[發明專利]可調范圍驅動系統及其驅動方法和應用

有效

• 申請號: 201810130898.2
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN110137793B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 馬亞飛;周炳;黃繼輝;胡增新
• 申請（專利權）人: 舜宇光學（浙江）研究院有限公司
• 主分類號: H01S3/09
• 分類號: H01S3/09;H01S5/042
• 代理公司: 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 羅京;孟湘明

本發明公開了一可調范圍驅動系統及其驅動方法和應用，其中該可調范圍驅動系統用于驅動一激光器，以使該激光器正常工作以發射激光。該可調范圍驅動系統包括一供電單元、一調流單元以及一控制單元。該供電單元適于與該激光器可通電地連接，用于通過該供電單元為該激光器提供一工作電壓。該調流單元適于與該激光器可通電地連接，用于通過該調流單元為該激光器提供一可調范圍的工作電流。該控制單元與該調流單元可通電地連接，其中該控制單元能控制該調流單元，以調節該調流單元所提供的該工作電流，使得該可調范圍驅動系統能提供可調范圍的工作電流，以滿足該激光器的工作需要。

技術領域

本發明涉及一結構光技術領域，更具體地涉及一可調范圍驅動系統及其驅動方法和應用。

背景技術

光學一直是科技創新的重頭戲，雖然智能終端(諸如智能手機、Ipad、筆記本等等)的攝像頭經歷了2D時代像素和個數的倍增，但是該智能終端攝像頭的光學生機一直停留在像素、感光等二維層面。隨著3D成像技術的快速發展，使得3D成像能在二維的基礎上，實現像素景深的疊加，能夠獲取2D平面成像所丟失的物理世界中的第三維信息(尺寸和距離等幾何數據)，以生成一深度圖像，用于識別視野內空間每個點位的三維坐標信息，從而得到空間的3D數據并能夠復原完整的三維世界并實現各種智能的三維定位。換句話說，深度圖像作為一種全新的圖像模式開始進入人們的視野。不同于傳統的彩色圖像，深度圖像的像素值表示場景中物體到相機的距離，因而能反映場景的三維結構信息。然而，雖然深度圖像在人臉識別、虹膜識別、手勢控制、機器視覺、三維美顏、三維建模、三維場景還原、環境學習和/或動作追蹤等領域有著更為廣泛的應用前景，但是這些應用都需要高質量的深度圖像作為輸入。

目前，獲取深度圖像主要有三種方案：結構光、TOF時間光以及雙目立體成像。由于結構光方案技術成熟，功耗低，平面信息分辨率高等優點，因此結構光設備被大量應用于游戲體感交互、工業機器視覺檢測、人臉識別、虹膜識別、手勢控制、三維場景還原、環境學習和/或動作追蹤等領域。通常地，結構光設備必須包括投射器和接收器，并且該投射器作為結構光設備的核心組件，用于提供空間編碼功能，而激光器又是該投射器的主動光源，使得該激光器的發光強度和穩定性將直接影響該投射器工作，進而會對該結構光設備所獲取的深度圖像的精度帶來嚴重干擾。

然而，由于針對不同的應用場景，激光器的工作電流波動較大(通常在200mA至2A之間)，并且不同類型或型號的激光器所需要的工作電流也各不一樣，所以需要為激光器配置相應的驅動裝置，用于為該激光器提供相應的工作電壓和工作電流，以驅動該激光器正常工作，因此對激光器的驅動裝置提出了很大挑戰。然而，為了確保激光器的發光強度和穩定性滿足需要，傳統的驅動裝置都是針對固定場景和固定器件下的設計，不能根據應用需要的變化而隨時改變該驅動裝置所提供的工作電流的大小，因此該傳統的驅動裝置很難適應快速變化的應用需求。

舉例地，對于近距離的應用場景，比如人臉識別等，激光器的發光強度不需要太強，并且所發出的激光的照射距離也比較短，此時激光器就需要較小的工作電流，因此該驅動裝置需要提供較小的工作電流；而對于遠距離的應用場景，比如三維場景還原或工業機器視覺檢測等，激光器就需要有足夠的發光強度，并且所發出的激光的照射距離也比較遠，此時激光器就需要較大的工作電流，因此該驅動裝置就需要提供較大的工作電流。然而，每個傳統的驅動裝置僅能提供一種具體的工作電流，用于驅動相應的激光器，而想要改變該傳統的驅動裝置所提供的工作電流的大小，就需要更換該傳統的驅動裝置中的某些電子器件(比如基準源)，這種做法明顯比較復雜和麻煩，而且還需要拆解整個結構光設備，甚至需要對投射器進行拆解，從而極大地增加了調整工作電流的難度。