WO2023210550A1 - 光源駆動装置及び発光装置 - Google Patents

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WO2023210550A1
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light
light source
light emitting
section
abnormality
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弘之 山本
伸暁 加治
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a light source driving device and a light emitting device.
  • a distance measuring device In distance measuring devices that measure the distance to an object, the distance is measured by shining light on the object, detecting the reflected light from the object, and measuring the time it takes for the light to travel back and forth to the object.
  • a distance measuring device is used.
  • a light source that irradiates a target object with light is arranged in such a distance measuring device. This light source needs to emit light with an amount (intensity) depending on the distance measurement range. 2. Description of the Related Art
  • a light source that includes a laser diode that generates laser light as a light emitting element is used as a light source for a distance measuring device that can cover a relatively wide distance measuring range.
  • This light source driving device includes a light source control unit that controls a laser diode light source and a light receiving unit that receives light from the light source.
  • the light source driving device causes the light source control section to stop controlling light emission from the light source when the light receiving section detects an abnormality in the laser diode.
  • the above-mentioned conventional technology has a problem in that it is not possible to detect partial damage to a light source configured with multiple light emitting parts such as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). .
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the present disclosure proposes a light source driving device and a light emitting device that detect partial damage to a light source.
  • the light source driving device of the present disclosure includes a light source control section and an abnormality detection section.
  • the light source control section divides the plurality of light emitting sections into a plurality of regions in a light source in which a plurality of light emitting sections are arranged, and performs control to cause the light emitting sections to emit light in each of the regions.
  • the abnormality detection section detects an abnormality in the light emitting section for each region based on the light reception signal from the light reception section that generates a light reception signal according to the light from the light source.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light emitting device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light source according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light source according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light emitting device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a light emitting method of a light source according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a threshold value according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a procedure for light reception processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing procedure for abnormality processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example arrangement of light receiving sections according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example arrangement of light receiving sections according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light reception signal according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light reception signal according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light reception signal according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a light source according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light emitting method of a light source according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to a fourth embodiment of the present disclosure. It is a figure showing the example of composition of the light emitting device concerning the modification of the embodiment of this indication. It is a figure showing the example of composition of the light emitting device concerning the modification of the embodiment of this indication. It is a figure showing the example of composition of the light emitting device concerning the modification of the embodiment of this indication. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing procedure in a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of threshold correction processing in a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light emitting device according to a first embodiment of the present disclosure. This figure is a sectional view showing an example of the configuration of the light emitting device 10.
  • the light emitting device 10 includes a light source 20 and emits light.
  • the light source 20 is composed of, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • This light source 20 is arranged on the bottom plate of the housing 11.
  • the housing 11 is made of metal or the like, and protects the light source 20 and blocks light from the light source 20.
  • Wiring for transmitting signals from the light source 20 and a light receiving section 14, which will be described later, is formed on the bottom plate of the housing 11. This wiring can be connected to the light source 20 and the light receiving section 14 by, for example, wire bonding.
  • a diffusion plate 12 is arranged on the top plate of the housing 11. This diffuser plate 12 converts the light from the light source 20 into diffused light.
  • the arrows in the figure represent the light emitted from the light source 20 and diffused by the diffuser plate 12.
  • a light receiving section 14 is further arranged on the bottom plate of the housing 11. This light receiving section 14 receives light from the light source 20.
  • the light receiving section 14 in the figure represents an example of receiving light reflected by the diffuser plate 12 and the like.
  • the housing 11 in which the light source 20 and the like are arranged is mounted on the substrate 17.
  • the casing 11 is connected to wiring on the board 17 via terminals 15 arranged on the bottom surface.
  • a drive circuit 16 is further mounted on the substrate 17 .
  • the drive circuit 16 is constructed by housing an electronic circuit for driving the light source 20 and the like in a semiconductor package.
  • the drive circuit 16 shown in the figure is connected to the wiring on the substrate 17 via the bottom terminal.
  • a protective glass plate 18 is arranged on the top of the housing 11.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration example of a light source according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a plan view showing a configuration example of the light source 20.
  • FIG. The light source 20 includes a plurality of light emitting sections 21.
  • the circle in the figure represents the light emitting section 21.
  • the light source 20 shown in the figure represents an example configured by a VCSEL, and is configured by having light emitting sections 21 that emit laser light in the vertical direction arranged in an array.
  • the light source 20 in the figure represents an example in which the light emitting parts 21 are arranged in 10 rows and 6 columns.
  • FIG. 2B shows an example in which a plurality of light emitting parts 21 of a light source 20 are divided into a plurality of regions 200.
  • a dotted rectangle in the figure represents the range of the region 200.
  • This figure shows an example in which a region 200 is allocated to each row of a plurality of light emitting units 21 arranged in a light source 20.
  • the light source 20 in the figure is divided into ten regions 200 from the first row to the tenth row.
  • the plurality of light emitting sections 21 included in the region 200 are driven to emit light at the same time.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a light emitting device according to an embodiment of the present disclosure. This figure is a block diagram showing a configuration example of the light emitting device 10. As shown in FIG.
  • the light emitting device 10 includes a light source 20, a light receiving section 14, and a light source driving device 100.
  • the light source 20 includes a plurality of light emitting sections 21 as described above.
  • This light source 20 can be configured by, for example, a VCSEL. Further, the light emitting section 21 of the light source 20 can emit light for each of the above-mentioned regions 200.
  • the light receiving section 14 receives the light from the light source 20 as described above.
  • the light receiving section 14 is composed of, for example, a photodiode, and outputs a current according to the amount of light received. As shown in FIG. 1, the light receiving section 14 can be placed adjacent to the light source 20.
  • the light source driving device 100 drives the light source 20. Further, the light source driving device 100 detects an abnormality in the light source 20.
  • the light source driving device 100 includes a driving section 110, a light source control section 120, a received light signal generation section 130, an abnormality detection section 140, and a control section 150.
  • the drive section 110 drives the light emitting section 21 of the light source 20.
  • the driving section 110 causes the light emitting section 21 to emit light by passing a current equal to or greater than a threshold value through the light emitting section 21 .
  • the drive unit 110 in the figure represents an example including a plurality of constant current circuits 111 connected to each light emitting unit 21. . By controlling the current of this constant current circuit 111, the light emitting section 21 can be switched between emitting light and non-emitting light.
  • the light source control unit 120 controls the light source 20.
  • the light source control section 120 controls the light emission of the light emitting section 21 of the light source 20 by controlling the drive section 110 .
  • the light source control unit 120 controls the light emitting unit 21 to emit light for each region 200 described above.
  • the light reception signal generation section 130 generates a light reception signal based on the current from the light reception section 14.
  • an analog-to-digital converter can be used for this light reception signal generation section 130.
  • the light reception signal is output to the abnormality detection section 140.
  • the abnormality detection unit 140 detects an abnormality in the light source 20 based on the light reception signal. This abnormality detection unit 140 can detect an abnormality for each region 200 of the light source 20. Abnormality can be detected by comparing the received light signal with a threshold value. The abnormality detection unit 140 can maintain an upper limit threshold and a lower limit threshold for each region 200, and detect an abnormality when the light reception signal deviates from between the upper limit threshold and the lower limit threshold. The abnormality detection unit 140 outputs abnormality information to an external device when detecting an abnormality. This abnormality information includes information on the position of the region 200 where the abnormality has occurred.
  • the control unit 150 controls the entire light source driving device 100.
  • the control unit 150 can control selection of a region of the light source 20, light emission in the selected region, and abnormality detection in the selected region.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method of emitting light from a light source according to the first embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a diagram illustrating an example of a method of emitting light from the light emitting section 21 in the light source 20.
  • an area 200 is allocated to each row. Descriptions such as "first row" represent the corresponding area 200.
  • the hatched light-emitting portion 21 in the figure represents a state in which light is emitted.
  • the light source control unit 120 controls the light emitting units 21 to emit light in order from the first row. At this time, the positions of the rows that emit light in the light source 20 are sequentially moved.
  • the light receiving unit 14 sequentially receives light from the light source 20 for each row.
  • the light reception signal generation section 130 generates light reception signals and sequentially outputs them to the abnormality detection section 140.
  • the abnormality detection unit 140 detects an abnormality by comparing the light reception signal for each row with a threshold value.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a threshold value according to the first embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a diagram showing an example of the threshold value of the light reception signal in the abnormality detection section 140.
  • the vertical axis represents the received light signal.
  • This light reception signal corresponds to the amount of light received by the light receiving section 14.
  • the horizontal axis in the figure represents the position of the area.
  • the solid line in the figure represents the upper limit threshold, and the dotted line represents the lower limit threshold.
  • This figure shows the range of threshold values when the light receiving section 14 is arranged near the first row shown in FIG. 9A, which will be described later.
  • the threshold value corresponding to the first row is the highest.
  • the abnormality detection unit 140 determines that the light emitting unit 21 in the corresponding area is normal. On the other hand, if the light reception signal has a value less than the lower threshold or the light reception signal exceeds the upper threshold, the abnormality detection unit 140 determines that the light emitting unit 21 in the corresponding area is abnormal.
  • the case where the light reception signal has a value less than the lower limit threshold corresponds to, for example, a case where the light emitting section 21 is damaged and does not emit light.
  • the received light signal exceeds the upper limit threshold for example, the amount of received light increases due to diffuse reflection from cracks caused by damage to the light source 20, the diffuser plate 12, etc.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of abnormality detection processing in the light source driving device 100.
  • the control unit 150 selects the area of the light source 20 (step S101).
  • the light source control unit 120 causes the light emitting unit 21 in the selected area 200 to emit light (step S102).
  • the light source driving device 100 performs light reception processing (step S110).
  • the control unit 150 determines whether all areas 200 have been selected (step S103). If all the areas 200 are not selected (step S103, No), the control unit 150 returns to the process of step S101 and selects another area 200.
  • Step S104 determines whether the abnormality detection unit 140 has detected an abnormality. If the abnormality detection unit 140 does not detect an abnormality (step S104, No), the control unit 150 ends the process. On the other hand, if the abnormality detection unit 140 detects an abnormality (step S104, Yes), the control unit 150 executes abnormality detection processing (step S120) and ends the process.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a procedure for light reception processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the light reception process in the light source driving device 100, and is a diagram explaining the light reception process (step S110) shown in FIG. 6.
  • the light receiving unit 14 receives light from the light source 20 (step S111).
  • the light reception signal generation unit 130 generates a light reception signal (step S112).
  • the light source control unit 120 stops the light emitting unit 21 from emitting light (step S113). After that, the control unit 150 returns to the original process.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an abnormality processing procedure according to the first embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a flowchart showing an example of a processing procedure for abnormality processing in the light source driving device 100, and is a diagram for explaining the abnormality processing (step S120) shown in FIG. 6.
  • the abnormality detection unit 140 detects the position of the abnormal area (step S121). This can be done by holding the position of the area 200 when the abnormality detection unit 140 detects an abnormality. The position of the region 200 when an abnormality is detected can be obtained by notification from the control unit 150.
  • the abnormality detection unit 140 generates and outputs abnormality information based on the position of the detected abnormality area (step S122). After that, the control unit 150 returns to the original process.
  • the light emitting device 10 causes the light emitting section 21 to emit light for each region 200 to generate a light reception signal, and detects an abnormality for each region 200. Thereby, a partial abnormality in the light source 20 can be detected. For example, when the amount of light from the light source 20 is insufficient, it can be determined whether the cause is due to aging deterioration of the light emitting unit 21 or the like or due to partial damage to the light source 20.
  • the light receiving section 14 is arranged near the light source 20.
  • the light emitting device 10 according to the second embodiment of the present disclosure proposes limiting the position of the light receiving section 14.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an example arrangement of light receiving sections according to the second embodiment of the present disclosure. This figure is a plan view showing an example of the arrangement of the light receiving section 14.
  • the light receiving unit 14 of the second embodiment of the present disclosure can be arranged at positions where the optical path lengths from the plurality of regions 200 of the light source 20 are different from each other.
  • the light receiving section 14 can be placed in a position close to the end region 200 of the light source 20 and separated from the region 200 other than the end of the light source 20 .
  • FIG. 9A shows an example in which one row of light emitting units 21 is allocated to the area 200.
  • the light receiving unit 14 is arranged adjacent to the side surface of the light source 20, partially overlaps the center line of the lower end region 200 of the light source 20 in the figure, and does not overlap the center line of the region 200 other than the lower end. It can be placed in any position.
  • FIG. 9B shows an example where three rows of light emitting units 21 are allocated to the area 200. Similar to FIG. 9A, the light receiving section 14 can be arranged at a position that partially overlaps the center line of the region 200 at the lower end of the light source 20 in the figure and does not overlap the center line of the region 200 other than the lower end.
  • the light reception signal can be changed for each region 200.
  • the region 200 close to the light receiving section 14 emits light
  • the light receiving signal becomes large, and as the region 200 moves away from the light receiving section 14, the light receiving signal becomes smaller.
  • the position of the region 200 can be specified based on the change in the light reception signal.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a light reception signal according to the second embodiment of the present disclosure.
  • This figure is a diagram showing an example of a light reception signal when all the light emitting parts 21 of the light source 20 are made to emit light.
  • the vertical axis represents the received light signal.
  • the rectangles in the figure represent the light reception signals for each area 200.
  • the numbers attached to the rectangles represent the row numbers of the light sources 20.
  • the light reception signals from the first row to the tenth row are integrated and detected.
  • the optical path lengths from the plurality of regions 200 of the light source 20 are arranged at different positions, the light reception signals in the first to tenth rows have different values.
  • the light reception signal in the region 200 that does not emit light due to the abnormality is reduced, and the light reception signal after integration decreases.
  • This figure shows an example where an abnormality occurs in the 6th line.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to the second embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 6, this figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the abnormality detection process in the light source driving device 100.
  • the control unit 150 causes all the light emitting units 21 of the light source 20 to emit light (step S141).
  • the light source driving device 100 performs light reception processing (step S110).
  • the control unit 150 determines whether the abnormality detection unit 140 has detected an abnormality (step S142). If the abnormality detection unit 140 does not detect an abnormality (step S142, No), the control unit 150 ends the process.
  • step S142 if the abnormality detection unit 140 detects an abnormality (step S142, Yes), the control unit 150 executes abnormality detection processing (step S120). In this abnormality detection process, the abnormality detection unit 140 compares the light reception signal with a normal light reception signal to detect the position of the abnormal area. After that, the control unit 150 ends the process.
  • the abnormality detection process shown in FIG. 6 detects the light emission from the light source 20 and the light reception signal only once.
  • the configuration of the light emitting device 10 other than this is the same as the configuration of the light emitting device 10 in the first embodiment of the present disclosure, so a description thereof will be omitted.
  • the light emitting device 10 performs processing by arranging the light receiving section 14 at positions where the optical path lengths from the plurality of regions 200 of the light source 20 are different from each other and detecting an abnormality. Can be shortened.
  • the light emitting device 10 of the second embodiment described above performs the light emission from the light source 20 and the detection of the light reception signal only once.
  • the light emitting device 10 according to the third embodiment of the present disclosure differs from the above-described second embodiment in that the light emission from the light source 20 and the detection of the light reception signal are performed multiple times.
  • the light emitting device 10 of the third embodiment of the present disclosure performs light emission from the light source 20 and detection of a light reception signal multiple times.
  • the light emitting device 10 adjusts the amount of light emitted for each region 200.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams illustrating an example of a light reception signal according to the third embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 10, this figure is a diagram showing an example of a received light signal.
  • FIG. 12A shows a light emission pattern in which all the light emitting parts 21 of the light source 20 emit light with the same amount of light. The light emitting pattern shown in the figure is referred to as a first light emitting pattern.
  • FIG. 12B shows a light emission pattern that aligns the light reception signals of all rows (regions 200) of the light source 20.
  • the light emitting current of the light emitting section 21 has a different value for each row.
  • the light emitting pattern shown in the figure is referred to as a second light emitting pattern.
  • abnormal values in FIGS. 12A and 12B represent an example where the amount of light is reduced by 50% due to damage to some of the light emitting units 21 in the 10th row.
  • the ratio with the light reception signal during normal operation is 55.
  • the change in the light reception signal during abnormal times is 0.5
  • the ratio with the light reception signal during normal times is 0.5/55.
  • the ratio between the first light emission pattern and the second light emission pattern is 1:4.5. Since this ratio is a ratio that specifies the 10th row, this row can be specified as the position of the region 200 where the light emitting section 21 is damaged.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to the third embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 11, this figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the abnormality detection process in the light source driving device 100.
  • the control unit 150 causes the light emitting unit 21 to emit light in a first light emission pattern (step S161).
  • the light source driving device 100 performs light reception processing (step S110).
  • the control unit 150 causes the light emitting unit 21 to emit light in the second light emission pattern (step S162).
  • the light source driving device 100 performs the light reception process again (step S110).
  • the control unit 150 determines whether the abnormality detection unit 140 has detected an abnormality (step S163). If the abnormality detection unit 140 does not detect an abnormality (step S163, No), the control unit 150 ends the process.
  • step S163, Yes if the abnormality detection unit 140 detects an abnormality (step S163, Yes), the control unit 150 executes abnormality detection processing (step S120). In this abnormality detection process, the abnormality detection unit 140 calculates the light reception signal during the first light emission pattern and the light reception signal during the second light emission pattern to detect the position of the abnormal area. After that, the control unit 150 ends the process.
  • the abnormality detection process shown in FIG. 11 performs the light emission from the light source 20 and the detection of the light reception signal twice.
  • the configuration of the light emitting device 10 other than this is the same as the configuration of the light emitting device 10 in the second embodiment of the present disclosure, and therefore the description thereof will be omitted.
  • the light emitting device 10 of the third embodiment of the present disclosure acquires a plurality of light reception signals in different light emission patterns, and specifies the position of the abnormal area by calculating the light reception signals. Thereby, the position of the abnormal area can be detected even when the change in the light reception signal due to the abnormality is small.
  • the light emission of the light emitting section 21 is controlled for each region 200 in the light source 20.
  • the light emitting device 10 according to the fourth embodiment of the present disclosure differs from the above-described first embodiment in that light emission is controlled for each light emitting group constituted by a plurality of regions 200.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a light source according to the fourth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 2B, this figure shows an example of the configuration of the light source 20. Also, in the light source 20 of the same figure, a region 200 is set for each row, similar to FIG. 2B.
  • light emission is controlled for each light emitting group 210 composed of a plurality of regions 200.
  • the area indicated by the broken line in the figure represents the range of the light emitting group 210.
  • the light emitting group 210 in the figure represents an example composed of four regions 200.
  • the plurality of light emitting units 21 included in the light emitting group 210 are driven to emit light at the same time.
  • the light emitting groups 210 in the same figure take a configuration in which a part of the area 200 is shared between adjacent light emitting groups 210.
  • the first light emitting group in the figure is composed of regions 200 in the first to fourth rows.
  • the second light emitting group is constituted by the regions 200 in the third to sixth rows.
  • the third light emitting group is constituted by the areas 200 in the fifth to eighth rows.
  • the fourth light emitting group is constituted by the regions 200 in the 7th to 10th rows. In this way, the light emitting group 210 in the figure shares two regions 200 with adjacent light emitting groups.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a light emission method of a light source according to a fourth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 4, this figure is a diagram illustrating an example of a method of emitting light from the light emitting section 21 in the light source 20. Descriptions such as "1" in the figure represent the numbers of the corresponding light emitting groups 210. Further, the hatched light-emitting portion 21 in the figure represents a state in which light is emitted.
  • the light source control section 120 causes the light emitting sections 21 to emit light in order from the first light emitting group. The positions of the light emitting groups 210 that emit light in the light source 20 sequentially move.
  • the light receiving section 14 sequentially receives light for each light emitting group 210 from the light source 20, and the light receiving signal generating section 130 generates a light receiving signal and sequentially outputs it to the abnormality detecting section 140.
  • the abnormality detection unit 140 calculates the light reception signal for each light emitting group 210 to detect an abnormality.
  • the light reception signals of the second light emitting group and the third light emitting group change (decrease).
  • the area 200 in the sixth row is farthest from the light receiving section 14, so that the change in the light reception signal of the second light emitting group is relatively small.
  • the region 200 in the sixth row in the third light emitting group is close to the light receiving section 14, the change in the light reception signal of the third light emitting group is relatively large. Therefore, by comparing the changes in the light reception signals of the respective light emitting groups 210, the position of the region 200 where the abnormality has occurred can be specified.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of abnormality detection processing according to the fourth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 6, this figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the abnormality detection process in the light source driving device 100.
  • the control unit 150 selects the light emitting group 210 (step S181).
  • the light source control section 120 causes the light emitting sections 21 of the selected light emitting group 210 to emit light (step S182).
  • the light source driving device 100 performs light reception processing (step S110).
  • the control unit 150 determines whether all the light emission groups 210 have been selected (step S183). If all the light emitting groups 210 are not selected (step S183, No), the control unit 150 returns to the process of step S181 and selects another light emitting group 210.
  • control unit 150 determines whether the abnormality detection unit 140 has detected an abnormality (step S184). If the abnormality detection unit 140 does not detect an abnormality (step S184, No), the control unit 150 ends the process.
  • step S120 the abnormality detection unit 140 compares changes in the light reception signal for each light emitting group 210 to detect the position of the abnormal area. After that, the control unit 150 ends the process.
  • the abnormality detection process shown in FIG. 6 performs light emission from the light source 20 and detection of the light reception signal four times.
  • the configuration of the light emitting device 10 other than this is the same as the configuration of the light emitting device 10 in the first embodiment of the present disclosure, so a description thereof will be omitted.
  • the light emitting device 10 causes the light emitting sections 21 to emit light for each of the plurality of light emitting groups 210 to generate light reception signals, and detects abnormal areas by comparing changes in the light reception signals. Locate. Thereby, the processing can be shortened.
  • FIGS. 17-19 are diagrams illustrating configuration examples of light-emitting devices according to modified examples of the embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration example of the light emitting device 10.
  • a light emitting device 10 in the figure represents an example in which a drive circuit 16 and a light receiving section 14 are formed on the same semiconductor substrate and arranged in a housing 11.
  • FIG. 18 shows an example in which the light source 20 and the drive circuit 16 are stacked. By adopting such a configuration, the light emitting device 10 can be downsized.
  • FIG. 19 shows an example of a light emitting device 10 including two light sources 20 (light source 20a and light source 20b). When one of the light sources 20a and 20b is damaged, the other light source 20 can be switched to use.
  • the light emitting device 10 shown in the figure is intended to be used as a vehicle-mounted light emitting device, for example.
  • the light emitting device 10 of the embodiment described above can be applied to various products. An example in which the light emitting device 10 is applied to a distance measuring device will be described.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • This figure is a block diagram showing an example of the configuration of a distance measuring device 800.
  • the distance measuring device 800 includes a light detection device 813, a control device 810, a light source device 811, and a photographing lens 812. This distance measuring device 800 performs distance measuring to measure the distance to an object. In the figure, an object 809 is further illustrated.
  • the light source device 811 emits light. This light source device 811 irradiates an emitted light 801 onto a target object 809 during distance measurement.
  • the light source device 811 can use, for example, a light emitting diode that emits infrared light.
  • the photographing lens 812 is a lens that focuses the light from the object 809 onto the photodetector 813.
  • a photographic lens 812 in the figure focuses reflected light 802, which is an emitted light 801 reflected by an object 809, onto a photodetector 813.
  • the light detection device 813 detects the reflected light 802 from the target object 809 and measures the distance to the target object 809.
  • This light detection device 813 includes a sensor that detects the reflected light 802 and a processing circuit that performs distance measurement processing.
  • This distance measurement process measures the time from the emission of the emitted light 801 by the light source device 811 until the detection of the reflected light 802, and based on the measured time from the emission of the emitted light 801 to the detection of the reflected light 802, This process measures the distance to 809.
  • the measured distance to the target object 809 is output to an external device as distance data.
  • the control device 810 controls the entire distance measuring device 800. During distance measurement, the control device 810 controls the light source device 811 to emit the emitted light 801, and controls the light detection device 813 to start time measurement and perform distance measurement.
  • the light emitting device 10 in FIG. 1 can be applied to the light source device 811 in the same figure.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a processing procedure in a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • This figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the distance measuring device 800.
  • the ranging device 800 performs the above-mentioned ranging (step S701).
  • the distance measuring device 800 determines whether to inspect the light source device 811 (step S702). This can be done, for example, by determining whether the periodic inspection period has arrived.
  • step S702 if the light source inspection is not to be performed (step S702, No), the process moves to step S704.
  • step S702 when performing a light source inspection in step S702 (step S702, Yes), the distance measuring device 800 executes a light source inspection process (step S710), and proceeds to the process of step S704.
  • a light source inspection process For example, the process shown in FIG. 6 can be applied to this light source inspection process.
  • step S704 the distance measuring device 800 determines whether to perform threshold correction (step S704). This can be done, for example, by determining whether the periodic threshold value correction time has arrived. In step S704, if the threshold value correction is not performed (step S704, No), the process moves to step S701.
  • step S704 determines whether the threshold value correction is to be performed in step S704 (step S704, Yes). If the threshold value correction is to be performed in step S704 (step S704, Yes), the distance measuring device 800 executes the threshold value correction process (step S720), and proceeds to the process of step S701.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of threshold correction processing in a distance measuring device to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • This figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the threshold value correction processing shown in FIG. 21, which is a process executed by the light source driving device 100 of FIG. 3.
  • the control unit 150 detects the correction area of the light emitting unit 21 (step S721). This can be done by detecting an area where the light reception signal in the light emitting section 21 of the light source 20 exceeds the range of the upper and lower thresholds.
  • the control unit 150 calculates the difference in the light emitting current of the light emitting unit 21 in the detected area (step S722).
  • control unit 150 corrects the threshold value (step S723). This can be done by adjusting the light emission threshold based on the difference in light emission current calculated in step S722.
  • the light emitting unit 21 that was not determined to be abnormal in the light source inspection process because the change in the light reception signal was small can be determined to have deteriorated.
  • Such a light emitting unit 21 can correct the light emission threshold by threshold correction processing.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • a light source control unit that divides the plurality of light emitting parts into a plurality of regions in a light source in which a plurality of light emitting parts are arranged and controls the light emitting parts to emit light in each region; and an abnormality detection section that detects an abnormality in the light emitting section for each region based on the light reception signal from the light reception section that generates a light reception signal according to the light from the light source.
  • the light receiving section is arranged adjacent to the light source, close to the region at the end of the light source, and spaced apart from the region other than the end of the light source.
  • Light source driving device (4)
  • the light source control unit controls a first light emitting pattern in which the plurality of light emitting sections emit light with the same amount of light, and a second light emission pattern in which the light reception signals from the plurality of light emitting sections are made to emit light with the same amount,
  • the light source control section controls the light emitting section to emit light for each light emitting group constituted by a plurality of the regions, The light source driving device according to (2) or (3), wherein the abnormality detecting section detects an abnormality in the light emitting section for each of the light emitting groups.
  • a light source in which multiple light emitting parts are arranged, a light source control unit that divides the plurality of light emitting parts in the light source into a plurality of regions and controls the light emitting parts to emit light in each region; a light receiving unit that generates a light receiving signal according to the light from the light source; and an abnormality detection section that detects an abnormality in the light emitting section for each region based on the light reception signal.

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Abstract

光源に部分的に生じた破損を検出する。本開示に係る光源駆動装置は、光源制御部と、異常検出部とを有する。この光源駆動装置が有する光源制御部は、複数の発光部が配置された光源において複数の発光部を複数の領域に分割してその領域毎にその発光部を発光させる制御を行う。この光源駆動装置が有する異常検出部は、その光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部からのその受光信号に基づいてその領域毎に発光部の異常を検出する。

Description

光源駆動装置及び発光装置
　本開示は、光源駆動装置及び発光装置に関する。
　対象物までの距離を測定する測距装置において、対象物に光を照射して対象物からの反射光を検出し、光が対象物との間を往復する時間を計時することにより距離を測定する測距装置が使用されている。このような測距装置には、対象物に光を照射する光源が配置される。この光源は、測距範囲に応じた光量（強度）の光を照射する必要がある。比較的広い測距範囲に対応する測距装置の光源として、レーザ光を生成するレーザダイオードを発光素子として備える光源が使用されている。
　エネルギー密度の高いレーザ光は人体に有害であるため、発光素子の異常を検出して発光を停止させる制御を行う光源駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光源駆動装置は、レーザダイオードの光源を制御する光源制御部と光源からの光を受光する受光部とを備える。そして、この光源駆動装置は、受光部によりレーザダイオードの異常を検出した際に光源制御部における光源の発光の制御を停止させる。
特開２０２０－０４７８７４号公報
　しかしながら、上記の従来技術では、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical　Cavity　Surface　Emitting　Laser）等の複数の発光部が配置されて構成された光源の部分的な破損を検出できないという問題がある。
　そこで、本開示では、光源の部分的な破損を検出する光源駆動装置及び発光装置を提案する。
　本開示の光源駆動装置は、光源制御部と、異常検出部とを有する。光源制御部は、複数の発光部が配置された光源において上記複数の発光部を複数の領域に分割して上記領域毎に上記発光部を発光させる制御を行う。異常検出部は、上記光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部からの上記受光信号に基づいて上記領域毎に上記発光部の異常を検出する。
本開示の第１の実施形態に係る発光装置の構成例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る光源の構成例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る光源の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る発光装置の構成例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る光源の発光方法の一例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る閾値の一例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る受光処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る異常処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る受光部の配置例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る受光部の配置例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る受光信号の一例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る受光信号の一例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る受光信号の一例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の第４の実施形態に係る光源の構成例を示す図である。 本開示の第４の実施形態に係る光源の発光方法の一例を示す図である。 本開示の第４の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示の実施形態の変形例に係る発光装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態の変形例に係る発光装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態の変形例に係る発光装置の構成例を示す図である。 本開示に係る技術が適用され得る測距装置の構成例を示す図である。 本開示に係る技術が適用され得る測距装置における処理の処理手順の一例を示す図である。 本開示に係る技術が適用され得る測距装置における閾値補正処理の処理手順の一例を示す図である。
　以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。説明は、以下の順に行う。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
１．第１の実施形態
２．第２の実施形態
３．第３の実施形態
４．第４の実施形態
５．変形例
６．応用例
　（１．第１の実施形態）
　［発光装置の構成］
　図１は、本開示の第１の実施形態に係る発光装置の構成例を示す図である。同図は、発光装置１０の構成例を表す断面図である。発光装置１０は、光源２０を備えて光を出射するものである。光源２０は、例えば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical　Cavity　Surface　Emitting　Laser）により構成される。この光源２０は、筐体１１の底板に配置される。この筐体１１は、金属等により構成され、光源２０を保護するとともに光源２０からの光を遮光するものである。筐体１１の底板には、光源２０及び後述する受光部１４の信号等を伝達する配線が形成される。この配線と光源２０及び受光部１４との間は、例えば、ワイヤボンディング（Wire　Bonding）により接続することができる。
　また、筐体１１の天板には拡散板１２が配置される。この拡散板１２は、光源２０からの光を拡散光に変換するものである。同図の矢印は、光源２０から出射されて拡散板１２により拡散される光を表したものである。筐体１１の底板には、受光部１４が更に配置される。この受光部１４は、光源２０からの光を受光する。同図の受光部１４は、拡散板１２等により反射された光を受光する例を表したものである。
　光源２０等が配置された筐体１１は、基板１７に実装される。筐体１１は、底面に配置された端子１５を介して基板１７の配線に接続される。基板１７には、駆動回路１６が更に実装される。この駆動回路１６は、光源２０等を駆動する電子回路が半導体パッケージに収納されて構成されたものである。同図の駆動回路１６は、底部の端子を介して基板１７の配線に接続される。また、筐体１１の上部には、保護用のガラス板１８が配置される。
　［光源の構成］
　図２Ａ及び２Ｂは、本開示の第１の実施形態に係る光源の構成例を示す図である。図２Ａは、光源２０の構成例を表す平面図である。光源２０は、複数の発光部２１を備える。同図の円は発光部２１を表す。同図の光源２０は、ＶＣＳＥＬにより構成される例を表したものであり、垂直方向にレーザ光を出射する発光部２１がアレイ状に配置されて構成される。同図の光源２０は、発光部２１が１０行６列に配置される例を表したものである。
　図２Ｂは、光源２０の複数の発光部２１を複数の領域２００に分割する例を表したものである。同図の点線の矩形が領域２００の範囲を表す。同図は、光源２０に配列された複数の発光部２１の行毎に領域２００を割り当てる例を表したものである。同図の光源２０は、第１行から第１０行までの１０の領域２００に分割される。領域２００に含まれる複数の発光部２１は、同時に発光駆動される。
　［発光装置の構成］
　図３は、本開示の実施形態に係る発光装置の構成例を示す図である。同図は、発光装置１０の構成例を表すブロック図である。発光装置１０は、光源２０と、受光部１４と、光源駆動装置１００と備える。
　光源２０は、前述のように複数の発光部２１を備える。この光源２０は、例えば、ＶＣＳＥＬにより構成することができる。また、光源２０の発光部２１は、上述の領域２００毎に発光させることができる。
　受光部１４は、前述のように光源２０からの光を受光するものである。この受光部１４は、例えば、フォトダイオードにより構成され、受光光量に応じた電流を出力する。図１に表したように、受光部１４は、光源２０に隣接して配置することができる。
　光源駆動装置１００は、光源２０を駆動するものである。また、光源駆動装置１００は、光源２０の異常を検出する。光源駆動装置１００は、駆動部１１０と、光源制御部１２０と、受光信号生成部１３０と、異常検出部１４０と、制御部１５０とを備える。
　駆動部１１０は、光源２０の発光部２１を駆動するものである。この駆動部１１０は、発光部２１に閾値以上の電流を流すことにより発光部２１を発光させる。同図の駆動部１１０は、発光部２１毎に接続される複数の定電流回路１１１を備える例を表したものである。。この定電流回路１１１の電流を制御することにより、発光部２１の発光及び非発光を切り替えることができる。
　光源制御部１２０は、光源２０を制御するものである。この光源制御部１２０は、駆動部１１０の駆動を制御することにより光源２０の発光部２１の発光を制御する。光源制御部１２０は、前述の領域２００毎に発光部２１を発光させる制御を行う。
　受光信号生成部１３０は、受光部１４からの電流に基づいて受光信号を生成するものである。この受光信号生成部１３０には、例えば、アナログデジタル変換器を使用することができる。受光信号は、異常検出部１４０に対して出力される。
　異常検出部１４０は、受光信号に基づいて光源２０の異常を検出するものである。この異常検出部１４０は、光源２０の領域２００毎に異常を検出することができる。異常の検出は、受光信号を閾値と比較することにより行うことができる。異常検出部１４０は、領域２００毎に上限閾値及び下限閾値を保持し、受光信号が上限閾値及び下限閾値の間から外れる場合に異常を検出することができる。異常検出部１４０は、異常を検出した際に異常情報を外部の装置に対して出力する。この異常情報には、異常を生じた領域２００の位置の情報が含まれる。
　制御部１５０は、光源駆動装置１００の全体を制御するものである。この制御部１５０は、光源２０の領域の選択、選択した領域の発光及び選択した領域の異常検出の制御を行うことができる。
　［光源の発光］
　図４は、本開示の第１の実施形態に係る光源の発光方法の一例を示す図である。同図は、光源２０における発光部２１の発光方法の一例を表す図である。同図は、図２Ｂと同様に、行毎に領域２００が割り当てられる。「第１行」等の記載は、対応する領域２００を表す。また、同図のハッチングが付された発光部２１は、発光している状態を表す。光源制御部１２０は、第１行から順に発光部２１を発光させる制御を行う。この際、光源２０において発光する行の位置が順次移動する。受光部１４は、光源２０からの行毎の光を順次受光する。次に、受光信号生成部１３０は、受光信号を生成して異常検出部１４０に順次出力する。異常検出部１４０は、行毎の受光信号を閾値と比較して異常の検出を行う。
　［受光信号の閾値］
　図５は、本開示の第１の実施形態に係る閾値の一例を示す図である。同図は、異常検出部１４０における受光信号の閾値の一例を表す図である。同図において、縦軸は受光信号を表す。この受光信号は、受光部１４における受光光量に対応する。同図の横軸は、領域の位置を表す。同図の実線は上限閾値を表し、点線は下限閾値を表す。同図は、後述する図９Ａに表した第１行の近傍に受光部１４が配置される場合の閾値の範囲を表したものである。第１行に対応する閾値が最も高くなる。
　受光信号が下限閾値及び上限閾値の間の値の場合は、異常検出部１４０は、該当する領域の発光部２１が正常と判断する。一方、受光信号が下限閾値未満の値または受光信号が上限閾値を超える値の場合には、異常検出部１４０は、該当する領域の発光部２１が異常と判断する。受光信号が下限閾値未満の値になる場合は、例えば、発光部２１が破損により非発光となった場合が該当する。また、受光信号が上限閾値を超える値の場合は、例えば、光源２０や拡散板１２等が破損して生じた亀裂からの乱反射により受光光量が増加する場合が該当する。
　［異常検出処理］
　図６は、本開示の第１の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、光源駆動装置１００における異常検出処理の処理手順の一例を表す流れ図である。まず、制御部１５０が光源２０の領域を選択する（ステップＳ１０１）。次に、光源制御部１２０が選択された領域２００の発光部２１を発光させる（ステップＳ１０２）。次に、光源駆動装置１００は、受光処理を行う（ステップＳ１１０）。次に、制御部１５０は、全ての領域２００が選択されたかを判断する（ステップＳ１０３）。全ての領域２００が選択されていない場合は（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、制御部１５０は、ステップＳ１０１の処理に戻って他の領域２００を選択する。
　一方、全ての領域２００が選択された場合には（ステップＳ１０３,Ｙｅｓ）、制御部１５０は、異常検出部１４０が異常を検出したかを判断する（ステップＳ１０４）。異常検出部１４０が異常を検出しない場合には（ステップＳ１０４,Ｎｏ）、制御部１５０は、処理を終了する。一方、異常検出部１４０が異常を検出した場合には（ステップＳ１０４,Ｙｅｓ）、制御部１５０は異常検出処理（ステップＳ１２０）を実行し、処理を終了する。
　［受光処理］
　図７は、本開示の第１の実施形態に係る受光処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、光源駆動装置１００における受光処理の処理手順の一例を表す流れ図であり、図６に表した受光処理（ステップＳ１１０）を説明する図である。まず、受光部１４が光源２０からの光を受光する（ステップＳ１１１）。次に、受光信号生成部１３０が受光信号を生成する（ステップＳ１１２）。次に、光源制御部１２０が発光部２１の発光を停止させる（ステップＳ１１３）。その後、制御部１５０は、元の処理に戻る。
　［異常処理］
　図８は、本開示の第１の実施形態に係る異常処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、光源駆動装置１００における異常処理の処理手順の一例を表す流れ図であり、図６に表した異常処理（ステップＳ１２０）を説明する図である。まず、異常検出部１４０が異常領域の位置を検出する（ステップＳ１２１）。これは、異常検出部１４０が異常を検出した際に、領域２００の位置を保持することにより行うことができる。異常を検出した際の領域２００の位置は、制御部１５０からの通知により取得することができる。
　次に、異常検出部１４０は、検出した異常領域の位置に基づいて異常情報を生成し、出力する（ステップＳ１２２）。その後、制御部１５０は、元の処理に戻る。
　このように、本開示の第１の実施形態の発光装置１０は、領域２００毎に発光部２１を発光させて受光信号をそれぞれ生成し、領域２００毎に異常の検出を行う。これにより、光源２０の部分的な異常の検出を行うことができる。例えば、光源２０の光量が不足する場合に、原因が発光部２１等の経年劣化によるものであるか、又は光源２０の部分的な破損によるものであるかを判断することができる。
　（２．第２の実施形態）
　上述の第１の実施形態の発光装置１０は、受光部１４が光源２０の近傍に配置されていた。これに対し、本開示の第２の実施形態の発光装置１０は、受光部１４位置の限定について提案する。
　［受光部の配置］
　図９Ａ及び９Ｂは、本開示の第２の実施形態に係る受光部の配置例を示す図である。同図は、受光部１４の配置の一例を表す平面図である。
　本開示の第２の実施形態の受光部１４は、光源２０の複数の領域２００からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置することができる。例えば、受光部１４は、光源２０の端部の領域２００に近接するとともに光源２０の端部以外の領域２００から離隔する位置に配置することができる。
　図９Ａは、１行の発光部２１が領域２００に割り当てられる場合の例を表したものである。同図において、受光部１４は、光源２０の側面に隣接して配置され、光源２０における同図の下端の領域２００の中心線に一部が重なるとともに下端以外の領域２００の中心線に掛からない位置に配置することができる。
　図９Ｂは、３行の発光部２１が領域２００に割り当てられる場合の例を表したものである。図９Ａと同様に、受光部１４は、光源２０における同図の下端の領域２００の中心線に一部が重なるとともに下端以外の領域２００の中心線に掛からない位置に配置することができる。
　このように、受光部１４を光源２０の複数の領域２００からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置することにより、領域２００毎に受光信号を変化させることができる。受光部１４に近接する領域２００が発光する際には受光信号が大きくなり、領域２００が受光部１４から離れるに従って受光信号が小さくなる。この受光信号の変化に基づいて領域２００の位置の特定が可能となる。
　これに対し、図９Ａの破線の矩形で表したように、上下の領域２００において対称な位置に受光部１４を配置する場合には、受光信号の変化に基づく領域２００の位置の特定が困難となる。
　［受光信号］
　図１０は、本開示の第２の実施形態に係る受光信号の一例を示す図である。同図は、光源２０の全ての発光部２１を発光させる場合の受光信号の一例を表す図である。同図において、縦軸は受光信号を表す。同図の矩形は、領域２００毎の受光信号を表したものである。矩形に付された数字は、光源２０の行の番号を表す。正常時には、第１行から第１０行の受光信号が積算されて検出される。同図に表したように、光源２０の複数の領域２００からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置されるため、第１行から第１０行の受光信号は、それぞれ異なる値となる。
　一方、異常時には、異常のため非発光となった領域２００の受光信号が削減され、積算後の受光信号が減少する。同図は、第６行に異常を生じた場合の例を表したものである。正常時及び異常時の受光信号の差分を検出することにより、異常状態の行（領域２００）の位置を特定することができる。
　［異常検出処理］
　図１１は、本開示の第２の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、図６と同様に、光源駆動装置１００における異常検出処理の処理手順の一例を表す流れ図である。まず、制御部１５０が光源２０の全ての発光部２１を発光させる（ステップＳ１４１）。次に、光源駆動装置１００は、受光処理を行う（ステップＳ１１０）。次に、制御部１５０は、異常検出部１４０が異常を検出したかを判断する（ステップＳ１４２）。異常検出部１４０が異常を検出しない場合には（ステップＳ１４２,Ｎｏ）、制御部１５０は、処理を終了する。
　一方、異常検出部１４０が異常を検出した場合には（ステップＳ１４２,Ｙｅｓ）、制御部１５０は、異常検出処理（ステップＳ１２０）を実行する。この異常検出処理において、異常検出部１４０は、受光信号を正常時の受光信号と比較して異常領域の位置を検出する。その後、制御部１５０は、処理を終了する。
　図６の異常検出処理と異なり、同図の異常検出処理は、光源２０の発光及び受光信号の検出を１度だけ行う。
　これ以外の発光装置１０の構成は本開示の第１の実施形態における発光装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
　このように、本開示の第２の実施形態の発光装置１０は、受光部１４を光源２０の複数の領域２００からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置して異常検出を行うことにより、処理を短縮することができる。
　（３．第３の実施形態）
　上述の第２の実施形態の発光装置１０は、光源２０の発光及び受光信号の検出を１度だけ行っていた。これに対し、本開示の第３の実施形態の発光装置１０は、光源２０の発光及び受光信号の検出を複数回行う点で、上述の第２の実施形態と異なる。
　上述のように本開示の第３の実施形態の発光装置１０は、光源２０の発光及び受光信号の検出を複数回行う。この複数回の光源２０の発光において、発光装置１０は、領域２００毎の発光光量を調整する。
　［受光信号］
　図１２Ａ及び１２Ｂは、本開示の第３の実施形態に係る受光信号の一例を示す図である。同図は、図１０と同様に、受光信号の一例を表す図である。図１２Ａは、光源２０の全ての発光部２１を同じ光量にて発光させる発光パターンを表したものである。同図の発光パターンを第１の発光パターンと称する。
　図１２Ｂは、光源２０の全ての行（領域２００）の受光信号を揃える発光パターンを表したものである。この場合、発光部２１の発光電流は、行毎に異なる値となる。同図の発光パターンを第２の発光パターンと称する。
　なお、図１２Ａ及び１２Ｂの異常時の値は、第１０行において一部の発光部２１の破損により光量が５０％減少した場合の例を表したものである。
　第１の発光パターンにおいて、第１行から第１０行までの受光信号の比率を１０乃至１とすると、正常時の受光信号との比率は５５となる。これに対し、異常時の受光信号の変化は０．５となり、正常時の受光信号との比率は０．５／５５となる。
　第２の発光パターンにおいて、第１行から第１０行までの受光信号が同じ比率とすると、異常時の受光信号の変化は５となり、正常時の受光信号との比率は５／１００となる。このように第１の発光パターン及び第２の発光パターンにおいて１：４．５の比率となる。この比率は第１０行を特定する比率であるため、当該行を発光部２１が破損した領域２００の位置として特定することができる。
　［異常検出処理］
　図１３は、本開示の第３の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、図１１と同様に、光源駆動装置１００における異常検出処理の処理手順の一例を表す流れ図である。まず、制御部１５０が第１の発光パターンにて発光部２１を発光させる（ステップＳ１６１）。次に、光源駆動装置１００は、受光処理を行う（ステップＳ１１０）。次に、制御部１５０が第２の発光パターンにて発光部２１を発光させる（ステップＳ１６２）。次に、光源駆動装置１００は、再度受光処理を行う（ステップＳ１１０）。次に、制御部１５０は、異常検出部１４０が異常を検出したかを判断する（ステップＳ１６３）。異常検出部１４０が異常を検出しない場合には（ステップＳ１６３,Ｎｏ）、制御部１５０は、処理を終了する。
　一方、異常検出部１４０が異常を検出した場合には（ステップＳ１６３,Ｙｅｓ）、制御部１５０は異常検出処理（ステップＳ１２０）を実行する。この異常検出処理において、異常検出部１４０は、第１の発光パターン時の受光信号と第２の発光パターン時の受光信号との演算を行い異常領域の位置を検出する。その後、制御部１５０は、処理を終了する。
　図１１の異常検出処理と異なり、同図の異常検出処理は、光源２０の発光及び受光信号の検出を２度行う。
　これ以外の発光装置１０の構成は本開示の第２の実施形態における発光装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
　このように、本開示の第３の実施形態の発光装置１０は、異なる発光パターンにおいて複数の受光信号を取得し、当該受光信号の演算により異常領域の位置を特定する。これにより、異常に伴う受光信号の変化が小さい場合であっても異常領域の位置を検出することができる。
　（４．第４の実施形態）
　上述の第１の実施形態の発光装置１０は、光源２０において領域２００毎に発光部２１の発光が制御されていた。これに対し、本開示の第４の実施形態の発光装置１０は、複数の領域２００により構成される発光グループ毎に発光が制御される点で、上述の第１の実施形態と異なる。
　［光源の構成］
　図１４は、本開示の第４の実施形態に係る光源の構成例を示す図である。同図は、図２Ｂと同様に、光源２０の構成例を表したものであるまた、同図の光源２０は、図２Ｂと同様に、行毎に領域２００が設定される。
　同図の発光部２１は、複数の領域２００により構成される発光グループ２１０毎に発光が制御される。同図の破線の領域が発光グループ２１０の範囲を表す。同図の発光グループ２１０は、４つの領域２００により構成される例を表したものである。発光グループ２１０に含まれる複数の発光部２１は、同時に発光駆動される。
　また、同図の発光グループ２１０は、隣接する発光グループ２１０の間において一部の領域２００を共有する構成を取る。同図の第１発光グループは、第１行乃至第４行の領域２００により構成される。また、第２発光グループは、第３行乃至第６行の領域２００により構成される。また、第３発光グループは、第５行乃至第８行の領域２００により構成される。また、第４発光グループは、第７行乃至第１０行の領域２００により構成される。このように、同図の発光グループ２１０は、隣接する発光グループにおいて２つの領域２００を共有する。
　［光源の発光］
　図１５は、本開示の第４の実施形態に係る光源の発光方法の一例を示す図である。同図は、図４と同様に、光源２０における発光部２１の発光方法の一例を表す図である。同図の「１」等の記載は、対応する発光グループ２１０の番号を表す。また、同図のハッチングが付された発光部２１は、発光している状態を表す。光源制御部１２０は、第１発光グループから順に発光部２１を発光させる。光源２０において発光する発光グループ２１０の位置が順次移動する。受光部１４は光源２０からの発光グループ２１０毎の光を順次受光し、受光信号生成部１３０が受光信号を生成して異常検出部１４０に順次出力する。異常検出部１４０は、発光グループ２１０毎の受光信号の演算を行って異常を検出する。
　例えば、同図の第６行に発光欠陥がある場合を想定する。この発光欠陥により第２発光グループ及び第３発光グループの受光信号が変化（低下）する。第２発光グループにおいて第６行の領域２００は受光部１４から最も離隔しているため、第２発光グループの受光信号の変化は比較的小さくなる。一方、第３発光グループにおいて第６行の領域２００は受光部１４に近接しているため、第３発光グループの受光信号の変化は比較的大きくなる。そこで、それぞれの発光グループ２１０の受光信号の変化を比較することにより、異常を生じた領域２００の位置を特定することができる。
　［異常検出処理］
　図１６は、本開示の第４の実施形態に係る異常検出処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、図６と同様に、光源駆動装置１００における異常検出処理の処理手順の一例を表す流れ図である。まず、制御部１５０が発光グループ２１０を選択する（ステップＳ１８１）。次に、光源制御部１２０が選択された発光グループ２１０の発光部２１を発光させる（ステップＳ１８２）。次に、光源駆動装置１００は、受光処理を行う（ステップＳ１１０）。次に、制御部１５０は、全ての発光グループ２１０が選択されたかを判断する（ステップＳ１８３）。全ての発光グループ２１０が選択されていない場合は（ステップＳ１８３，Ｎｏ）、制御部１５０は、ステップＳ１８１の処理に戻って他の発光グループ２１０を選択する。
　一方、全ての発光グループ２１０が選択された場合には（ステップＳ１８３,Ｙｅｓ）、制御部１５０は、異常検出部１４０が異常を検出したかを判断する（ステップＳ１８４）。異常検出部１４０が異常を検出しない場合には（ステップＳ１８４,Ｎｏ）、制御部１５０は、処理を終了する。
　一方、異常検出部１４０が異常を検出した場合には（ステップＳ１８４,Ｙｅｓ）、制御部１５０は異常検出処理（ステップＳ１２０）を実行する。この異常検出処理において、異常検出部１４０は、発光グループ２１０毎の受光信号の変化を比較して異常領域の位置を検出する。その後、制御部１５０は、処理を終了する。
　図６の異常検出処理と異なり、同図の異常検出処理は、光源２０の発光及び受光信号の検出を４度行う。
　これ以外の発光装置１０の構成は本開示の第１の実施形態における発光装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
　このように、本開示の第４の実施形態の発光装置１０は、複数の発光グループ２１０毎に発光部２１を発光させて受光信号をそれぞれ生成し、当該受光信号の変化の比較により異常領域の位置を特定する。これにより、処理を短縮することができる。
　（５．変形例）
　上述の第１の実施形態の発光装置１０の変形例について説明する。
　［発光装置の構成］
　図１７－１９は、本開示の実施形態の変形例に係る発光装置の構成例を示す図である。図１７は、発光装置１０の構成例を表す断面図である。同図の発光装置１０は、駆動回路１６及び受光部１４が同一の半導体基板に形成されて筐体１１に配置される例を表したものである。図１８は、光源２０及び駆動回路１６が積層される例を表したものである。このような構成を取ることにより、発光装置１０を小型化することができる。
　図１９は、２つの光源２０（光源２０ａ及び光源２０ｂ）を備える発光装置１０の例を表したものである。光源２０ａ及び光源２０ｂの一方が破損した際に、他方の光源２０に切り替えて使用することができる。同図の発光装置１０は、例えば、車載用の発光装置として使用することを想定したものである。
　（６．応用例）
　上述の実施形態の発光装置１０は、様々な製品へ応用することができる。発光装置１０を測距装置に適用する例について説明する。
　図２０は、本開示に係る技術が適用され得る測距装置の構成例を示す図である。同図は、測距装置８００の構成例を表すブロック図である。測距装置８００は、光検出装置８１３と、制御装置８１０と、光源装置８１１と、撮影レンズ８１２とを備える。この測距装置８００は、対象物までの距離を測定する測距を行うものである。同図には、対象物８０９を更に記載した。
　光源装置８１１は、光を照射するものである。この光源装置８１１は、測距の際に対象物８０９に対して出射光８０１を照射する。光源装置８１１は、例えば、赤外光を出射する発光ダイオードを使用することができる。
　撮影レンズ８１２は、対象物８０９からの光を光検出装置８１３に集光するレンズである。同図の撮影レンズ８１２は、出射光８０１が対象物８０９により反射された反射光８０２を光検出装置８１３に集光する。
　光検出装置８１３は、対象物８０９からの反射光８０２を検出して対象物８０９までの距離を測定するものである。この光検出装置８１３は、反射光８０２を検出するセンサと測距処理を行う処理回路とを備える。この測距処理は、光源装置８１１による出射光８０１の出射から反射光８０２の検出までの時間を計時し、この計時した出射光８０１の出射から反射光８０２の検出までの時間に基づいて対象物８０９までの距離を測定する処理である。測定した対象物８０９までの距離は、距離データとして外部の装置に出力される。
　制御装置８１０は、測距装置８００の全体を制御するものである。この制御装置８１０は、測距の際、光源装置８１１を制御して出射光８０１を出射させ、光検出装置８１３を制御して計時を開始させて測距を行わせる制御を行う。
　同図の光源装置８１１に、図１の発光装置１０を適用することができる。
　図２１は、本開示に係る技術が適用され得る測距装置における処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、測距装置８００の処理手順の一例を表す流れ図である。まず、測距装置８００は、上述の測距を行う（ステップＳ７０１）。次に、測距装置８００は、光源装置８１１の検査を行うか否かを判断する（ステップＳ７０２）。これは、例えば、定期的な検査時期が到来したかを判断することにより行うことができる。ステップＳ７０２において、光源検査を行わない場合には（ステップＳ７０２，Ｎｏ）、ステップＳ７０４の処理に移行する。
　一方、ステップＳ７０２において光源検査を行う場合には（ステップＳ７０２，Ｙｅｓ）、測距装置８００は、光源検査処理（ステップＳ７１０）を実行し、ステップＳ７０４の処理に移行する。この光源検査処理には、例えば、図６の処理を適用することができる。
　ステップＳ７０４において、測距装置８００は、閾値補正を行うかを判断する（ステップＳ７０４）。これは、例えば、定期的な閾値補正時期が到来したかを判断することにより行うことができる。ステップＳ７０４において、閾値補正を行わない場合には（ステップＳ７０４，Ｎｏ）、ステップＳ７０１の処理に移行する。
　一方、ステップＳ７０４において閾値補正を行う場合には（ステップＳ７０４，Ｙｅｓ）、測距装置８００は、閾値補正処理（ステップＳ７２０）の処理を実行し、ステップＳ７０１の処理に移行する。
　図２２は、本開示に係る技術が適用され得る測距装置における閾値補正処理の処理手順の一例を示す図である。同図は、図２１に表した閾値補正処理の処理手順の一例を表す流れ図であり、図３の光源駆動装置１００が実行する処理である。まず、制御部１５０は、発光部２１の補正領域を検出する（ステップＳ７２１）。これは、光源２０の発光部２１における受光信号が上限閾値及び下限閾値の範囲を超える領域を検出することにより行うことができる。次に、制御部１５０は、検出した領域の発光部２１の発光電流の差分を算出する（ステップＳ７２２）。これは、上限閾値及び下限閾値の範囲に収まる発光電流と現在の発光電流との差分を算出することにより行うことができる。次に、制御部１５０は、閾値を補正する（ステップＳ７２３）。これは、ステップＳ７２２において算出した発光電流の差分に基づいて発光の閾値を調整することにより行うことができる。
　なお、受光信号の変化が小さいため光源検査処理において異常と判断されなかった発光部２１は、劣化したと判断することができる。このような発光部２１は、閾値補正処理により発光閾値を補正することができる。
　以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　複数の発光部が配置された光源において前記複数の発光部を複数の領域に分割して前記領域毎に前記発光部を発光させる制御を行う光源制御部と、
　前記光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部からの前記受光信号に基づいて前記領域毎に前記発光部の異常を検出する異常検出部と
　を有する光源駆動装置。
（２）
　前記受光部は、複数の前記領域からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置される前記（１）に記載の光源駆動装置。
（３）
　前記受光部は、前記光源に隣接して配置され、前記光源の端部の前記領域に近接するとともに前記光源の端部以外の前記領域から離隔する位置に配置される前記（２）に記載の光源駆動装置。
（４）
　前記光源制御部は、前記複数の発光部の光量を揃えて発光させる第１の発光パターン及び前記複数の発光部からの前記受光信号を揃えて発光させる第２の発光パターンの制御を行い、
　前記異常検出部は、前記第１の発光パターン及び前記第２の発光パターンにおける前記受光信号に基づいて前記異常を検出する
　前記（２）又は（３）に記載の光源駆動装置。
（５）
　前記光源制御部は、複数の前記領域により構成される発光グループ毎に前記発光部を発光させる制御を行い、
　前記異常検出部は、前記発光グループ毎に前記発光部の異常を検出する
　前記（２）又は（３）に記載の光源駆動装置。
（６）
　前記光源制御部は、隣接する前記発光グループにおいて一部の前記領域を共有する前記発光グループ毎に前記発光部を発光させる制御を行う前記（５）に記載の光源駆動装置。
（７）
　複数の発光部が配置された光源と、
　前記光源において前記複数の発光部を複数の領域に分割して前記領域毎に前記発光部を発光させる制御を行う光源制御部と、
　前記光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部と、
　前記受光信号に基づいて前記領域毎に前記発光部の異常を検出する異常検出部と
　を有する発光装置。
　１０　発光装置
　１４　受光部
　２０、２０ａ、２０ｂ　光源
　２１　発光部
　１００　光源駆動装置
　１２０　光源制御部
　１３０　受光信号生成部
　１４０　異常検出部
　２００　領域
　２１０　発光グループ

Claims (7)

  1. 　複数の発光部が配置された光源において前記複数の発光部を複数の領域に分割して前記領域毎に前記発光部を発光させる制御を行う光源制御部と、
    　前記光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部からの前記受光信号に基づいて前記領域毎に前記発光部の異常を検出する異常検出部と
    　を有する光源駆動装置。
  2. 　前記受光部は、複数の前記領域からの光路長がそれぞれ異なる位置に配置される請求項１に記載の光源駆動装置。
  3. 　前記受光部は、前記光源に隣接して配置され、前記光源の端部の前記領域に近接するとともに前記光源の端部以外の前記領域から離隔する位置に配置される請求項２に記載の光源駆動装置。
  4. 　前記光源制御部は、前記複数の発光部の光量を揃えて発光させる第１の発光パターン及び前記複数の発光部からの前記受光信号を揃えて発光させる第２の発光パターンの制御を行い、
    　前記異常検出部は、前記第１の発光パターン及び前記第２の発光パターンにおける前記受光信号に基づいて前記異常を検出する
    　請求項２に記載の光源駆動装置。
  5. 　前記光源制御部は、複数の前記領域により構成される発光グループ毎に前記発光部を発光させる制御を行い、
    　前記異常検出部は、前記発光グループ毎に前記発光部の異常を検出する
    　請求項２に記載の光源駆動装置。
  6. 　前記光源制御部は、隣接する前記発光グループにおいて一部の前記領域を共有する前記発光グループ毎に前記発光部を発光させる制御を行う請求項５に記載の光源駆動装置。
  7. 　複数の発光部が配置された光源と、
    　前記光源において前記複数の発光部を複数の領域に分割して前記領域毎に前記発光部を発光させる制御を行う光源制御部と、
    　前記光源からの光に応じた受光信号を生成する受光部と、
    　前記受光信号に基づいて前記領域毎に前記発光部の異常を検出する異常検出部と
    　を有する発光装置。
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