发光装置(200)包括：光源(202)；开关元件(204，300)，其具有输入电容并且被配置成根据对输入电容的充电来控制到光源(202)的电流流动；电压控制元件(208，500)，其与开关元件(204，300)和电压供应节点(212)耦接，电压控制元件(208，500)具有第二电容，电压控制元件(208，500)和开关元件(204，300)形成电容分压器；以及驱动元件(210，400)，其被配置成在电压供应节点(212)处提供比开关元件(204，300)的最大可允许输入电压大的驱动电压，其中，输入电容与第二电容之间的关系同驱动电压与最大可允许输入电压之间的关系一致。可允许输入电压之间的关系一致。可允许输入电压之间的关系一致。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光装置
[0001]各个方面涉及发光装置，并且各个方面涉及包括发光装置的LIDAR(“光检测和测距”)系统。
[0002]光检测和测距是一种感测技术，例如用于自动驾驶领域，以用于提供关于自动或部分自动车辆周围的详细信息。LIDAR光用于扫描场景并确定其中存在的对象的特性(例如，位置、速度、运动方向等)。在LIDAR系统中，场景的扫描可以使用具有陡峭上升沿的窄光脉冲来执行，例如使用窄激光脉冲(例如，使用脉冲宽度约为10ns的类正弦半波激光脉冲)。
[0003]各个方面涉及用于生成窄光脉冲的发光装置的简单且成本有效的配置。各个方面涉及能够在不必依赖复杂和/或昂贵的驱动电路的情况下快速驱动光源的驱动布置。驱动布置可以包括开关元件，该开关元件通过取决于对开关元件的输入电容的充电而在导通状态与非导通状态之间切换来控制到光源的电流流动。驱动布置可以适于提供输入电容的快速充电，以实现对电流流动的快速控制，例如将电流脉冲快速传送至光源。在一些方面，驱动布置可以被适配成使得开关元件可以接收用于对输入电容进行充电的高电流(说明性地，高电荷量)，而不会损坏开关元件。在一些方面，驱动布置可以适于以比开关元件的最大可允许输入电压更大的驱动电压进行操作。驱动布置可以被配置成使得(高)驱动电压提供开关元件的输入电容的快速充电(说明性地，电流流动的快速切换)，而不会损坏开关元件或引起开关元件的故障。说明性地，驱动布置可以使得能够向用于发射窄光脉冲的光源提供窄电流脉冲。在一些方面，驱动布置可以被配置成使得能够对用于驱动光源的电荷存储元件进行快速放电。
[0004]在各个方面，发光装置可以包括：光源；具有与其相关联的输入电容的开关元件，该开关元件被配置成根据对输入电容的充电来控制到光源的电流流动；电压控制元件，其与开关元件和电压供应节点耦接，电压控制元件具有与其相关联的第二电容，其中，电压控制元件和开关元件的输入彼此耦接，使得电压控制元件和开关元件的输入形成电容分压器；以及驱动元件，其被配置成在电压供应节点处提供驱动电压，该驱动电压大于开关元件的最大可允许输入电压，并且其中，输入电容与第二电容之间的关系同驱动电压与最大可允许输入电压之间的关系一致。
[0005]在各个方面，发光装置可以包括：光源；包括输入节点的开关元件，该开关元件被配置成根据在输入节点处提供的输入电压来控制到光源的电流流动；电压控制元件，其与电压供应节点和输入节点耦接；以及驱动元件，其被配置成在电压供应节点处提供驱动电压，该驱动电压大于开关元件的最大可允许输入电压，其中，电压控制元件和输入节点彼此耦接，使得在输入节点处提供第一部分的驱动电压作为输入电压，并且第二部分的驱动电压在电压控制元件的两端降低，其中，第一部分与第二部分之间的关系同驱动电压与最大可允许输入电压之间的关系一致。
[0006]在各个方面，发光装置可以包括：光源；具有与其相关联的栅极电容的半导体晶体管，该半导体晶体管被配置成根据对栅极电容的充电来控制到光源的电流流动；无源网络，其与半导体晶体管和电压供应节点耦接，其中，无源网络和半导体晶体管彼此耦接以形成电容分压器，其中，无源网络包括具有第二电容的电容器；以及高侧驱动器，其被配置成在
电压供应节点处提供驱动电压，该驱动电压大于半导体晶体管的最大可允许栅极
‑
源极电压，并且其中，栅极电容与第二电容之间的关系同驱动电压与最大可允许栅极
‑
源极电压之间的关系一致。
[0007]在各个方面，用于驱动光源的驱动布置可以包括：开关元件，其包括第二控制节点、第三控制节点以及第一控制节点，以控制第二控制节点和第三控制节点的电行为；电压控制元件，其在第一控制节点处与电压供应节点和开关元件耦接，其中，电压控制元件和开关元件彼此耦接，使得电压控制元件和开关元件形成电容分压器；以及驱动元件，其被配置成在电压供应节点处提供驱动电压，该驱动电压大于开关元件的最大可允许输入电压，并且其中，与电压控制元件相关联的电容和与开关元件相关联的电容之间的关系同驱动电压与最大可允许输入电压之间的关系一致。
[0008]各个方面可以涉及包括本文所描述的发光装置的LIDAR系统。由发光装置实现的窄光脉冲的发射可以允许增加LIDAR系统的检测范围。LIDAR系统可以是例如车辆或智能农业或室内监测系统的一部分。
[0009]在附图中，在不同的视图中，相似的附图标记通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本文公开的原理上。在以下描述中，参照以下附图描述了本文公开的各个方面，在附图中：
[0010]图1A示意性地示出了根据各个方面的发光装置；
[0011]图1B示意性地示出了根据各个方面的半导体晶体管的驱动脉冲；
[0012]图1C示意性地示出了根据各个方面的发光装置；
[0013]图1D示意性地示出了根据各个方面的半导体晶体管的驱动脉冲；
[0014]图1E示意性地示出了根据各个方面的发光装置；
[0015]图1F和图1G各自示意性地示出了根据各个方面的半导体晶体管的驱动脉冲；
[0016]图2示意性地示出了根据各个方面的发光装置；
[0017]图3示意性地示出了根据各个方面的开关元件；
[0018]图4示意性地示出了根据各个方面的驱动元件；
[0019]图5A、图5B和图5C各自示意性地示出了根据各个方面的电压控制元件；
[0020]图6A和图6B各自示意性地示出了根据各个方面的发光装置；以及
[0021]图7A和图7B各自示意性地示出了根据各个方面的半导体晶体管的驱动脉冲。
[0022]下面的详细描述参照附图，附图通过说明的方式示出了本文中公开的特定细节和方面可以实践。对这些方面进行了充分的详细描述，以使得本领域技术人员能够实践公开的实现方式。在不脱离所公开的实现方式的范围的情况下，可以利用其他方面，并且可以进行结构、逻辑和电气改变。各个方面不一定是相互排斥的，因为一些方面可以与一个或更多个其他方面组合以形成新的方面。结合方法描述各个方面，以及结合装置(例如，发光装置或开关布置)描述各个方面。然而，理解的是，结合方法描述的方面可以类似地应用于装置，反之亦然。
[0023]术语“耦接”在本文中可以针对节点、端子、集成电路元件等使用以意指电耦接，其可以包括直接耦接或间接耦接，其中，间接耦接可以仅包括电流路径中不影响所描述的电路或装置的基本功能的附加结构。
[0024]在激光雷达(LIDAR)系统中，可以通过经由一个或更多个激光二极管驱动相应的
脉冲电流(例如，具有160A的峰值幅度的类正弦半波电流脉冲)来生成激光脉冲。然而，窄激光脉冲的生成存在着各种挑战，如以下关于图1A至图1G进一步详细描述的。
[0025]图1A、图1C和图1E各自示意性地示出了在LIDAR系统中使用的相应发光装置100a、100b、100c。每个发光装置100a、100b、100c可以包括一个或更多个激光二极管102，例如在图1A、图1C和图1E本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发光装置(200)，包括：光源(202)；开关元件(204，300)，具有与其相关联的输入电容，所述开关元件(204，300)被配置成根据对所述输入电容的充电来控制到所述光源(202)的电流流动；电压控制元件(208，500)，其与所述开关元件(204，300)和电压供应节点(212)耦接，所述电压控制元件(208，500)具有与其相关联的第二电容，其中，所述电压控制元件(208，500)和所述开关元件(204，300)的输入(206
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1，302
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1)彼此耦接，使得所述电压控制元件(208，500)和所述开关元件(204，300)的输入(206
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1，302
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1)形成电容分压器；以及驱动元件(210，400)，其被配置成在所述电压供应节点(212)处提供驱动电压，所述驱动电压大于所述开关元件(204，300)的最大可允许输入电压，并且其中，所述输入电容与所述第二电容之间的关系同所述驱动电压与所述最大可允许输入电压之间的关系一致。2.根据权利要求1所述的发光装置(200)，其中，所述开关元件(204，300)的输入(206
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1，302
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1)和所述电压控制元件(208，500)彼此耦接，使得在所述开关元件(204，300)的输入(206
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1，302
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1)处提供第一部分的所述驱动电压，并且第二部分的所述驱动电压在所述电压控制元件(208，500)的两端降低，其中，所述第一部分与所述第二部分之间的关系同所述输入电容与所述第二电容之间的关系一致。3.根据权利要求1或2所述的发光装置(200)，其中，所述输入电容与所述第二电容的比率与由所述驱动元件(210，400)在所述电压供应节点(212)处提供的驱动电压与所述开关元件(204，300)的最大可允许输入电压的比率成比例。4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置(200)，其中，所述驱动元件(210，400)被配置成在所述供应节点处提供比所述开关元件(204，300)的最大可允许输入电压大至少1.5倍的驱动电压。5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置(200)，其中，所述驱动电压的绝对值在从5V至25V的范围内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(200)，其中，所述开关元件(204，300)包括半导体晶体管。7.根据权利要求6所述的发光装置(200)，其中，所述开关元件(204，300)的输入(206
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1)是栅极节点，并且其中，所述开关元件(204，300)的输入电容是所述半导体晶体管的栅极电容。8.根据权利要求6或7所述的发光装置(200)，其中，所述开关元件(204，300)的最大可允许输入电压是所述半导体晶体管的最大可允许栅极
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源极电...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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