[实用新型]光学发射电路及电子设备

说明书

技术领域

本实用新型的实现方式和实施例涉及一种光学发射电路及电子设备。

背景技术

举例来说，光学发射电路可以被结合到电子设备(如平板计算机或者蜂窝移动电话)中，以用于基于间接飞行时间(iToF)或者光保真(LiFi)的应用。

一般地，能够应用间接飞行时间原理的光学发射电路采用方波形式向场景发射光脉冲(例如红外光辐射)。该场景的二维或者三维元素将这些光脉冲反射到该电路的传感器，该传感器包括检测像素阵列。通过传感器测量光脉冲的在这些脉冲的发射和接收之间的相移以间接地确定这些脉冲的飞行时间以及场景的元素与电路之间的距离，从而在针对等效“直接飞行时间”传感器保留合理精度时有利地允许该电路的体积和价格下降。

但是，有必要对正弦光学信号执行这样的相移测量，因为有利的是，这比对方波信号更简单。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种光学发射电路及电子设备，以至少部分地解决上述问题。

本实用新型的实现方式和实施例(特别是实施例)涉及电子电路和光学发射电路，如配备有用于发射正弦光学信号的垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)的电路。

因此，根据一种实现方式和实施例，低复杂度技术方案可以被提供用于引导正弦光学发射电路(包括激光二极管)发射光学信号，该光学信号的频率的可能范围高达500MHz，平均功率可能高达十瓦。

根据本公开的一个方面，提供了一种光学发射电路，包括：分布在N组内的M个光源的阵列，其中，N小于M；以及控制器，所述控制器被配置成用于生成N个周期性方波控制信号，所述周期性方波控制信号连续地相互相移pi/N并且全部都具有相同的周期，并且用于分别地并且顺序地使用所述N个控制信号来循环地激活/去激活所述N组的所有光源；其中，每个控制信号具有第一状态、第二状态以及为1/2的占空比；并且其中，所述光学发射电路被配置以使得：当相应控制信号处于其第一状态时，对每组进行激活，并且当所述相应控制信号处于其第二状态时对每组进行去激活，选择每组中的光源数量以及所述组在所述激活/去激活序列中的顺序以生成具有正弦地逐步变化的幅度的光学信号。

根据本公开的光学发射电路允许基于方波参考信号以高频率和高平均功率发射正弦幅度的光学信号

在一个实施例中，所述控制器包括信号源，所述信号源被配置成用于从参考信号中生成所述N个控制信号，并且被配置成用于使得每个激活/去激活序列循环以初始数量组的激活开始，所述初始数量组一起包含所述光源阵列的等于所述参考信号的占空比的光源百分比。

在一个实施例中，所述阵列的给定组的所述光源不相互接触。

在一个实施例中，所述光源阵列包括垂直腔面发射激光二极管阵列。

在一个实施例中，所述光源阵列和所述控制器被集成在单个集成电路芯片中。

在一个实施例中，所述光学发射电路是基于间接飞行时间原理的发射器的一部分。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的发射器，其中，所述电子设备包括平板计算机或者蜂窝移动电话。

根据本公开的又一方面，提供了一种光学发射电路，包括：分布在N组内的M个光源的阵列，其中，N小于M；以及信号源，所述信号源被配置成用于生成N个周期性方波控制信号，所述周期性方波控制信号连续地相互相移pi/N，并且全部都具有相同的周期；调节器；以及N个开关，所述开关耦合在由所述调节器控制的电源与所述N组光源之间；其中，所述N组的所述M个光源被配置成用于使用所述N个控制信号来顺序地循环被激活/去激活；其中，每个控制信号具有第一状态、第二状态以及为1/2的占空比；并且其中，所述光学发射电路被配置以使得：当相应控制信号处于其第一状态时，对每组进行激活，并且当所述相应控制信号处于其第二状态时对每组进行去激活，选择每组中的光源数量以及所述组在所述激活/去激活序列中的顺序以生成具有正弦地逐步变化的幅度的光学信号。

在一个实施例中，所述光源被配置成用于从具有与所述控制信号相同周期的参考信号中生成所述N个控制信号。

在一个实施例中，所述调节器被配置成用于根据参考电流与所述参考信号的占空比的乘积来调节流经所述N组的所有所述光源的总电流。

在一个实施例中，所述调节器包括具有截止频率的低通滤波器，其中，所述截止频率与所述参考信号的频率的比值小于1/10。