发光裸片、发射模组、感测装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种发光裸片、发射模组、感测装置和电子设备。所述发光裸片包括：感测光源和与开关管，所述感测光源与所述开关管串联连接于第一供电电源与地之间，其中，所述感测光源用于在所述开关管导通时发出感测光脉冲，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以感测相关信息。所述发射模组、感测装置和电子设备包括所述发光裸片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光裸片、发射模组、感测装置和电子设备
本申请涉及光电传感
，并且更具体地，涉及飞行时间装置中的发射模组、飞行时间装置和电子设备。
技术介绍
飞行时间(TimeofFlight，TOF)装置是通过测量光脉冲在空间中的飞行时间来计算物体的距离，或者说，深度，由于其具有感测距离长、测量范围大等优点被广泛应用于消费电子、无人驾驶、AR/VR等领域。TOF装置中包括发射模块和接收模块。所述发射模块用于向目标空间发射光脉冲以提供照明。接收模块用于接收从外部对象返回的光脉冲，并根据光脉冲由发射到接收所需要的时间计算物体的距离。然而，现有的TOF装置的感测精度较低，无法满足更高精度场景的需求。
技术实现思路
本申请实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施方式需要提供一种发光裸片、发射模组、感测装置和电子设备。首先，本申请提供了一种发光裸片，所述发光裸片包括感测光源和与开关管，所述感测光源与所述开关管串联连接于第一供电电源与地之间，其中，所述感测光源用于在所述开关管导通时发出感测光脉冲，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以感测相关信息。在某些实施方式中，所述感测光源与所述开关管串联连接在所述第一节点与地之间，所述第一节点进一步与所述第一供电电源连接，所述第一节点与地之间进一步连接有储能电容，所述储能电容集成在所述发光裸片之中或设置在所述发光裸片的外部，所述储能电容用于预先存储电能并在所述开关管导通时对所述感测光源进行放电。在某些实施方式中，所述发光裸片进一步包括第一开关，连接在所述第一供电电源与所述第一节点之间，所述第一开关导通时，所述储能电容通过所述第一开关接收来自所述第一供电电源的电压进行预充电。在某些实施方式中，当所述开关管导通期间，所述第一开关处于断开状态。在某些实施方式中，所述第一开关的导通与否由一控制单元进行控制，所述控制单元集成在所述发光裸片中或设置在所述发光裸片的外部。在某些实施方式中，所述开关管为金属-氧化物半导体场效应晶体管、砷化镓晶体管、氮化镓晶体管、双极结型晶体管、单光子雪崩二极管、雪崩光电二极管中的任意一种。在某些实施方式中，所述开关管的导通与否由所述控制单元进行控制。在某些实施方式中，所述开关管为雪崩型光电二极管，所述开关管的导通与否受一激发电路控制，所述激发电路用于发射激发光束，所述激发光束用于触发所述开关管雪崩，当所述开关管雪崩时，所述感测光源发射所述感测光脉冲。在某些实施方式中，所述储能电容用于通过导通的所述第一开关接收来自所述第一供电电源的电压，用于储存电能且将所述开关管的反向电压预先偏置到预设雪崩电压，所述储能电容进一步用于在所述开关管发生雪崩时而对所述感测光源放电，触发所述感测光源发射所述感测光脉冲。在某些实施方式中，所述预设雪崩电压大于或等于所述开关管的临界雪崩电压，所述临界雪崩电压为所述开关管能够发生雪崩的最小电压值。在某些实施方式中，所述预设雪崩电压大于所述临界雪崩电压，且二者的压差范围为5伏至10伏。在某些实施方式中，所述激发电路包括激发光源和第二开关，所述激发光源和所述第二开关串联连接，所述激发光源用于在所述第二开关导通时发射所述激发光束。在某些实施方式中，所述激发光源和所述第二开关串联连接在第二供电电源与地之间，当所述第二开关导通时，所述激发光源用于接收来自所述第二供电电源的电能而发射所述激发光束；或者，所述激发光源和所述第二开关串联连接在第二节点与地之间，所述第二节点进一步与所述第一供电电源和所述第一开关分别连接，当所述第二开关导通时，所述激发光源用于接收来自所述第一供电电源的电能而发射所述激发光束。在某些实施方式中，所述控制单元用于控制所述第二开关的导通与否。在某些实施方式中，当需要所述感测光源发射所述感测光脉冲时，所述控制单元先控制所述第一开关闭合，所述储能电容通过闭合的所述第一开关接收来自所述第一供电电源的电压进行预充电，当所述储能电容充完电后，所述控制单元控制所述第一开关断开，所述控制单元进一步控制所述第二开关闭合，所述激发电路发射所述激发光束，以触发所述开关管发生雪崩，所述感测光源在所述开关管发生雪崩时发射所述感测光脉冲。在某些实施方式中，所述第一供电电源用于在4纳秒内把单光子雪崩二极管的反向电压从临界雪崩电压以下提升到预设雪崩电压，然后，所述控制单元控制所述第二开关在1纳秒内闭合，使所述激发电路触发单光子雪崩二极管雪崩在某些实施方式中，当所述储能电容放电到所述开关管两端的反向夹压小于所述临界雪崩电压时，所述感测光源停止发射感测光脉冲；或者，当流过所述感测光源的电流小于所述感测光源能够发光的阈值电流时，所述感测光源停止发射感测光脉冲。在某些实施方式中，所述开关管包括阴极和阳极；所述阴极与所述感测光源连接，所述阳极与地连接，所述感测光源进一步与所述第一节点连接；或者，所述阴极与所述第一节点连接，所述阳极与所述感测光源连接，所述感测光源进一步与地连接。在某些实施方式中，所述储能电容的电容值大于等于10皮法。在某些实施方式中，所述感测光脉冲用于感测外部对象的深度信息或/和感测外部对象的接近或/和感测距离。在某些实施方式中，所述开关管与所述感测光源所在的串联支路上包括多个相串联的所述感测光源。在某些实施方式中，所述感测光源和/或所述激发光源为垂直腔面激光发射器。在某些实施方式中，所述激发光源与所述感测光源的出光侧为同一侧。在某些实施方式中，所述发光裸片为飞行时间装置的发射模组中的发光裸片，用于发射感测光脉冲到外部对象，所述飞行时间装置的接收模组进一步用于接收由外部对象返回的感测光脉冲并转换所述感测光脉冲为相应的电信号，以获取相关感测信息。本申请还提供一种发射模组，包括上述中任意一项所述的发光裸片。在某些实施方式中，所述发射模组进一步包括调制元件，设置在所述发光裸片的出光方向上，用于对所述发光裸片出射的感测光脉冲进行调制。在某些实施方式中，所述调制元件包括匀光片，用于对所述发光裸片出射的光束进行均匀化处理，以形成泛光光束；或者，所述调制元件包括光学衍射元件，用于对所述发光裸片出射的光束进行复制扩展，以形成散斑图案。在某些实施方式中，所述发射模组进一步包括导光元件，设置在所述发光裸片与所述调制元件之间，所述导光元件用于将所述激发光束传输到所述单光子雪崩二极管上。本申请还提供一种感测装置，包括发射模组和接收模组，所述发射模组用于发射感测光脉冲到外部对象，所述接收模组用于接收由外部对象返回的感测光脉冲并转换接收到的感测光脉冲为相应的电信号，以获得外部对象的相关感测信息，其中，所述发射装置如为上述中任意一项所述的发射模组。在某些实施方式中，所述感测装置为飞行时间装置，用于感测外部对象的深度信息或/和接近信息。本申请还提供一种电子设备，包括上述中任意一项所述的感测装置。在本申请中，由于所述感测光源与所述开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光裸片，其特征在于，所述发光裸片包括感测光源和与开关管，所述感测光源与所述开关管串联连接于第一供电电源与地之间，其中，所述感测光源用于在所述开关管导通时发出感测光脉冲，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以感测相关信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发光裸片，其特征在于，所述发光裸片包括感测光源和与开关管，所述感测光源与所述开关管串联连接于第一供电电源与地之间，其中，所述感测光源用于在所述开关管导通时发出感测光脉冲，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以感测相关信息。


2.如权利要求1所述的发光裸片，其特征在于，所述感测光源与所述开关管串联连接在所述第一节点与地之间，所述第一节点进一步与所述第一供电电源连接，所述第一节点与地之间进一步连接有储能电容，所述储能电容集成在所述发光裸片之中或设置在所述发光裸片的外部，所述储能电容用于预先存储电能并在所述开关管导通时对所述感测光源进行放电。


3.如权利要求2所述的发光裸片，其特征在于，所述发光裸片进一步包括第一开关，连接在所述第一供电电源与所述第一节点之间，所述第一开关导通时，所述储能电容通过所述第一开关接收来自所述第一供电电源的电压进行预充电。


4.如权利要求3所述的发光裸片，其特征在于，当所述开关管导通期间，所述第一开关处于断开状态。


5.如权利要求2所述的发光裸片，其特征在于，所述第一开关的导通与否由一控制单元进行控制，所述控制单元集成在所述发光裸片中或设置在所述发光裸片的外部。


6.如权利要求1所述的发光裸片，其特征在于，所述开关管为金属-氧化物半导体场效应晶体管、砷化镓晶体管、氮化镓晶体管、双极结型晶体管、单光子雪崩二极管、雪崩光电二极管中的任意一种。


7.如权利要求5所述的发光裸片，其特征在于，所述开关管的导通与否由所述控制单元进行控制。


8.如权利要求5所述的发光裸片，其特征在于，所述开关管为雪崩型光电二极管，所述开关管的导通与否受一激发电路控制，所述激发电路用于发射激发光束，所述激发光束用于触发所述开关管雪崩，当所述开关管雪崩时，所述感测光源发射所述感测光脉冲。


9.如权利要求8所述的发光裸片，其特征在于，所述储能电容用于通过导通的所述第一开关接收来自所述第一供电电源的电压，用于储存电能且将所述开关管的反向电压预先偏置到预设雪崩电压，所述储能电容进一步用于在所述开关管发生雪崩时而对所述感测光源放电，触发所述感测光源发射所述感测光脉冲。


10.如权利要求9所述的发光裸片，其特征在于，所述预设雪崩电压大于或等于所述开关管的临界雪崩电压，所述临界雪崩电压为所述开关管能够发生雪崩的最小电压值。


11.如权利要求10所述的发光裸片，其特征在于，所述预设雪崩电压大于所述临界雪崩电压，且二者的压差范围为5伏至10伏。


12.如权利要求9所述的发光裸片，其特征在于，所述激发电路包括激发光源和第二开关，所述激发光源和所述第二开关串联连接，所述激发光源用于在所述第二开关导通时发射所述激发光束。


13.如权利要求12所述的发光裸片，其特征在于，所述激发光源和所述第二开关串联连接在第二供电电源与地之间，当所述第二开关导通时，所述激发光源用于接收来自所述第二供电电源的电能而发射所述激发光束；或者，所述激发光源和所述第二开关串联连接在第二节点与地之间，所述第二节点进一步与所述第一供电电源和所述第一开关分别连接，当所述第二开关导通时，所述激发光源用于接收来自所述第一供电电源的电能而发射所述激发光束。


14.如权利要求12所述的发光裸片，其特征在于，所述控制单元用于控制所述第二开关的导通与否。


15.如权利要求14所述的发光裸片，其特征在于，当需要所述感测光源发射所述感测光脉冲时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小明，吕晨晋，李佳鹏，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44