[實用新型]用于控制照明源的驅動電流的裝置

有效

• 申請號: 201720747160.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN207134606U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: J·K·莫雷
• 申請（專利權）人: 意法半導體（R&D）有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/042
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

一些實施例涉及一種裝置，并且具體地而非排他性地涉及一種具有光敏器件陣列的裝置。

背景技術

單光子雪崩二極管(SPAD)飛行時間傳感器通常包括單光子雪崩二極管陣列以及采用垂直空腔表面發射激光器(VCSEL)形式的照明源。由驅動器電路為垂直空腔表面發射激光器提供電流，該驅動器電路通常被配置為能夠控制經過激光器的電流，以便產生脈沖或其他波形輸出。

通常，垂直空腔表面發射激光器具有閾值電流，高于該閾值電流則激光器能夠發光(并且類似地，低于該閾值電流則激光器不能發出任何東西)。

然而，此閾值電流水平不能很好地被限定并且可能基于許多變量(諸如溫度和工藝變化)而顯著變化。

實用新型內容

本實用新型的實施例旨在提供至少部分地解決上述技術問題的用于控制照明源的驅動電流的裝置。

根據一些實施例，提供了一種用于控制照明源的驅動電流的裝置，包括：照明源，照明源被配置成用于當被以大于閾值電流的電流驅動時發光；驅動器電路，驅動器電路被配置成用于以可控電流驅動照明源，驅動器電路至少由第一輸入值控制；至少一個照明檢測器，照明檢測器被配置成用于檢測由照明源發射的光，其中，照明檢測器捕獲具有時變波形的光強的直方圖；以及監測電路系統，監測電路系統被配置成用于接收來自照明檢測器的輸出并且基于直方圖的至少一個參數值提供第一輸入值。

在一些實施例中，監測電路系統包括：環境補償器，環境補償器被配置成用于接收來自至少一個照明檢測器的輸出，從參考信號中移除任何環境分量，并且輸出經環境補償的值；參數確定器，參數確定器被配置成用于基于經環境補償的值確定待比較的至少一個參數值，其中，至少一個參數值是最小倉值和平均倉值中的一個；參數比較器，參數比較器被配置成用于將至少一個參數值與至少一個閾值進行比較；以及偏移發生器，偏移發生器被配置成用于基于來自參數比較器的輸出控制驅動器電路以提供可控電流。

在一些實施例中，參數確定器被配置成用于從至少一個照明檢測器中選擇經環境補償的最小強度值。

在一些實施例中，參數比較器被配置成用于比較經環境補償的最小強度值與第一閾值，并且其中，偏移發生器被配置成用于在經環境補償的最小強度值接近或低于第一閾值的情況下控制驅動器電路增大可控電流。

在一些實施例中，第一閾值為零。

在一些實施例中，參數比較器被配置成用于將經環境補償的最小強度值與第二閾值進行比較，并且其中，偏移發生器被配置成用于在經環境補償的最小強度值接近或高于第二閾值的情況下控制驅動器電路減小可控電流。

在一些實施例中，第二閾值高于零。

在一些實施例中，參數確定器被配置成用于基于對經環境補償的值的時間序列進行的傅里葉分析來確定基本頻率信號強度與諧波頻率信號強度的比率。

在一些實施例中，參數比較器被配置成用于對基本頻率信號強度與諧波頻率信號強度的比率與第一閾值進行比較，并且其中，偏移發生器被配置成用于在基本頻率信號強度與諧波頻率信號強度的比率接近或低于第一閾值的情況下控制驅動器電路增大可控電流。

在一些實施例中，參數確定器被配置成用于基于對經環境補償的值的時間序列進行的傅里葉分析來確定基本頻率信號強度與零或dc頻率信號強度的比率。

在一些實施例中，參數比較器被配置成用于對基本頻率信號強度與零或dc頻率信號強度的比率與第二閾值進行比較，并且其中，偏移發生器被配置成用于在基本頻率信號強度與零或dc頻率信號強度的比率接近或高于第二閾值的情況下控制驅動器電路減小可控電流。

在一些實施例中，監測電路系統被配置成用于提供以下各項中的至少一項：第一輸入值，以便對以脈沖模式操作的照明源進行預偏置，從而使得在脈沖啟動之前用基本上在閾值電流上的電流驅動照明源；以及第一輸入值，以便對以時變波模式操作的照明源進行預偏置，從而使得照明源針對可控電流的任何增大進行基本上線性的響應。

在一些實施例中，照明源是以下各項中的至少一項：垂直空腔表面發射激光器；以及發光二極管。

在一些實施例中，裝置是基于單光子雪崩二極管的距離檢測傳感器，其中，照明檢測器包括以下各項中的至少一項：單光子雪崩二極管返回陣列；以及單光子雪崩二極管參考陣列。

本實用新型的實施例可以實施和配置飛行時間傳感器模塊以及驅動電流偏移，以便嘗試設置偏移，從而使得該偏移與獨立于垂直空腔表面發射激光器(VCSEL)的工藝參數或操作參數的VCSEL閾值電流要求相匹配。

附圖說明