JP6967929B2 - Optical sensors and electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は光センサ及び電子機器に関する。 The present invention relates to optical sensors and electronic devices.
従来、空間認識を行うために、発光素子を駆動し、反射光量及び反射時間を検出する光センサが広く用いられている。特許文献1には、光送信する電圧信号のレベルに応じて、光送信する光源を駆動する駆動素子をオン/オフする光送信回路が開示されている。
Conventionally, in order to perform spatial recognition, an optical sensor that drives a light emitting element and detects the amount of reflected light and the reflection time has been widely used.
しかしながら、特許文献1に開示されている光送信回路では、光送信する光源とは別に回路形成する必要がある。例えば、光源を複数用いる場合、複数の光源の各々に対して、接続端子、ワイヤー、及び駆動回路が必要になるので、光送信回路のサイズが大きくなるという問題がある。
However, in the optical transmission circuit disclosed in
本発明の一態様は、対面にある物体及び広範囲の物体を検出し、消費電力、サイズ、及び製造コストを低減させることを目的とする。 One aspect of the present invention is to detect facing objects and a wide range of objects to reduce power consumption, size, and manufacturing cost.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光センサは、複数のVCSELと、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路とを備え、前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続し、前記VCSELの、前記スイッチングトランジスタと電気的に接続する第1部分は、前記スイッチングトランジスタの、前記VCSELと電気的に接続する第2部分と一体となることにより、前記第1部分の材料は、前記第2部分の材料と同一になる。また、本発明の一態様に係る光センサは、複数のVCSELと、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路と、前記VCSELに駆動電流を供給する定電流回路と、複数の前記VCSEL、複数の前記スイッチングトランジスタ、及び前記選択回路が設けられたGaAs基板と、前記定電流回路が設けられたSi基板と、を備え、前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続する。また、本発明の一態様に係る光センサは、複数のVCSELと、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路とを備え、前記選択回路は、複数の前記スイッチングトランジスタの各々の間に接続され、かつ、前記信号の電圧を分圧する分圧抵抗を有する。また、本発明の一態様に係る光センサは、複数のVCSELと、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路と、複数の前記VCSELの光出射側に配置されるレンズと、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられている複数の受光素子と、を備え、前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続し、前記受光素子は、対応する前記VCSELから出射された光が物体にて反射した光を検出する。 In order to solve the above problems, the optical sensor according to one aspect of the present invention is associated with a plurality of VCSELs one-to-one with each of the plurality of VCSELs, and a plurality of switchings for controlling the corresponding VCSELs. The selection circuit includes a transistor and a selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal and generates a signal for driving the selected switching transistor. The first portion of the VCSEL, which is connected to the number of input terminals smaller than the number of the VCSEL and is electrically connected to the switching transistor, is the second portion of the switching transistor to be electrically connected to the VCSEL. By being integrated with the portion, the material of the first portion becomes the same as the material of the second portion. Further, the optical sensor according to one aspect of the present invention is associated with a plurality of VCSELs and each of the plurality of VCSELs on a one-to-one basis, and controls the corresponding VCSELs, a plurality of switching transistors, and an input from an input terminal. A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal to be driven and generates a signal for driving the selected switching transistor, and a constant current circuit that supplies a drive current to the VCSEL. A plurality of the VCSELs, a plurality of the switching transistors, a GaAs substrate provided with the selection circuit, and a Si substrate provided with the constant current circuit, and the selection circuit is less than the number of the VCSELs. Connect to a number of said input terminals. Further, the optical sensor according to one aspect of the present invention is associated with a plurality of VCSELs and each of the plurality of VCSELs on a one-to-one basis, and controls the corresponding VCSELs, a plurality of switching transistors, and an input from an input terminal. A selection circuit for selecting the switching transistor to be driven based on the signal to be driven and generating a signal for driving the selected switching transistor is provided, and the selection circuit is composed of a plurality of the switching transistors. It is connected between each and has a voltage dividing resistor that divides the voltage of the signal. Further, the optical sensor according to one aspect of the present invention is associated with a plurality of VCSELs and each of the plurality of VCSELs on a one-to-one basis, and controls the corresponding VCSELs, a plurality of switching transistors, and an input from an input terminal. A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal to be driven and generates a signal for driving the selected switching transistor, and a plurality of lenses arranged on the light emitting side of the VCSEL. And a plurality of light receiving elements associated with each of the plurality of VCSELs on a one-to-one basis, the selection circuit is connected to the input terminals having a number smaller than the number of the VCSELs, and the light receiving elements are connected. Detects the light emitted from the corresponding VCSEL and reflected by the object.
本発明の一態様によれば、対面にある物体及び広範囲の物体を検出し、消費電力、サイズ、及び製造コストを低減させることができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to detect an object facing each other and a wide range of objects, and reduce power consumption, size, and manufacturing cost.
〔実施形態1〕
図1の(a)は本発明の実施形態1に係る光センサ1の構成を示す模式図であり、図1の(b)は光センサ1の構成を示す回路図である。図2の(a)は光センサ1の選択回路10の構成を示す回路図であり、図2の(b)は光センサ1の断面構造を示す断面図である。
[Embodiment 1]
1A is a schematic diagram showing the configuration of the
光センサ1は、図1の(a)及び(b)に示すように、選択回路10、GaAs基板20、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:垂直共振器面発光レーザ)11〜14、及びスイッチングトランジスタT1〜T4を備えている。なお、スイッチングトランジスタT1〜T4はそれぞれ、VCSEL11〜14と直列接続となるので、スイッチングトランジスタT1〜T4には電流を駆動する能力が必要となる。このため、図1の(a)に示すように、スイッチングトランジスタT1〜T4のサイズは、VCSEL11〜14のサイズと同等以上である必要がある。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
光センサ1は、物体に向けてVCSEL11〜14から光を出射し、その物体にて反射した光の受光信号を検出することにより、自身と物体との距離を検出する。光センサ1として、例えば、光量を検出する近接センサ、埃センサ、または光の伝搬時間を測量するTOF(Time Of Flight)センサが挙げられる。なお、光センサ1を用いた電子機器についても、本実施形態の範疇に入る。
The
選択回路10は、図2の(a)に示すように、ANDゲート110・120・130・140、及びNOTゲート150・160・170・180を備えている。選択回路10は、絶縁層(図示せず)を介してGaAs基板20上に設けられ、入力端子CTRL1・CTRL2と複数のスイッチングトランジスタT1〜T4との間に接続される。
As shown in FIG. 2A, the
ANDゲート110の一方の入力は、入力端子CTRL1と接続されており、ANDゲート110の他方の入力は、入力端子CTRL2と接続されている。ANDゲート110の出力は、スイッチングトランジスタT1のベース電極B1と接続されている。ANDゲート120の一方の入力は、入力端子CTRL1と接続されており、ANDゲート120の他方の入力は、NOTゲート150を介して入力端子CTRL2と接続されている。ANDゲート120の出力は、スイッチングトランジスタT2のベース電極B2と接続されている。
One input of the
ANDゲート130の一方の入力は、NOTゲート160を介して入力端子CTRL1と接続されており、ANDゲート130の他方の入力は、入力端子CTRL2と接続されている。ANDゲート130の出力は、スイッチングトランジスタT3のベース電極B3と接続されている。ANDゲート140の一方の入力は、NOTゲート170を介して入力端子CTRL1と接続されており、ANDゲート140の他方の入力は、NOTゲート180を介して入力端子CTRL2と接続されている。ANDゲート140の出力は、スイッチングトランジスタT4のベース電極B4と接続されている。
One input of the
よって、選択回路10に、図2の(a)に示すような一般的なデコーダを形成すれば、以下の表1の真理値表に示すように、光センサ1は、VCSEL11〜14を順次駆動する、または選択して駆動することができる。表1において、入力端子CTRL1の欄の数値は、入力端子CTRL1に入力される信号が1(High)であるか0(Low)であるかを示すものである。入力端子CTRL2についても、入力端子CTRL1と同様である。
Therefore, if a general decoder as shown in FIG. 2A is formed in the
また、表1において、VCSEL11の欄の数値が1であれば、VCSEL11がONの状態であることを示し、VCSEL11の欄の数値が0であれば、VCSEL11がOFFの状態であることを示す。VCSEL12〜14についても、VCSEL11と同様である。入力端子CTRL1・CTRL2とスイッチングトランジスタT1〜T4との間に、選択回路10を接続することにより、入力端子の数は、VCSELの数より少なくなる。
Further, in Table 1, if the numerical value in the column of
したがって、選択回路10は、VCSEL11〜14の数より少ない入力端子CTRL1・CTRL2から入力される信号に基づき、駆動すべきVCSELを選択し、かつ、選択されたスイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する。
Therefore, the
VCSEL11〜14は、端面発光レーザのように回折することなく、LED(Light Emitting Diode)と同様に、対面にある物に光を照射する。VCSEL11〜14は、GaAs基板20上に設けられ、複数のスイッチングトランジスタT1〜T4の各々と一対一に対応付けられている。GaAs基板20上に複数のVCSEL11〜14を設けることにより、広範囲に光を照射することができる。
The
VCSEL11〜14はそれぞれ、アノード電極A1〜A4及びカソード電極を有する。VCSEL11〜14のカソード電極は共通であり、GaAs基板20である。アノード電極A1〜A4はそれぞれ、スイッチングトランジスタT1〜T4のエミッタ電極E1〜E4と接続され、VCSEL11〜14のカソード電極(GaAs基板20)は、グランド端子GNDと接続されている。VCSEL11〜14はそれぞれ、アノード電極A1〜A4側に発光部31〜34を有する。発光部31〜34から光が出射される。
VCSELs 11-14 have anode electrodes A1 to A4 and cathode electrodes, respectively. The cathode electrodes of
スイッチングトランジスタT1〜T4は、絶縁層I1を介してGaAs基板20上に設けられ、入力端子CTRL1・CTRL2から入力される信号によって制御される。入力端子CTRL1・CTRL2には、駆動回路(図示せず)から出力される信号が入力される。この駆動回路は、VCSEL11〜14を駆動させるためのものである。
The switching transistors T1 to T4 are provided on the
なお、この駆動回路は、GaAs基板20とは別のSi基板(図示せず)上に設けられていることが好ましい。この駆動回路を安価なSi基板上に設けることにより、高価なGaAs基板20を小さくすることができるので、光センサ1の製造コストを低減することができる。
It is preferable that this drive circuit is provided on a Si substrate (not shown) separate from the
スイッチングトランジスタは、対応するVCSELを制御する。具体的には、スイッチングトランジスタT1は、VCSEL11を制御し、スイッチングトランジスタT2は、VCSEL12を制御し、スイッチングトランジスタT3は、VCSEL13を制御し、スイッチングトランジスタT4は、VCSEL14を制御する。スイッチングトランジスタがVCSELを制御することとは、スイッチングトランジスタがVCSELのON/OFFを制御するということである。 The switching transistor controls the corresponding VCSEL. Specifically, the switching transistor T1 controls VCSEL11, the switching transistor T2 controls VCSEL12, the switching transistor T3 controls VCSEL13, and the switching transistor T4 controls VCSEL14. The fact that the switching transistor controls the VCSEL means that the switching transistor controls the ON / OFF of the VCSEL.
よって、スイッチングトランジスタT1〜T4によってVCSEL11〜14を制御することにより、VCSEL11〜14を順次発光させる、または選択して発光させることができるので、消費電力を低減することができる。
Therefore, by controlling the
スイッチングトランジスタT1〜T4はそれぞれ、ベース電極B1〜B4、コレクタ電極C1〜C4、及びエミッタ電極E1〜E4を有する。コレクタ電極C1〜C4はそれぞれ、電源Vccと接続されている。 The switching transistors T1 to T4 have base electrodes B1 to B4, collector electrodes C1 to C4, and emitter electrodes E1 to E4, respectively. The collector electrodes C1 to C4 are each connected to the power supply Vcc.
なお、GaAs基板20上には、絶縁層I1を介してHBT(Heterojunction Bipolar Transistor)であるスイッチングトランジスタT1〜T4を設けることが可能である。HBTの構造は、図2の(b)のスイッチングトランジスタT1に示すような構造になっている。具体的には、HBTの構造は、種類の異なる複数の半導体層が接合された構造である。図2の(b)に示すように、エミッタ電極E1は、アノード電極A1とワイヤーw1で接続されている。
It is possible to provide switching transistors T1 to T4, which are HBTs (Heterojunction Bipolar Transistors), on the
GaAs基板20上にVCSEL11〜14を設け、GaAs基板20上に絶縁層を介してスイッチングトランジスタT1〜T4及び選択回路10を設ける。また、Si基板(図示せず)に、入力端子CTRL1・CTRL2に信号を入力し、VCSEL11〜14を駆動させるための駆動回路を設ける。VCSELの数をさらに多くしても、入力端子CTRL1・CTRL2とスイッチングトランジスタとの間に選択回路を介することにより、VCSEL11〜14毎に駆動回路を設ける場合と比べて、必要な駆動回路の数を減らすことができる。よって、光センサ1の製造コストを低減することができ、光センサ1のサイズを小さくすることができる。また、駆動回路の数を減らすことができるので、複数のVCSELを安定して制御することができる。
〔実施形態2〕
図3の(a)は本発明の実施形態2に係る光センサ1Aの構成を示す回路図であり、図3の(b)は光センサ1Aの構成を示す模式図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
FIG. 3A is a circuit diagram showing the configuration of the optical sensor 1A according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the configuration of the optical sensor 1A. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description thereof will not be repeated.
光センサ1Aは、光センサ1と比べて、定電流回路40を備えている点が異なる。定電流回路40は、駆動端子D1を介してVCSEL11〜14のカソード電極(GaAs基板20)と接続されている。定電流回路40は、駆動端子D1を介してVCSEL11〜14に駆動電流を供給する。定電流回路40からVCSEL11〜14に供給される駆動電流については、VCSEL11〜14間で駆動電流の大きさに差はない。
The optical sensor 1A is different from the
また、定電流回路40は、図3の(b)に示すように、Si基板25上に設けられている。Si基板25上には、定電流回路40の他に、受光部50が設けられている。受光部50は、VCSEL11〜14それぞれの発光部31〜34から出射された光が物体にて反射した光を検出する。ワイヤーw2は、VCSEL11〜14のカソード電極(GaAs基板20)と駆動端子D1との間を接続する。ワイヤーw3は、定電流回路40と駆動端子D1との間を接続する。
Further, the constant
以上により、光センサ1Aは、VCSEL11〜14に駆動電流を供給する定電流回路40を備えている。これにより、VCSEL11〜14のうち発光しているVCSELが安定した発光量を維持することができる。VCSEL11〜14はダイオードで形成されており、動作電圧に応じて大幅に発光量が変化するので、定電流回路40によってVCSEL11〜14のうち発光しているVCSELに駆動電流を供給することは効果的である。
As described above, the optical sensor 1A includes a constant
また、定電流回路40の回路規模は大きいので、図3の(b)に示すように、GaAs基板20とは別のSi基板25上に設けることが好ましい。定電流回路40を安価なSi基板上に設けることにより、高価なGaAs基板20を小さくすることができるので、光センサ1Aの製造コストを低減することができる。さらに、定電流回路40によってVCSEL11〜14を定電流パルスで駆動し、物体にて反射した光の位相遅れを距離に換算することにより広範囲の物体を検出することが可能なTOFセンサを実現することができる。
Further, since the circuit scale of the constant
〔実施形態3〕
図4の(a)は、本発明の実施形態3に係る光センサ1Bの断面構造を示す断面図であり、図4の(b)は、光センサ1Bの構成を示す回路図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 3]
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the
光センサ1Bは、図4の(a)に示すように、光センサ1と比べて、スイッチングトランジスタTa1のコレクタ電極C5(第2部分)とVCSEL11aのアノード電極A5(第1部分)とが一体となっている点が異なっている。
As shown in FIG. 4A, the
また、光センサ1Bは、図4の(b)に示すように、光センサ1と比べて、スイッチングトランジスタTa1〜Ta4において、コレクタ電極の位置とエミッタ電極の位置とが逆になっている。つまり、スイッチングトランジスタTa1〜Ta4それぞれのエミッタ電極は電源Vccと接続され、スイッチングトランジスタTa1〜Ta4それぞれのコレクタ電極はVCSEL11a〜14aそれぞれのアノード電極と接続される。
Further, as shown in FIG. 4B, the
スイッチングトランジスタTa1・Ta2それぞれのコレクタ電極C5・C6及びエミッタ電極E1・E2は、P型半導体で構成され、スイッチングトランジスタTa1・Ta2それぞれのベース電極B1・B2は、N型半導体で構成される。また、VCSEL11a・12aそれぞれのアノード電極A5・A6は、P型半導体で構成され、VCSEL11a・12aそれぞれのカソード電極(GaAs基板20A)は、N型半導体で構成される。
The collector electrodes C5 and C6 and the emitter electrodes E1 and E2 of the switching transistors Ta1 and Ta2 are made of P-type semiconductors, and the base electrodes B1 and B2 of the switching transistors Ta1 and Ta2 are made of N-type semiconductors. Further, the anode electrodes A5 and A6 of each of VCSEL11a and 12a are composed of a P-type semiconductor, and the cathode electrodes (
スイッチングトランジスタTa1は、ベース電極B1、コレクタ電極C5、及びエミッタ電極E1を有しており、VCSEL11aは、アノード電極A5及びカソード電極K1を有している。スイッチングトランジスタTa1はGaAs基板20A上に設けられ、VCSEL11aは、GaAs基板20A上に設けられている。図4に示すように、コレクタ電極C5及びアノード電極A5は、互いに一体となることにより、発光部31から出射される光が通るための開口部を形成する遮光用の金属層となる。
The switching transistor Ta1 has a base electrode B1, a collector electrode C5, and an emitter electrode E1, and the VCSEL11a has an anode electrode A5 and a cathode electrode K1. The switching transistor Ta1 is provided on the
以上により、VCSEL11aの、スイッチングトランジスタTa1と電気的に接続するアノード電極A5は、スイッチングトランジスタTa1の、VCSEL11aと電気的に接続するコレクタ電極C5と一体となることにより、アノード電極A5の材料は、コレクタ電極C5の材料と同一になる。 As described above, the anode electrode A5 electrically connected to the switching transistor Ta1 of the VCSEL11a is integrated with the collector electrode C5 electrically connected to the VCSEL11a of the switching transistor Ta1, so that the material of the anode electrode A5 is a collector. It becomes the same as the material of the electrode C5.
コレクタ電極C5とアノード電極A5とが一体となっていることにより、発光部31の光出射側から見て、光センサ1Bの面積を小さくすることができ、光センサ1Bのサイズを小さくすることができる。また、光センサ1Bのサイズが小さくなるので、光センサ1Bの製造コストを低減することができる。
Since the collector electrode C5 and the anode electrode A5 are integrated, the area of the
また、スイッチングトランジスタTa1とVCSEL11aとの接続状態に応じて、スイッチングトランジスタTa1のコレクタ電極C5以外の電極と、VCSEL11aのアノード電極A5以外の電極とが一体となっていてもよい。つまり、VCSEL11aの1つの電極は、スイッチングトランジスタTa1の1つの電極と一体となっていてもよい。 Further, depending on the connection state between the switching transistor Ta1 and the VCSEL11a, the electrodes other than the collector electrode C5 of the switching transistor Ta1 and the electrodes other than the anode electrode A5 of the VCSEL11a may be integrated. That is, one electrode of VCSEL11a may be integrated with one electrode of the switching transistor Ta1.
なお、他のVCSEL12a〜14aについても同様であり、例えば、スイッチングトランジスタTa2のコレクタ電極C6は、VCSEL12aのアノード電極A6と一体となっている。また、発光部の光出射側から見て、GaAs基板20Aの中央にVCSELが配置され、そのVCSELの周囲にスイッチングトランジスタが配置されることが好ましい。これにより、光センサ1Bに応力がかかることで、VCSELの発光特性にばらつきが発生することを低減することができる。
The same applies to the
〔実施形態4〕
図5の(a)は本発明の実施形態4に係る光センサ1Cの構成を示す回路図であり、図5の(b)は光センサ1Dの構成を示す回路図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 4]
FIG. 5A is a circuit diagram showing the configuration of the optical sensor 1C according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a circuit diagram showing the configuration of the optical sensor 1D. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description thereof will not be repeated.
光センサ1Cは、図5の(a)に示すように、光センサ1と比べて、入力端子CTRL1・CTRL2が入力端子CTRLに変更されている点、選択回路10を備えていない点、スイッチングトランジスタT5〜T7を備えている点が異なる。また、光センサ1Cは、光センサ1と比べて、選択回路10A、及び抵抗R2〜R4を備えている点が異なる。選択回路10Aは、複数の分圧抵抗R1を有している。
As shown in FIG. 5A, the optical sensor 1C has the input terminals CTRL1 and CTRL2 changed to the input terminals CTRL, the point that the
入力端子CTRLは、スイッチングトランジスタT1のベース電極B1と接続されており、分圧抵抗R1を介してスイッチングトランジスタT2・T5それぞれのベース電極B2・B5と接続されている。また、入力端子CTRLは、2つの分圧抵抗R1を介してスイッチングトランジスタT3・T6それぞれのベース電極B3・B6と接続されており、3つの分圧抵抗R1を介してスイッチングトランジスタT4・T7それぞれのベース電極B4・B7と接続されている。入力端子CTRLは、4つの分圧抵抗R1を介してグランド端子GNDと接続されている。入力端子CTRLの数は、VCSEL11〜14の数より少ない。 The input terminal CTRL is connected to the base electrode B1 of the switching transistor T1 and is connected to the base electrodes B2 and B5 of the switching transistors T2 and T5, respectively, via the voltage dividing resistor R1. Further, the input terminal CTRL is connected to the base electrodes B3 and B6 of the switching transistors T3 and T6 via two voltage dividing resistors R1, and the switching transistors T4 and T7 are connected to each of the switching transistors T4 and T7 via the three voltage dividing resistors R1. It is connected to the base electrodes B4 and B7. The input terminal CTRL is connected to the ground terminal GND via four voltage dividing resistors R1. The number of input terminals CTRL is less than the number of VCSELs 11-14.
スイッチングトランジスタT2のベース電極B2は、スイッチングトランジスタT5のベース電極B5と接続されており、スイッチングトランジスタT3のベース電極B3は、スイッチングトランジスタT6のベース電極B6と接続されている。また、スイッチングトランジスタT4のベース電極B4は、スイッチングトランジスタT7のベース電極B7と接続されている。 The base electrode B2 of the switching transistor T2 is connected to the base electrode B5 of the switching transistor T5, and the base electrode B3 of the switching transistor T3 is connected to the base electrode B6 of the switching transistor T6. Further, the base electrode B4 of the switching transistor T4 is connected to the base electrode B7 of the switching transistor T7.
スイッチングトランジスタT1〜T4それぞれのエミッタ電極E1〜E4はそれぞれ、VCSEL11〜14それぞれのアノード電極A1〜A4と接続されている。スイッチングトランジスタT1〜T4それぞれのコレクタ電極C1〜C4はそれぞれ、抵抗R2を介して電源Vccと接続されている。 The emitter electrodes E1 to E4 of the switching transistors T1 to T4 are connected to the anode electrodes A1 to A4 of the VCSEL11 to 14, respectively. The collector electrodes C1 to C4 of each of the switching transistors T1 to T4 are connected to the power supply Vcc via the resistor R2, respectively.
スイッチングトランジスタT5〜T7それぞれのエミッタ電極E5〜E7はそれぞれ、抵抗R4を介してグランド端子GNDと接続されている。スイッチングトランジスタT5〜T7それぞれのコレクタ電極C5〜C7はそれぞれ、スイッチングトランジスタT1〜T4のコレクタ電極C1〜C4それぞれと接続され、抵抗R2を介して電源Vccと接続されている。全ての分圧抵抗R1は、互いに同一の抵抗値であることが好ましい。これにより、光センサ1Cの製造時において、製造される光センサ1C毎に分圧抵抗R1の抵抗値のばらつきが生じることを低減することができる。 Each of the emitter electrodes E5 to E7 of the switching transistors T5 to T7 is connected to the ground terminal GND via a resistor R4. The collector electrodes C5 to C7 of each of the switching transistors T5 to T7 are connected to the collector electrodes C1 to C4 of the switching transistors T1 to T4, respectively, and are connected to the power supply Vcc via the resistor R2. It is preferable that all the voltage dividing resistors R1 have the same resistance value. As a result, it is possible to reduce the variation in the resistance value of the voltage dividing resistor R1 for each manufactured optical sensor 1C at the time of manufacturing the optical sensor 1C.
スイッチングトランジスタT1〜T7は、絶縁層(図示せず)を介してGaAs基板(図示せず)上に設けられ、入力端子CTRLから入力される信号によって制御される。スイッチングトランジスタT1〜T4のベース電極B1〜B4の各々の間には、分圧抵抗R1が接続されている。分圧抵抗R1は、入力端子CTRLから入力される信号の電圧を分圧する。 The switching transistors T1 to T7 are provided on a GaAs substrate (not shown) via an insulating layer (not shown) and are controlled by a signal input from the input terminal CTRL. A voltage dividing resistor R1 is connected between the base electrodes B1 to B4 of the switching transistors T1 to T4. The voltage dividing resistor R1 divides the voltage of the signal input from the input terminal CTRL.
VCSEL11〜14の各々は、GaAs基板上に設けられ、分圧された信号の電圧に応じてスイッチングトランジスタT1〜T4の各々によってONされる。VCSEL11〜13の各々は、分圧された信号の電圧に応じてスイッチングトランジスタT5〜T7の各々によってOFFされる。具体的に以下に説明する。
Each of the
例えば、入力端子CTRLから入力される信号の電圧が、スイッチングトランジスタT1〜T7の閾値電圧と同一である場合を考える。この場合、スイッチングトランジスタT1のベース電極B1には、スイッチングトランジスタT1の閾値電圧と同一の電圧が印加されるので、スイッチングトランジスタT1は、VCSEL11をONさせる。また、この場合、スイッチングトランジスタT2〜T7のベース電極B2〜B7には、スイッチングトランジスタT2〜T7の閾値電圧より小さい電圧が印加されるので、スイッチングトランジスタT2〜T7は動作しない。よって、VCSEL11のみがONの状態になり、VCSEL12〜14はOFFの状態になる。
For example, consider the case where the voltage of the signal input from the input terminal CTRL is the same as the threshold voltage of the switching transistors T1 to T7. In this case, since the same voltage as the threshold voltage of the switching transistor T1 is applied to the base electrode B1 of the switching transistor T1, the switching transistor T1 turns on the
入力端子CTRLから分圧抵抗R1を介してスイッチングトランジスタT2・T5のベース電極B2・B5に印加される電圧が、スイッチングトランジスタT1〜T7の閾値電圧と同一であるように、入力端子CTRLから入力される信号の電圧を設定する場合を考える。この場合、スイッチングトランジスタT2・T5のベース電極B2・B5には、スイッチングトランジスタT2・T5の閾値電圧と同一の電圧が印加されるので、スイッチングトランジスタT2は、VCSEL12をONさせる。
The voltage applied from the input terminal CTRL to the base electrodes B2 / B5 of the switching transistors T2 / T5 via the voltage dividing resistor R1 is input from the input terminal CTRL so as to be the same as the threshold voltage of the switching transistors T1 to T7. Consider the case of setting the voltage of a signal. In this case, since the same voltage as the threshold voltage of the switching transistors T2 and T5 is applied to the base electrodes B2 and B5 of the switching transistors T2 and T5, the switching transistor T2 turns on the
一方、スイッチングトランジスタT5は、VCSEL11をOFFさせる。また、この場合、スイッチングトランジスタT3・T4・T6・T7のベース電極B3・B4・B6・B7には、スイッチングトランジスタT3・T4・T6・T7の閾値電圧より小さい電圧が印加されるので、スイッチングトランジスタT3・T4・T6・T7は動作しない。よって、VCSEL12のみがONの状態になり、VCSEL11・13・14はOFFの状態になる。
On the other hand, the switching transistor T5 turns off
同様に、入力端子CTRLから入力される信号の電圧を上昇させていくことにより、スイッチングトランジスタT1〜T3・T5・T6を動作させてVCSEL13のみをONさせることができる。また、スイッチングトランジスタT1〜T7を動作させてVCSEL14のみをONさせることができる。
Similarly, by increasing the voltage of the signal input from the input terminal CTRL, the switching transistors T1 to T3, T5, and T6 can be operated to turn on only the
以上により、選択回路10Aは、スイッチングトランジスタT1〜T4のベース電極B1〜B4の各々の間に接続され、入力端子CTRLから入力される信号の電圧を分圧する分圧抵抗R1を有する。これにより、入力端子CTRLに入力される信号の電圧を変更することで、駆動すべきスイッチングトランジスタを選択することができる。よって、入力端子の数を減らすことができるので、光センサ1のサイズを小さくすることができ、かつ、光センサ1の製造コストを削減することができる。また、必要な駆動回路の数を減らすことができるので、光センサの製造コストを低減することができ、光センサのサイズを小さくすることができる。
As described above, the
さらに、入力端子CTRLの数を、VCSEL11〜14の数より少なくすることができる。これにより、光センサ1Cのサイズを小さくすることができ、光センサ1Cの製造コストを低減することができる。また、光センサ1と比べて、入力端子CTRLの数をさらに減らすことができる。また、VCSEL11〜14を順次駆動する、または選択して駆動することができるので、消費電力を低減することができる。
Further, the number of input terminals CTRL can be smaller than the number of VCSELs 11-14. As a result, the size of the optical sensor 1C can be reduced, and the manufacturing cost of the optical sensor 1C can be reduced. Further, the number of input terminals CTRL can be further reduced as compared with the
(変形例)
光センサ1Dは、図5の(b)に示すように、光センサ1Cと比べて、定電流回路40を備えている点が異なる。定電流回路40は、駆動端子D1及び抵抗R3を介してVCSEL11〜14のカソード電極(GaAs基板)と接続されている。定電流回路40は、駆動端子D1及び抵抗R3を介してVCSEL11〜14に駆動電流を供給する。以上により、光センサ1Dの構成により、光センサ1Aの構成による効果、及び光センサ1Cの構成による効果の両方を得ることができる。
(Modification example)
As shown in FIG. 5B, the optical sensor 1D is different from the optical sensor 1C in that it includes a constant
〔実施形態5〕
図6は、本発明の実施形態5に係る光センサ1Eの構成を示す模式図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 5]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the
光センサ1Eは、GaAs基板20B、選択回路10B、スイッチングトランジスタアレイTA、VCSELアレイVA、Si基板25A、受光信号処理回路60、VCSEL駆動回路70、受光素子アレイSA、及びレンズL1・L2を備えている。
The
GaAs基板20B上には、絶縁層を介して選択回路10B及びスイッチングトランジスタアレイTAが設けられ、GaAs基板20B上にはVCSELアレイVAが設けられている。Si基板25A上には、受光信号処理回路60、VCSEL駆動回路70、及び受光素子アレイSAが設けられている。
A
選択回路10Bは、入力端子がVCSELアレイVA内のVCSELの数より少なくなるような構造を有する。選択回路10Bの入力は、VCSEL駆動回路70と接続されている。また、選択回路10Bの出力は、スイッチングトランジスタアレイTAに設けられた複数のスイッチングトランジスタの各々と接続されている。
The
スイッチングトランジスタアレイTAの複数のスイッチングトランジスタの各々は、VCSELアレイVAの複数のVCSELの各々と一対一に対応付けられている。具体的には、スイッチングトランジスタアレイTAのスイッチングトランジスタは、対応するVCSELを制御する。 Each of the plurality of switching transistors of the switching transistor array TA is associated one-to-one with each of the plurality of VCSELs of the VCSEL array VA. Specifically, the switching transistor of the switching transistor array TA controls the corresponding VCSEL.
VCSELアレイVAには、複数のVCSELが設けられている。VCSELアレイVAの複数のVCSELは、選択回路10B、及びスイッチングトランジスタアレイTAの複数のスイッチングトランジスタを介して、VCSEL駆動回路70によってパルス駆動される。
The VCSEL array VA is provided with a plurality of VCSELs. The plurality of VCSELs of the VCSEL array VA are pulse-driven by the
受光素子アレイSAには、複数の受光素子が設けられている。受光素子アレイSAの複数の受光素子は、複数のVCSELの各々と一対一に対応付けられている。具体的には、受光素子アレイSAの受光素子は、対応するVCSELから出射された光が物体にて反射した光を検出する。受光素子アレイSAの受光素子は、例えば、SPAD(Single Photon Avalanche Diode)であり、検出した光を受光信号に変換し、受光信号を受光信号処理回路60に供給する。
The light receiving element array SA is provided with a plurality of light receiving elements. The plurality of light receiving elements of the light receiving element array SA are associated one-to-one with each of the plurality of VCSELs. Specifically, the light receiving element of the light receiving element array SA detects the light emitted from the corresponding VCSEL and reflected by the object. The light receiving element of the light receiving element array SA is, for example, a SPAD (Single Photon Avalanche Diode), which converts the detected light into a light receiving signal and supplies the light receiving signal to the light receiving
受光信号処理回路60は、受光素子アレイSAの受光素子から供給された受光信号を処理する。具体的には、受光信号処理回路60は、VCSELアレイVAのVCSELから出射された光のパルスが物体にて反射した光の位相遅れを処理することにより、光センサ1Eから物体までの距離を算出する。受光信号処理回路60は、その位相遅れを、DLL(Delay Locked Loop)回路及び/またはTDC(Time Digital Converter)回路にて処理する。
The light receiving
レンズL1・L2は、例えば、3枚のレンズから構成されるトリプレットレンズである。レンズL1は、VCSELアレイVAの複数のVCSELの光出射側に配置されており、レンズL2は、受光素子アレイSAの複数の受光素子の受光側に配置されている。レンズL1・L2は、光センサ1Eが備える支持部(図示せず)によって支持される。
The lenses L1 and L2 are, for example, triplet lenses composed of three lenses. The lens L1 is arranged on the light emitting side of the plurality of VCSELs of the VCSEL array VA, and the lens L2 is arranged on the light receiving side of the plurality of light receiving elements of the light receiving element array SA. The lenses L1 and L2 are supported by a support portion (not shown) included in the
以上により、VCSELアレイVAの複数のVCSELの光出射側に、トリプレットレンズであるレンズL1を配置し、VCSELから出射された光が物体にて反射した光を、そのVCSELに対応する受光素子が受光する。これにより、光センサ1Eと物体との距離を精度よく検出することができる。また、複数のスイッチングトランジスタの各々により複数のVCSELを制御するので、受光素子の受光効率に基づいて、物体の自動追尾を低消費電力で行うことができる。さらに、複数のVCSELの光出射側に、レンズL1を配置することで、対面にある物体及び広範囲の物体を検出することができる。
As described above, the lens L1 which is a triplet lens is arranged on the light emitting side of the plurality of VCSELs of the VCSEL array VA, and the light emitted from the VCSEL is reflected by the object and received by the light receiving element corresponding to the VCSEL. do. This makes it possible to accurately detect the distance between the
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る光センサ1、1A、1B、1C、1D、1Eは、複数のVCSEL11、12、11a、12a、13、14と、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタT1〜T4、Ta1、Ta2と、入力端子CTRL1、CTRL2、CTRLから入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路とを備える。
〔summary〕
The
上記の構成によれば、選択回路は、入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべきスイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する。また、スイッチングトランジスタは、対応するVCSELを制御する。 According to the above configuration, the selection circuit selects a switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal, and generates a signal for driving the selected switching transistor. The switching transistor also controls the corresponding VCSEL.
これにより、VCSELの数をさらに多くしても、入力端子とスイッチングトランジスタとの間に選択回路を介することにより、選択回路を介さない場合と比べて、必要な駆動回路の数を減らすことができる。よって、光センサの製造コストを低減することができ、光センサのサイズを小さくすることができる。また、駆動回路の数を減らすことができるので、複数のVCSELを安定して制御することができる。 As a result, even if the number of VCSELs is further increased, the number of required drive circuits can be reduced by interposing the selection circuit between the input terminal and the switching transistor as compared with the case where the selection circuit is not interposed. .. Therefore, the manufacturing cost of the optical sensor can be reduced, and the size of the optical sensor can be reduced. Further, since the number of drive circuits can be reduced, a plurality of VCSELs can be stably controlled.
さらに、スイッチングトランジスタによってVCSELを制御することにより、VCSELを順次発光させる、または選択して発光させることができるので、消費電力を低減することができる。 Further, by controlling the VCSEL by the switching transistor, the VCSEL can be sequentially emitted or selectively emitted, so that the power consumption can be reduced.
本発明の態様2に係る光センサ1A、1Dは、上記態様1において、前記VCSEL11〜14に駆動電流を供給する定電流回路40と、複数の前記VCSEL、複数の前記スイッチングトランジスタ、及び前記選択回路10、10Aが設けられたGaAs基板20と、前記定電流回路が設けられたSi基板25とをさらに備えてもよい。
In the
上記の構成によれば、光センサは、VCSELに駆動電流を供給する定電流回路を備えている。これにより、複数のVCSELのうち発光しているVCSELが安定した発光量を維持することができる。VCSELはダイオードで形成されており、動作電圧に応じて大幅に発光量が変化するので、定電流回路によって複数のVCSELのうち発光しているVCSELに駆動電流を供給することは効果的である。 According to the above configuration, the optical sensor includes a constant current circuit that supplies the driving current to the VCSEL. As a result, among the plurality of VCSELs, the light emitting VCSEL can maintain a stable light emission amount. Since the VCSEL is formed of a diode and the amount of light emitted changes significantly depending on the operating voltage, it is effective to supply a drive current to the VCSEL that is emitting light among a plurality of VCSELs by a constant current circuit.
また、定電流回路は、GaAs基板とは別のSi基板上に設けられる。これにより、回路規模が大きい定電流回路を、安価なSi基板上に設けることにより、高価なGaAs基板を小さくすることができるので、光センサの製造コストを低減することができる。 Further, the constant current circuit is provided on a Si substrate separate from the GaAs substrate. As a result, by providing a constant current circuit having a large circuit scale on an inexpensive Si substrate, the expensive GaAs substrate can be made smaller, so that the manufacturing cost of the optical sensor can be reduced.
本発明の態様3に係る光センサ1Bは、上記態様1または2において、前記VCSEL11a、12aの、前記スイッチングトランジスタTa1、Ta2と電気的に接続する第1部分(アノード電極A5)は、前記スイッチングトランジスタの、前記VCSELと電気的に接続する第2部分(コレクタ電極C5)と一体となることにより、前記第1部分の材料は、前記第2部分の材料と同一になってもよい。
In the
上記の構成によれば、VCSELの、スイッチングトランジスタと電気的に接続する第1部分は、スイッチングトランジスタの、VCSELと電気的に接続する第2部分と一体となることにより、第1部分の材料は、第2部分の材料と同一になる。これにより、光センサのサイズを小さくすることができる。また、光センサのサイズが小さくなるので、光センサの製造コストを低減することができる。 According to the above configuration, the first part of the VCSEL that is electrically connected to the switching transistor is integrated with the second part of the switching transistor that is electrically connected to the VCSEL, so that the material of the first part is , It becomes the same as the material of the second part. This makes it possible to reduce the size of the optical sensor. Moreover, since the size of the optical sensor is reduced, the manufacturing cost of the optical sensor can be reduced.
本発明の態様4に係る光センサ1C、1Dは、上記態様1から3のいずれかにおいて、前記選択回路10Aは、複数の前記スイッチングトランジスタT1〜T4の各々の間に接続され、かつ、前記信号の電圧を分圧する分圧抵抗R1を有してもよい。
In the optical sensors 1C and 1D according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the
上記の構成によれば、選択回路は、複数のスイッチングトランジスタの各々の間に接続され、かつ、信号の電圧を分圧する分圧抵抗を有する。複数のスイッチングトランジスタの各々の間に分圧抵抗R1を接続することにより、複数のスイッチングトランジスタの各々に異なる電圧を印加することができる。これにより、入力端子に入力される信号の電圧を変更することで、駆動すべきスイッチングトランジスタを選択することができる。よって、入力端子の数を減らすことができるので、光センサ1のサイズを小さくすることができ、かつ、光センサ1の製造コストを削減することができる。また、必要な駆動回路の数を減らすことができるので、光センサの製造コストを低減することができ、光センサのサイズを小さくすることができる。
According to the above configuration, the selection circuit is connected between each of the plurality of switching transistors and has a voltage dividing resistor that divides the voltage of the signal. By connecting the voltage dividing resistor R1 between each of the plurality of switching transistors, different voltages can be applied to each of the plurality of switching transistors. As a result, the switching transistor to be driven can be selected by changing the voltage of the signal input to the input terminal. Therefore, since the number of input terminals can be reduced, the size of the
本発明の態様5に係る光センサ1Eは、上記態様1から4のいずれかにおいて、複数の前記VCSELの光出射側に配置されるレンズL1と、複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられている複数の受光素子とをさらに備え、前記受光素子は、対応する前記VCSELから出射された光が物体にて反射した光を検出してもよい。
In any one of the
上記の構成によれば、レンズは、複数のVCSELの光出射側に配置される。これにより、対面にある物体及び広範囲の物体を検出することができる。 According to the above configuration, the lens is arranged on the light emitting side of the plurality of VCSELs. This makes it possible to detect an object facing each other and a wide range of objects.
本発明の態様6に係る電子機器は、上記態様1から5のいずれかにおいて、前記光センサを用いてもよい。
The electronic device according to the sixth aspect of the present invention may use the optical sensor in any one of the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Further, by combining the technical means disclosed in each embodiment, new technical features can be formed.
1、1A、1B、1C、1D、1E 光センサ
10、10A、10B 選択回路
11〜14、11a〜14a VCSEL
20、20A、20B GaAs基板
25、25A Si基板
31〜34 発光部
40 定電流回路
50 受光部
60 受光信号処理回路
70 VCSEL駆動回路
110、120、130、140 ANDゲート
150、160、170、180 NOTゲート
A1〜A6 アノード電極
B1〜B7 ベース電極
C1〜C7 コレクタ電極
CTRL1、CTRL2、CTRL 入力端子
D1 駆動端子
E1〜E7 エミッタ電極
I1 絶縁層
K1〜K4 カソード電極
L1、L2 レンズ
R1 分圧抵抗
R2〜R4 抵抗
T1〜T7、Ta1〜Ta4 スイッチングトランジスタ
Vcc 電源
w1〜w3 ワイヤー
1,1A, 1B, 1C, 1D,
20, 20A,
Claims (7)
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、
入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路とを備え、
前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続し、
前記VCSELの、前記スイッチングトランジスタと電気的に接続する第1部分は、前記スイッチングトランジスタの、前記VCSELと電気的に接続する第2部分と一体となることにより、
前記第1部分の材料は、前記第2部分の材料と同一になることを特徴とする光センサ。 With multiple VCSELs,
A plurality of switching transistors that are one-to-one associated with each of the plurality of VCSELs and control the corresponding VCSEL.
A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal and generates a signal for driving the selected switching transistor is provided.
The selection circuit is connected to a smaller number of input terminals than the number of VCSELs.
The first portion of the VCSEL that is electrically connected to the switching transistor is integrated with the second portion of the switching transistor that is electrically connected to the VCSEL.
An optical sensor characterized in that the material of the first portion is the same as the material of the second portion.
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、
入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路と、
前記VCSELに駆動電流を供給する定電流回路と、
複数の前記VCSEL、複数の前記スイッチングトランジスタ、及び前記選択回路が設けられたGaAs基板と、
前記定電流回路が設けられたSi基板と、を備え、
前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続することを特徴とする光センサ。 With multiple VCSELs,
A plurality of switching transistors that are one-to-one associated with each of the plurality of VCSELs and control the corresponding VCSEL.
A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal and generates a signal for driving the selected switching transistor.
A constant current circuit that supplies the drive current to the VCSEL,
A plurality of the VCSELs, a plurality of the switching transistors, and a GaAs substrate provided with the selection circuit.
A Si substrate provided with the constant current circuit and
The selection circuit is an optical sensor characterized in that it is connected to a number of input terminals smaller than the number of VCSELs.
前記第1部分の材料は、前記第2部分の材料と同一になることを特徴とする請求項2に記載の光センサ。 The first portion of the VCSEL that is electrically connected to the switching transistor is integrated with the second portion of the switching transistor that is electrically connected to the VCSEL.
The material of the first portion, the light sensor according to claim 2, characterized in that the same material of the second portion.
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、
入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路とを備え、
前記選択回路は、複数の前記スイッチングトランジスタの各々の間に接続され、かつ、前記信号の電圧を分圧する分圧抵抗を有することを特徴とする光センサ。 With multiple VCSELs,
A plurality of switching transistors that are one-to-one associated with each of the plurality of VCSELs and control the corresponding VCSEL.
A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal and generates a signal for driving the selected switching transistor is provided.
The selection circuit is an optical sensor connected between each of the plurality of switching transistors and having a voltage dividing resistor for dividing the voltage of the signal.
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられている複数の受光素子とをさらに備え、
前記受光素子は、対応する前記VCSELから出射された光が物体にて反射した光を検出することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光センサ。 A plurality of lenses arranged on the light emitting side of the VCSEL, and
Further, each of the plurality of VCSELs is further provided with a plurality of light receiving elements associated with each other on a one-to-one basis.
The optical sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the light receiving element detects light emitted from the corresponding VCSEL and reflected by an object.
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられ、対応する前記VCSELを制御する、複数のスイッチングトランジスタと、A plurality of switching transistors that are one-to-one associated with each of the plurality of VCSELs and control the corresponding VCSEL.
入力端子から入力される信号に基づき、駆動すべき前記スイッチングトランジスタを選択し、かつ、選択された当該スイッチングトランジスタを駆動するための信号を生成する選択回路と、A selection circuit that selects the switching transistor to be driven based on the signal input from the input terminal and generates a signal for driving the selected switching transistor.
複数の前記VCSELの光出射側に配置されるレンズと、A plurality of lenses arranged on the light emitting side of the VCSEL, and
複数の前記VCSELの各々と一対一に対応付けられている複数の受光素子と、を備え、It comprises a plurality of light receiving elements that are one-to-one associated with each of the plurality of VCSELs.
前記選択回路は、前記VCSELの数よりも少ない数の前記入力端子と接続し、The selection circuit is connected to a smaller number of input terminals than the number of VCSELs.
前記受光素子は、対応する前記VCSELから出射された光が物体にて反射した光を検出することを特徴とする光センサ。The light receiving element is an optical sensor characterized in that the light emitted from the corresponding VCSEL detects the light reflected by an object.
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