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公開番号2025043044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150338
出願日2023-09-15
発明の名称発光ユニット、光学センサ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 7/484 20060101AFI20250321BHJP(測定;試験)
要約【課題】物標のセンシング精度を確保する発光ユニットの提供。
【解決手段】発光ユニット1は、共振回路部240においてインダクタ241及びコンデンサ242の間から分岐する発光分岐経路部Rlに設けられ、発光により照射光を生成する発光ダイオード22と、発光分岐経路部Rlに設けられ、コンデンサ242からの放電をスイッチングによりオンオフする放電スイッチング素子246と、共振回路部240において発光分岐経路部Rlの分岐点よりもインダクタ241側に設けられ、コンデンサ242への充電をスイッチングによりオンオフする充電スイッチング素子247と、放電スイッチング素子246及び充電スイッチング素子247を個別のオンオフ駆動により制御する駆動回路部248とを、備える。駆動回路部248は、放電スイッチング素子246のオンタイミングに先立って、充電スイッチング素子247のオン期間を制御する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
センシングエリア（Ａｓ）へ照射した照射光に対する物標からの反射光を受光することにより、当該物標をセンシングする光学センサ（２）において、前記照射光を発光により与える発光ユニットであって、
インダクタ（２４１）及びコンデンサ（２４２）を有する共振回路部（２４０）と、
前記共振回路部において前記インダクタ及び前記コンデンサの間から分岐する発光分岐経路部（Ｒｌ）と、
前記発光分岐経路部に設けられ、発光により前記照射光を生成する発光ダイオード（２２）と、
前記発光分岐経路部に設けられ、前記コンデンサからの放電をスイッチングによりオンオフする放電スイッチング素子（２４６）と、
前記共振回路部において前記発光分岐経路部の分岐点よりも前記インダクタ側に設けられ、前記コンデンサへの充電をスイッチングによりオンオフする充電スイッチング素子（２４７）と、
前記放電スイッチング素子及び前記充電スイッチング素子を、それぞれ個別のオンオフ駆動により制御する駆動回路部（２４８）とを、備え、
前記駆動回路部は、
前記放電スイッチング素子のオンタイミングに先立って、前記充電スイッチング素子のオン期間を制御する発光ユニット。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記駆動回路部は、
前記放電スイッチング素子のオンタイミングに先立ってオン駆動した前記充電スイッチング素子のオフタイミングを、周期設定される基準オフタイミング以前に調整することにより、前記充電スイッチング素子のオン期間を制御する請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項３】
前記駆動回路部は、
前記放電スイッチング素子のオンタイミングに先立ってオン駆動した前記充電スイッチング素子のオンタイミングを、周期設定される基準オンタイミング以降に調整することにより、前記充電スイッチング素子のオン期間を制御する請求項１又は２に記載の発光ユニット。
【請求項４】
前記駆動回路部は、
前記充電スイッチング素子の最大オン期間を、前記共振回路部の時定数に制御する請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の発光ユニット（１）と、
前記発光ユニットの発光による前記照射光に対しての前記反射光を受光する受光ユニット（４５）とを、含んで構成される光学センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センシングエリアへ照射した照射光に対する物標からの反射光を受光することにより、当該物標をセンシングする光学センサにおける、発光技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
照射光に対しての反射光を受光する光学センサにおいて、当該照射光を発光により与える発光技術が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の開示技術では、インダクタ及びコンデンサを有する共振回路において、コンデンサの充電及び放電がスイッチング素子によりスイッチングされることで、コンデンサの放電に応じて発光ダイオードが発光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９３６８９３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の開示技術では、発光による照射光のピーク強度が不変となる。そのため、例えば近接物標又は高反射物標等のように、照射光の反射強度が高くなる場合には、反射光に対する受光強度の飽和が生じることで、センシング精度の低下を招くおそれがあった。
【０００５】
そこで本開示の課題は、物標のセンシング精度を確保する、発光ユニット及び光学センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
本開示の第一態様は、
センシングエリア（Ａｓ）へ照射した照射光に対する物標からの反射光を受光することにより、当該物標をセンシングする光学センサ（２）において、照射光を発光により与える発光ユニットであって、
インダクタ（２４１）及びコンデンサ（２４２）を有する共振回路部（２４０）と、
共振回路部においてインダクタ及びコンデンサの間から分岐する発光分岐経路部（Ｒｌ）と、
発光分岐経路部に設けられ、発光により照射光を生成する発光ダイオード（２２）と、
発光分岐経路部に設けられ、コンデンサからの放電をスイッチングによりオンオフする放電スイッチング素子（２４６）と、
共振回路部において発光分岐経路部の分岐点よりもインダクタ側に設けられ、コンデンサへの充電をスイッチングによりオンオフする充電スイッチング素子（２４７）と、
放電スイッチング素子及び充電スイッチング素子を、それぞれ個別のオンオフ駆動により制御する駆動回路部（２４８）とを、備え、
駆動回路部は、
放電スイッチング素子のオンタイミングに先立って、充電スイッチング素子のオン期間を制御する。
【０００８】
本開示の第二態様は、
第一態様の発光ユニット（１）と、発光ユニットの発光による照射光に対しての反射光を受光する受光ユニット（４５）とを、含んで構成される。
【０００９】
第一及び第二態様によると、共振回路部においてインダクタ及びコンデンサの間から分岐する発光分岐経路部には、発光により照射光を生成する発光ダイオードと、コンデンサからの放電をスイッチングによりオンオフする放電スイッチング素子とが、設けられる。そこで特に、共振回路部において発光分岐経路部の分岐点よりもインダクタ側には、コンデンサへの充電をスイッチングによりオンオフする充電スイッチング素子が、設けられる。これによれば、照射光に対する反射光の受光強度に飽和が生じたとしても、放電スイッチング素子のオンタイミングに先立った充電スイッチング素子のオン期間を短縮制御して、受光感度を相対的に下げることができる。故に、そうした短縮制御によって照射光のピーク強度を、反射光の受光にマッチした低強度に抑えて、物標のセンシング精度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態による光学センサの構成を示す断面図である。
一実施形態による投光ユニットの機械的構成を示す模式図である。
一実施形態による受光ユニットの機械的構成を示す模式図である。
一実施形態による発光ユニットの電気的構成を示す回路図である。
一実施形態による発光ユニットの発光特性を示すグラフである。
一実施形態による発光ユニットの発光特性を示すグラフである。
一実施形態による発光ユニットの発光特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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