具有使用短脉冲和长脉冲的多模式操作的光学测距系统技术方案

一种包括飞行时间(TOF)传感器系统的装置，该飞行时间传感器系统具有可操作以向装置外部的物体发射光脉冲的照明器。照明器可操作在第一模式和第二模式，在该第一模式中，照明器发射具有第一宽度的脉冲，在该第二模式中，照明器发射具有比第一宽度长的第二宽度的脉冲。TOF传感器系统进一步包括可操作以检测由照明器产生并由物体反射回装置的光的光电检测器。一种电子控制设备可操作以控制由照明器发射的光，并可操作以基于由照明器发射一个或多个脉冲和由光电检测器检测所反射的光之间经过的时间来估计到物体的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有使用短脉冲和长脉冲的多模式操作的光学测距系统
本公开涉及光学测距系统。
技术介绍
飞行时间传感器是基于已知光速解析距离的测距成像系统的示例。作为示例，“直接”飞行时间传感器可以向物体发射光脉冲，并检测从物体反射并返回传感器的光。可以基于光发射和光返回到传感器之间的持续时间(例如，光从传感器到物体再返回传感器的“飞行时间(timeofflight)”)来确定物体和传感器之间的距离。
技术实现思路
本公开描述了具有使用短脉冲和长脉冲的多模式操作的光学测距系统。例如，在一个方面中，本公开描述了一种装置，该装置包括飞行时间(TOF)传感器系统。TOF传感器系统包括可操作以向装置外部的物体发射光脉冲的照明器，其中照明器可操作在第一模式和第二模式中，在该第一模式中，照明器发射具有第一宽度的脉冲；在该第二模式中，照明器发射具有大于第一宽度的第二宽度的脉冲。TOF传感器系统进一步包括可操作以检测由照明器产生并由物体反射回装置的光的光电检测器。电子控制设备可操作以控制照明器发射的光，并且可操作以基于由照明器发射一个或多个脉冲和由光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n飞行时间(TOF)传感器系统，包括：/n照明器，可操作以向所述装置外部的物体发射光脉冲，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，所述照明器发射具有第一宽度的脉冲，在所述第二模式中，所述照明器发射具有比所述第一宽度长的第二宽度的脉冲；以及/n光电检测器，可操作以检测由所述照明器产生并由所述物体反射回所述装置的光；/n所述装置进一步包括电子控制设备，所述电子控制设备可操作以控制由所述照明器发射的光并可操作以基于由所述照明器发射一个或多个所述脉冲和由所述光电检测器检测所反射的光之间经过的时间来估计到所述物体的距离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 US 62/610,6731.一种装置，包括：
飞行时间(TOF)传感器系统，包括：
照明器，可操作以向所述装置外部的物体发射光脉冲，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，所述照明器发射具有第一宽度的脉冲，在所述第二模式中，所述照明器发射具有比所述第一宽度长的第二宽度的脉冲；以及
光电检测器，可操作以检测由所述照明器产生并由所述物体反射回所述装置的光；
所述装置进一步包括电子控制设备，所述电子控制设备可操作以控制由所述照明器发射的光并可操作以基于由所述照明器发射一个或多个所述脉冲和由所述光电检测器检测所反射的光之间经过的时间来估计到所述物体的距离。


2.根据权利要求1所述的装置，其中当如果到所述物体的距离在第一距离测量范围内，则所述照明器操作在所述第一模式中时，所述电子控制设备可操作以基于来自所述光电检测器的信号来估计到所述物体的所述距离，并且其中当如果到所述物体的距离在不同于所述第一距离测量范围的第二距离测量范围内，则所述照明器操作在所述第二模式中时，所述电子控制设备可操作以基于来自所述光电检测器的信号来估计到所述物体的所述距离。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述照明器包括多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。


4.根据权利要求3所述的装置，其中所述VCSEL的第一子集可操作以发射具有所述第一宽度的所述光脉冲，并且其中所述VCSEL的第二子集可操作以发射具有所述第二宽度的所述光脉冲。


5.根据权利要求4所述的装置，其中在所述第二子集中具有大于所述第一子集中的VCSEL的数量。


6.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一子集中的所述VCSEL是与所述第二子集中的所述VCSEL不同的类型，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在同一单芯片中。


7.根据权利要求4-6中任一项所述的装置，其中所述电子控制设备可操作以交替地一次激活所述VCSEL的子集中的一个。


8.根据权利要求4-6中任一项所述的装置，其中所述VCSEL的第三子集可操作以发射具有不同于所述第一宽度和所述第二宽度的第三宽度的光脉冲，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的所述第三子集发射具有第三宽度的脉冲，并且其中当如果到所述物体的距离在不同于所述第一距离测量范围和所述第二距离测量范围的第三距离测量范围内，则所述照明器操作在所述第三模式中时，所述电子控制设备可操作以当基于来自所述光电检测器的信号来估计到所述物体的所述距离。


9.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中所述照明器可操作在第一模式中以发射具有小于100psec的宽度的脉冲，并且可操作在第二模式中以发射具有大于100psec的宽度的脉冲。


10.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中所述照明器可操作在第一模式中以发射具有第一光功率水平的脉冲，并且其中所述照明器可操作在第二模式中以发射具有大于所述第一光功率水平的第二光功率水平的脉冲。


11.根据权利要求10所述的装置，其中所述照明器可操作在第一模式中以发射具有小于100mW的功率的脉冲，并且其中所述照明器可操作在第二模式中以发射具有大于100mW的功率的脉冲。


12.一种主设备，包括：
飞行时间(TOF)传感器系统，包括：
照明器，可操作以向所述主设备外部的物体发射光脉冲，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，所述照明器发射具有第一宽度的脉冲，在所述第二模式中，所述照明器发射具有比所述第一宽度长的第二宽度的脉冲；以及
光电检测器，可操作以检测由所述照明器产生并由所述物体反射回所述主设备的光；
所述主设备进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·史督帕，史蒂芬·比尔，米格尔·布鲁诺·维罗·帕诺斯，
申请(专利权)人：ams传感器新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG