JP2020096169A - 駆動回路、発光装置、距離測定装置、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を個別駆動させる場合に、他の発光素子へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制する。【解決手段】本発明により提供される駆動回路は、複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサに電荷を供給する経路を選択する複数の第１の遮断手段と、前記複数のコンデンサが複数の発光素子に電荷を供給する経路を選択する複数の第２の遮断手段と、を備え、前記第１の遮断手段を制御して前記複数の発光素子に含まれる何れかの発光素子に対応するコンデンサに電荷を蓄積することにより選択的に発光素子を点灯する場合に、少なくとも点灯対象の発光素子へ電荷を供給する間は、点灯しない発光素子に電荷を供給する経路に接続された前記第２の遮断手段を遮断する。【選択図】図９

Description

本発明は、駆動回路、発光装置、距離測定装置、及び移動体に関する。

従来、レーザダイオードや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）といった発光素子を駆動する発光装置が広く知られている。このような発光装置は、例えば、対象物との距離を測定するための距離測定装置において利用される。

この場合、距離測定装置は、発光素子と、発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、被測定物の反射光を受光する受光装置と、発光した時間と受光した時間差から距離を演算する制御部とにより実現できる。また、距離測定装置では、発光素子をアレイ化、又はマトリックス化して配置し、任意の発光素子を個別駆動して選択的に発光させることにより、縦方向や横方向の分解能を向上させることができる。このような距離測定装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

ところで、発光装置では、回路内において意図しない電流が漏れ出し、リーク電流が発生することがある。そのため、例えば、特許文献１に開示の技術では、逆流防止素子としてダイオードを配置することにより、リーク電流の発生を阻止するようにしている。

しかしながら、他の問題として、上述したように任意の発光素子を個別駆動させた場合に、発光させる対象の発光素子への電荷の供給経路から、発光させる対象ではない他の発光素子へと電荷が流れ込んでしまうという問題がある。この場合に、特許文献１に開示の技術のように、ダイオードを配置しただけでは、他の発光素子へ電荷が流れ込んでしまうことを防止できない。そのため、発光素子の発光効率が低下してしまう。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、発光素子を個別駆動させる場合に、他の発光素子へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制することが可能な、駆動回路、発光装置、距離測定装置、及び移動体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明により提供される駆動回路は、複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサに電荷を供給する経路を選択する複数の第１の遮断手段と、前記複数のコンデンサが複数の発光素子に電荷を供給する経路を選択する複数の第２の遮断手段と、を備え、前記第１の遮断手段を制御して前記複数の発光素子に含まれる何れかの発光素子に対応するコンデンサに電荷を蓄積することにより選択的に発光素子を点灯する場合に、少なくとも点灯対象の発光素子へ電荷を供給する間は、点灯しない発光素子に電荷を供給する経路に接続された前記第２の遮断手段を遮断する。

本発明によれば、発光素子を個別駆動させる場合に、他の発光素子へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制することが可能な、駆動回路、発光装置、距離測定装置、及び移動体を提供することができる。これにより、発光素子の発光効率を高めることが可能となる。

発明者が見出した課題を説明するための、従来の発光装置の回路構成を示す回路図である。 発明者が見出した課題を説明するための、従来の発光装置の回路構成を示す回路図である。 発明者が見出した課題を説明するための、従来の発光装置の回路構成を示す回路図である。 発明者が見出した課題を説明するための、従来の発光装置の回路構成を示す回路図である。 発明者が見出した課題を説明するための、従来の発光装置における駆動状態を示すタイミングチャートである。 本発明の各実施形態に係る発光装置が搭載された、距離測定装置１の機能的構成を示す機能ブロック図である。 レーザ光源の構成例を示す模式図である。 距離測定装置を、移動体に搭載した場合を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光装置の第１の実装形式について示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光装置の第２の実装形式について示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光装置の第３の実装形式について示す回路図である。 本発明の各実施形態において、発光素子を駆動する制御タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の各実施形態において、発光素子を駆動する制御タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の各実施形態において、発光素子を駆動する制御タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第５の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第６の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第７の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第７の実施形態に係る発光装置における各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の第８の実施形態に係る発光装置について示す回路図である。 本発明の第８の実施形態に係る発光装置における各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。

［発明者が見出した課題］
まず、本発明の実施形態の前提となる、本発明の発明者が見出した課題について説明する。なお、以下では、課題を説明するための一例として、発光装置を、距離測定装置である、レーザ走査型ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging)装置に搭載した場合を想定する。

ＬｉＤＡＲ装置で用いられる発光装置は、短パルスの発光により測距することが求められる。それは、太陽光などの外乱光の影響を少なくして、長距離の測距を行うために、ナノ秒オーダーの高いエネルギーの発光が必要となるからである。

そのため、ＬｉＤＡＲ装置では、Ｐｕｌｓｅ ＴＯＦ方式の発光装置が用いられる。Ｐｕｌｓｅ ＴＯＦ方式の発光装置は、数十〜数百ボルトの高電圧で、低ＥＳＬ型の積層セラミックコンデンサ等のコンデンサに電荷を蓄える。そして、発光装置は、コンデンサの後段にあるスイッチング素子で回路をショートさせることにより短絡電流を流して、ナノ秒オーダーの超短パルスかつ大電流の出力を実現する。

しかしながら、このようにしてナノ秒オーダーの電流駆動を行う場合、回路の配線や部品に寄生するインダクタンス成分の影響が大きくなる。これに伴い、従来の発光装置で、任意の発光素子を駆動したときに、課題が生じることを本発明の発明者は見出した。

その課題は、任意の発光素子を駆動したときに、発生する誘導電流や放射される高周波ノイズによって、別の発光素子を駆動する駆動回路の部品や配線の寄生容量をパスとして、他の発光素子に電荷が流れ込み、他の発光素子が発光してしまうという課題である。このように他の発光素子が発光してしまうと、光量が低下して、測距できる距離が短くなってしまうため問題となる。

この課題について、図１〜図５を参照して更に詳細に説明する。ここで、図１〜図４は、従来の発光装置の回路構成を示す回路図である。また、図５は、従来の発光装置における駆動状態を示すタイミングチャートである。

図１に示すように従来の発光装置である、発光装置６０は、昇圧回路ＢＣ１０、複数のローパスフィルタＬＰＦ（ローパスフィルタＬＰＦ１１、ローパスフィルタＬＰＦ１２、・・・、ローパスフィルタＬＰＦ１ｎ）、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ（第１のスイッチ素子ＳＷ１１、第１のスイッチ素子ＳＷ１２、・・・、第１のスイッチ素子ＳＷ１ｎ）、複数のコンデンサＣ（コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、・・・、コンデンサＣ１ｎ）、複数のダイオードＤ（ダイオードＤ１１、ダイオードＤ１２、・・・、ダイオードＤ１ｎ）、複数のレーザダイオードＬＤ（レーザダイオードＬＤ１１、レーザダイオードＬＤ１２、・・・、レーザダイオードＬＤ１ｎ）、及び第３のスイッチ素子ＳＷ３０を含む。なお、図中では、複数のコンデンサＣ（コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、・・・、コンデンサＣ１ｎ）の後段に、破線で囲まれたコンデンサを図示しているが、かかるコンデンサは寄生容量の説明のために概念的に図示しているものであり、実際に存在しているコンデンサではない。

このような構成を有する発光装置６０では、外部の定電圧源から供給された直流電圧Ｖｉｎを昇圧回路ＢＣ１０により昇圧して、Ｖｈｖとして各ローパスフィルタＬＰＦに供給する。また、各第１のスイッチ素子ＳＷを制御することにより、任意のコンデンサＣに対して電荷を供給する。そして、第３のスイッチ素子ＳＷ３０を制御して回路を短絡させることで、コンデンサＣに蓄えた電荷から短絡電流を発生させて、非常に短いパルス幅（例えば、５ｎｓ以下）の電流を、発光素子であるレーザダイオードＬＤに対して流す。これにより、短パルスで高エネルギーの光量を得ることができる。

しかしながら、発光装置６０では、非常に小さい容量（例えば、１〜１０ｐＦ）ではあるが、破線で囲まれたコンデンサに相当する寄生容量が発生する。そして、非常に短いパルス状の電流を流すときには、この寄生容量を経由して、任意のレーザダイオード以外の他のレーザダイオードに電流が流れるループが作られてしまう。例えば、図２に示すようにコンデンサＣ１１に対して電荷を供給して、レーザダイオードＬＤ１１を発光させることを意図している場合に、寄生容量を経由して、他のレーザダイオードＬＤ１２に対しても電流が流れてしまう。

また、発光装置６０には、このような寄生容量に加えて、インダクタも寄生する。具体的には、図３に示すように、複数のコンデンサＣ（コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、・・・、コンデンサＣ１ｎ）の後段に、破線で囲まれたインダクタが寄生する。なお、かかるインダクタは寄生インダクタの説明のために概念的に図示しているものであり、実際に存在しているインダクタではない。

この寄生インダクタは、非常に小さい容量（例えば、０．１〜３ｎＨ）ではあるが、非常に短いパルス状の電流を流すとき、このインダクタが結合してしまい、誘導電流により、任意のレーザダイオード以外の他のレーザダイオードに電流が流れるループが作られてしまう。例えば、図４に示すようにコンデンサＣ１１に対して電荷を供給して、レーザダイオードＬＤ１１を発光させることを意図している場合に、寄生インダクタを経由して、他のレーザダイオードＬＤ１２に対しても電流が流れてしまう。

このように、他のレーザダイオードに電流が流れる場合について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。まず、直流電圧Ｖｉｎの供給に伴い、時間Ｔ１において直流電圧Ｖｈｖの供給が開始される。

時間Ｔ２において、第１のスイッチ素子ＳＷ１１を制御するための制御信号であるＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿１により第１のスイッチ素子ＳＷ１１が制御され、コンデンサＣ１１に対して電荷が供給される。

時間Ｔ３において、第３のスイッチ素子ＳＷ３０を制御するための制御信号であるＰｕｌｓｅ＿Ｃｔｒｌにより第３のスイッチ素子ＳＷ３０が制御され、コンデンサＣ１１に蓄えた電荷から短絡電流が発生する。そして、図２や図４に示したように、寄生容量や寄生インダクタにより、レーザダイオードＬＤ１１のみならず、レーザダイオードＬＤ１２に対しても電流が流れてしまう。

同様に、時間Ｔ５では、寄生容量や寄生インダクタにより、レーザダイオードＬＤ１２のみならず、レーザダイオードＬＤ１１や、レーザダイオードＬＤ１nに対しても電流が流れてしまう。更に、同様の問題が、時間Ｔ７や時間Ｔ９等においても発生してしまう。

すなわち、図５のタイミングチャートは、図１〜図４に示したように、寄生容量や寄生インダクタンスがある状態で任意の発光素子を駆動しようとすると、任意の発光素子以外の発光素子が駆動してしまうことを表している。これは、逆流防止や発振防止の為に配置されている各ダイオードＤでは防止できない。

そして、このように任意の発光素子以外の発光素子が駆動してしまうと、本来コンデンサから供給される電荷が任意の発光素子に全て供給されずに、分散してしまい、任意の発光素子の発光効率が低下してしまう。また、発光効率が低下することで、発光強度が低下し、測距可能な距離が短くなってしまう。

以上が、従来の発光装置において、本発明の発明者が見出した課題である。これに対して以下で説明する本発明の実施形態では、この課題を解決することができる。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下では、本発明の実施形態の一例として、第１の実施形態〜第６の実施形態について説明する。

ここで、これら各実施形態では、課題を解決するための回路構成がそれぞれ異なるが、前提となる装置構成については共通する。そこで、以下では、まず各実施形態で共通する装置構成についてまとめて説明し、その後、各実施形態にて相違する部分について個別に説明する。

［装置構成］
図６は、本発明の実施形態に係る発光装置５０が搭載された、距離測定装置１の機能的構成を示す機能ブロック図である。

距離測定装置１は、光源からの光を投光する投光部１０と、対象物２からの反射光を受光する受光部２０と、受光部２０からの出力信号を時間積算する積算器２５と、投光部１０の制御および反射信号に基づく距離計測を行う制御部３０を含む。なお、図６では、受光部２０の出力は積算器２５の入力に接続され、時間積算された反射信号が制御部３０の制御回路３２に入力されている構成となっているが、これに限られない。積算器２５は制御回路３２に含まれる構成であってもよい。

投光部１０と受光部２０は、一般的には車両の前方に存在する物体を検出するように、車両の前部に配置される。ただし、これに限らず、車両の側方または後方の物体を検出する場合等、車両のあらゆる箇所に設置可能である。

投光部１０は、光源１１、カプリングレンズ１２、光スキャナ１３、光スキャナ駆動回路１４、及び走査角モニタ１５を有する。

光源１１は、複数の発光素子群が光走査の方向に離間して配置されている。各発光素子群は、複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）で形成されている。光源１１は、光源駆動回路３１により、発光素子群の発光タイミングが互いに独立して制御される。かかる制御は、制御回路３２から出力される制御信号に基づいて行なわれる。

各実施形態に係る発光装置５０は、この光源１１と光源駆動回路３１により実現される。

カプリングレンズ１２は、光源１１から出射されるレーザ光を光スキャナ１３に結合する。光スキャナ１３は、光源１１の複数の発光素子群から出力されるレーザ光を、同一の検出領域に向けてＸＺ面内で走査する。かかる走査における走査範囲を、走査範囲４０として図示する。光スキャナ１３によって与えられるビーム偏向により、所定の角度範囲に存在する物体（ここでは、対象物２）が検出され、検出された物体までの距離を測定することが可能となる。

光スキャナ１３によるレーザ光の走査角は、走査角モニタ１５によって検出されて制御回路３２に供給されてもよい。この場合、モニタ結果は、光スキャナ駆動信号にフィードバックされて走査角度および走査周波数などが制御される。

受光部２０は、受光素子２１、光学フィルタ２２、及び受光レンズ２３を有する。受光レンズ２３は、ビーム走査方向に存在する物体から反射されたレーザ光を、光学フィルタ２を介して、受光素子２１に結合させる。

受光素子２１は、例えばフォトダイオードやアパランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photodiode）により実現される。また、受光レンズ２３と受光素子２１の間には、光学フィルタ２２以外にも、ミラー等のその他の光学素子が配置されていてもよい。

投光部１０と受光部２０は近接して配置され、数メートル程度以上離れた位置からは、互いの光軸は同軸関係にあるとみなし得る。検出対象物で反射された光は、その反射点において様々な方向に散乱されるが、距離測定装置１から出力されたレーザ光と等しい光路を辿って戻ってくる光成分が、受光レンズ２３を介して受光素子２１に導かれ、反射信号として検出される。

受光素子２１は、入力された反射光の強度に対応した光電流を出力する。受光素子２１から出力される光電流は、図示しないトランスインピーダンスアンプで電圧信号に変換されて増幅された後、積算器２５に入力される。積算器２５は、一回の走査で複数の発光素子群から異なる発光タイミングで出力され、対象物から反射された検出信号を積算し、検出信号の総和値を制御回路３２に出力する。

制御回路３２は、光源の駆動タイミング信号が出力されてから検出信号が得られるまでの時間、すなわちレーザ光を出射した時刻と反射光を受光した時刻の差分に基づいて、検出された対象物までの距離を計測する。

この構成では、各発光素子群から出力されるレーザ光の品質は保証され、かつ角度分解能が高く維持されている。また、同一検出エリアに複数のレーザ光を異なるタイミングで照射することでトータルの強度を向上して、測定距離を伸ばすことができる。反射光に基づく検出信号を積算することで、検出信号を高いＳ／Ｎ比で取得して、高精度の距離計測を行うことができる。

なお、制御回路３２は、ＬＳＩチップ、マイクロプロセッサ等の集積回路チップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）等のロジックデバイス、集積回路チップとロジックデバイスの組み合わせ等で実現されてもよい。

［レーザ光源構成］
図７は、上述した光源１１の構成例を示す模式図である。光源１１は、例えば、「レイヤー」と呼ばれるレーザ素子グループが複数、同一面内に配置されたＶＣＳＥＬアレイ（面発光レーザアレイ）で形成される。

光源１１は、複数のレイヤー１１１（レイヤー１１１−１〜１１１−ｍ）を有する。また、各レイヤー１１１は、複数の発光素子１１２（１１２−１〜１１２−２）を有する。各発光素子１１２は、同一基板上に集積可能な素子であり、各発光素子１１２の光軸は光源１１の配置面と直交する。

各レイヤー１１１の発光タイミングは、光源駆動回路３１によって、それぞれ独立に制御されている。また、各レイヤー１１１は、そのレイヤー１１１内に含まれる複数の発光素子１１２が同時に発光するように制御されている。そのため、以下の説明では、光源１１の各レイヤー１１１を形成する「レーザ素子グループ」それぞれが、１つの「発光素子」であるとして説明する。

なお、図７では、複数のレイヤー１１１が一次元的に配置されているが、複数のレイヤー１１１が２次元的に配置されてもよい。また、各レイヤー１１１の発光素子１１２は、所定のピッチで細密配置またはハニカム状に配置されているが、この配置例に限定されない。発光素子１１２の開口の形状も六角形に限定されない。すなわち、光源１１における、レイヤー１１１の数、レイヤー１１１内の発光素子１１２の数、発光領域の大きさ等は、距離測定装置１に必要とされる角度分解能、走査範囲、検出距離等によって、適宜設計される。

図７を参照して上述したように、光源１１の発光素子を面発光レーザとすることにより、光学系を小さくすることができるので発光装置５０を小さくすることが可能となる。また、個別駆動ができるので分解能を向上させることができる。ただし、これに限らず、光源１１の発光素子を端面発光レーザとしてもよい。この場合には、高出力化が容易でより遠くの測距が可能になる。

［移動体への搭載］
図８は、距離測定装置１を、移動体（ここでは、一例としてユーザＵが乗車している自動車３）に搭載した場合を示す模式図である。距離測定装置１は、自動車３のフロントグラスの上方、前座席の天井などに取り付けられる。

距離測定装置１は、たとえば自動車３の進行方向に向かって光走査して、進行方向に存在する対象物２からの反射光を受光することで、対象物２を認識する。距離測定装置１の投光部１０は、マイクロレンズアレイ等の光学素子で、予めレーザ光の発散角を抑制して光走査する。そのため、光スキャナ１３などの走査部での光損失が低減され、高い角度分解能でレーザ光を遠方まで投光することができる。これにより、走行路上に存在する先行車、障害物等の判別、あるいは車線区分を表わす白線やキャッツアイ等のレーンマーカの検出等を行うことができる。

なお、距離測定装置１の搭載位置は、自動車３の上部前方に限定されず、側面や後方に搭載されてもよい。また、距離測定装置１は、車両だけではなく、航空機、ドローンなどの飛行体、ロボット等の自律移動体など、任意の移動体に適用可能である。

以上各実施形態で共通する装置構成について説明した。次に、各実施形態にて相違する部分について個別に説明する。

［第１の実施形態］
（実装形式）
第１の実施形態に係る発光装置５０について図９、図１０、及び図１１を参照して説明する。なお、これら各図における発光装置５０Ａ、発光装置５０Ｂ、及び発光装置５０Ｃの回路構成は、それぞれ同等であるが、実装の形式が異なる。

具体的には、図９の発光装置５０Ａでは、発光素子である各レーザダイオードＬＤは、光源駆動回路３１内に直接実装されている。この場合に、各レーザダイオードＬＤを、一旦セラミック製のパッケージ基板に実装し、その基板を光源駆動回路３１に実装しても良い。

また、図１０の発光装置５０Ｂでは、各レーザダイオードＬＤを、光源駆動回路３１の外側に外付けするように実装している。この場合、各レーザダイオードＬＤと光源駆動回路３１は、はんだやコネクタ、ソケット等により接続する。

更に、図１１の発光装置５０Ｃでは、光源駆動回路３１を構成する回路構成部品と、各レーザダイオードＬＤを一旦セラミック製のパッケージ基板に実装し、そのパッケージ基板を光源駆動回路３１としている。

このように、発光装置５０における、各レーザダイオード（すなわち、光源１１）と、光源駆動回路３１の実装は、様々に実現することができる。これは、本実施形態のみならず、他の実施形態でも同様である。以下の説明では、図９の発光装置５０Ａのように、発光素子である各レーザダイオードＬＤを、光源駆動回路３１内に直接実装する場合を例にとって説明する。

（回路構成）
図９に示すように、発光装置５０Ａは、昇圧回路ＢＣ１０、複数のローパスフィルタＬＰＦ（ローパスフィルタＬＰＦ１１、ローパスフィルタＬＰＦ１２、・・・、ローパスフィルタＬＰＦ１ｎ）、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ（第１のスイッチ素子ＳＷ１１、第１のスイッチ素子ＳＷ１２、・・・、第１のスイッチ素子ＳＷ１ｎ）、複数のコンデンサＣ（コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、・・・、コンデンサＣ１ｎ）、複数の第２のスイッチ素子ＳＷ（第２のスイッチ素子ＳＷ２１、第２のスイッチ素子ＳＷ２２、・・・、第２のスイッチ素子ＳＷ２ｎ）、複数のレーザダイオードＬＤ（レーザダイオードＬＤ１１、レーザダイオードＬＤ１２、・・・、レーザダイオードＬＤ１ｎ）、及び第３のスイッチ素子ＳＷ３０を含む。なお、寄生容量や、寄生インダクタについては図示を省略す
る。

このように、発光装置５０Ａは、従来の発光装置である発光装置６０の回路構成に、複数の第２のスイッチ素子ＳＷを加えた回路構成となっている。

そして、発光装置５０Ａは、第１のスイッチ素子ＳＷを制御して複数のレーザダイオードＬＤに含まれる何れかのレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに電荷を蓄積することにより選択的にレーザダイオードＬＤを点灯する場合に、少なくとも点灯対象のレーザダイオードＬＤへ電荷を供給する間は、点灯しないレーザダイオードＬＤに電荷を供給する経路に接続された前記第２の遮断手段を遮断する。これにより、上述した「発明者が見出した課題」を解決することを可能としている。

以下、発光装置５０Ａの回路構成の詳細と、課題を解決できる理由について詳細に説明をする。

発光装置５０Ａは、定電圧源から直流電圧Ｖｉｎを供給される。すると、昇圧回路ＢＣ１０は、供給された直流電圧Ｖｉｎを昇圧して、Ｖｈｖとして出力する。Ｖｈｖは発光素子に流れる電流に応じて、例えば、５Ｖ〜６００Ｖに設定される。なお、昇圧回路ＢＣ１０を省略し、定電圧源からＶｈｖを直接供給するようにしてもよい。

Ｖｈｖは各ローパスフィルタＬＰＦ（ローパスフィルタＬＰＦ１１、ローパスフィルタＬＰＦ２１、・・・、ローパスフィルタＬＰＦ１ｎ）を通って、各第１のスイッチ素子ＳＷ（第１のスイッチ素子ＳＷ１１、第１のスイッチ素子ＳＷ１２、・・・、第１のスイッチ素子ＳＷ１ｎ）の一端に供給される。

ここで、各ローパスフィルタＬＰＦは、例えば、ニッケル亜鉛系やマンガン亜鉛系、又は鉄系の材料を用いたフェライトビーズや、抵抗器とセラミックコンデンサを組み合わせたＲＣ回路で構成する。

各第１のスイッチ素子ＳＷは、例えば、アナログスイッチやトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、サイリスタなどの半導体スイッチを用いる。ただし、これに限らず、発光素子である各レーザダイオードＬＤの駆動周波数に応じて、メカ式のスイッチを用いてもよい。

制御回路３２は、各第１のスイッチ素子ＳＷを、制御信号Ｃｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ（Ｃｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿１、Ｃｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿２、・・・、Ｃｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿ｎ）によってＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、任意のコンデンサＣ（コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、・・・、コンデンサＣ１ｎ）に電荷をチャージ（すなわち、蓄電）することができる。

チャージが完了すると、コンデンサＣの電位は、Ｖｈｖとほぼ同電位となる。コンデンサＣ充電時間の時定数は、前段のローパスフィルタＬＰＦの構成で決定される。また、必要に応じて、第１のスイッチ素子ＳＷとコンデンサＣの間に抵抗器を追加する。このコンデンサＣ充電時間の時定数は、発光の駆動の繰り返し周期よりも短く設定する。

コンデンサＣとしては、低ＥＳＬ（低寄生インダクタンス）な特性を有するセラミックコンデンサが好適である。コンデンサ容量は出力電流値やパルス幅で適宜決定する。各コンデンサＣと、各第２のスイッチ素子ＳＷ（ＳＷ１１、ＳＷ１２、・・・、ＳＷ１ｎ）の一端は接続されている。

第２のスイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴ、ＧａＮＦＥＴ（Gallium Nitride Field Effect Transistor）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スイッチ等の、半導体スイッチを用いる。半導体スイッチを用いることにより、ＯＦＦ時（遮断時）の損失を低減することができる。また、半導体スイッチを用いることにより、高速でＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うことができる。

ただし、これに限らず、発光素子である各レーザダイオードＬＤの駆動周波数に応じて、メカ式のスイッチを用いてもよい。例えば、数Ｈｚ程度ならメカ式のスイッチ、数ｋＨｚ〜数十ＭＨｚではＭＯＳＦＥＴやＭＥＭＳスイッチ、数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚではＧａＮＦＥＴを用いる。なお、メカ式やＭＥＭＳスイッチは、回路を完全にＯＦＦ（遮断）できるので、スイッチ素子としての寄生容量を小さくできる効果を有する。

コンデンサＣと、第２のスイッチ素子ＳＷを繋ぐ配線インダクタンスを小さくすることで、出力電流の応答性を向上させることができるので、配線インダクタンスは小さいほど望ましい。例えば、３ｎＨ以下で設計することが望ましい。また、このような各部品のレイアウトで低インダクタンスを確保できない場合は、例えば、Ｖｈｖの電圧を上げる、あるいはコンデンサのＥＳＲ（Equivalent series resistance）が高いものを選定する等の対策をとることができる。

第２のスイッチ素子ＳＷは、発光素子である各レーザダイオードＬＤ（レーザダイオードＬＤ１、レーザダイオードＬＤ２、・・・、レーザダイオードＬＤｎ）のアノードに接続されている。一方で、第３のスイッチ素子ＳＷ３０は、各レーザダイオードＬＤのカソードに接続されている。

第３のスイッチ素子ＳＷ３０は、ゲートソース間容量が１ｎＣ以下のＭＯＳＦＥＴまたはＧａＮＦＥＴを用いる。

各レーザダイオードＬＤは、例えば、カソードが共通のＶＣＳＥＬを用いる。例えば、４０個のアレイ化された発光素子を有するＶＣＳＥＬを用いる。

制御回路３２は、各第２のスイッチ素子ＳＷを、制御信号ＤｉｓＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ（ＤｉｓＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿１、ＤｉｓＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿２、・・・、ＤｉｓＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿ｎ）によってＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、任意の発光素子を駆動するように制御する。

また、同様に、制御回路３２は、第３のスイッチ素子ＳＷ３０を、制御信号Ｐｕｌｓｅ＿ＣｔｒｌによってＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、任意の発光素子を駆動するように制御する。

（制御タイミング）
次に、図１２、図１３、及び図１４を参照して、発光素子を駆動する制御タイミングについて説明する。図１２、図１３、及び図１４は、発光素子を駆動する制御タイミングを示すタイミングチャートである。

図１２を参照して、任意の発光素子１つを短パルスで駆動するときの制御タイミングについて説明する。図１２では、任意の発光素子が、レーザダイオードＬＤ１１の場合であって、１００Ｖ以下の電圧でコンデンサＣに電荷を供給する場合を想定する。

まず、直流電圧Ｖｉｎの供給に伴い、時間Ｔ１において直流電圧Ｖｈｖの供給が開始される。

Ｖｈｖが安定すると、時間Ｔ２において、制御信号Ｃｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿１により、第１のスイッチ素子ＳＷ１１がＯＮ状態に状態遷移する。第１のスイッチ素子ＳＷ１１
がＯＮ状態になると、コンデンサＣ１１に電荷が蓄えられる。図中におけるＶｃ１は、コンデンサＣ１１の電圧を表しており、チャージが完了すると、Ｖｃ１は、Ｖｈｖとほぼ同電位となる。なお、上述したように、コンデンサＣの充電時間の時定数は、前段のローパスフィルタＬＰＦの構成で決定される。チャージが完了次第、第１のスイッチ素子ＳＷ１１をＯＦＦ状態とする。なお、第１のスイッチ素子ＳＷ１１をＯＦＦ状態にすると、コンデンサＣ１１に蓄えられた電荷は時間経過により減少していくので、後述する時間Ｔ３が到来する寸前まで、第１のスイッチ素子ＳＷ１１のＯＮ状態を維持することが望ましい。

また、時間Ｔ２において、制御信号ＤｉｓＣｈａｒｇｅ＿Ｃｔｒｌ＿１により、第２のスイッチ素子ＳＷ２１がＯＮ状態に状態遷移する。

なお、図中では、第２のスイッチ素子ＳＷ２１と、第１のスイッチ素子ＳＷ１１とが、同じタイミングで制御されている。これに限らず、第２のスイッチ素子ＳＷ２１のＯＮ状態への制御を、第１のスイッチ素子ＳＷ１１のＯＮ状態への制御よりも先のタイミングで行ってもよく、後のタイミングで行ってもよい。

このようにコンデンサＣ１１に電荷が蓄えられており、コンデンサＣ１１が含まれる回路ループにある第２のスイッチ素子ＳＷ２１がＯＮ状態であるときに、時間Ｔ３が到来する。この時間Ｔ３において、制御信号Ｐｕｌｓｅ＿Ｃｔｒｌによって、第３のスイッチ素子ＳＷ３０がＯＮ状態に遷移する。

すると、コンデンサＣ１１の電荷を供給源として、レーザダイオードＬＤ１１にパルス電流が出力される。電荷を供給すると、コンデンサＣ１１に蓄えられている電荷は無くなり、コンデンサＣ１１の電圧Ｖｃ１は低下する。

この場合、第２のスイッチ素子ＳＷ２１以外の他の第２のスイッチ素子ＳＷ（例えば、第２のスイッチ素子ＳＷ２２）はＯＦＦ状態（遮断状態）である。そのため、レーザダイオードＬＤ１１以外の他のレーザダイオードＬＤ（例えば、レーザダイオードＬＤ１２）には、パルス電流は流れない。このように、発光装置５０Ａによれば、任意の発光素子用に蓄えた電荷を、任意の発光素子のみに供給することができる。そのため、この任意の発光素子の発光効率を高めることができる。ここで、この任意の発光素子の数は限定されない。例えば、上述した例のように１つの発光素子（上述した例では、レーザダイオードＬＤ１１に相当）を任意の発光素子として、この１つの発光素子を発光させてもよい。また、２つ以上の発光素子を任意の発光素子として、この２つ以上の発光素子を同時に発光させてもよい。更に、発光をさせる都度、任意の発光素子の数を異ならせるようにしてもよい。

これにより、任意の発光素子を個別駆動させる場合に、他の発光素子（他のレーザダイオードＬＤ）へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制でき、上述した「発明者が見出した課題」を解決することができる。

これに伴い、本実施形態の発光装置５０Ａを搭載した距離測定装置１は、発光素子の発光効率が低下を防ぐことにより、発光強度が低下しないので、測距可能な距離が短くなってしまうことを防止することができ、センシング精度が向上する。

図１３は、１００Ｖ以上６００Ｖの高電圧で、コンデンサＣ１１に電荷を供給する場合の図である。これは、出力電流の立ち上がりの時定数を短くするために、コンデンサＣ１１の電圧を、図１２の場合よりも、更に上げている場合に相当する。この場合、時間Ｔ３において、第３のスイッチ素子ＳＷ３０がＯＮ状態となる時間は、図１２の場合よりも長くてもよい。それ以外については、図１２の場合と同様である。そのため、図１３のように１００Ｖ以上６００Ｖの高電圧で、コンデンサＣ１１に電荷を供給する場合であっても、図１２の場合と同様に、上述した「発明者が見出した課題」を解決することができる。

次に、図１４を参照して、各レーザダイオードＬＤを個別に駆動する制御タイミングであって、各レーザダイオードＬＤを順番に駆動するときの制御タイミングについて説明する。図１４では、レーザダイオードＬＤ１１、レーザダイオードＬＤ１２、レーザダイオードＬＤ１ｎ、レーザダイオードＬＤ１１の順で駆動する場合を例にとって説明する。なお、これは一例に過ぎず、点灯する順は順次とは限らず、任意の順であってもよいし、複数のレーザダイオードＬＤ１１を個別に駆動してもよい。

時間Ｔ１、時間Ｔ２、及び時間Ｔ３については、図１３を参照して上述した制御タイミングと同様である。

また、時間Ｔ４、時間Ｔ５については、時間Ｔ２及びＴ３における制御対象が、第１のスイッチ素子ＳＷ１１から第１のスイッチ素子ＳＷ１２になり、コンデンサＣ１１からコンデンサＣ１２になり、第２のスイッチ素子ＳＷ２１から第２のスイッチ素子ＳＷ２２に切り替わっているが、制御タイミングは同様である。

また、時間Ｔ６、時間Ｔ７については、時間Ｔ２及びＴ３における制御対象が、第１のスイッチ素子ＳＷ１１から第１のスイッチ素子ＳＷ１ｎになり、コンデンサＣ１１からコンデンサＣ１ｎになり、第２のスイッチ素子ＳＷ２１から第２のスイッチ素子ＳＷ２ｎに切り替わっているが、制御タイミングは同様である。

また、時間Ｔ８、時間Ｔ９については、時間Ｔ２及びＴ３における制御対象と同様であると共に、制御タイミングは同様である。

何れの時間Ｔにおいても、駆動対象としたレーザダイオードＬＤに接続された第２のスイッチ素子ＳＷ２１以外の他の第２のスイッチ素子ＳＷはＯＦＦ状態（遮断状態）である。そのため、駆動対象としたレーザダイオードＬＤ以外の他のレーザダイオードＬＤには、パルス電流は流れない。なお、これを利用してコンデンサＣの充電時間に応じてＣｈａｒｇｅ＿ｃｔｒｌのみを先行して行ってもよい。それにより、各レーザダイオードＬＤを個別に駆動して一巡する時間が短時間である場合、コンデンサＣの充電時間が次の発光までに間に合わなくなる場合にも対応できる。

従って、各レーザダイオードＬＤを個別に駆動した場合においても、図１２を参照して上述した場合と同様に、他の発光素子（他のレーザダイオードＬＤ）へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制でき、上述した「発明者が見出した課題」を解決することができる。

［第２の実施形態］
次に、図１５を参照して第２の実施形態に係る発光装置５０Ｄの回路構成について説明する。なお、第１の実施形態と共通する内容については、重複する説明を省略する。重複する説明を省略する点は、以下の各実施形態でも同様である。

上述した第１の実施形態の発光装置５０Ａは、アレイ接続された発光素子である各レーザダイオードＬＤが、カソード共通の構成であった。これに対して、図１５に示す第２の実施形態の発光装置５０Ｄは、アレイ接続された発光素子である各レーザダイオードＬＤが、アノード共通の構成となっている。このようにアノード共通の場合であっても、上述した寄生容量や、寄生インダクタが原因となって、上述した「発明者が見出した課題」と同様の課題が生じる。

しかしながら、本実施形態によれば、アノード共通の場合であっても、他の発光素子（他のレーザダイオードＬＤ）へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制でき、上述した「発明者が見出した課題」を解決することができる。

具体的には、電荷を蓄える各コンデンサＣ及び各レーザダイオードＬＤと直列に、各スイッチ素子ＳＷを配置する。そして、図１２、図１３、及び図１４を参照して上述した制御タイミングと同様に、各スイッチ素子を制御する。

これにより、図１２、図１３、及び図１４を参照して上述した場合と同様に、他の発光素子（他のレーザダイオードＬＤ）へ電荷が流れ込んでしまうことを抑制でき、上述した「発明者が見出した課題」を解決することができる。

また、本実施形態によれば、アノード側を接地することによって、接地位置を基準として、レーザダイオードＬＤの電圧を容易に計測及び利用できるようになる。更に、本実施形態によれば、アノード側を接地することによって、短絡事故により負荷が作動することを防止することができる。

［第３の実施形態］
次に、図１６を参照して第３の実施形態に係る発光装置５０Ｅの回路構成について説明する。本実施形態では、上述した第２の実施形態と同様に、各レーザダイオードＬＤが、アノード共通の構成となっている。しかしながら、第２の実施形態では、各コンデンサＣと、各レーザダイオードＬＤとの間に、各第２のスイッチ素子ＳＷが配置されていたのに対して、本実施形態では、各第２のスイッチ素子ＳＷと、各レーザダイオードＬＤとの間に、各コンデンサＣが配置される構成となっている点で相違する。

このような本実施形態の構成であっても、図１２、図１３、及び図１４を参照して上述した制御タイミングと同様に、各スイッチ素子を制御することにより、上述した各実施形態と同様に、「発明者が見出した課題」を解決することができる。

［第４の実施形態］
次に、図１７を参照して第４の実施形態に係る発光装置５０Ｆの回路構成について説明する。本実施形態では、上述した第１の実施形態と同様に、各レーザダイオードＬＤが、カソード共通の構成となっている。しかしながら、本実施形態では、各第２のスイッチ素子ＳＷと、各レーザダイオードＬＤとの間に、各ダイオードＤが配置されている構成となっている点で相違する。かかる各ダイオードＤは、逆流防止や発振防止のために配置される。

すなわち、本実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、「発明者が見出した課題」を解決することができることに加えて、各レーザダイオードＬＤを流れる駆動電流が流れ終わった後の、逆流電流や発振の防止ができる。これにより、各レーザダイオードＬＤの両端に発生するサージ電圧を抑えることができ、故障や誤動作を防止でき、安定性を向上させることができる。

［第５の実施形態］
次に、図１８を参照して第５の実施形態に係る発光装置５０Ｇの回路構成について説明する。本実施形態では、上述した第２の実施形態と同様の構成となっている。しかしながら、本実施形態では、各コンデンサＣ、各第２のスイッチ素子ＳＷ、及び各レーザダイオードＬＤが直列に接続されると共に、各コンデンサＣ、各第２のスイッチ素子ＳＷ、及び各レーザダイオードＬＤと並列に各ダイオードＤが接続される構成となっている点で相違する。かかる各ダイオードＤは、逆流防止や発振防止のために配置される。

すなわち、本実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、「発明者が見出した課題」を解決することができることに加えて、各レーザダイオードＬＤを流れる駆動電流が流れ終わった後の、逆流電流や発振の防止ができる。これにより、各レーザダイオードＬＤの両端に発生するサージ電圧を抑えることができ、故障や誤動作を防止でき、安定性を向上させることができる。

［第６の実施形態］
次に、図１９を参照して第６の実施形態に係る発光装置５０Ｈの回路構成について説明する。本実施形態では、上述した第３の実施形態と同様の構成となっている。しかしながら、本実施形態では、各第２のスイッチ素子ＳＷ、各コンデンサＣ、及び各レーザダイオードＬＤが直列に接続されると共に、各第２のスイッチ素子ＳＷ、各コンデンサＣ、及び各レーザダイオードＬＤと並列に各ダイオードＤが接続される構成となっている点で相違する。かかる各ダイオードＤは、逆流防止や発振防止のために配置される。

すなわち、本実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、「発明者が見出した課題」を解決することができることに加えて、各レーザダイオードＬＤを流れる駆動電流が流れ終わった後の、逆流電流や発振の防止ができる。これにより、各レーザダイオードＬＤの両端に発生するサージ電圧を抑えることができ、故障や誤動作を防止でき、安定性を向上させることができる。

［第７の実施形態］
図２０は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置５０Ｉについて示す回路図である。図２０に示すように、本実施形態の発光装置５０Ｉは、複数のコンデンサＣ（コンデンサＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎ）の各々に対して、複数の第４のスイッチ素子ＳＷ４（スイッチＳＷ４１，ＳＷ４２，・・・，ＳＷ４ｎ）の各々が並列に設けられている点で、図９に示す第１の実施形態の発光装置５０Ａと異なる。第４のスイッチ素子ＳＷ４は、「放電手段」の一例である。本実施形態の発光装置５０Ｉは、複数のレーザダイオードＬＤのうちの一のレーザダイオードＬＤが発光しているとき、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに接続されている第４のスイッチ素子ＳＷ４がＯＮ状態に切り替わることにより、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを放電させることができる。

図２１は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置５０Ｉにおける各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。図２１に示すように、本実施形態の発光装置５０Ｉは、あるレーザダイオードＬＤが発光中のとき、そのレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに並列接続されている第４のスイッチ素子ＳＷ４をＯＦＦ状態にし、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに並列接続されている第４のスイッチ素子ＳＷ４をＯＮ状態にする。これにより、本実施形態の発光装置５０Ｉは、あるレーザダイオードＬＤが発光中のときに、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを接地状態にし、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧を、確実に０Ｖにすることができる。

例えば、図２１に示すタイミングＴ６においては、レーザダイオードＬＤｎが発光中であり、その他のレーザダイオードＬ１，ＬＤ２は発光していない。この場合、本実施形態の発光装置５０Ｉは、発光中のレーザダイオードＬＤｎに対応するコンデンサＣｎに並列接続されている第４のスイッチ素子ＳＷ４ｎを、一定期間（タイミングＴ５〜Ｔ７）ＯＦＦ状態にし、発光していない他のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２に対応するコンデンサＣ１，Ｃ２に並列接続されている第４のスイッチ素子ＳＷ４１，ＳＷ４２をＯＮ状態のままにする。これにより、本実施形態の発光装置５０Ｉは、レーザダイオードＬＤｎが発光中のときに、他のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２に対応するコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧を、確実に０Ｖにすることができる。

このように、本実施形態の発光装置５０Ｉは、あるレーザダイオードＬＤの発光中に、発光しない他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧を確実に０Ｖにすることで、発光しない他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧が不定電圧になることを防ぎ、コンデンサＣの過渡回復電圧による発光を抑制することができる。

なお、本実施形態の発光装置５０Ｉにおいて、複数の第４のスイッチ素子ＳＷ４の各々のオンタイミングおよびオフタイミングは、図２１に例示したタイミングであってもよく、少なくとも、あるレーザダイオードＬＤの発光中に、発光していない他のレーザダイオードＬＤに対応する第４のスイッチ素子ＳＷ４がＯＦＦ状態となっていれば、他のタイミングでも良い。

［第８の実施形態］
図２２は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置５０Ｊについて示す回路図である。図２２に示すように、本実施形態の発光装置５０Ｉは、ＬＰＦ１と、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ１（第１のスイッチ素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，・・・，ＳＷ１ｎ）との間に、第４のスイッチ素子ＳＷ４および第５のスイッチ素子ＳＷ５が設けられている点で、図９に示す第１の実施形態の発光装置５０Ａと異なる。第４のスイッチ素子ＳＷ４は、「放電手段」の他の一例である。本実施形態の発光装置５０Ｊは、複数のレーザダイオードＬＤのうちの一のレーザダイオードＬＤが発光しているとき、第４のスイッチ素子ＳＷ４と、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに接続されている第１のスイッチ素子ＳＷ１とをＯＮ状態にすることで、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを放電させることができる。

第４のスイッチ素子ＳＷ４は、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ１の各々に対して並列接続されている。第５のスイッチ素子ＳＷ５は、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ１の各々に対して直列接続されている。

これにより、本実施形態の発光装置５０Ｊは、第７の実施形態に係る発光装置５０Ｉよりも少ない部品点数で、発光装置５０Ｉと同様の動作を実現できる。具体的には、本実施形態の発光装置５０Ｊは、あるレーザダイオードＬＤの発光中に、第４のスイッチ素子ＳＷ４と、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣに接続された第１のスイッチ素子ＳＷ１とをＯＮ状態にすることで、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを接地状態にし、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧を確実に０Ｖにすることができる。

図２３は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置５０Ｊにおける各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。図２３に示すように、本実施形態の発光装置５０Ｊは、発光対象のレーザダイオードＬＤを発光させる前に、スイッチ素子ＳＷ５と、発光対象のレーザダイオードＬＤに対応する第１のスイッチ素子ＳＷ１とを、オン状態に切り換えることにより、発光対象のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを、直流電圧Ｖｈｖによって充電することができる。

そして、本実施形態の発光装置５０Ｊは、あるレーザダイオードＬＤが発光中のとき、他のレーザダイオードＬＤに対応する第１のスイッチ素子ＳＷ１と、第４のスイッチ素子ＳＷ４とをＯＮ状態にする。これにより、本実施形態の発光装置５０Ｊは、あるレーザダイオードＬＤが発光中のときに、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣを接地状態にし、他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧を、確実に０Ｖにすることができる。

例えば、図２１に示すタイミングＴ１においては、発光対象のレーザダイオードＬＤ１を発光させる前に、スイッチ素子ＳＷ５と、レーザダイオードＬＤ１に対応する第１のスイッチ素子ＳＷ１１とを、オン状態に切り換えることにより、レーザダイオードＬＤ１に対応するコンデンサＣ１を、直流電圧Ｖｈｖによって充電する。

そして、タイミングＴ２においては、レーザダイオードＬＤ１が発光中であり、他のレーザダイオードＬ２，ＬＤｎは発光していない。この場合、本実施形態の発光装置５０Ｊは、レーザダイオードＬＤ１の発光中、他のレーザダイオードＬ２，ＬＤｎに対応する第１のスイッチ素子ＳＷ１と、第４のスイッチ素子ＳＷ４とをＯＮ状態にする。これにより、本実施形態の発光装置５０Ｊは、レーザダイオードＬＤ１が発光中のときに、他のレーザダイオードＬ２，ＬＤｎに対応するコンデンサＣ２，Ｃｎの電圧を、確実に０Ｖにすることができる。

このように、本実施形態の発光装置５０Ｊは、あるレーザダイオードＬＤの発光中に、発光しない他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧を確実に０Ｖにすることで、発光しない他のレーザダイオードＬＤに対応するコンデンサＣの電圧が不定電圧になることを防ぎ、コンデンサＣの過渡回復電圧による発光を抑制することができる。

なお、本実施形態の発光装置５０Ｊにおいて、複数の第１のスイッチ素子ＳＷ１の各々、および、第４のスイッチ素子ＳＷ４のオンタイミングおよびオフタイミングは、図２３に例示したタイミングであってもよく、少なくとも、あるレーザダイオードＬＤの発光中に、発光していない他のレーザダイオードＬＤに対応する第１のスイッチ素子ＳＷ１と、第４のスイッチ素子ＳＷ４とがＯＮ状態となっていれば、他のタイミングでも良い。

［技術的範囲の非限定］
以上、本発明の８つの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述した各実施形態では、発光装置５０は、距離測定装置１に含まれることを想定した。これに限らず、発光装置５０は、他の用途に用いられてもよい。すなわち、各実施形態は、距離測定装置に含まれる発光装置以外の、他の発光装置に適用することができる。

なお、一例として上述した各実施形態における構成で実現した場合、コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２、及びコンデンサＣ１ｎは、本発明における「複数のコンデンサ」に相当する。またこの場合、第１のスイッチ素子ＳＷ１１、第１のスイッチ素子ＳＷ１２、及び第１のスイッチ素子ＳＷ１ｎは、本発明における「複数の第１の遮断手段」に相当する。更にこの場合、第２のスイッチ素子ＳＷ２１、第２のスイッチ素子ＳＷ２２、及び第２のスイッチ素子ＳＷ２ｎは、本発明における「複数の第２の遮断手段」に相当する。更にこの場合、レーザダイオードＬＤ１１、レーザダイオードＬＤ１２、及びレーザダイオードＬＤ１ｎは、本発明における「複数の発光素子」に相当する。更にこの場合、光源駆動回路３１は、本発明における「駆動回路」に相当する。更にこの場合、発光装置５０は、本発明における「発光装置」に相当する。更にこの場合、対象物２は、本発明における「対象物」に相当する。更にこの場合、距離測定装置１は、本発明における「距離測定装置」に相当する。更にこの場合、自動車３は、本発明における「移動体」に相当する。

１ 距離測定装置
２ 対象物
３ 自動車
Ｕ ユーザ
１０ 投光部
１１ 光源
１２ カプリングレンズ
１３ 光スキャナ
１４ 光スキャナ駆動回路
１５ 走査角モニタ
２０ 受光部
２１ 受光素子
２２ 光学フィルタ
２３ 受光レンズ
２５ 積算器
３０ 制御部
３１ 光源駆動回路
３２ 制御回路
４０ 走査範囲
５０、６０ 発光装置
ＢＣ１０ 昇圧回路
ＬＰＦ１１、ＬＰＦ１２、ＬＰＦ１ｎ ローパスフィルタ
ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１ｎ 第１のスイッチ素子
ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ２ｎ 第２のスイッチ素子
ＳＷ３０ 第３のスイッチ素子
Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１ｎ コンデンサ
ＬＤ１１、ＬＤ１２、ＬＤ１ｎ レーザダイオード
Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１ｎ ダイオード
１１１ レイヤー
１１２ 発光素子

特開２００９−１７０８７０号公報

Claims (14)

1. 複数のコンデンサと、
   前記複数のコンデンサに電荷を供給する経路を選択する複数の第１の遮断手段と、
   前記複数のコンデンサが複数の発光素子に電荷を供給する経路を選択する複数の第２の遮断手段と、
   を備え、
   前記第１の遮断手段を制御して前記複数の発光素子に含まれる何れかの発光素子に対応するコンデンサに電荷を蓄積することにより選択的に発光素子を点灯する場合に、少なくとも点灯対象の発光素子へ電荷を供給する間は、点灯しない発光素子に電荷を供給する経路に接続された前記第２の遮断手段を遮断する駆動回路。
2. 前記第２の遮断手段は、前記複数のコンデンサと、前記複数の発光素子のアノードの間に接続される請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記複数の発光素子に直列に複数のダイオードが接続される請求項１又は２に記載の駆動回路。
4. 前記第２の遮断手段は、前記複数のコンデンサと、前記複数の発光素子のカソードの間に接続される請求項１に記載の駆動回路。
5. 前記第２の遮断手段は、前記複数のコンデンサ及び前記複数の光素子と直列に接続される請求項１に記載の駆動回路。
6. 前記複数の発光素子、前記複数のコンデンサ、及び前記第２の遮断手段が直列に接続されると共に、前記複数の発光素子、前記複数のコンデンサ、及び前記第２の遮断手段と並列に複数のダイオードが接続される請求項４又は５に記載の駆動回路。
7. 前記第２の遮断手段は、半導体回路により実現される請求項１乃至６の何れか１項に記載の駆動回路。
8. 前記第２の遮断手段は、メカ式回路により実現される請求項１乃至６の何れか１項に記載の駆動回路。
9. 前記複数の発光素子は、面発光レーザにより実現される請求項１乃至８の何れか１項に記載の駆動回路。
10. 前記複数の発光素子は、端面発光レーザにより実現される請求項１乃至８の何れか１項に記載の駆動回路。
11. 前記複数の発光素子のうちの点灯対象の発光素子が点灯しているとき、前記複数の発光素子のうちの非点灯対象に対応するコンデンサを放電させる放電手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の駆動回路。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の駆動回路と、該駆動回路に接続された前記複数の発光素子と、を備える発光装置。
13. 請求項１２に記載の発光装置を備え、
    前記発光装置による発光に基づいて、対象物との間の距離を測定する距離測定装置。
14. 請求項１３に記載の距離測定装置を搭載した移動体。

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