[發明專利]正弦光學發射方法以及相應電路

有效

• 申請號: 201710365044.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108206450B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: X·布蘭卡;N·莫內克萊
• 申請（專利權）人: 意法半導體(ALPS)有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

一種光學發射電路包括分布在N組內的M個光源的陣列，其中，N小于M。控制器被配置成用于生成N個周期性方波控制信號，所述周期性方波控制信號連續地相互相移pi/N并且全部都具有相同的周期，并且用于使用所述控制信號來循環地激活/去激活所述N組的所有光源。所述光學發射電路被配置以使得：當相應控制信號處于其第一狀態時對每組進行激活，并且當所述相應控制信號處于其第二狀態時對每組進行去激活。選擇每組中的光源數量以及所述組在所述激活/去激活序列中的順序以生成具有正弦地逐步變化的幅度的光學信號。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年12月16日提交的法國專利申請號1662640的優先權，該申請在本文中通過引用合并于此。

技術領域

本發明的實現方式和實施例涉及一種正弦光學發射方法及其相應電路。

背景技術

舉例來說，光學發射電路可以被結合到電子設備(如平板計算機或者蜂窩移動電話)中，以用于基于間接飛行時間(iToF)或者光保真(LiFi)的應用。

一般地，能夠應用間接飛行時間原理的光學發射電路采用方波形式向場景發射光脈沖(例如紅外光輻射)。該場景的二維或者三維元素將這些光脈沖反射到該電路的傳感器，該傳感器包括檢測像素陣列。通過傳感器測量光脈沖的在這些脈沖的發射和接收之間的相移以間接地確定這些脈沖的飛行時間以及場景的元素與電路之間的距離，從而在針對等效“直接飛行時間”傳感器保留合理精度時有利地允許該電路的體積和價格下降。

但是，有必要對正弦光學信號執行這樣的相移測量，因為有利的是，這比對方波信號更簡單。

發明內容

本發明的實現方式和實施例(特別是實施例)涉及電子電路和光學發射電路，如配備有用于發射正弦光學信號的垂直腔面發射激光二極管(VCSEL)的電路。

因此，根據一種實現方式和實施例，低復雜度技術方案可以被提供用于引導正弦光學發射電路(包括激光二極管)發射光學信號，該光學信號的頻率的可能范圍高達500MHz，平均功率可能高達十瓦。

根據一個方面，提出了一種用于控制M個光源的陣列的方法。這M個光源分布在N組中，其中，N小于M。這種方法包括：使用N個周期性方波控制信號進行對這N組的所有光源的對應并且順序的激活/去激活循環，這些周期性方波控制信號連續地相互相移pi/N，并且全部具有相同周期。每個控制信號擁有第一狀態、第二狀態、相同的周期、以及為1/2的占空比。當相應控制信號處于其第一狀態時，對每組進行激活，并且當該控制信號處于其第二狀態時，對每組進行去激活。選擇每組中的光源數量以及這些組在該激活/去激活序列中的順序以生成具有正弦地逐步變化的幅度的光學信號。

舉例來說，這N個控制信號可以有利地從參考信號中生成，而不必具有與控制信號相同的周期。根據參考電流與該參考信號的占空比的乘積來調節流經這N組的所有光源的總電流。

這樣的方法有利地允許基于方波參考信號以高頻率和高平均功率發射正弦幅度的光學信號。

并且，這里，這N個控制信號被配置成具有1/2的占空比，以確保正弦光學信號的對稱性。

優選地但非限定性地，每個激活/去激活序列循環以初始數量組的激活開始，初始數量組一起包含該激光二極管陣列的等于參考信號的占空比的激光二極管百分比。

有利地，對各個相應光源組的順序并且周期性的激活/去激活引起由光源陣列生成的光脈沖的總光強度的變化。這個總光強度內的變化直接地涉及流經這N組的所有光源的總電流的變化。如將要在描述中進一步看到的，當總電流的變化具有正弦信號的形狀時，總光強度生成具有正弦地逐步變化的幅度的光學信號。當陣列的所有M個光源同時被激活時，這個光學信號達到最大幅度。然后，此時，總電流的幅度等于參考電流的幅度。

該陣列的光源可以有利地是垂直腔面發射激光二極管。