[發(fā)明專利]激光安全電路及激光安全設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911401696.8
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN113126067A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐瑋;趙子昂
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/10;G01J1/46
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng);李稷芳

本申請?zhí)峁┮环N激光安全電路，包括光敏二極管、電阻、第一電容、第二電容和感光芯片，感光芯片設(shè)有參考電壓端口及模數(shù)轉(zhuǎn)換器；光敏二極管用于監(jiān)控發(fā)射模塊的發(fā)射腔內(nèi)的光線的強(qiáng)度變化，并根據(jù)光線的強(qiáng)度變化通過對應(yīng)大小的電流信號；對應(yīng)大小的電流信號通過電阻而轉(zhuǎn)化為對應(yīng)大小的電壓信號；第二電容用于與第一電容配合而過濾電壓信號中的低頻信號和直流信號；參考電壓端口用于提供參考電壓信號給第二電容；模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于檢測第二電容的參考電壓信號和過濾后的電壓信號。本申請的激光安全電路解決了現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)境光照射PD產(chǎn)生的微電流和PD工作時(shí)的暗電流會被ADC檢測，從而干擾到對發(fā)射模組異常狀態(tài)的判斷，易造成漏檢測和誤檢測的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光安全電路及激光安全設(shè)備。

背景技術(shù)

3D(Three Dimensional)成像模組包括發(fā)射模組及接收模組，通過發(fā)射模組向待測對象發(fā)射經(jīng)調(diào)制的光線，接收模組接收待測對象的表面反射回的光線，從而使得應(yīng)用3D成像模組的電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)獲取及顯示待測對象的深度信息的功能。

發(fā)射模組中，激光發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)光擴(kuò)散元件擴(kuò)散后可形成高均勻度、指向性好的面光源，廣泛應(yīng)用于TOF(Time of flight，飛行時(shí)間)模組中，以實(shí)現(xiàn)3D深度測量。但因激光發(fā)射器發(fā)射角度小，當(dāng)發(fā)射模組出現(xiàn)異常如位于激光發(fā)射器上方的光擴(kuò)散元件脫落時(shí)，發(fā)射能量集中在小角度內(nèi)，對待測對象的眼睛和皮膚存在潛在的安全危害。出于對待測對象的保護(hù)和對激光安全的嚴(yán)格要求，會在靠近激光發(fā)射器的位置設(shè)置PD(Photo diode，光敏二極管)，而PD往往會位于激光安全電路中以根據(jù)PD感測的能量來判斷發(fā)射模組是否出現(xiàn)異常。

在激光安全電路中，PD會接收來自激光發(fā)射器、外界環(huán)境的部分光線強(qiáng)度，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)大小的電流信號，該電流信號會被ADC(Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)檢測，并作為發(fā)射模組是否出現(xiàn)異常的判斷依據(jù)。而現(xiàn)有的激光安全電路中，環(huán)境光照射PD產(chǎn)生的微電流和PD工作時(shí)的暗電流會被ADC檢測，影響PD所檢測的激光發(fā)射器的輸出電壓，導(dǎo)致在不同場景下，激光發(fā)射器的輸出電壓產(chǎn)生波動，從而干擾到對發(fā)射模組異常狀態(tài)的判斷，存在漏檢測和誤檢測的情況，易造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

如圖5所示，現(xiàn)有的激光安全電路中，PD(Photo diode，光敏二極管)會接收來自激光發(fā)射器及外界環(huán)境的部分光線強(qiáng)度，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)大小的電流。該電流會通過接地的電阻轉(zhuǎn)換為電壓，又由于環(huán)境光照射PD產(chǎn)生的微電流和PD工作時(shí)的暗電流也會通過接地的電阻轉(zhuǎn)換為電壓，從而影響PD所檢測的激光發(fā)射器的輸出電壓，導(dǎo)致在不同場景下，激光發(fā)射器的輸出電壓產(chǎn)生波動，影響ADC(Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)檢測的準(zhǔn)確性，而干擾到ADC對發(fā)射模組異常狀態(tài)的判斷，存在漏檢測和誤檢測的情況，易造成安全隱患，導(dǎo)致會對如判斷激光發(fā)射器的發(fā)射功率是否異常及擴(kuò)散片與發(fā)射模組是否被遮擋的精度等情況造成影響，易產(chǎn)生誤判。

鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N激光安全電路及激光電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)的激光安全電路中，環(huán)境光照射PD產(chǎn)生的微電流和PD工作時(shí)的暗電流會被ADC檢測，影響PD所檢測的激光發(fā)射器的輸出電壓，導(dǎo)致在不同場景下，激光發(fā)射器的輸出電壓產(chǎn)生波動，從而干擾到對發(fā)射模組異常狀態(tài)的判斷，存在漏檢測和誤檢測的情況，易造成安全隱患的問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N激光安全電路，所述激光安全電路包括光敏二極管、電阻、第一電容、第二電容和感光芯片，所述感光芯片設(shè)有參考電壓端口及模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

所述光敏二極管用于監(jiān)控發(fā)射模塊的發(fā)射腔內(nèi)的光線的強(qiáng)度變化，并根據(jù)所述光線的強(qiáng)度變化通過對應(yīng)大小的電流信號；所述對應(yīng)大小的電流信號通過所述電阻而轉(zhuǎn)化為對應(yīng)大小的電壓信號；所述第二電容用于與所述第一電容配合而過濾所述電壓信號中的低頻信號和直流信號；所述參考電壓端口用于提供參考電壓信號給所述第二電容；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于檢測所述第二電容的所述參考電壓信號和過濾后的所述電壓信號。