JP2022516673A - 光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム - Google Patents

光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム Download PDF

Info

Publication number
JP2022516673A
JP2022516673A JP2021539890A JP2021539890A JP2022516673A JP 2022516673 A JP2022516673 A JP 2022516673A JP 2021539890 A JP2021539890 A JP 2021539890A JP 2021539890 A JP2021539890 A JP 2021539890A JP 2022516673 A JP2022516673 A JP 2022516673A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
laser
switching circuit
laser transmission
optical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2021539890A
Other languages
English (en)
Inventor
センホン ファン
リャンリャン マ
シャン リョウ
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.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology 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
Application filed by SZ DJI Technology Co Ltd filed Critical SZ DJI Technology Co Ltd
Publication of JP2022516673A publication Critical patent/JP2022516673A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/486Receivers
    • G01S7/487Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216Pulse modulation or generation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、光送信装置に関し、前記光送信装置は、少なくとも二つのレーザ送信回路を有し、各前記レーザ送信回路は、電源、レーザ送信器、エネルギー蓄積回路、及び制御回路を有し、各前記レーザ送信回路において、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及び前記エネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に対して電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものであり、ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記電源を共有する。異なる光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合し、且つ回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。【選択図】図1

Description

本発明は、回路技術分野に関し、特に、光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム、並びにレーザレーダ、レーザ距離計に関し、TOF(time-of-flight、飛行時間)技術に基づくその他の製品に応用することもできる。
レーザレーダ、レーザ距離測定などの分野において、製品が直接、現実生活のシーンにおいて使用されるので、レーザが直接、人の眼に入るリスクがある。このため、Accessible Emission Limit (AEL)は、レーザ放出が安全規格のエネルギー値を超えてはならないことを規定し、これによりレーザが人の眼に入ったときも人体を傷つけないことを保証している。このため、レーザ送信案の設計時に、安全規格よりも小さい前提で、放出出力をできる限り増やし、これによりさらに遠くの距離を検出することを実現する。
マルチビームレーザ送信駆動案の設計において、光送信器又は駆動回路の素子の個体に差があるので、完全に同一の送信駆動案を採用することは、各ビームの放出出力に差が出てしまい、これにより距離検出にも差が生じ、各ビームの性能の一致性に影響してしまう。同一の光送信器について、発光出力は、動作温度の上昇に伴い下降し、同時に動作時間に伴い劣化し、光電変換効率は徐々に下がってしまう。従って、マルチビーム送信案において、各ビームの出力を調節可能であることを実現し、これにより素子の個体差、温度変化、劣化減衰差などを補償する必要がある。
上述の課題のうちの少なくとも一つを解決するために、本発明を提出する。本発明は、光送信装置を提供し、現在のマルチビームレーザ送信駆動案における各ビームの放出出力に差があり、距離検出に差が出て、各ビームの性能の一致性に影響するという課題を改善できる。本発明の第1の態様は、光送信装置を提供し、前記光送信装置は、少なくとも二つのレーザ送信回路を有し、各前記レーザ送信回路は、電源、レーザ送信器、エネルギー蓄積回路、及び制御回路を有し、各前記レーザ送信回路において、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及び前記エネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に対して電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものであり、ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記電源を共有する。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、光パルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルスシーケンスを交互に送信する。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における一つのレーザ送信回路が隣接して二回光パルス信号を送信する間に、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における残りのレーザ送信回路は、一つの光パルス信号をそれぞれ順次送信する。
さらに、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記制御回路の少なくとも一部を共有する。
さらに、前記制御回路は、異なる時間内に、レーザ送信回路を制御し、且つ異なる時間に、異なる前記レーザ送信回路におけるレーザ送信器が光信号を送信することをそれぞれ実現する。
さらに、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、各前記レーザ送信回路において、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と前記レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するためのものであり、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記第1スイッチング回路、前記第2スイッチング回路のうちの少なくとも一つを共有する。
さらに、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記電源との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、のうちの少なくとも一つである。
さらに、少なくとも一つのレーザ送信回路において、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有し、且つ前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と前記レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通、遮断し、並びに前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである。
さらに、前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記同一のスイッチング回路は、シーケンスにおいて前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路の機能をそれぞれ果たす。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、少なくとも二つのレーザ送信回路における、前記第1スイッチング回路を制御するパルス幅は異なることと、少なくとも二つのレーザ送信回路における、前記第2スイッチング回路を制御するパルス幅は異なることと、のうちの少なくとも一つである。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部を共有する。
さらに、前記エネルギー蓄積回路は、異なる時間内に、エネルギーを蓄積し、且つ異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるレーザ送信器に電力をそれぞれ供給する。
さらに、前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する。
さらに、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記抵抗器、前記コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する。
さらに、一つのレーザ送信回路において、前記第1時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記抵抗器、及び前記コンデンサを有し、前記電源は、前記抵抗器により前記コンデンサを充電し、前記第2時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器を有する。
さらに、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有する。
さらに、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記インダクタ、前記コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する。
さらに、前記第1時間は、第3時間、及び第4時間を有し、一つのレーザ送信回路において、前記第3時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタを有し、前記電源は、前記インダクタを充電するためのものであり、前記第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、前記第2時間内に、第3ループは、導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は、導通する。
さらに、前記第3時間、及び前記第2時間は少なくとも部分的に重なり合う。
さらに、前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、及び前記コンデンサを有し、前記第3ループは、前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する。
さらに、前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、及び前記スイッチング回路を有し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、前記第2ダイオード、及び前記コンデンサを有し、前記第3ループは、直列接続された前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する。
さらに、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記第1スイッチング回路は、前記抵抗器により前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続され、前記コンデンサの一端は、前記抵抗器、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続される。
さらに、各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記抵抗器に接続される。
さらに、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記抵抗器との間に位置する。
さらに、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記第1スイッチング回路の第3端に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続され、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有する。
さらに、前記第1スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第3端は、接地する。
さらに、各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記インダクタに接続される。
さらに、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する。
さらに、前記第1ダイオードの一端は、前記インダクタに接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続される。
さらに、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記第1ダイオードにより前記コンデンサ、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第3スイッチング回路に接続される。
さらに、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続されるためのものであり、第3端は、前記インダクタに接続されるためのものである。
さらに、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第3スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する。
さらに、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第1ダイオードの共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、接地し、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2ダイオードの共通端子に接続される。
さらに、各前記少なくとも二つのレーザ送信回路において第1ダイオード、第3スイッチング回路、第2ダイオード、及びレーザ送信器を有する。
さらに、各レーザ送信回路において、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、接地し、第3端は、前記第1ダイオード、及び前記第2ダイオードの共通端子に接続される。
さらに、各前記レーザ送信回路における第2ダイオードは逆方向で並列に前記レーザ送信器の両端に接続される。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルス信号をそれぞれ送信する方向が異なる。
さらに、前記少なくとも二つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器における送信チップは、同一の密閉空間内にパッケージされる。
さらに、前記光送信装置は、復帰回路をさらに有する。
さらに、前記復帰回路は、スイッチング回路を有し、前記エネルギー蓄積回路に接続される。
さらに、前記復帰回路は、前記レーザ送信器が光パルスを送信する前、光パルスを送信した後のうちの少なくとも一つにおいて、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部の回路の電圧を復帰する。
さらに、少なくとも一部の回路において、異なる回路のエネルギー蓄積回路のパラメータは異なる。
さらに、少なくとも一部の回路において、エネルギー蓄積回路と電源との導通時間長さは異なることと、エネルギー蓄積回路とレーザ送信器との導通時間の長さは異なることと、のうちの少なくとも一つである。
第2の態様において、本発明の実施例は、距離測定装置をさらに提供し、レーザパルス信号を順次送信するための、第1の態様に記載された光送信装置と、前記少なくとも二つのレーザ送信回路に一つずつ対応する少なくとも二つの検出回路と、有し、ここで、各検出回路は、対応するレーザ送信回路から送信されるレーザパルス信号が物体に反射されて戻ってきた少なくとも一部の光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換するための光電変換回路と、前記光電変換回路からの電気信号をサンプリングし、サンプリング結果を取得するためのサンプリング回路と、前記サンプリング結果に基づいて、前記物体と前記距離測定装置との間の距離を算出するための演算回路と、を有する。
さらに、前記少なくとも二つの検出回路は、前記サンプリング回路のうちの少なくとも一部を共有することと、前記少なくとも二つの検出回路は、前記演算回路のうちの少なくとも一部を共有することと、のうちの少なくとも一つである。
さらに、前記レーザ距離測定装置は、走査モジュールをさらに有し、前記走査モジュールは、前記光送信装置からのレーザパルス信号の伝送方向を変更した後に送信し、物体に反射されて戻ってきたレーザパルス信号を、前記走査モジュールを経由した後、前記検出回路に入射させるためのものである。
さらに、前記走査モジュールは、駆動器、及び厚みが均一でないプリズムを有し、前記駆動器は、前記プリズムの回転を駆動することで、前記プリズムを経由するレーザパルス信号を異なる方向へ変更して送信するためのものである。
さらに、前記走査モジュールは、二つの駆動器、及び二つの並列に設けられる、厚みが均一でないプリズムを有し、前記二つの駆動器はそれぞれ、前記二つのプリズムが逆の方向へ回転するよう駆動するためのものであり、前記レーザ送信装置からのレーザパルス信号は、前記二つのプリズムを順次経た後に、伝送方向を変更して送信される。
第3の態様において、本発明の実施例は、移動プラットフォームをさらに提供し、前記移動プラットフォームは、第1の態様に記載のいずれかの光送信装置、及びプラットフォーム本体を有し、前記距離測定装置は、前記プラットフォーム本体に装着される。
さらに、前記移動プラットフォームは、無人航空機、自動車、リモートコントロールカーのうちの少なくとも一つを含む。
本発明は、上述の光送信装置、距離測定装置、及び移動プラットフォームを提供することで、マルチビーム送信案において、各ビームの出力を調節可能であることを実現し、これにより素子の個体差、温度変化、劣化減衰差などを補償する。
本発明の実施例、又は従来技術における技術的解決手段をさらにはっきりと説明するために、次に実施例、又は従来技術の説明において使用されることが必要な図面を簡単に説明するが、次の説明における図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者は、創造的な労働をしない前提で、これらの図面に基づいて、その他の図面をさらに取得できることは自明である。
本発明の実施例により提供される第1レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第1レーザ送信案における制御信号と昇圧電圧出力電圧との関係概略図である。 本発明の実施例により提供される制御信号と発光信号とのシーケンス関係概略図である。 本発明の実施例により提供される他の制御信号と発光信号とのシーケンス関係概略図である。 本発明の実施例により提供される別の制御信号と発光信号とのシーケンス関係概略図である。 本発明の実施例により提供される第2レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第3レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案におけるインダクタ充電ループの概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案における制御信号とインダクタにおける電流との関係概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案におけるインダクタがコンデンサを充電するルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案における第1発光素子の放電ルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第4レーザ送信案における制御シーケンス概略図である。 本発明の実施例により提供される第5レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第6レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第6レーザ送信案における充電ルートと放電ルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第6レーザ送信案における制御シーケンス概略図である。 本発明の実施例により提供される第7レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第8レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第8レーザ送信案における充電ルートと放電ルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第8レーザ送信案における制御シーケンス概略図である。 本発明の実施例により提供される距離測定装置のブロック図である。 本発明の実施例により提供される距離測定装置が同軸光路を採用する実施例の概略図である。 本発明の実施例により提供される第9レーザ送信案の概略図である。 本発明の実施例により提供される第9レーザ送信案における充電ルートと放電ルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第10レーザ送信案における充電ルートと放電ルートの概略図である。 本発明の実施例により提供される第10レーザ送信案における制御シーケンス概略図である。
次に本発明の実施例における図面を踏まえ、本発明の実施例における技術的解決手段をはっきりと、完全に説明する。説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例でないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で得られるすべてのその他の実施例はいずれも本発明の保護範囲に属する。
マルチビーム光送信器の電力供給の通常の実施形態は、各光送信器に一つの調節可能電源が単独で配置され(三極管フィードバックシステム、LDO、RC充電電源、LC充電電源を含むが、これらに限定されない)、各光送信器に各素子が単独で配置されるので、素子を多く使用するようになり、ハードウェアのコストが増加してしまう。
本発明は、レーザ送信出力を単独で調節でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、以下の利点を実現できる。第1に、異なる光送信器の光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償できる。第2に、マルチビーム光送信器の光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。第3に、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。本発明の実施例は、上述の三つの利点のうちの一つを少なくとも実現でき、好適な実施例において、上述の三つの利点のうちの二つの利点を同時に実現でき、さらに好適な実施例において、上述の三つの利点をすべて実現できる。
次に具体的な実施例を踏まえて、本発明の技術的解決手段を説明する。
本発明は、光送信装置を提供し、前記光送信装置は、少なくとも二つのレーザ送信回路を有し、各前記レーザ送信回路は、電源、レーザ送信器、エネルギー蓄積回路、及び制御回路を有し、各前記レーザ送信回路において、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及び前記エネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に対して電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものであり、ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記電源を共有する。技術的解決手段は、少なくとも二つ以上のレーザ送信回路が、電源を共有し、ハードウェアのコストを低減させる。
ここで、電源は、VCC_HVの提供端、及び昇圧回路を有し、例示的に、昇圧回路を含まないこともできる。光送信装置は、三つのレーザ送信回路を有し、例示的に、二つ、四つなどの任意の複数の送信回路をさらに有してもよく、レーザ送信器は、レーザダイオードを有する。エネルギー蓄積回路は、コンデンサ、及びインダクタを有し、その他の選択可能な実施例において、エネルギー蓄積回路は、コンデンサ、及び抵抗器を有し、ここで、インダクタ又は抵抗器の数は、システムの状況により選択でき、例示的に、一つを選択でき、二つ及びそれ以上を選択してもよい。ここで、コンデンサの数は、システムの状況により選択でき、例示的に、一つを選択でき、二つ及びそれ以上を選択してもよい。制御回路は、トランジスタを有し、例示的に、バイポーラトランジスタ、又は電界効果トランジスタを選択してもよい。
ここで、前記二つ以上の光送信回路は、前記電源を共有し、各レーザ送信回路において、電源は、エネルギー蓄積回路に接続され、少なくとも一部の時間内に、前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するためのものである。前記エネルギー蓄積回路は、コンデンサと、インダクタ、抵抗器のうちの少なくとも一つとを有し、前記コンデンサは、インダクタ、抵抗器のうちの少なくとも一つにより電源に接続され、且つコンデンサは、前記レーザ送信器に接続される。前記制御回路は、トランジスタを有し、例示的に、このトランジスタは、NMOS、又はPMOSトランジスタであってよく、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及び前記エネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものである。前記第1時間、及び前記第2時間は交互に行われることで、前記レーザ送信器がレーザパルスシーケンスを送信するようにし、トランジスタの遮断、及び導通は交互に行われ、レーザダイオードは、トランジスタの遮断状態で光信号を送信せず、トランジスタの導通状態で、光パルス信号を送信し、レーザダイオードは、光パルスシーケンスを送信する。
ここで、少なくとも二つのレーザ送信回路がそれぞれ光パルス信号を送信する方向は異なり、本発明でいう方向が異なるとは、各レーザ送信回路の光パルスの送信ルートが平行でないということができる。
例示的に、本発明の第1のレーザ送信案は、図1に示す通りである。ここでは三つのレーザ送信回路を例とするが、本発明の技術的解決手段は、三つのレーザ送信回路に限定されないことに注意する必要がある。
第1レーザ送信案の概略図において、主に抵抗器Rを利用してコンデンサCを充電してエネルギーを蓄積し、コンデンサC放電時に光送信器Dを発光させる。従って、光送信器の一回の発光エネルギーは、コンデンサCにより蓄積されるエネルギーにより決定される。ここで、コンデンサCのエネルギーは、以下のとおりである。
Figure 2022516673000002
上述の公式において、ここで、Eは、コンデンサの電気エネルギーであり、Cは、コンデンサの容量値であり、Uはコンデンサ両端の電圧値である。容量値は、コンデンサ素子のコンデンサ容量を一定程度示し、コンデンサ容量が確定している状況で、コンデンサCの電圧Uを制御すると、コンデンサCの蓄積エネルギーを制御でき、これによりレーザの発光エネルギーを制御できる。さらに遠い距離を検出するために、さらに高いレーザピーク値出力が必要である。一方、安全規格は単一パルスの光エネルギーを制限しているので、レーザパルスのパルス幅をさらに短縮する必要がある。コンデンサの容量値が小さいほど、放電時間は短くなるので、光パルスのパルス幅はより狭くなる。しかしながら、コンデンサに蓄積されるエネルギーが充分に大きくなるよう保証するために(但し、安全規格の制限値を超えない)、コンデンサの電圧を増やす必要がある。従って、光送信器の動作電圧は通常高いので、まず昇圧回路(Boost昇圧、チャージポンプ昇圧などを含むがこれらに限定されない)を使用して電圧を光送信器の動作電圧まで上昇させ、その後、プログラムにより提供される制御電圧(DAC制御、PWM制御を含むがこれらに限定されない)により、複数の電源の出力電圧を調整し、これにより複数の電源に対する調整を実現する。
図1に示す三つのレーザ送信回路において、それには電源、昇圧回路、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、昇圧回路、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路を有する。ここで、前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q1、第1抵抗器R1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D1を有し、第2レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q3、第2抵抗器R2、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC2、及び第2光送信器D2を有し、第3レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q5、第3抵抗器R3、第2スイッチング回路Q6、第3コンデンサC3、及び第3光送信器D3を有し、ここで、異なるレーザ送信回路において異なる抵抗器、コンデンサ、及び制御回路を有するので、異なる光送信器に対して単独調整する効果を実現できる。従って、異なる光送信器の放出エネルギーを較正でき、これにより各ビームの差異を補償し、本発明の第1の利点を実現し、しかも異なるレーザ送信回路に対する制御により、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合できる。図1に示すように、三つのレーザ送信回路は、電源、及び昇圧回路を共有するので、回路における素子を減らすことで、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる技術的効果を実現できる。
第1レーザ送信回路において、制御信号CTL1は、第1スイッチング回路Q1の導通時間を制御することで、昇圧回路Vboostの第1抵抗器R1による第1コンデンサC1に対する充電時間を制御し、制御信号CTL1のデューティ比を変更し、異なる電圧V1を得ることができる。第1コンデンサC1により取得される電圧V1は、第1光送信器の発光出力を決定することで、発光出力が調整可能であるという目的を実現する。ここで、制御信号CTL1のデューティ―比の関連量(1-CTL1)と第1コンデンサC1の両端の電圧V1との関係は、図2に示す通りである。ここで、(1-CTL1)が徐々に増えるにつれて、第1コンデンサC1のV1は徐々に上昇し、ひいては第1光送信器にさらに多くのエネルギーを提供するようになる。つまり、制御信号に対するデューティ比CTL1により光送信器の発光出力を制御できる。類似して、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路において、制御信号に対するデューティ比CTL2、CTL3により光送信器D2、D3の発光出力を制御でき、その制御原理は、第1レーザ送信回路と同じである。
三つのレーザ送信回路の制御信号CTL1と発光信号STARTとのシーケンス関係は、図3に示す通りである。t0時刻に、三つのレーザ送信回路の制御信号CTL1、CTL2、CTL3は同時にオンになる。つまり、三つのレーザ送信回路は同時に充電を起動し、エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積し、各回路内において、電源は、抵抗器によりコンデンサの充電を開始し、それぞれt1、t3、t4時刻に、第1、第2、及び第3レーザ送信回路は、発光を時分割で行い、t5時刻に次の周期を開始する。具体的には、t0時刻に、制御信号CTL1、CTL2、CTL3は同時にトランジスタQ1、Q3、Q5をオンにし、電源はR1によりC1を充電し、R2によりC2を充電し、R3によりC3を充電し、t1時刻に、トランジスタQ2をオンにし、コンデンサC1はレーザダイオードD1に放電し、レーザダイオードD1はレーザパルスを送信し、t3時刻に、トランジスタQ4をオンにし、コンデンサC2はレーザダイオードD2に放電し、レーザダイオードD2は、レーザパルスを送信し、t5時刻に、トランジスタQ6をオンにし、コンデンサC3はレーザダイオードD3に放電し、レーザダイオードD3はレーザパルスを送信する。従って、制御回路の制御により、三つのレーザ送信回路はレーザパルスを順次送信し、レーザパルスシーケンスの送信を実現する。
光送信器が動作時に通常のデューティ―比は、1000分の1よりも小さく、即ち、(t2-t1)/(t6-t1)<1/1000である。つまり、一つの周期内に、コンデンサの充電と光送信器の発光が占める時間比は小さい。
各ビームの間の充電シーケンスを調整することにより、図4に示すシーケンス図を得ることができる。
具体的には、t0時刻に、制御信号CTL1は、トランジスタQ1をオンにし、電源はR1によりC1を充電し、t2時刻に、制御信号CTL2は、トランジスタQ3をオンにし、電源はR2によりC2を充電し、t4時刻に、制御信号CTL3は、トランジスタQ5をオンにし、電源はR3によりC3を充電し、t1時刻に、トランジスタQ2をオンにし、コンデンサC1はレーザダイオードD1に放電し、レーザダイオードD1はレーザパルスを送信し、t3時刻に、トランジスタQ4をオンにし、コンデンサC2はレーザダイオードD2に放電し、レーザダイオードD2はレーザパルスを送信し、t5時刻に、トランジスタQ6をオンにし、コンデンサC3はレーザダイオードD3に放電し、レーザダイオードD3はレーザパルスを送信する。従って、制御回路の制御により、三つのレーザ送信回路はレーザパルスを順次送信し、レーザパルスシーケンスの送信を実現する。
前述の第1レーザ送信案に基づいて、各レーザ送信回路の制御信号デューティ比はいずれも単独で制御でき、例示的に、図3、及び図4に示す制御信号CTL1、CTL2、CTL3のデューティ比はそれぞれ異なり、これにより各レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーは、単独で調節できる。従って、本発明は、レーザ送信出力を単独で調整でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、異なる光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、さらに、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。しかもマルチビームレーザ送信回路は、電源を共有し、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。
ここで、図3におけるCTL1、2、3、を併合し、同一のCTLで実現でき、これによりシーケンス図は、図5の回路シーケンス図に簡略化される。t0時刻の充電パルス幅は、t1時刻に発光するD1の電圧の大きさを決定し、同一の理由により、t2時刻の充電パルス幅は、t3時刻に発光するD2の電圧の大きさを決定する。t4時刻の充電パルス幅は、t5時刻に発光するD3の電圧の大きさを決定する。パルス幅と次の時刻に発光する光送信器の光送信器に必要な電圧とのマッチングを調節すれば、各ビームの電圧は単独で制御できる。
図5に示す回路シーケンス図は、第2レーザ送信案の概略図に対応し、図6に示すように、三つのレーザ送信回路において、それには電源、昇圧回路、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、昇圧回路、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を有する。ここで、前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q1、第1抵抗器R1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D1を有し、第2レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q1、第2抵抗器R1、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC1、及び第2光送信器D2を有し、第3レーザ送信回路において、電源、昇圧回路、第1スイッチング回路Q1、第3抵抗器R1、第2スイッチング回路Q5、第3コンデンサC1、及び第3送信器D3を有する。
第1レーザ送信回路において、制御信号CTLは、第1スイッチング回路Q1の導通時間を制御することで、昇圧回路Vboostの第1抵抗器R1による第1コンデンサC1に対する充電時間を制御し、制御信号CTLのデューティ比を変更し、異なる電圧V1を得ることができる。第1コンデンサC1により取得される電圧V1は、第1光送信器D1の発光出力を決定することで、発光出力が調整可能であるという目的を実現する。ここで、制御信号(1-CTL)のデューティ―比と第1コンデンサC1の両端の電圧V1との関係は、図2に示す通りである。ここで、制御信号(1-CTL)のデューティ比が徐々に増えるにつれて、第1コンデンサC1のV1は徐々に上昇し、ひいては第1光送信器がさらに多くのエネルギーを提供するようになる。つまり、制御信号に対するデューティ比CTLにより光送信器の発光出力を制御できる。類似して、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路において、制御信号に対するデューティ比CTLにより光送信器D2、D3の発光出力を制御でき、その制御原理は、第1レーザ送信回路と同じである。
具体的には、t0時刻に、制御信号CTLは、トランジスタQ1をオンにし、電源はR1によりC1を充電し、t2時刻に、制御信号CTLは、トランジスタQ1をオンにし、R1によりC1を充電し、t4時刻に、制御信号CTLはトランジスタQ1をオンにし、R1によりC1を充電し、t1時刻に、トランジスタQ2をオンにし、コンデンサC1はレーザダイオードD1に放電し、レーザダイオードD1はレーザパルスを送信し、t3時刻に、トランジスタQ4をオンにし、コンデンサC1はレーザダイオードD2に放電し、レーザダイオードD2はレーザパルスを送信し、t5時刻に、トランジスタQ5をオンにし、コンデンサC1はレーザダイオードD3に放電し、レーザダイオードD3はレーザパルスを送信する。従って、制御回路の制御により、三つのレーザ送信回路はレーザパルスを順次送信し、レーザパルスシーケンスの送信を実現する。
t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅が異なるので、異なる時間内に、C1に対する充電量は異なり、従って、t1、t3、及びt5時刻に第1送信回路、第2送信回路、及び第3送信回路をそれぞれオンにする場合、コンデンサのD1、D2、及びD3に対する放電量が異なる。t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅を制御することにより、異なるレーザ送信回路におけるレーザダイオードの送信エネルギーを制御でき、これにより各レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーは、単独で調節できる。従って、本発明は、レーザ送信出力を単独で調整でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、異なる光送信器の光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、さらに、マルチビーム光送信器の光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。しかもマルチビームレーザ送信回路は、電源、第1スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を共有し、ひいては回路を大幅に簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。
従って、第1レーザ送信案に比べて、前述の第2レーザ送信案において第1スイッチング回路Q1、エネルギー蓄積回路R1、C1を多重使用し、D1、D2、D3の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
本発明の第3レーザ送信案は、図7に示す通りである(三つを例とするが、三つに限定されない)。
図7に示す三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を有する。ここで、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第1インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D2を有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q3、第2インダクタL2、ダイオードD3、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC2、及び第2光送信器D4を有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q5、第3インダクタL3、ダイオードD5、第2スイッチング回路Q6、第3コンデンサC3、及び第3光送信器D6を有し、ここで、異なるレーザ送信回路において異なるインダクタ、ダイオード、コンデンサ、及び制御回路を有するので、異なる光送信器の光送信器に対して単独調整する効果を実現できる。従って、異なる光送信器の光送信器の放出エネルギーを較正でき、これにより各ビームの差異を補償し、しかも異なるレーザ送信回路に対する制御により、マルチビーム光送信器の光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合できる。図7に示すように、三つのレーザ送信回路は、電源を共有するので、回路における素子を減らすことで、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる技術的効果を実現できる。
その実施形態は、以下のとおりである。低圧が昇圧回路により高い電圧を得て、その後インダクタLによりコンデンサCを充電することに比べ、この回路は、直接、低い電圧Vを使用し、第1スイッチング回路の異なる幅の導通時間により、インダクタに異なるエネルギー値を満たす。第1スイッチング回路をオフにすると、インダクタは、ダイオードによりエネルギーをコンデンサに満たし、充電完了後の次の時刻に、対応する光送信器の光送信器の第2スイッチング回路をオンにし、即ち、MOSを制御し、対応する光送信器が発光する。
第1レーザ送信回路において、制御信号CTL1は、第1スイッチング回路Q1の導通時間、又は遮断時間を制御し、第1インダクタL1、及びダイオードD1の第1コンデンサC1への充電時間により、制御信号に対するデューティ比CTL1により光送信器D2の発光出力を制御できる。類似して、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路において、制御信号に対するデューティ比CTL2、CTL3により光送信器D4、D6の発光出力を制御でき、その制御原理は、第1レーザ送信回路と同じである。
本発明の第4レーザ送信案は、図8に示す通りである。三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路を有する。エネルギー蓄積回路はインダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第1インダクタL1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D2を有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第2インダクタL1、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC1、及び第2光送信器D4を有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第3インダクタL1、第2スイッチング回路Q6、第3コンデンサC1、及び第3送信器D6を有する。
従って、第3レーザ送信案に比べて、前述の第4レーザ送信案においてさらにエネルギー蓄積回路、第1スイッチング回路を多重使用し、ここでのエネルギー蓄積回路は、インダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。従って、それは第1スイッチング回路Q1、エネルギー蓄積回路L1、D1、及びC1を多重使用し、光送信器D2、D4、D6の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることもできる。
第4レーザ送信案において、そのインダクタの充電ループの概略図は、図9に示す通りである。第1スイッチング回路Q1がオンになると、電源はインダクタL1に充電を開始し、制御信号CTLは、第1スイッチング回路Q1の導通時間を制御し、異なる電流iを得ることができ、制御信号CTLのデューティ比と第1インダクタL1により得られる電圧iとの関係図は、図10に示す通りである。ここで、制御信号CTLのデューティ比が徐々に増えるにつれて、第1インダクタL1の電流iは徐々に上昇し、ひいては第1光送信器にさらに多くのエネルギーを提供するようになる。つまり、制御信号に対するデューティ比CTLにより光送信器の発光出力を制御できる。類似して、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路において、制御信号に対するデューティ比CTLにより光送信器D4、D6の発光出力を制御でき、その制御原理は、第1レーザ送信回路と同じである。
第4レーザ送信案において、そのインダクタのコンデンサへの充電ループの概略図は、図11に示す通りである。ここで、第1スイッチング回路Q1がオフになると、インダクタの特性により決定され、そのうちの電流は、突然の変化を生じることができないので、インダクタL1は、ダイオードD1によりコンデンサC1を充電でき、その充電ルートは、図中の矢印で示す。三つのレーザ送信回路の充電過程は相似しており、いずれも図9、及び図11に示すインダクタの充電ルート、及びインダクタのコンデンサへの充電ルートにより行われる。
第4レーザ送信案において、その第1発光素子、第1光反射器D2の放電ループの概略図は、図12に示す通りである。第2スイッチング回路Q2がオンになると、コンデンサC1は、光送信器D2に放電し、その放電ルートは、図12中の矢印で示す。ここで、ダイオードD1があるので、コンデンサC1は、インダクタL1に逆充電することはなく、従って、コンデンサC1の電気エネルギーは、図示されるループに沿ってのみ放出され、これにより光送信器D2が発光するようになる。第2レーザ送信回路は、第2スイッチング回路Q4により制御することで、光送信器D4の光パルスの送信を実現し、第3レーザ送信回路は、第2スイッチング回路Q6により制御することで、光送信器D6の光パルスの送信を実現する。
第4レーザ送信案の制御シーケンスは、図13に示す通りである。第1レーザ送信回路において、制御信号CTLは、第1スイッチング回路Q1の導通時間を制御し、この導通時間内に、電源はインダクタを充電し、制御信号に対するデューティ比CTLによりインダクタに蓄積される電気エネルギーを制御し、且つ最終的に光送信器D2の発光出力に変換する。類似して、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路において、制御信号に対するデューティ比CTLにより光送信器D4、D6の発光出力を制御でき、その制御原理は、第1レーザ送信回路と同じである。
具体的には、t0時刻に、制御信号CTLは、トランジスタQ1をオンにし、電源はインダクタL1を充電し、t2時刻に、制御信号CTLは、トランジスタQ1をオンにし、電源はインダクタL1を充電し、t4時刻に、制御信号CTLは、トランジスタQ1をオンにし、電源はインダクタL1を充電し、以上はそれぞれ、三つのレーザ送信回路の一部のエネルギー蓄積回路に対する充電を実現し、この時間は、第3時間を構成する。それは、一部の第1時間を構成する。前記第3時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、及び前記インダクタを有し、前記電源は、前記インダクタを充電するためのものである。CTLがトランジスタQ1をオフにした後、且つt1以前に、インダクタL1は、コンデンサを充電し、この時間は、第4時間であり、それは、一部の第1時間を構成する。前記第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、各回の第3時間の充電過程の後、放電過程に追随し、たとえば、t1時刻に、トランジスタQ2をオンにし、コンデンサC1は、レーザダイオードD2に放電し、レーザダイオードD2は、レーザパルスを送信し、t3時刻に、トランジスタQ4をオンにし、コンデンサC1は、レーザダイオードD4に放電し、レーザダイオードD4は、レーザパルスを送信し、t5時刻に、トランジスタQ6をオンにし、コンデンサC1は、レーザダイオードD6に放電し、レーザダイオードD6は、レーザパルスを送信し、この放電過程は、第2時間である。制御回路は、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及び前記エネルギー蓄積回路を導通し、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにする。従って、制御回路の制御により、三つのレーザ送信回路は、レーザパルスを順次送信し、レーザパルスシーケンスの送信を実現する。ここで、前記第3時間、及び前記第2時間は少なくとも部分的に重なり合う。
t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅が異なるので、異なる時間内に、C1に対する充電量は異なり、従って、t1、t3、及びt5時刻に第1送信回路、第2送信回路、及び第3送信回路をそれぞれオンにする場合、コンデンサのD2、D4、及びD6に対する放電量が異なる。t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅を制御することにより、異なるレーザ送信回路におけるレーザダイオードの送信エネルギーを制御でき、これにより各レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーは、単独で調節できる。従って、本発明は、レーザ送信出力を単独で調整でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、異なる光送信器の光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、さらに、マルチビーム光送信器の光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。しかもマルチビームレーザ送信回路は、電源、第1スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を共有し、ひいては回路を大幅に簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。
従って、第3レーザ送信案に比べて、前述の第4レーザ送信案において第1スイッチング回路Q1、エネルギー蓄積回路L1、D1、及びC1を多重使用し、D2、D4、D6の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
本発明の第5レーザ送信案は、図14に示す(三つを例とするが、三つに限定されない)通りである。図14に示す三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路を有する。ここで、エネルギー蓄積回路はインダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q2、第1インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D2を有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q4、第2インダクタL2、ダイオードD3、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC2、及び第2光送信器D4を有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q6、第3インダクタL3、ダイオードD4、第2スイッチング回路Q6、第3コンデンサC3、及び第3光送信器D6を有し、ここで、異なるレーザ送信回路において異なる電源、ダイオード、コンデンサ、及び制御回路を有するので、異なる光送信器に対して単独調整する効果を実現できる。従って、異なる光送信器の放出エネルギーを較正でき、これにより各ビームの差異を補償し、本発明の第1の利点を実現し、しかも異なるレーザ送信回路に対する制御により、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合できる。図14に示すように、三つのレーザ送信回路は、電源を共有するので、回路における素子を減らすことで、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる技術的効果を実現できる。且つ各レーザ送信回路内部において、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路は、同一のトランジスタであり、MOSを多重使用し、設計の複雑度をさらに低減し、素子数、及び制御信号数を節約し、ハードウェアのコストを低減させる。
本発明の第6レーザ送信案は、図15に示す通りである。三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、且つ第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路は、トランジスタを多重使用する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路を有する。ここで、エネルギー蓄積回路は、インダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q2、第1インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q2、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D2を有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q4、第2インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q4、第2コンデンサC1、及び第2光送信器D4を有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q6、第3インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q6、第3コンデンサC1、及び第3送信器D6を有する。
従って、第5レーザ送信案に比べて、前述の第6レーザ送信案において第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を多重使用し、一つのスイッチング回路を使用して実現するだけでなく、さらに電源、及びエネルギー蓄積回路を多重使用し、ここでのエネルギー蓄積回路は、インダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。従って、インダクタL1、ダイオードD1、コンデンサC1を多重使用して、D2、D4、D6の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
第6レーザ送信案において、その充電ルート、及び放電ルートの概略図は、図16に示す通りである。第1レーザ送信回路を例とすると、第2時間内に、第3ループは導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は導通する。Q2をオンにすると、即ち、第2スイッチング回路はオンになり、コンデンサC1におけるエネルギーは、光送信器D2が発光するよう駆動し、この過程はおよそ数ナノ秒以内に完了し、電流ルートは、図16における小さい矢印で示す。コンデンサC1のエネルギーが放出された後、トランジスタQ2をオフにしないと、光送信器D2、及びトランジスタQ2の対地間はショート状態であり、このとき、電源は、このルートによりインダクタL1を充電でき、電流ルートは、図16における大きな矢印で示し、これは、第3時間である。この第3時間内に、第1ループは導通し、第1ループは、直列接続された電源、及びインダクタL1を有し、このとき、トランジスタQ2は引き続き導通状態にあるので、この第3時間は、前記第2時間に部分的に重なり合う。しかもこの第3時間内に、電源はインダクタを充電し、従って、第3時間は、第1時間の一部に属し、このようにして、Q2のオンオフ時間を制御することにより次の光送信器の発光に必要なインダクタを満たすエネルギーを制御でき、これによりコンデンサ電圧を制御する。且つトランジスタQ2がオフになると、このときは、第4時間である。第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、この第4時間も第1時間の一部であり、第3時間、及び第4時間は、第1時間を構成し、電源のコンデンサに対する充電過程を実現する。
第6レーザ送信案の制御シーケンスは、図17に示す通りである。第1レーザ送信回路において、制御信号STRAT1は、トランジスタQ2の導通時間を制御し、t0時刻に光送信器D2は発光し、t0からt1の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定し、これによりt2時刻に光送信器D4が発光するエネルギーの大きさを決定する。t2からt3の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定し、これによりt4時刻に光送信器D6が発光するエネルギーの大きさを決定し、順次繰り返し、光パルスシーケンスを送信する。
具体的には、t0時刻に、制御信号STRAT1は、トランジスタQ2をオンにし、光送信器D3は発光し、光パルスを送信し、電源はインダクタL1を充電し、t1時刻に、電源がインダクタを充電する過程が終了し、ここで、t0からt1の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定する。t1時刻の開始に、インダクタL1は、コンデンサC1を充電し、t1からt2の時間間隔内に、コンデンサL1のコンデンサに対するt2における充電が完了する。t2時刻に、制御信号STRAT2は、トランジスタQ4をオンにし、光送信器D4は発光し、光パルスを送信し、しかも光送信器D4により送信される光パルスのエネルギーは、コンデンサC1内に蓄積される電気エネルギーにより決定される。従って、t0からt1の間の時間間隔により決定される。しかもt2からt3の時間間隔内に、再度、インダクタL1によりC1を充電し、t3時刻の開始に、インダクタL1はコンデンサC1を充電し、t3からt4の間の時間間隔内に、コンデンサL1のコンデンサC1に対するt4における充電が完了する。t4時刻に、制御信号STRAT3は、トランジスタQ6をオンにし、光送信器D6は発光し、光パルスを送信し、しかも光送信D6により送信される光パルスのエネルギーは、コンデンサC1内に蓄積される電気エネルギーにより決定される。従ってt2からt3の間の時間間隔により決定される。しかもt3からt4の時間間隔内に、再度、インダクタL1によりC1を充電し、次の光送信器D2の発光を準備し、順次繰り返し、光パルスシーケンスを送信する。
t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅が異なるので、異なる時間内に、C1に対する充電量は異なり、従って、t1、t3、及びt5時刻に第1送信回路、第2送信回路、及び第3送信回路をそれぞれオンにする場合、コンデンサのD2、D4、及びD6に対する放電量が異なる。t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅を制御することにより、異なるレーザ送信回路におけるレーザダイオードの送信エネルギーを制御でき、これにより各レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーは、単独で調節できる。従って、本発明は、レーザ送信出力を単独で調整でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、異なる光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、さらに、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。しかもマルチビームレーザ送信回路は、電源、第1スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を共有し、ひいては回路を大幅に簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。
従って、第5レーザ送信案に比べて、前述の第6レーザ送信案においてD1、L1、C1を多重使用してD2、D4、D6の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
本発明の第7レーザ送信案は、図18に示す(三つを例とするが、三つに限定されない)通りである。図18に示す三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、ダイオード、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路を有する。ここで、エネルギー蓄積回路はインダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第1インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q1、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D3を有し、逆方向で並列に光送信器D3の両端に接続されたダイオードD2をさらに有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q2、第2インダクタL2、ダイオードD4、第2スイッチング回路Q2、第2コンデンサC2、及び第2光送信器D6を有し、逆方向で並列に光送信器D6の両端に接続されたダイオードD5をさらに有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q3、第3インダクタL3、ダイオードD7、第2スイッチング回路Q3、第3コンデンサC3、及び第3光送信器D9を有し、逆方向で並列に光送信器D9の両端に接続されたダイオードD8をさらに有し、ここで、異なるレーザ送信回路において異なるインダクタ、ダイオード、コンデンサ、及び制御回路を有するので、異なる光送信器に対して単独調整する効果を実現できる。従って、異なる光送信器の放出エネルギーを較正でき、これにより各ビームの差異を補償し、本発明の第1の態様の利点を実現し、しかも異なるレーザ送信回路に対する制御により、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合できる。図18に示すように、三つのレーザ送信回路は、電源を共有するので、回路における素子を減らすことで、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる技術的効果を実現できる。且つ各レーザ送信回路内部において、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路は、同一のトランジスタであり、MOSを多重使用し、設計の複雑度をさらに低減し、素子数、及び制御信号数を節約し、ハードウェアのコストを低減させる。
本発明の第6レーザ送信案は、図19に示す通りである。三つのレーザ送信回路において、それには電源、制御回路、エネルギー蓄積回路、ダイオード、及び光送信器を有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、且つ第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路は、トランジスタを多重使用する。ここで、各レーザ送信回路はいずれも電源、第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、エネルギー蓄積回路、及びダイオードを有する。ここで、エネルギー蓄積回路はインダクタ、ダイオード、及びコンデンサを有する。第1レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q1、第1インダクタL1、ダイオードD1、第2スイッチング回路Q1、第1コンデンサC1、及び第1光送信器D3を有し、逆方向で並列に光送信器D3の両端に接続されたダイオードD2をさらに有し、第2レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q2、第2インダクタL1、ダイオードD4、第2スイッチング回路Q2、第2コンデンサC1、及び第2光送信器D6を有し、逆方向で並列に光送信器D6の両端に接続されたダイオードD5をさらに有し、第3レーザ送信回路において、電源、第1スイッチング回路Q3、第3インダクタL1、ダイオードD7、第2スイッチング回路Q3、第3コンデンサC1、及び第3送信器D9を有し、逆方向で並列に光送信器D9の両端に接続されたダイオードD8をさらに有する。
従って、第7レーザ送信案に比べ、前述の第8レーザ送信案において第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を多重使用し、一つのスイッチング回路を使用して実現するだけでなく、さらにエネルギー蓄積回路の一部を多重使用し、インダクタ、及びコンデンサを有する。従って、インダクタL1、コンデンサC1を多重使用して、D3、D6、D9の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
第8レーザ送信案において、その充電ルート、及び放電ルートの概略図は、図20に示す通りである。第1レーザ送信回路を例とすると、第2時間内に、第3ループは導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は導通する。Q1をオンにすると、即ち、第2スイッチング回路はオンになり、コンデンサC1におけるエネルギーは、光送信器D3が発光するよう駆動し、この過程はおよそ数ナノ秒以内に完了し、電流ルートは、図20における内側右の小さい矢印で示す。コンデンサC1のエネルギーが放出された後、トランジスタQ2をオフにしないと、光送信器D2、及びトランジスタQ2の対地間はショート状態であり、このとき、電源は、このルートによりインダクタL1を充電でき、電流ルートは、図20における内側左の小さな矢印で示し、電源はインダクタL1、ダイオードD1、及びQ1ルートによりL1を充電でき、これは、第3時間である。この第3時間内に、第1ループは導通し、第1ループは、直列接続された電源、及びインダクタL1を有し、このとき、トランジスタQ2は引き続き導通状態にあるので、この第3時間は、前記第2時間に部分的に重なり合う。しかもこの第3時間内に、電源はインダクタを充電し、従って、第3時間は、第1時間の一部に属し、このようにして、Q1のオンオフ時間を制御することにより次の光送信器の発光に必要なインダクタを満たすエネルギーを制御でき、これによりコンデンサ電圧を制御する。トランジスタQ1がオフになると、このときは、第4時間である。第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、ダイオードD1、ダイオードD2、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、この第4時間も第1時間の一部であり、第3時間、及び第4時間は、第1時間を構成し、電源のコンデンサに対する充電過程を実現し、その充電ルートは、図20の外側の大きな矢印で示す。
第8レーザ送信案の制御シーケンスは、図21に示す通りである。第1レーザ送信回路において、制御信号STRAT1は、トランジスタQ1の導通時間を制御し、t0時刻に光送信器D3は発光し、t0からt1の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定し、これによりt2時刻に光送信器D6が発光するエネルギーの大きさを決定する。t2からt3の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定し、これによりt4時刻に光送信器D9が発光するエネルギーの大きさを決定し、順次繰り返し、光パルスシーケンスを送信する。
具体的には、t0時刻に、制御信号STRAT1は、トランジスタQ1をオンにし、光送信器D3は発光し、光パルスを送信し、電源はインダクタL1を充電し、t1時刻に、電源がインダクタを充電する過程が終了し、ここで、t0からt1の間の時間間隔は、インダクタL1を満たすエネルギーを決定する。t1時刻の開始に、インダクタL1は、コンデンサC1を充電し、t1からt2の時間間隔内に、コンデンサL1のコンデンサに対するt2における充電が完了する。t2時刻に、制御信号STRAT2は、トランジスタQ2をオンにし、光送信器D6は発光し、光パルスを送信し、しかも光送信器D6により送信される光パルスのエネルギーは、コンデンサC1内に蓄積される電気エネルギーにより決定される。従って、t0からt1の間の時間間隔により決定される。しかもt2からt3の時間間隔内に、再度、インダクタL1によりC1を充電し、t3時刻の開始に、インダクタL1はコンデンサC1を充電し、t3からt4の間の時間間隔内に、コンデンサL1のコンデンサC1に対するt4における充電が完了する。t4時刻に、制御信号STRAT3は、トランジスタQ9をオンにし、光送信器D9は発光し、光パルスを送信し、しかも光送信D6により送信される光パルスのエネルギーは、コンデンサC1内に蓄積される電気エネルギーにより決定される。従ってt2からt3の間の時間間隔により決定される。しかもt3からt4の時間間隔内に、再度、インダクタL1によりC1を充電し、次の光送信器D3の発光を準備し、順次繰り返し、光パルスシーケンスを送信する。
t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅が異なるので、異なる時間内に、C1に対する充電量は異なり、従って、t1、t3、及びt5時刻に第1送信回路、第2送信回路、及び第3送信回路をそれぞれオンにする場合、コンデンサのD3、D6、及びD9に対する放電量が異なる。t0、t2、及びt4時刻の制御信号CTLのパルス幅を制御することにより、異なるレーザ送信回路におけるレーザダイオードの送信エネルギーを制御でき、これにより各レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーは、単独で調節できる。従って、本発明は、レーザ送信出力を単独で調整でき、マルチビームレーザ送信の製品に適用される。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、異なる光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償し、さらに、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。しかもマルチビームレーザ送信回路は、電源、第1スイッチング回路、及びエネルギー蓄積回路を共有し、ひいては回路を大幅に簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。
従って、第7レーザ送信案に比べて、前述の第8レーザ送信案においてインダクタL1、コンデンサC1を多重使用してD3、D6、D9の電圧を単独で調節可能となるだけでなく、素子数、及び制御信号数をよりさらに節約し、ハードウェアのコストを低減させることができる。
第7レーザ送信案、及び第8レーザ送信案において、各レーザ送信回路の光送信器の両端はいずれも逆方向で並列にダイオードを接続しており、このダイオードは、電流の単一方向の導通を保証し、インダクタがコンデンサを充電できるだけで、コンデンサのインダクタに対する逆充電の現象が生じない。且つ、光送信器の発光過程において、コンデンサの電気エネルギーが、光送信器のルートによってのみ通過できるよう保障し、光パルスの生成を保証する。
図24は、本発明の実施例により提供される第9レーザ送信案における概略図である。図25は、本発明の実施例により提供される第9レーザ送信案における充電ルート、及び放電ルートの概略図である。この実施形態は、第6実施形態に類似し、第9レーザ送信案において、第6レーザ送信案におけるスイッチタイプを置き換え、例示的に、そのうちのNMOS制御スイッチをPMOS制御スイッチに置き換え、具体的な接続案は、図24に示す通りである。対応して充電ルート、及び放電ルートは、図25における環状線で示す。
いくつかの実施形態において、レーザの安全規格の要求(例えば、単一素子が故障したとき、レーザ送信出力は、安全規格値を超えない)をさらに満たすために、各レーザ送信回路にリセット回路を追加し、制御信号に基づいて、所在するレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路をリセットするためのものである。例えば、このリセット回路は、制御信号に基づいて、所在のレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路に蓄積されるエネルギーをゼロリセットし、又は初期値に回復するためのものである。例示において、このエネルギー蓄積回路は、コンデンサを有し、コンデンサの一端は、接地し、このリセット回路の一端は、コンデンサの他端に接続され、且つこのリセット回路の他端は、接地する。このリセット回路は、スイッチング回路を有し、このスイッチング回路が導通すると、コンデンサの両端はいずれも接地し、コンデンサの蓄積エネルギーが放出されるようにする。例示において、このリセット回路は、スイッチング回路に直列接続された抵抗器をさらに有することができる。
各レーザ送信回路がエネルギー蓄積回路を共有する案において、この共有するエネルギー蓄積回路は、一つのリセット回路のみ採用してもよい。図26は、本発明の実施例により提供される第10レーザ送信案における充電ルート、及び放電ルートの概略図である。図27は、本発明の実施例により提供される第10レーザ送信案における制御シーケンスの概略図である。この実施形態は、第8実施形態に類似し、第10レーザ送信案において、第8レーザ送信案を基礎として、復帰回路を追加する。前記復帰回路は、スイッチング回路を有し、例示的に、このスイッチング回路は、トランジスタQ4であり、このトランジスタは、リセット信号RESETに基づいて、毎回のレーザ発光後に、コンデンサを放電リセットし、次の充電時にシステム全体がゼロ状態であることを確保するためのものである。図27に示すシーケンス図を踏まえて、第10レーザ送信案を以下のように説明する。
シーケンス図は、図27に示す通りである。t0時刻にSTART1は、Q1をオンにし、電源はインダクタL1を充電し、その充電ループは、内側左側ループに示す通りである。コンデンサC1は、レーザダイオードD3が発光するよう駆動し、その駆動ループは、内側右側ループに示す通りである。t0からt1の間は、レーザダイオードD3の発光時間である。t1時刻にRESETは、Q4をオンにし、C1を放電リセットし、その放電リセットループは、右側ループに示す通りであり(D3に、開路時にC1がt0からt1の間にD3の発光を駆動しないことが生じることを防止する)、t1からt2は、C1の放電リセット時間である。t2時刻に、RESET信号は、Q4をオフにし、コンデンサに次の充電の準備をする。t3時刻に、START1信号は、Q1を切断し、インダクタは、D1によりC1を充電し、その充電ループは、外側左側ループに示す通りである。t4からt7は、第2回路D6レーザ装置が発光、リセット、充電する過程である。t8からt11は、第3回路D9レーザ装置が発光、リセット、充電する過程である。ここまで、一つの周期が完了する。t12時刻に、再び第1回路D3から一つの周期を開始し、順次繰り返す。
上述の複数種の実施形態を踏まえ、以下の説明を行う。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、光パルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルスシーケンスを交互に送信する。例示的に、図1に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路を有し、図3、図4に提供される制御シーケンス図に基づいて、図1に示す実施形態における各レーザ送信回路はいずれもパルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記三つのレーザ送信回路において、光パルスシーケンスを交互に送信する。その他の実施形態において、いずれも上述の光パルスシーケンスを交互に送信する機能を実現できる。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における一つのレーザ送信回路が隣接して二回光パルス信号を送信する間に、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における残りのレーザ送信回路は、一つの光パルス信号をそれぞれ順次送信する。例示的に、図1に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路を有し、図3、図4に提供される制御シーケンス図に基づいて、図1に示す実施形態における各レーザ送信回路はいずれもパルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記三つのレーザ送信回路において、光パルスシーケンスを交互に送信する。第1レーザ送信回路がパルスを送信した後、第2、及び第3レーザ送信回路は、一つの光パルスを順次送信し、第1レーザ送信回路は、次の周期において再度パルスを送信する。第1レーザ送信回路が二回の光パルス信号を送信する間に、第2レーザ送信回路、及び第3レーザ送信回路は、一つのパルス信号を順次送信することがわかる。その他の実施形態において、いずれも上述の光パルスシーケンスを交互に送信する機能を実現できる。
ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記制御回路の少なくとも一部を共有する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、制御回路におけるQ1を共有する。
ここで、前記制御回路は、異なる時間内に、レーザ送信回路を制御し、且つ異なる時間に異なる前記レーザ送信回路におけるレーザ送信器が光信号を送信することをそれぞれ実現する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、制御回路におけるQ1を共有する。しかも異なる時間内に、異なるレーザ送信回路を導通し、各レーザ送信回路内部において、Q2、Q4、Q6を有し、オンの時間をそれぞれ制御して、異なるレーザ送信回路が光信号を送信するようにする。
ここで、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、各前記レーザ送信回路において、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と前記レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するためのものであり、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、制御回路におけるQ1を共有し、第1レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q2を有し、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q4を有し、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q6を有する。図に示す接続方法に基づいて、第1スイッチング回路Q1は、駆動信号に基づいて電源とエネルギー蓄積回路L1、C1との接続を導通、遮断し、第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6は、駆動信号に基づいてC1とD1、D2、D3との接続を導通し、遮断する。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記第1スイッチング回路、前記第2スイッチング回路のうちの少なくとも一部を共有する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、制御回路における第1スイッチング回路Q1を共有し、図18に示す実施形態において、第1レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ1と示される。
ここで、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記電源との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、のうちの少なくとも一つである。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、制御回路におけるQ1を共有し、第1レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q2を有し、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q4を有し、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q6を有する。図に示す接続方法に基づいて、第1スイッチング回路Q1は、駆動信号に基づいて電源とエネルギー蓄積回路L1、C1との接続を導通、遮断し、第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6は、駆動信号に基づいてC1とD1、D2、D3との接続を導通し、遮断する。
ここで、少なくとも一つのレーザ送信回路において、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有し、且つ前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と前記レーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通、遮断し、並びに前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである。図18に示す実施形態において、第1レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ1と示され、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ2と示され、第3レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ3と示される。
ここで、前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記同一のスイッチング回路は、シーケンスにおいて前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路の機能をそれぞれ果たす。図18に示す実施形態において、第1レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ1と示され、第2レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ2と示され、第3レーザ送信回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を共有し、ここで、スイッチQ3と示される。図21に示すシーケンス図において、スイッチQ1は、異なる時間内に、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路の作用をそれぞれ実現し、一部の時間内に、電源、及びエネルギー蓄積回路を導通し、一部の時間内に、コンデンサ、及びレーザ送信器を導通する。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、少なくとも二つのレーザ送信回路における、前記第1スイッチング回路を制御するパルス幅は異なることと、少なくとも二つのレーザ送信回路における、前記第2スイッチを制御するパルス幅は異なることと、のうちの少なくとも一つである。本発明の図面には、異なるレーザ送信回路における第1スイッチング回路のパルス幅が同じか否かを明示していないが、選択可能には、上述の異なるレーザ送信回路における第1スイッチング回路のパルス幅は、それぞれ選択でき、例えば、パルス幅は、二ずつ異なり、又は一部が同じである。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部を共有する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、抵抗器R1、及びコンデンサC1を共有する。図19に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、インダクタL1、及びコンデンサC1を共有する。その他の実施形態において、コンデンサのみ共有し、インダクタを共有しなくてもよい。
ここで、前記エネルギー蓄積回路は、異なる時間内に、エネルギーを蓄積し、且つ異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるレーザ送信器に電力をそれぞれ供給する。例示的に、図6に示す実施形態において、そのシーケンス図に基づいて、コンデンサ、及びインダクタは、異なる時間内にエネルギーの蓄積を行い、且つ第1から第3レーザ送信回路におけるレーザ送信器にそれぞれ電力を供給する。
ここで、前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路のエネルギー蓄積回路は、抵抗器R1、及びコンデンサC1を有する。
ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記抵抗器、前記コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する。例示的に、図6に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、抵抗器R1、及びコンデンサC1を共有する。その他の実施形態において、コンデンサのみ共有し、抵抗器を共有しなくてもよく、又は、抵抗器のみを共有し、コンデンサを共有しなくてもよい。
ここで、一つのレーザ送信回路において、前記第1時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記抵抗器、及び前記コンデンサを有し、前記電源は、前記抵抗器により前記コンデンサを充電する。前記第2時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器を有する。例示的に、図6に示す実施形態において、そのシーケンス図13を踏まえ、第1ループは、電源、抵抗器R1、及びコンデンサC1を有し、且つ第1時間内に、電源は、抵抗器R1によりコンデンサC1を充電し、第2ループは、コンデンサ、及びD1からD3を有し、第2時間内に、コンデンサは、レーザダイオードD1、D2、及びD3にそれぞれ導通する。
ここで、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有する。例示的に、図19に示す実施形態において、エネルギー蓄積回路は、インダクタL1、及びコンデンサC1を有する。
ここで、前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記インダクタ、前記コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する。例示的に、図19に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路は、インダクタL1、及びコンデンサC1を共有する。
ここで、前記第1時間は、第3時間、及び第4時間を有し、一つのレーザ送信回路において、前記第3時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、及び前記インダクタを有し、前記電源は、前記インダクタを充電するためのものである。前記第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものである。前記第2時間内に、第3ループは、導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は、導通する。ここで、前記第3時間、及び前記第2時間は少なくとも部分的に重なり合う。例示的に、図8、9に示す実施形態において、第1スイッチング回路Q1がオンになると、電源はインダクタL1に直列接続され、電源はインダクタL1を充電し、このときは、第3時間である。第1スイッチング回路がオフになると、インダクタL1、及びコンデンサC1は直列接続され、インダクタL1は、コンデンサC1を充電し、このときは、第4時間である。第2スイッチング回路は、例えば、Q2がオンになると、コンデンサC1、及びD2は接続され、コンデンサC1はD2に放電し、このときは、第2時間である。その他の実施例において、第2時間において、放電過程は非常に短く、インダクタL1の電流は迅速に変化できず、放電完了後、電源は、引き続きインダクタL1を充電するので、第3時間、及び第2時間は、部分的に重なり合う。第3時間は第2時間に完全に重なり合うこともできる。
ここで、前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものである。前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、及び前記コンデンサを有し、前記第3ループは、前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する。ここで、前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものである。前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、及び前記スイッチング回路を有し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、前記第2ダイオード、及び前記コンデンサを有し、前記第3ループは、直列接続された前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する。
例示的に、図19に示す実施形態において、第1レーザ送信回路において、第1ループは、電源、インダクタL1、ダイオードD1、レーザダイオードD3、及びスイッチング回路Q1を有し、且つ直列接続され、第2ループは、インダクタL1、ダイオードD1、D2、及びコンデンサC1を有し、且つ直列接続され、第3ループは、コンデンサC1、レーザダイオードD3、及びスイッチング回路Q1を有する。
ここで、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記第1スイッチング回路は、前記抵抗器により前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続される。前記コンデンサの一端は、前記抵抗器、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続される。ここで、各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記抵抗器に接続される。ここで、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記抵抗器との間に位置する。
例示的に、図6に示す実施形態において、第1スイッチング回路Q1、第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6を有し、第1スイッチング回路Q1は、抵抗器R1により各レーザ送信器D1、D2、D3に接続され、コンデンサC1の一端は、抵抗器R1、及び各レーザ送信器D1、D2、D3の共通端子に接続され、他端は、第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6に接続される。ここで、第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6は電界効果トランジスタであり、一端は、START信号に接続され、第2端は、コンデンサC1に接続され、第3端は、抵抗器R1に接続される。各レーザ送信回路におけるレーザ送信器D1、D2、D3は、前記第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6の第2端と前記コンデンサC1との間に位置し、又は前記第3端と前記抵抗器R1との間に位置する。
ここで、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記第1スイッチング回路の第3端に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続される。前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有する。例示的に、図8に示す実施形態において、ダイオードD1をさらに有し、制御回路は、第1スイッチング回路Q1、及び第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6を有し、前記インダクタL1の一端は、電源に接続され、他端は、第1スイッチング回路Q1の第3端に接続され、コンデンサC1の一端は、ダイオードD1、及び前記三つのレーザ送信回路における各レーザ送信器D2、D4、D6の共通端子に接続され、他端は、前記三つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6に接続される。前記第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6は、電界効果トランジスタを有する。
ここで、前記第1スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第3端は、接地する。例示的に、図8に示す実施形態において、第1スイッチング回路Q1の第1端は、CTL制御信号を受信し、第3端は、接地する。
ここで、各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記インダクタに接続される。ここで、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する。
例示的に、図8に示す実施形態において、各レーザ送信回路においていずれも第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6を有し、前記第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6の第1端は、駆動信号STARTを受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサC1に接続され、第3端は、前記インダクタL1に接続される。各レーザ送信回路におけるレーザ送信器D2、D4、D6は、前記第2スイッチング回路Q2、Q4、Q6の第2端と前記コンデンサC1との間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタL1との間に位置する。
ここで、前記第1ダイオードの一端は、前記インダクタに接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続される。例示的に、図8に示す実施形態において、ダイオードD1の一端は、インダクタL1に接続され、他端は、レーザ送信器D2、D4、D6に接続される。
ここで、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記第1ダイオードにより前記コンデンサ、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第3スイッチング回路に接続される。例示的に、図15に示す実施形態において、ここでダイオードD1を有し、制御回路は、スイッチング回路Q2、Q4、Q6を有し、インダクタL1の一端は、電源に接続され、他端は、ダイオードD1によりコンデンサC1、及びレーザ送信器D2、D4、D6の共通端子に接続され、コンデンサC1の一端は、ダイオードD1、及びレーザ送信器D2、D4、D6の共通端子に接続され、他端は、スイッチング回路Q2、Q4、Q6に接続される。
ここで、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続されるためのものであり、第3端は、前記インダクタに接続されるためのものである。例示的に、図15に示す実施形態において、スイッチング回路Q2、Q4、Q6の第1端は、駆動信号STARTを受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサC1に接続されるためのものであり、第3端は、前記インダクタL1に接続されるためのものである。
ここで、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第3スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する。例示的に、図15に示す実施形態において、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器D2、D4、D6は、前記第3スイッチング回路の第2端と前記コンデンサC1との間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタL1との間に位置する。
ここで、第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、電源に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第1ダイオードの共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、接地し、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における第2ダイオードの共通端子に接続される。例示的に、図19に示す実施形態において、ダイオードD1、D4、D7をさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路Q1、Q2、Q3を有し、前記インダクタL1の一端は、前記電源に接続され、他端は、三つのレーザ送信回路における各第1ダイオードD1、D4、D7の共通端子に接続され、コンデンサC1の一端は、接地し、他端は、三つのレーザ送信回路における各第2ダイオードD2、D5、D8の共通端子に接続される。
ここで、各前記少なくとも二つのレーザ送信回路において第1ダイオード、第3スイッチング回路、第2ダイオード、及びレーザ送信器を有する。例示的に、図19に示す実施形態において、三つのレーザ送信回路において第1ダイオードD1、D4、D7、第3スイッチング回路Q1、Q2、Q3、第2ダイオードD2、D5、D8、及びレーザ送信器D3、D6、D9を有する。
ここで、各レーザ送信回路において、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、接地し、第3端は、前記第1ダイオード、及び前記第2ダイオードの共通端子に接続される。例示的に、図19に示す実施形態において、第3スイッチング回路Q1、Q2、Q3の第1端は、START駆動信号を受信し、第2端は、接地し、第3端は、D1、及びD2の共通端子、D4、及びD5の共通端子、D7、及びD8の共通端子にそれぞれ接続される。
ここで、各前記レーザ送信回路における第2ダイオードは逆方向で並列に前記レーザ送信器の両端に接続される。例示的に、図18、及び図19に示す実施形態において、ダイオードD2は、レーザ送信器D3の両端に逆方向に接続され、ダイオードD5は、レーザ送信器D6の両端に逆方向に接続され、ダイオードD8は、レーザ送信器D9の両端に逆方向に接続される。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルス信号をそれぞれ送信する方向が異なる。例示的に、三つのレーザ送信回路により送信される光パルス信号は、異なる方向に向き、本発明は、これを限定しない。
ここで、前記少なくとも二つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器における送信チップは、同一の密閉空間内にパッケージされる。例示的に、三つのレーザ送信回路における送信チップは、同一の装置内部にパッケージされる。
ここで、前記光送信装置は、復帰回路をさらに有する。ここで、前記復帰回路は、スイッチング回路を有し、前記エネルギー蓄積回路に接続される。ここで、前記復帰回路は、前記レーザ送信器が光パルスを送信する前、光パルスを送信した後のうちの少なくとも一つにおいて、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部の回路の電圧を復帰する。
例示的に、図26に示す実施形態において、復帰回路Q4を有する。Q4は、スイッチング回路であり、エネルギー蓄積回路L1、及びC1に接続される。図27に示すシーケンス図を踏まえ、第1レーザ送信回路が発光した後、復帰回路Q4は、コンデンサC1の電圧を放電して復帰する。
ここで、少なくとも一部の回路において、異なる回路のエネルギー蓄積回路のパラメータは異なる。例示的に、三つの回路におけるエネルギー蓄積回路のパラメータは異なってよく、これにより三つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器をそれぞれ制御する。
ここで、少なくとも一部の回路において、エネルギー蓄積回路と電源との導通時間長さは異なることと、エネルギー蓄積回路とレーザ送信器との導通時間の長さは異なることと、のうちの少なくとも一つである。例示的に、三つの回路におけるエネルギー蓄積回路と電源との導通時間長さは、異なることと、エネルギー蓄積回路とレーザ送信器との導通時間長さは異なることと、のうちの少なくとも一つであり、これにより、三つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器をそれぞれ制御する。
本発明の各実施例により提供される光送信装置は、距離測定装置にさらに応用でき、この距離測定装置は、レーザレーダ、レーザ距離測定設備などの電子デバイスであってよい。一実施形態において、距離測定装置は、外部環境情報を検知するためのものであり、例えば、環境目標の距離情報、方位情報、反射強度情報、速度情報などである。一実施形態において、距離測定装置は、距離測定装置と検出物との間の光の伝播時間を測定することにより、即ち、光の飛行時間(Time-of-Flight、TOF)により検出物から距離測定装置までの距離を検出できる。又は、距離測定装置は、その他の技術により検出物から距離測定装置までの距離を検出でき、例えば、位相シフト(phase shift)に基づいて測定する距離測定方法であり、若しくは周波数偏移(frequency shift)に基づいて測定する距離測定方法であり、ここでは限定しない。
理解しやすくするために、以下に図22に示す距離測定装置100を踏まえて距離測定の動作プロセスを、例を挙げて説明する。
図22に示すように、距離測定装置100は、送信回路110、受信回路120、サンプリング回路130、及び演算回路140を有することができる。
送信回路110は、光パルスシーケンス(例えばレーザパルスシーケンス)を送信できる。受信回路120は、検出物に反射された光パルスシーケンスを受信し、且つこの光パルスシーケンスを光電変換することで電気信号を取得し、電気信号を処理後にサンプリング回路130へ出力できる。サンプリング回路130は、電気信号をサンプリングして、サンプリング結果を取得できる。演算回路140は、サンプリング回路130のサンプリング結果に基づいて、距離測定装置100と被検出物との間の距離を確定できる。
選択可能には、この距離測定装置100は、制御回路150をさらに有してもよく、この制御回路150は、その他の回路に対する制御を実現でき、例えば、各回路の動作時間を制御すること、各回路にパラメータの設定を行うことなどのうちの少なくとも一つである。
理解すべきは、図22に示す距離測定装置には光束を送信して検出するための、一つの送信回路、一つの受信回路、一つのサンプリング回路、及び一つの演算回路を有するが、本出願の実施例はこれに限定されるわけではなく、送信回路、受信回路、サンプリング回路、演算回路におけるいずれかの回路の数は少なくとも二つであってもよく、同一方向に沿って、又はそれぞれ異なる方向に沿って、少なくとも二つの光束を送信するためのものである。ここで、この少なくとも二つの光路は、同時に送信されてもよく、異なる時刻にそれぞれ送信されてもよい。例示において、この少なくとも二つの送信回路における発光チップは、同一モジュール内にパッケージされる。例えば、各送信回路は、レーザ送信チップを有し、この少なくとも二つの送信回路におけるレーザ送信チップにおけるdieは、一体にパッケージされ、同一のパッケージ空間内に収納される。
いくつかの実施形態において、図22に示す回路を除き、距離測定装置100は、走査モジュール160をさらに有することができ、送信回路から送信される少なくとも一つのレーザパルスシーケンスを、伝送方向を変更して送信するためのものである。
ここで、送信回路110、受信回路120、サンプリング回路130、及び演算回路140を有するモジュールを、又は送信回路110、受信回路120、サンプリング回路130、演算回路140、及び制御回路150を有するモジュールを距離測定モジュールといってもよく、この距離測定モジュール150は、例えば、走査モジュール160といったその他のモジュールから独立することができる。
距離測定装置において同軸光路を採用でき、即ち、距離測定装置から送信される光束、及び反射されて戻ってきた光束は、距離測定装置内において少なくとも一部の光路を共有する。例えば、送信回路から送信される少なくとも一つのレーザパルスシーケンスは、走査モジュールにより伝送方向を変更して送信された後、検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスシーケンスが走査モジュールを経由した後、受信回路へ入射される。又は、距離測定装置は、異軸光路を採用でき、即ち、距離測定装置から送信される光束、及び反射されて戻ってきた光束は、距離測定装置内において異なる光路に沿ってそれぞれ伝送される。図23は、本発明の距離測定装置が同軸光路を採用する実施例の概略図を示す。
距離測定装置200は、距離測定モジュール210を有し、距離測定モジュール210は、送信器203(上述の送信回路を有することができる)、コリメート素子204、検出器205(上述の受信回路、サンプリング回路、及び演算回路を有することができる)、及び光路変更素子206を有する。距離測定モジュール210は、光束を送信し、且つ戻り光を受信し、戻り光を電気信号に変換するためのものである。ここで、送信器203は、光パルスシーケンスを送信することに用いることができる。一実施例において、送信器203は、レーザパルスシーケンスを送信できる。選択可能には、送信器203から送信されるレーザ束は、波長が可視光線範囲外の狭帯域幅の光束である。コリメート素子204は、送信器の送信光路に設けられ、送信器203から送信される光束をコリメートするためのものであり、送信器203から送信される光束を平行光にコリメートして走査モジュールへ送信する。コリメート素子はさらに、検出物に反射された戻り光の少なくとも一部を集光するためのものである。コリメート素子204は、コリメートレンズ、又は光束をコリメート可能なその他の素子であってよい。
図23に示す実施例において、光路変更素子206により距離測定装置内の送信光路、及び受信光路をコリメート素子104の前で合わせ、送信光路、及び受信光路は、同一のコリメート素子を共有でき、光路をさらにコンパクトにする。そのほかのいくつかの実施形態において、送信器103、及び検出器105は、それぞれのコリメート素子をそれぞれ使用してもよく、光路変更素子206は、コリメート素子の後の光路に設けられる。
図23に示す実施例において、送信器103から送信される光束の光束孔径は小さく、距離測定装置に受信される戻り光の光束孔径は大きいので、光路変更素子は、小面積の反射鏡で送信光路、及び受信光路を合わせることができる。その他のいくつかの実施形態において、光路変更素子は、貫通孔付きの反射鏡を採用してもよく、ここでのこの貫通孔は、送信器203の送信光を透過するためのものであり、反射鏡は、戻り光を検出器205へ反射するためのものである。このようにして、小型反射鏡を採用する場合の小型反射鏡のホルダが戻り光を遮蔽することを低減できる。
図23に示す実施例において、光路変更素子は、コリメート素子204の光軸から離れている。その他のいくつかの実施形態において、光路変更素子は、コリメート素子204の光軸に位置してもよい。
距離測定装置200は、走査モジュール202をさらに有する。走査モジュール202は、距離測定モジュール210の送信光路に設けられ、走査モジュール102は、コリメート素子204を経て送信されるコリメート光束219の伝送方向を変更し、且つ外界環境へ投射し、且つ戻り光をコリメート素子204へ投射するためのものである。戻り光は、コリメート素子104により検出器105に集光される。
一実施例において、走査モジュール202は、少なくとも一つの光学素子を有することができ、光束の伝送経路を変更するためのものであり、ここで、この光学素子は、光束を反射し、屈折し、回折するなどの方法により、光束の伝播経路を変更できる。例えば、走査モジュール202は、レンズ、反射鏡、プリズム、振動ミラー、回折格子、液晶、光フェーズドアレイ(Optical Phased Array)、又は上述光学素子の任意の組み合わせを有することができる。例示において、少なくとも一部の光学素子は運動し、例えば、駆動モジュールによりこの少なくとも一部の光学素子の運動を駆動し、この運動する光学素子は、異なる時刻にこの光束を異なる方向へ反射し、屈折し、又は回折できる。いくつかの実施例において、走査モジュール202の複数の光学素子は、共通の軸209周りに回転でき、又は振動でき、各回転、又は振動する光学素子は、入射光束の伝送方向を絶えず変更するためのものである。一実施例において、走査モジュール202の複数の光学素子は、異なる回転速度で回転でき、又は異なる速度で振動できる。他の実施例において、走査モジュール202の少なくとも一部の光学素子は、基本的に同一の回転速度で回転できる。いくつかの実施例において、走査モジュールの複数の光学素子は、異なる軸周りに回転できる。いくつかの実施例において、走査モジュールの複数の光学素子は、同一の方向で回転し、若しくは異なる方向で回転してもよく、又は同一方向に沿って振動し、若しくは異なる方向に沿って振動してもよく、ここでは限定しない。
一実施例において、走査モジュール202は、第1光学素子214、及び第1光学素子214に接続される駆動器216を有し、駆動器216は、第1光学素子214が回転軸209周りに回転するよう駆動し、第1光学素子214にコリメート光束219の方向を変更させるためのものである。第1光学素子214は、コリメート光束219を異なる方向に投射する。一実施例において、コリメート光束219の第1光学素子により変更された後の方向と回転軸109との挟角は、第1光学素子214の回転に伴い変化する。一実施例において、第1光学素子214は、対向して非平行な一対の表面を有し、コリメート光束219は、この表面を貫通する。一実施例において、第1光学素子214は、厚みが少なくとも一つの径方向に沿って変化するプリズムを有する。一実施例において、第1光学素子114は、楔型プリズムを有し、コリメート光束119を屈折する。
一実施例において、走査モジュール202は、第2光学素子215をさらに有し、第2光学素子215は、回転軸209周りに回転し、第2光学素子215の回転速度は、第1光学素子214の回転速度と異なる。第2光学素子215は、第1光学素子214により投射される光束の方向を変更するためのものである。一実施例において、第2光学素子115は、他の駆動器217に接続され、駆動器117は、第2光学素子215の回転を駆動する。第1光学素子214、及び第2光学素子215は、同一、又は異なる駆動器により駆動されることができ、第1光学素子214、及び第2光学素子215の回転速度、回転方向のうちの少なくとも一つを異なるようにし、これにより、コリメート光束219を外界空間の異なる方向へ投射し、大きな空間範囲を走査できる。一実施例において、コントローラ218は、駆動器216、及び217を制御し、第1光学素子214、及び第2光学素子215をそれぞれ駆動する。第1光学素子214、及び第2光学素子215の回転速度は、実際の応用における予期される走査領域、及び様式により確定できる。駆動器216、及び217は、モータ、又はその他の駆動器を有することができる。
一実施例において、第2光学素子115は、対向して非平行な一対の表面を有し、光束は、この表面を貫通する。一実施例において、第2光学素子115は、厚みが少なくとも一つの径方向に沿って変化するプリズムを有する。一実施例において、第2光学素子115は、楔型プリズムを有する。
一実施例において、走査モジュール102は、第3光学素子(図示せず)、及び第3光学素子の運動を駆動するための駆動器をさらに有する。選択可能には、この第3光学素子は、対向して非平行な一対の表面を有し、光束は、この表面を貫通する。一実施例において、第3光学素子は、厚みが少なくとも一つの径方向に沿って変化するプリズムを有する。一実施例において、第3光学素子は、楔型プリズムを有する。第1、第2、及び第3光学素子における少なくとも二つの光学素子は、異なる回転速度、回転方向のうちの少なくとも一つで回転する。
走査モジュール202における各光学素子の回転は、光を異なる方向へ投射でき、例えば、光211、及び213の方向であり、このようにして、距離測定装置200周囲の空間を走査する。走査モジュール202により投射される光211が被検出物201に当たると、一部の光は、被検出物201により、投射される光211と逆の方向へ沿って距離測定装置200まで反射する。被検出物201に反射された戻り光212は、走査モジュール202を経由した後、コリメート素子204へ入射する。
検出器205と送信器203は、コリメート素子204の同一側に置かれ、検出器205は、コリメート素子204を貫通する少なくとも一部の戻り光を電気信号に変換するためのものである。
一実施例において、各光学素子には増透膜がメッキされる。選択可能には、増透膜の厚みは、送信器103により送信される光束の波長と同じ、又は近く、透過光束の強度を高めることができる。
一実施例において、距離測定装置内の光束の伝送経路に位置する素子の表面にはフィルタ層がメッキされ、又は光束の伝送経路にはフィルタが設けられ、送信器から送信される光束が属する波長域を少なくとも透過し、その他の波長域を反射することで、環境光が受信器にもたらすノイズを低減するためのものである。
いくつかの実施例において、送信器203は、レーザダイオードを有することができ、レーザダイオードによりナノ秒レベルのレーザパルスを送信する。さらに、レーザパルスの受信時間を確定でき、例えば、電気信号パルスの立ち上がりエッジ時間、立下りエッジ時間のうちの少なくとも一つを検出することにより、レーザパルスの受信時間を確定する。このように、距離測定装置200は、パルス受信時間情報、及びパルス送信時間情報を利用してTOFを算出し、これにより被検出物201の距離測定装置200までの距離を確定できる。
距離測定装置200により検出された距離、及び方位は、リモートセンシング、障害回避、測量製図、モデリング、ナビゲーションなどに用いることができる。一実施形態において、本発明の実施形態の距離測定装置は、移動プラットフォームに応用でき、距離測定装置は、移動プラットフォームのプラットフォーム本体に装着できる。距離測定装置を有する移動プラットフォームは、外部環境を測定でき、例えば、移動プラットフォームと障害物との距離を測定して、障害回避などの用途に用い、及び外部環境に二次元、又は三次元の測量製図を行う。ある実施形態において、移動プラットフォームは、無人航空機、自動車、リモートコントロールカー、ロボット、カメラのうちの少なくとも一つを有する。距離測定装置が無人航空機に応用される場合、プラットフォーム本体は、無人航空機の機体である。距離測定装置が自動車に応用される場合、プラットフォーム本体は、自動車の車体である。この自動車は、自動操縦自動車、又は半自動操縦自動車であってよく、ここでは限定しない。距離測定装置がリモートコントロールカーに応用される場合、プラットフォーム本体は、リモートコントロールカーの車体である。距離測定装置がロボットに応用される場合、プラットフォーム本体は、ロボットである。距離測定装置がカメラに応用される場合、プラットフォーム本体は、カメラ本体である。
本発明は、上述の光送信装置、距離測定装置、及び移動プラットフォームを提供することにより、レーザ送信出力を単独で調節でき、マルチビームレーザ送信に適用される製品を提供する。マルチビームレーザ送信に対する単独調整により、以下の利点を実現できる。まず、異なる光送信器の放出エネルギーを較正し、各ビームの差異を補償できる。第2に、マルチビーム光送信器がいずれも人の眼の安全についての制限に適合する。第3に、回路を簡略化し、ハードウェアのコストを低減させる。本発明の実施例は、上述の第1の利点を少なくとも実現でき、好適な実施例において、第2の利点を同時に実現でき、さらに好適な実施例において、上述の三つの利点をすべて実現できる。
本発明の実施例において使用される技術用語は、特定の実施例を説明するために過ぎず、本発明を限定することを目的としていない。本文における、単数形式の「一」、「この」、及び「前記」は、上下の文において明確に別途説明される場合を除き、複数形式を同時に含むことに用いられる。さらに、本明細書において使用される、「有する」、「含む」のうちの少なくとも一つは、前記特徴、全体、ステップ、操作、要素と部材とのうちの少なくとも一つが存在することを示すが、一つ又は複数のその他の特徴、全体、ステップ、操作、要素と部材とのうちの少なくとも一つが存在し、又は増やすことを排除しない。
添付の特許請求の範囲において構造、材料、動作、及びすべての装置、又はステップ、及び機能要素に対応する同等形式(ある場合)は、その他の明確に求められる要素を結合してこの機能を実行するためのいずれかの構造、材料、又は動作を含むことをいう。本発明の説明は、実施例、及び説明の目的のために行われるが、網羅すること、又は開示される形式に本発明を限定することを目的としていない。本発明の範囲、及び趣旨を逸脱しない場合、多種の修正、及び変形は、当業者にとって自明である。本発明において説明される実施例により、本発明の原理、及び実際の応用をさらによく開示し、且つ当業者が本発明を理解できるようになる。
本発明により説明されるフローチャートは、実施例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱することなく、この図示、又は本発明のステップに多種の修正、及び変更を行うことができる。例えば、異なる手順でこれらのステップを実行でき、又はあるステップを増やし、削除し、若しくは修正できる。当業者は、上述の実施例を実現するすべての、又は一部のプロセスを理解でき、且つ本発明の特許請求の範囲に基づいて行う同等の変更は、引き続き本発明により包含される範囲に属する。
100、200 距離測定装置
201 被検出物
202 走査モジュール
110 送信回路
103、203 送信器
120 受信回路
104、204 コリメート素子
130 サンプリング回路
105、205 検出器
140 演算回路
206 光路変更素子
207 光の飛行時間
150 制御回路
210 距離測定モジュール
209 軸
160、202 走査モジュール
214 第1光学素子
215 第2光学素子
117、216 駆動器
119、219 コリメート光束
211、213 光
212 戻り光
218 コントローラ
本発明により説明されるフローチャートは、実施例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱することなく、この図示、又は本発明のステップに多種の修正、及び変更を行うことができる。例えば、異なる手順でこれらのステップを実行でき、又はあるステップを増やし、削除し、若しくは修正できる。当業者は、上述の実施例を実現するすべての、又は一部のプロセスを理解でき、且つ本発明の特許請求の範囲に基づいて行う同等の変更は、引き続き本発明により包含される範囲に属する。
[項目1]
光送信装置であって、前記光送信装置は、少なくとも二つのレーザ送信回路を有し、各前記レーザ送信回路は、電源、レーザ送信器、エネルギー蓄積回路、及び制御回路を有し、
各前記レーザ送信回路において、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、
前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及びエネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に対して電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものであり、
前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記電源を共有する、
光送信装置。
[項目2]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、光パルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルスシーケンスを交互に送信する、
項目1に記載の光送信装置。
[項目3]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路における一つのレーザ送信回路が隣接して二回光パルス信号を送信する間に、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における残りのレーザ送信回路は、一つの光パルス信号をそれぞれ順次送信する、
項目2に記載の光送信装置。
[項目4]
前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記制御回路の少なくとも一部を共有する、
項目1から項目3のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目5]
前記制御回路は、異なる時間内に、レーザ送信回路を制御し、且つ異なる時間に異なる前記レーザ送信回路におけるレーザ送信器が光信号を送信することをそれぞれ実現する、
項目4に記載の光送信装置。
[項目6]
前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、
各前記レーザ送信回路において、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と所在するレーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するためのものであり、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである、
項目4に記載の光送信装置。
[項目7]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記第1スイッチング回路、前記第2スイッチング回路のうちの少なくとも一つを共有する、
項目6に記載の光送信装置。
[項目8]
前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記電源との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、
前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、のうちの少なくとも一つである、
項目6又は項目7に記載の光送信装置。
[項目9]
少なくとも一つのレーザ送信回路において、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有し、且つ前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、
前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と所在するレーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するため、並びに前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである、
項目6に記載の光送信装置。
[項目10]
前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記同一のスイッチング回路は、シーケンスにおいて前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路の機能をそれぞれ果たす、
項目8に記載の光送信装置。
[項目11]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、少なくとも二つのレーザ送信回路における第1スイッチング回路を制御するパルス幅は、異なることと、少なくとも二つのレーザ送信回路における第2スイッチング回路を制御するパルス幅は、異なることと、のうちの少なくとも一つである、
項目1から項目3、項目5から項目7、項目9、項目10のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目12]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部を共有する、
項目1から項目3のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目13]
前記エネルギー蓄積回路は、異なる時間内に、エネルギーを蓄積し、且つ異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるレーザ送信器に電力をそれぞれ供給する、
項目12に記載の光送信装置。
[項目14]
前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する、
項目12に記載の光送信装置。
[項目15]
前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記抵抗器、コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する、
項目14に記載の光送信装置。
[項目16]
一つのレーザ送信回路において、
前記第1時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記抵抗器、及び前記コンデンサを有し、前記電源は、前記抵抗器により前記コンデンサを充電し、
前記第2時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器を有する、
項目14に記載の光送信装置。
[項目17]
前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有する、
項目10に記載の光送信装置。
[項目18]
前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する、
項目17に記載の光送信装置。
[項目19]
前記第1時間は、第3時間、及び第4時間を有し、一つのレーザ送信回路において、
前記第3時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、及び前記インダクタを有し、前記電源は、前記インダクタを充電するためのものであり、
前記第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、
前記第2時間内に、第3ループは導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は導通する、
項目17に記載の光送信装置。
[項目20]
前記第3時間、及び前記第2時間は、少なくとも部分的に重なり合う、
項目19に記載の光送信装置。
[項目21]
前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、
前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有し、
前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、及び前記コンデンサを有し、
前記第3ループは、前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する、項目19に記載の光送信装置。
[項目22]
前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、
前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、及び前記スイッチング回路を有し、
前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、第2ダイオード、及び前記コンデンサを有し、
前記第3ループは、直列接続された前記コンデンサ、前記レーザ送信器、第及び前記スイッチング回路を有する、項目19に記載の光送信装置。
[項目23]
前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記第1スイッチング回路は、前記抵抗器により前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続され、前記コンデンサの一端は、前記抵抗器、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続される、
項目14に記載の光送信装置。
[項目24]
各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記抵抗器に接続される、
項目23に記載の光送信装置。
[項目25]
各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記抵抗器との間に位置する、
項目24に記載の光送信装置。
[項目26]
第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記第1スイッチング回路の第3端に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続され、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有する、
項目17に記載の光送信装置。
[項目27]
前記第1スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第3端は、接地する、
項目26に記載の光送信装置。
[項目28]
各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記インダクタに接続される、
項目26又は項目27に記載の光送信装置。
[項目29]
各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する、
項目28に記載の光送信装置。
[項目30]
前記第1ダイオードの一端は、前記インダクタに接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続される、
項目28に記載の光送信装置。
[項目31]
第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記第1ダイオードにより前記コンデンサ、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第3スイッチング回路に接続される、
項目17に記載の光送信装置。
[項目32]
前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続されるためのものであり、第3端は、前記インダクタに接続されるためのものである、
項目31に記載の光送信装置。
[項目33]
各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第3スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する、
項目32に記載の光送信装置。
[項目34]
第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第1ダイオードの共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、接地し、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2ダイオードの共通端子に接続される、
項目17に記載の光送信装置。
[項目35]
各前記少なくとも二つのレーザ送信回路において第1ダイオード、第3スイッチング回路、第2ダイオード、及びレーザ送信器を有する、
項目34に記載の光送信装置。
[項目36]
各レーザ送信回路において、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、接地し、第3端は、前記第1ダイオード、及び前記第2ダイオードの共通端子に接続される、
項目35に記載の光送信装置。
[項目37]
各前記レーザ送信回路における第2ダイオードは逆方向で並列に前記レーザ送信器の両端に接続される、
項目34から項目36のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目38]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルス信号をそれぞれ送信する方向が異なる、
項目1から項目37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目39]
前記少なくとも二つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器における送信チップは、同一の密閉空間内にパッケージされる、
項目1から項目37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目40]
前記光送信装置は、復帰回路をさらに有し、前記復帰回路は、制御信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路をリセットするためのものである、
項目1から項目37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目41]
前記エネルギー蓄積回路は、コンデンサを有し、前記復帰回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、導通時に、前記コンデンサに蓄積されたエネルギーを放出するためのものである、
項目40に記載の光送信装置。
[項目42]
前記復帰回路は、前記制御信号に基づいて、前記レーザ送信器が光パルスを送信する前、光パルスを送信した後のうちの少なくとも一つにおいて、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部の回路の電圧を復帰するためのものである、
項目40又は項目41に記載の光送信装置。
[項目43]
少なくとも一部の回路において、異なる回路のエネルギー蓄積回路のパラメータは異なる、
項目1から項目42のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目44]
少なくとも一部の回路において、エネルギー蓄積回路と電源との導通時間長さは異なることと、エネルギー蓄積回路とレーザ送信器との導通時間の長さは異なることと、のうちの少なくとも一つである、
項目1から項目43のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
[項目45]
距離測定装置であって、
レーザパルス信号を順次送信するための項目1から項目44のうちのいずれか一項に記載の光送信装置と、
前記少なくとも二つのレーザ送信回路に一つずつ対応する少なくとも二つの検出回路と、を有し、ここで、各検出回路は、
対応するレーザ送信回路から送信されるレーザパルス信号が物体に反射されて戻ってきた少なくとも一部の光信号を受信し、及び受信した光信号を電気信号に変換するための光電変換回路と、
前記光電変換回路からの電気信号をサンプリングし、サンプリング結果を取得するためのサンプリング回路と、
前記サンプリング結果に基づいて、前記物体と前記距離測定装置との間の距離を算出するための演算回路と、を有する、
距離測定装置。
[項目46]
前記少なくとも二つの検出回路は、前記サンプリング回路における少なくとも一部を共有することと、
前記少なくとも二つの検出回路は、前記演算回路における少なくとも一部を共有することと、のうちの少なくとも一つである、
項目45に記載の距離測定装置。
[項目47]
前記レーザ距離測定装置は、走査モジュールをさらに有し、
前記走査モジュールは、前記光送信装置からのレーザパルス信号の伝送方向を変更した後に送信し、物体に反射されて戻ってきたレーザパルス信号を、前記走査モジュールを経由した後、前記検出回路に入射させるためのものである、
項目45又は46に記載の距離測定装置。
[項目48]
前記走査モジュールは、駆動器、及び厚みが均一でないプリズムを有し、前記駆動器は、前記プリズムの回転を駆動することで、前記プリズムを経由するレーザパルス信号を異なる方向へ変更して送信するためのものである、
項目47に記載の距離測定装置。
[項目49]
前記走査モジュールは、二つの駆動器、及び二つの並列に設けられる、厚みが均一でないプリズムを有し、前記二つの駆動器はそれぞれ、前記二つのプリズムが逆の方向へ回転するよう駆動するためのものであり、
前記レーザ送信装置からのレーザパルス信号は、前記二つのプリズムを順次経た後に、伝送方向を変更して送信される、
項目48に記載の距離測定装置。
[項目50]
移動プラットフォームであって、
項目45から項目49のうちのいずれか一項に記載の距離測定装置と、
前記距離測定装置の光送信装置が装着されるプラットフォーム本体と、を有する、
移動プラットフォーム。
[項目51]
前記移動プラットフォームは、無人航空機、自動車、及びロボットのうちの少なくとも一つを含む、
項目50に記載の移動プラットフォーム。

Claims (51)

  1. 光送信装置であって、前記光送信装置は、少なくとも二つのレーザ送信回路を有し、各前記レーザ送信回路は、電源、レーザ送信器、エネルギー蓄積回路、及び制御回路を有し、
    各前記レーザ送信回路において、前記制御回路は、第1時間内に、当該レーザ送信回路における前記エネルギー蓄積回路、及び前記電源を導通することで、前記電源が前記エネルギー蓄積回路にエネルギーを蓄積するようにするためのものであり、
    前記制御回路はさらに、第2時間内に、当該レーザ送信回路における前記レーザ送信器、及びエネルギー蓄積回路を導通することで、前記エネルギー蓄積回路が前記レーザ送信器に対して電力を供給するようにし、これにより前記レーザ送信器が光パルス信号を送信するようにするためのものであり、
    前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記電源を共有する、
    光送信装置。
  2. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、光パルスシーケンスを送信するためのものであり、且つ前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルスシーケンスを交互に送信する、
    請求項1に記載の光送信装置。
  3. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路における一つのレーザ送信回路が隣接して二回光パルス信号を送信する間に、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における残りのレーザ送信回路は、一つの光パルス信号をそれぞれ順次送信する、
    請求項2に記載の光送信装置。
  4. 前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記制御回路の少なくとも一部を共有する、
    請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  5. 前記制御回路は、異なる時間内に、レーザ送信回路を制御し、且つ異なる時間に異なる前記レーザ送信回路におけるレーザ送信器が光信号を送信することをそれぞれ実現する、
    請求項4に記載の光送信装置。
  6. 前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、
    各前記レーザ送信回路において、前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と所在するレーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するためのものであり、前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである、
    請求項4に記載の光送信装置。
  7. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記第1スイッチング回路、前記第2スイッチング回路のうちの少なくとも一つを共有する、
    請求項6に記載の光送信装置。
  8. 前記第1スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記電源との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、
    前記第2スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるエネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との導通、及び遮断をそれぞれ制御するためのものであることと、のうちの少なくとも一つである、
    請求項6又は請求項7に記載の光送信装置。
  9. 少なくとも一つのレーザ送信回路において、前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有し、且つ前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、
    前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、前記電源と所在するレーザ送信回路のエネルギー蓄積回路との接続を導通し、遮断するため、並びに前記エネルギー蓄積回路と前記レーザ送信器との接続を導通し、遮断するためのものである、
    請求項6に記載の光送信装置。
  10. 前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路は、同一のスイッチング回路であり、前記同一のスイッチング回路は、シーケンスにおいて前記第1スイッチング回路、及び前記第2スイッチング回路の機能をそれぞれ果たす、
    請求項8に記載の光送信装置。
  11. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路において、少なくとも二つのレーザ送信回路における第1スイッチング回路を制御するパルス幅は、異なることと、少なくとも二つのレーザ送信回路における第2スイッチング回路を制御するパルス幅は、異なることと、のうちの少なくとも一つである、
    請求項1から請求項3、請求項5から請求項7、請求項9、請求項10のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  12. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部を共有する、
    請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  13. 前記エネルギー蓄積回路は、異なる時間内に、エネルギーを蓄積し、且つ異なる時間内に、異なるレーザ送信回路におけるレーザ送信器に電力をそれぞれ供給する、
    請求項12に記載の光送信装置。
  14. 前記エネルギー蓄積回路は、抵抗器、及びコンデンサを有する、
    請求項12に記載の光送信装置。
  15. 前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記抵抗器、コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する、
    請求項14に記載の光送信装置。
  16. 一つのレーザ送信回路において、
    前記第1時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記抵抗器、及び前記コンデンサを有し、前記電源は、前記抵抗器により前記コンデンサを充電し、
    前記第2時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器を有する、
    請求項14に記載の光送信装置。
  17. 前記エネルギー蓄積回路は、インダクタ、及びコンデンサを有する、
    請求項10に記載の光送信装置。
  18. 前記二つ以上のレーザ送信回路は、前記インダクタ、コンデンサのうちの少なくとも一つを共有する、
    請求項17に記載の光送信装置。
  19. 前記第1時間は、第3時間、及び第4時間を有し、一つのレーザ送信回路において、
    前記第3時間内に、第1ループは導通し、前記第1ループは、直列接続された前記電源、及び前記インダクタを有し、前記電源は、前記インダクタを充電するためのものであり、
    前記第4時間内に、第2ループは導通し、前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、及び前記コンデンサを有し、前記インダクタは、前記コンデンサを充電するためのものであり、
    前記第2時間内に、第3ループは導通し、前記コンデンサ、及び前記レーザ送信器は導通する、
    請求項17に記載の光送信装置。
  20. 前記第3時間、及び前記第2時間は、少なくとも部分的に重なり合う、
    請求項19に記載の光送信装置。
  21. 前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、
    前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有し、
    前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、及び前記コンデンサを有し、
    前記第3ループは、前記コンデンサ、前記レーザ送信器、及び前記スイッチング回路を有する、請求項19に記載の光送信装置。
  22. 前記制御回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、駆動信号に基づいて、導通し、遮断するためのものであり、
    前記第1ループは、直列接続された前記電源、前記インダクタ、第1ダイオード、及び前記スイッチング回路を有し、
    前記第2ループは、直列接続された前記インダクタ、前記第1ダイオード、第2ダイオード、及び前記コンデンサを有し、
    前記第3ループは、直列接続された前記コンデンサ、前記レーザ送信器、第及び前記スイッチング回路を有する、請求項19に記載の光送信装置。
  23. 前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記第1スイッチング回路は、前記抵抗器により前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続され、前記コンデンサの一端は、前記抵抗器、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続される、
    請求項14に記載の光送信装置。
  24. 各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記抵抗器に接続される、
    請求項23に記載の光送信装置。
  25. 各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記抵抗器との間に位置する、
    請求項24に記載の光送信装置。
  26. 第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第1スイッチング回路、及び第2スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記第1スイッチング回路の第3端に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2スイッチング回路に接続され、前記第2スイッチング回路は、電界効果トランジスタを有する、
    請求項17に記載の光送信装置。
  27. 前記第1スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第3端は、接地する、
    請求項26に記載の光送信装置。
  28. 各レーザ送信回路においていずれも含まれる第2スイッチング回路を有し、前記第2スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続され、第3端は、前記インダクタに接続される、
    請求項26又は請求項27に記載の光送信装置。
  29. 各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第2スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する、
    請求項28に記載の光送信装置。
  30. 前記第1ダイオードの一端は、前記インダクタに接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器に接続される、
    請求項28に記載の光送信装置。
  31. 第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記第1ダイオードにより前記コンデンサ、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、前記第1ダイオード、及び前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各レーザ送信器の共通端子に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第3スイッチング回路に接続される、
    請求項17に記載の光送信装置。
  32. 前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、前記コンデンサに接続されるためのものであり、第3端は、前記インダクタに接続されるためのものである、
    請求項31に記載の光送信装置。
  33. 各レーザ送信回路におけるレーザ送信器は、前記第3スイッチング回路の第2端と前記コンデンサとの間に位置し、又は前記第3端と前記インダクタとの間に位置する、
    請求項32に記載の光送信装置。
  34. 第1ダイオードをさらに有し、前記制御回路は、第3スイッチング回路を有し、前記インダクタの一端は、前記電源に接続され、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第1ダイオードの共通端子に接続され、前記コンデンサの一端は、接地し、他端は、前記少なくとも二つのレーザ送信回路における各第2ダイオードの共通端子に接続される、
    請求項17に記載の光送信装置。
  35. 各前記少なくとも二つのレーザ送信回路において第1ダイオード、第3スイッチング回路、第2ダイオード、及びレーザ送信器を有する、
    請求項34に記載の光送信装置。
  36. 各レーザ送信回路において、前記第3スイッチング回路の第1端は、駆動信号を受信するためのものであり、第2端は、接地し、第3端は、前記第1ダイオード、及び前記第2ダイオードの共通端子に接続される、
    請求項35に記載の光送信装置。
  37. 各前記レーザ送信回路における第2ダイオードは逆方向で並列に前記レーザ送信器の両端に接続される、
    請求項34から請求項36のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  38. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路は、光パルス信号をそれぞれ送信する方向が異なる、
    請求項1から請求項37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  39. 前記少なくとも二つのレーザ送信回路におけるレーザ送信器における送信チップは、同一の密閉空間内にパッケージされる、
    請求項1から請求項37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  40. 前記光送信装置は、復帰回路をさらに有し、前記復帰回路は、制御信号に基づいて、前記エネルギー蓄積回路をリセットするためのものである、
    請求項1から請求項37のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  41. 前記エネルギー蓄積回路は、コンデンサを有し、前記復帰回路は、スイッチング回路を有し、前記スイッチング回路は、導通時に、前記コンデンサに蓄積されたエネルギーを放出するためのものである、
    請求項40に記載の光送信装置。
  42. 前記復帰回路は、前記制御信号に基づいて、前記レーザ送信器が光パルスを送信する前、光パルスを送信した後のうちの少なくとも一つにおいて、前記エネルギー蓄積回路の少なくとも一部の回路の電圧を復帰するためのものである、
    請求項40又は請求項41に記載の光送信装置。
  43. 少なくとも一部の回路において、異なる回路のエネルギー蓄積回路のパラメータは異なる、
    請求項1から請求項42のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  44. 少なくとも一部の回路において、エネルギー蓄積回路と電源との導通時間長さは異なることと、エネルギー蓄積回路とレーザ送信器との導通時間の長さは異なることと、のうちの少なくとも一つである、
    請求項1から請求項43のうちのいずれか一項に記載の光送信装置。
  45. 距離測定装置であって、
    レーザパルス信号を順次送信するための請求項1から請求項44のうちのいずれか一項に記載の光送信装置と、
    前記少なくとも二つのレーザ送信回路に一つずつ対応する少なくとも二つの検出回路と、を有し、ここで、各検出回路は、
    対応するレーザ送信回路から送信されるレーザパルス信号が物体に反射されて戻ってきた少なくとも一部の光信号を受信し、及び受信した光信号を電気信号に変換するための光電変換回路と、
    前記光電変換回路からの電気信号をサンプリングし、サンプリング結果を取得するためのサンプリング回路と、
    前記サンプリング結果に基づいて、前記物体と前記距離測定装置との間の距離を算出するための演算回路と、を有する、
    距離測定装置。
  46. 前記少なくとも二つの検出回路は、前記サンプリング回路における少なくとも一部を共有することと、
    前記少なくとも二つの検出回路は、前記演算回路における少なくとも一部を共有することと、のうちの少なくとも一つである、
    請求項45に記載の距離測定装置。
  47. 前記レーザ距離測定装置は、走査モジュールをさらに有し、
    前記走査モジュールは、前記光送信装置からのレーザパルス信号の伝送方向を変更した後に送信し、物体に反射されて戻ってきたレーザパルス信号を、前記走査モジュールを経由した後、前記検出回路に入射させるためのものである、
    請求項45又は46に記載の距離測定装置。
  48. 前記走査モジュールは、駆動器、及び厚みが均一でないプリズムを有し、前記駆動器は、前記プリズムの回転を駆動することで、前記プリズムを経由するレーザパルス信号を異なる方向へ変更して送信するためのものである、
    請求項47に記載の距離測定装置。
  49. 前記走査モジュールは、二つの駆動器、及び二つの並列に設けられる、厚みが均一でないプリズムを有し、前記二つの駆動器はそれぞれ、前記二つのプリズムが逆の方向へ回転するよう駆動するためのものであり、
    前記レーザ送信装置からのレーザパルス信号は、前記二つのプリズムを順次経た後に、伝送方向を変更して送信される、
    請求項48に記載の距離測定装置。
  50. 移動プラットフォームであって、
    請求項45から請求項49のうちのいずれか一項に記載の距離測定装置と、
    前記距離測定装置の光送信装置が装着されるプラットフォーム本体と、を有する、
    移動プラットフォーム。
  51. 前記移動プラットフォームは、無人航空機、自動車、及びロボットのうちの少なくとも一つを含む、
    請求項50に記載の移動プラットフォーム。
JP2021539890A 2019-01-09 2019-01-09 光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム Pending JP2022516673A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/071035 WO2020142949A1 (zh) 2019-01-09 2019-01-09 一种光发射装置及测距装置、移动平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022516673A true JP2022516673A (ja) 2022-03-01

Family

ID=71521957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021539890A Pending JP2022516673A (ja) 2019-01-09 2019-01-09 光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210333362A1 (ja)
EP (1) EP3910374A4 (ja)
JP (1) JP2022516673A (ja)
CN (1) CN111868553A (ja)
WO (1) WO2020142949A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243318A1 (ja) * 2022-06-13 2023-12-21 株式会社デンソー 発光ユニット、光学センサ
WO2024004458A1 (ja) * 2022-06-29 2024-01-04 ローム株式会社 発光素子駆動回路、および発光装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401103B (zh) * 2019-07-26 2021-03-23 光梓信息科技(上海)有限公司 脉冲激光驱动器
IT202000016423A1 (it) * 2020-07-07 2022-01-07 St Microelectronics Srl Circuito generatore di impulsi, sistema e procedimento corrispondenti
US20220013982A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 Stmicroelectronics S.R.L. Electronic device for lidar applications
US20220059983A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 Lumentum Operations Llc Square pulse laser driver for vertical cavity surface emitting laser arrays
WO2022061909A1 (zh) * 2020-09-28 2022-03-31 深圳市大疆创新科技有限公司 测距模块及测距装置
DE102021114250A1 (de) * 2021-06-02 2022-12-08 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Aktives optisches Sensorsystem mit verbesserter Augensicherheit
CN114152929A (zh) * 2021-10-15 2022-03-08 探维科技(北京)有限公司 激光发射器、激光雷达和确定特征信息的方法
JP2023065273A (ja) * 2021-10-27 2023-05-12 京セラ株式会社 電磁波放射装置、測距装置、及び移動体
CN113890623B (zh) * 2021-10-27 2024-06-11 广东兴颂科技有限公司 一种光通讯发射功率可调电路
US12013462B2 (en) * 2021-12-28 2024-06-18 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. Laser emitting module and lidar apparatus
CN114442071A (zh) * 2022-01-28 2022-05-06 深圳市欢创科技有限公司 一种激光发射电路、测距方法、激光雷达和机器人
CN116148814A (zh) * 2022-10-18 2023-05-23 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光发射模块和激光雷达设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9368936B1 (en) * 2013-09-30 2016-06-14 Google Inc. Laser diode firing system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203242917U (zh) * 2013-02-09 2013-10-16 复旦大学 基于雪崩晶体管的半导体激光器脉冲驱动电路
CN203554404U (zh) * 2013-11-20 2014-04-16 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种高压光导开关同步触发器
JP6651123B2 (ja) * 2015-01-08 2020-02-19 株式会社リコー 光源駆動装置、光源装置、距離測定装置、移動体装置、レーザ加工機及び光源駆動方法
US9853545B2 (en) * 2015-06-30 2017-12-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Power regulator having current and voltage modes
JP6980369B2 (ja) * 2016-07-29 2021-12-15 パイオニア株式会社 光源駆動装置および距離測定装置
CN108631151A (zh) * 2018-06-05 2018-10-09 成都楼兰科技有限公司 激光驱动电路
CN109116366B (zh) * 2018-06-27 2020-05-19 上海禾赛光电科技有限公司 一种非均匀脉冲能量的多线束激光雷达
CN209389446U (zh) * 2018-12-20 2019-09-13 北京万集科技股份有限公司 一种半导体激光器驱动电路及激光雷达

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9368936B1 (en) * 2013-09-30 2016-06-14 Google Inc. Laser diode firing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243318A1 (ja) * 2022-06-13 2023-12-21 株式会社デンソー 発光ユニット、光学センサ
WO2024004458A1 (ja) * 2022-06-29 2024-01-04 ローム株式会社 発光素子駆動回路、および発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3910374A1 (en) 2021-11-17
US20210333362A1 (en) 2021-10-28
WO2020142949A1 (zh) 2020-07-16
EP3910374A4 (en) 2021-12-29
CN111868553A (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022516673A (ja) 光送信装置、及び距離測定装置、移動プラットフォーム
CN111722237B (zh) 基于透镜和集成光束收发器的激光雷达探测装置
CN107329132B (zh) 一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线及测距方法
WO2020142947A1 (zh) 一种光发射装置及测距装置、移动平台
CN210142193U (zh) 一种测距装置、移动平台
CN112147636A (zh) 一种激光雷达及激光雷达的探测方法
CN210038146U (zh) 测距模组、测距装置及可移动平台
US20210333370A1 (en) Light emission method, device, and scanning system
US20210293929A1 (en) Ranging system and mobile platform
US20220120899A1 (en) Ranging device and mobile platform
CN211505895U (zh) 激光发射装置、峰值保持电路、测距装置和移动平台
CN113589317A (zh) 一种激光雷达和二维扫描方法
CN210199305U (zh) 一种扫描模组、测距装置及可移动平台
CN111670376B (zh) 一种测距装置及移动平台
US20230305117A1 (en) Detection apparatus, control method and control apparatus of detection apparatus, lidar system, and terminal
WO2021068212A1 (zh) 一种光发射装置及测距装置、移动平台
CN113567999A (zh) 一种激光装置和激光雷达系统及其控制方法
CN112219324A (zh) 激光二极管芯片、封装模块、发射及测距装置、电子设备
CN112219330A (zh) 一种激光接收电路及测距装置、移动平台
WO2022261835A1 (zh) 光发射装置及其控制方法、测距装置、可移动平台
CN111670527B (zh) 用于测距装置的放电电路、分布式雷达系统及可移动平台
KR20190044158A (ko) 라이다 장치 및 이를 포함하는 라이다 시스템
CN112313531A (zh) 一种测距装置及其扫描视场的控制方法
US20210333395A1 (en) Ranging device
CN111630412A (zh) 探测系统和具有该探测系统的可移动平台

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210707

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220524

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221213