[發(fā)明專利]具有使用短脈沖和長脈沖的多模式操作的光學測距系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880090295.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN112105944A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大衛(wèi)·史督帕;史蒂芬·比爾;米格爾·布魯諾·維羅·帕諾斯
• 申請（專利權(quán)）人: ams傳感器新加坡私人有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/484;G01S17/08;G01S17/10
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強

1.一種裝置，包括：

飛行時間(TOF)傳感器系統(tǒng)，包括：

照明器，可操作以向所述裝置外部的物體發(fā)射光脈沖，其中所述照明器可操作在第一模式和第二模式中，在所述第一模式中，所述照明器發(fā)射具有第一寬度的脈沖，在所述第二模式中，所述照明器發(fā)射具有比所述第一寬度長的第二寬度的脈沖；以及

光電檢測器，可操作以檢測由所述照明器產(chǎn)生并由所述物體反射回所述裝置的光；

所述裝置進一步包括電子控制設(shè)備，所述電子控制設(shè)備可操作以控制由所述照明器發(fā)射的光并可操作以基于由所述照明器發(fā)射一個或多個所述脈沖和由所述光電檢測器檢測所反射的光之間經(jīng)過的時間來估計到所述物體的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中當如果到所述物體的距離在第一距離測量范圍內(nèi)，則所述照明器操作在所述第一模式中時，所述電子控制設(shè)備可操作以基于來自所述光電檢測器的信號來估計到所述物體的所述距離，并且其中當如果到所述物體的距離在不同于所述第一距離測量范圍的第二距離測量范圍內(nèi)，則所述照明器操作在所述第二模式中時，所述電子控制設(shè)備可操作以基于來自所述光電檢測器的信號來估計到所述物體的所述距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述照明器包括多個垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述VCSEL的第一子集可操作以發(fā)射具有所述第一寬度的所述光脈沖，并且其中所述VCSEL的第二子集可操作以發(fā)射具有所述第二寬度的所述光脈沖。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中在所述第二子集中具有大于所述第一子集中的VCSEL的數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第一子集中的所述VCSEL是與所述第二子集中的所述VCSEL不同的類型，并且其中所述第一子集的所述VCSEL和所述第二子集的所述VCSEL在同一單芯片中。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項所述的裝置，其中所述電子控制設(shè)備可操作以交替地一次激活所述VCSEL的子集中的一個。

8.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項所述的裝置，其中所述VCSEL的第三子集可操作以發(fā)射具有不同于所述第一寬度和所述第二寬度的第三寬度的光脈沖，其中所述照明器可操作在第三模式中，在所述第三模式中，VCSEL的所述第三子集發(fā)射具有第三寬度的脈沖，并且其中當如果到所述物體的距離在不同于所述第一距離測量范圍和所述第二距離測量范圍的第三距離測量范圍內(nèi)，則所述照明器操作在所述第三模式中時，所述電子控制設(shè)備可操作以當基于來自所述光電檢測器的信號來估計到所述物體的所述距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的裝置，其中所述照明器可操作在第一模式中以發(fā)射具有小于100psec的寬度的脈沖，并且可操作在第二模式中以發(fā)射具有大于100psec的寬度的脈沖。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的裝置，其中所述照明器可操作在第一模式中以發(fā)射具有第一光功率水平的脈沖，并且其中所述照明器可操作在第二模式中以發(fā)射具有大于所述第一光功率水平的第二光功率水平的脈沖。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述照明器可操作在第一模式中以發(fā)射具有小于100mW的功率的脈沖，并且其中所述照明器可操作在第二模式中以發(fā)射具有大于100mW的功率的脈沖。