置および発光装置
KR102100860B1 (ko) * 2018-12-03 2020-04-14 현대오트론 주식회사 라이다 다이오드 고장 진단 장치 및 방법
CN109412395B (zh) * 2018-12-21 2020-04-24 惠科股份有限公司 电源启动调节电路和供电电路
WO2020176971A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-10 Gan Systems Inc. Fast pulse, high current laser drivers
CN109788622B (zh) * 2019-03-18 2024-02-06 上海炬佑智能科技有限公司 光源控制装置、光源控制方法以及飞行时间传感器
FR3094849B1 (fr) * 2019-04-05 2021-04-30 Aptiv Tech Ltd Alimentation électrique d’éclairage de caméra
US11808892B2 (en) 2019-04-19 2023-11-07 Lumentum Operations Llc Methods for driving optical loads and driver circuits for optical loads
US11579290B2 (en) 2019-06-05 2023-02-14 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited LIDAR system utilizing multiple networked LIDAR integrated circuits
US11728621B2 (en) * 2019-06-05 2023-08-15 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Voltage controlled steered VCSEL driver
FR3097332A1 (fr) 2019-06-11 2020-12-18 STMicroelectronics (Alps) SAS Circuit de commande à grande vitesse et à forte puissance d’émetteur de lumière optique
US11876346B2 (en) 2019-06-26 2024-01-16 Analog Devices, Inc. Continuous wave laser driver with energy recycling
US11070026B2 (en) 2019-07-19 2021-07-20 Analog Devices International Unlimited Company High current nanosecond laser driver circuit with wide pulse-width adjustment range
US11743990B2 (en) 2019-07-19 2023-08-29 Signify Holding B.V. Balance control for 2-channel CCT dimming
DE102019121384A1 (de) * 2019-08-07 2021-02-11 Forschungsverbund Berlin E.V. Optischer Pulsgenerator und Verfahren zum Betrieb eines optischen Pulsgenerators hoher Leistung und kurzen Pulsen
US11438982B2 (en) * 2019-08-16 2022-09-06 Lumileds Llc LED pulse width modulation with active turn-off
US11075502B2 (en) 2019-08-29 2021-07-27 Analog Devices, Inc. Laser diode driver circuit techniques
US11545811B2 (en) * 2019-10-02 2023-01-03 Analog Devices International Unlimited Company Laser driver designs to reduce or eliminate fault laser firing
CN112805587B (zh) * 2019-10-17 2023-04-04 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光发射电路和激光雷达
US11378663B2 (en) 2019-11-26 2022-07-05 Waymo Llc Systems and methods for biasing light detectors
DE102019134080B3 (de) * 2019-12-12 2021-05-27 Ifm Electronic Gmbh Beleuchtungsschaltung und Verfahren zu deren Betrieb für eine Lichtlaufzeitkamera
KR20210083983A (ko) 2019-12-27 2021-07-07 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
US11482836B2 (en) 2020-01-28 2022-10-25 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Laser diode driver circuits and methods of operating thereof
CN111355474B (zh) * 2020-03-16 2023-04-07 四川英杰电气股份有限公司 固态调制器的控制方法
US11990729B2 (en) * 2020-03-23 2024-05-21 Lumentum Operations Llc Shaping pulses using a multi-section optical load
US11870215B2 (en) * 2020-03-23 2024-01-09 Lumentum Operations Llc Reconfigurable laser pulse generating circuit
US11245247B2 (en) * 2020-03-25 2022-02-08 Silanna Asia Pte Ltd Pulsed laser diode driver
WO2021213665A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Laser driver
US20210351566A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 Analog Devices International Unlimited Company Driver circuit and method for controlling a light source
US11621539B2 (en) 2020-06-02 2023-04-04 Analog Devices, Inc. Multi-phase laser driver techniques
US11789129B2 (en) 2020-07-07 2023-10-17 Lumentum Operations Llc Rectangular pulse driving circuit using cathode pre-charge and cathode-pull compensation

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5097271A (ja) * 1973-12-22 1975-08-02
GB2172120A (en) * 1985-03-09 1986-09-10 English Electric Valve Co Ltd Graticule illuminator circuit for night-sight
JPH0442771A (ja) * 1990-06-06 1992-02-13 Fujitsu Ltd 高効率型ｄｃ／ｄｃコンバータ
JPH08163863A (ja) * 1994-12-02 1996-06-21 Toyota Autom Loom Works Ltd パルス信号生成回路およびスイッチングレギュレータ
JPH08228026A (ja) * 1994-12-05 1996-09-03 Hughes Aircraft Co ダイオード駆動電流源
JP2001508612A (ja) * 1997-01-03 2001-06-26 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン ドライバー回路およびドライバー動作方法
JP2004166446A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Rohm Co Ltd 直流−交流変換装置、及びそのコントローラｉｃ
JP2005237122A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Fuji Electric Device Technology Co Ltd スイッチング制御用の集積回路装置およびスイッチング電源
JP2007516597A (ja) * 2003-07-16 2007-06-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電力をｌｅｄに供給する方法および装置
JP2008504698A (ja) * 2004-06-30 2008-02-14 オスラム　オプト　セミコンダクターズ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング 発光ダイオード装置、光学式記録装置および少なくとも１つの発光ダイオードをパルス状に作動させる方法
JP2008211071A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Sony Corp 発光ダイオード駆動回路及びそれを用いた撮像装置
US20100283322A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Polar Semiconductor, Inc. Multiple output power supply
US20110018451A1 (en) * 2006-09-01 2011-01-27 Broadcom Corporation Single Inductor Serial-Parallel LED Driver
JP2011527078A (ja) * 2008-06-30 2011-10-20 アイワット インコーポレーテッド 複数のフィードバック・ループを有するｌｅｄドライバー
EP2622942B1 (en) * 2011-07-14 2014-06-11 Softkinetic Sensors N.V. Driver circuit for leds for time-of-flight calculation

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8800358A (nl) * 1988-02-15 1989-09-01 Philips Nv Geschakelde spanningsomzetter.
US6275018B1 (en) 2000-06-02 2001-08-14 Iwatt Switching power converter with gated oscillator controller
US6584283B2 (en) * 2001-02-02 2003-06-24 Eastman Kodak Company LED illumination device for a scannerless range imaging system
AU2005222987B9 (en) * 2004-03-15 2009-10-22 Signify North America Corporation Power control methods and apparatus
EP1624560A1 (fr) * 2004-08-06 2006-02-08 Stmicroelectronics SA Alimentation de plusieurs charges par un convertisseur continu-continu
JP4604644B2 (ja) * 2004-10-21 2011-01-05 株式会社ニコン 撮影用照明装置およびカメラ
US8237372B2 (en) * 2006-12-04 2012-08-07 Nxp B.V. Electronic device for driving light emitting diodes
US8373346B2 (en) * 2007-08-06 2013-02-12 Nxp B.V. Solid state lighting system and a driver integrated circuit for driving light emitting semiconductor devices
US7439945B1 (en) * 2007-10-01 2008-10-21 Micrel, Incorporated Light emitting diode driver circuit with high-speed pulse width modulated current control
WO2009060400A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply circuit
US7880404B2 (en) * 2008-01-25 2011-02-01 Micrel, Inc. Controlling current through serial LEDs using a low voltage transistor when using a high voltage driver
JP5263503B2 (ja) * 2008-08-06 2013-08-14 東芝ライテック株式会社 発光ダイオード点灯装置
US8058817B2 (en) * 2008-09-30 2011-11-15 O2Micro, Inc. Power systems with current regulation
US8390262B2 (en) * 2008-11-17 2013-03-05 Lepower Semiconductor Inc. Methods and circuits for LED drivers and for PWM dimming controls
TWI410032B (zh) * 2008-11-21 2013-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 可快速切換輸出電壓之電源裝置
US8399819B2 (en) * 2009-03-31 2013-03-19 Osram Sylvania Inc. Current source to drive a light source in an optical sensor system
US8148907B2 (en) * 2009-04-11 2012-04-03 Sadwick Laurence P Dimmable power supply
CN102396295B (zh) * 2009-04-14 2015-06-10 特里多尼克有限两合公司 借助于led电流平均值和双向计数器的led的功率调节
US20100295472A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-25 Polar Semiconductor, Inc. Power supply for floating loads
US20100327835A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Intersil Americas Inc. Integrator for providing overshoot protection and light switching mode during non-zero load condition for an led driver circuitry
KR100941509B1 (ko) * 2009-06-30 2010-02-10 주식회사 실리콘마이터스 기준 전압 생성 장치, 이를 포함하는 제어 장치 및 제어 장치를 이용하는 ｌｅｄ 발광 장치
US20110068700A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Suntec Enterprises Method and apparatus for driving multiple LED devices
US8184670B2 (en) * 2009-10-09 2012-05-22 Analog Modules, Inc. Smart linear pulsed laser diode driver, and method
TWI434611B (zh) * 2010-02-25 2014-04-11 Richtek Technology Corp 具有電壓調整功能之ｌｅｄ陣列控制電路及其驅動電路與方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5097271A (ja) * 1973-12-22 1975-08-02
GB2172120A (en) * 1985-03-09 1986-09-10 English Electric Valve Co Ltd Graticule illuminator circuit for night-sight
JPH0442771A (ja) * 1990-06-06 1992-02-13 Fujitsu Ltd 高効率型ｄｃ／ｄｃコンバータ
JPH08163863A (ja) * 1994-12-02 1996-06-21 Toyota Autom Loom Works Ltd パルス信号生成回路およびスイッチングレギュレータ
JPH08228026A (ja) * 1994-12-05 1996-09-03 Hughes Aircraft Co ダイオード駆動電流源
JP2001508612A (ja) * 1997-01-03 2001-06-26 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン ドライバー回路およびドライバー動作方法
JP2004166446A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Rohm Co Ltd 直流−交流変換装置、及びそのコントローラｉｃ
JP2007516597A (ja) * 2003-07-16 2007-06-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電力をｌｅｄに供給する方法および装置
JP2005237122A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Fuji Electric Device Technology Co Ltd スイッチング制御用の集積回路装置およびスイッチング電源
JP2008504698A (ja) * 2004-06-30 2008-02-14 オスラム　オプト　セミコンダクターズ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング 発光ダイオード装置、光学式記録装置および少なくとも１つの発光ダイオードをパルス状に作動させる方法
US20110018451A1 (en) * 2006-09-01 2011-01-27 Broadcom Corporation Single Inductor Serial-Parallel LED Driver
JP2008211071A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Sony Corp 発光ダイオード駆動回路及びそれを用いた撮像装置
JP2011527078A (ja) * 2008-06-30 2011-10-20 アイワット インコーポレーテッド 複数のフィードバック・ループを有するｌｅｄドライバー
US20100283322A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Polar Semiconductor, Inc. Multiple output power supply
EP2622942B1 (en) * 2011-07-14 2014-06-11 Softkinetic Sensors N.V. Driver circuit for leds for time-of-flight calculation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015178976A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 株式会社リコー 距離測定装置、移動体及び距離測定方法
JP2018518785A (ja) * 2015-05-22 2018-07-12 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｔｏｆ応用例のための高速照明ドライバ
JP2017198639A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社ユピテル 出射装置
JP2019537720A (ja) * 2016-09-16 2019-12-26 ヴァレオ、コンフォート、アンド、ドライビング、アシスタンスＶａｌｅｏ Ｃｏｍｆｏｒｔ Ａｎｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ 電子回路、および、そのような電子回路を備える飛行時間センサ
JP2019140002A (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置、および照明器具
JP2022025692A (ja) * 2020-07-29 2022-02-10 株式会社リコー 照明モジュール、距離測定装置、移動体、および光源駆動回路

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