飞行时间装置的发射模组、飞行时间装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种飞行时间装置的发射模组。发射模组包括感测光源和驱动电路。驱动电路包括：第一开关，连接在第一供电电源与第一节点之间；雪崩型光电二极管，与感测光源串联连接在第一节点与地之间；储能电容，连接在第一节点与地之间；其中，第一供电电源用于给储能电容充电，以及在需要雪崩型光电二极管发生雪崩时将雪崩型光电二极管上的电压预充电至预设雪崩电压；激发电路用于在需要感测光源发射感测光脉冲时，发射激发光束；储能电容用于在需要雪崩型光电二极管发生雪崩时，向感测光源放电，触发感测光源发射所述感测光脉冲。本申请还提供一种包括所述发射模组的飞行时间装置和电子设备。装置和电子设备。装置和电子设备。

【技术实现步骤摘要】
飞行时间装置的发射模组、飞行时间装置和电子设备


[0001]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

[0002]飞行时间(Time of Flight，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。
[0003]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。
[0004]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

[0005]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飞行时间装置的发射模组、飞行时间装置和电子设备。
[0006]首先，本申请提供了一种飞行时间装置的发射模组，其特征在于，包括感测光源和驱动电路，所述驱动电路用于驱动感测光源发射感测光脉冲，所述驱动电路包括：
[0007]第一开关，连接在第一供电电源与第一节点之间；
[0008]雪崩型光电二极管，与所述感测光源串联连接在所述第一节点与地之间；和
[0009]储能电容，连接在所述第一节点与地之间；
[0010]其中，所述第一供电电源用于给所述储能电容充电，以及在需要所述雪崩型光电二极管发生雪崩时将所述雪崩型光电二极管上的电压预充电至预设雪崩电压；
[0011]所述激发电路用于在需要所述感测光源发射感测光脉冲时，发射激发光束，所述激发光束用于触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以获取所述外部对象的深度信息；
[0012]所述储能电容用于在需要所述雪崩型光电二极管发生雪崩时，向所述感测光源放电，触发所述感测光源发射所述感测光脉冲。
[0013]在某些实施方式中，所述预设雪崩电压大于或等于所述雪崩型光电二极管的临界雪崩电压，所述临界雪崩电压为所述雪崩型光电二极管能够发生雪崩的最小电压值。
[0014]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。
[0015]在某些实施方式中，所述第一开关在所述雪崩型光电二极管发生雪崩期间处于断开状态。
[0016]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。
[0017]在某些实施方式中，所述雪崩型光电二极管用于接收来自激发电路的激发光束，
所述激发光束用于触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩。
[0018]在某些实施方式中，所述激发光束通过导光元件从所述激发电路传导到所述雪崩型光电二极管上。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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，以触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩，所述感测光源在所述雪崩型光电二极管发生雪崩时发射所述感测光脉冲。
[0023]在某些实施方式中，当所述储能电容放电到所述雪崩型光电二极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。
[0024]在某些实施方式中，所述雪崩型光电二极管包括阴极和阳极；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。
[0025]在某些实施方式中，所述感测光源集成在一发光裸片中，所述雪崩型光电二极管集成在一开关裸片中。
[0026]在某些实施方式中，所述开一开关和/或所述储能电容集成在所述开关裸片中，或者，所述开一开关和/或所述储能电容集成在所述发光裸片中。
[0027]在某些实施方式中，所述感测光源和所述激发光源集成在一发光裸片中，所述雪崩型光电二极管集成在一开关裸片中。
[0028]在某些实施方式中，所述第一开关和/或所述第二开关和/或所述储能电容集成在所述开关裸片中，或者，所述第一开关和/或所述第二开关和/或所述储能电容集成在所述发光裸片中。
[0029]在某些实施方式中，所述发光裸片包括第一发光区域和第二发光区域，其中，所述第一发光区域用于出射所述感测光脉冲，所述第二发光区域用于出射所述激发光束，所述开关裸片设置在所述发光裸片的第二发光区域上方，用于接收所述激发光束。
[0030]在某些实施方式中，所述开关裸片包括接收面，用于接收激发光束，所述开关裸片倒扣在所述第二发光区域上方，所述接收面面对所述第二发光区域。
[0031]在某些实施方式中，在所述驱动电路中，至少所述感测光源和所述雪崩型光电二极管集成在一发光裸片中。
[0032]在某些实施方式中，所述雪崩型光电二极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。
[0033]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，所述激发光源与所述感测光源的出光侧为同一侧。
[0034]在某些实施方式中，所述雪崩型光电二极管为单光子雪崩二极管。
[0035]在某些实施方式中，所述发射模组进一步包括调制元件，设置在所述感测光源的出光侧，所述调制元件包括匀光片，用于对所述感测光源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，用于对所述感测光源出射的光束进行复制扩展，以形成散斑图案。
[0036]本申请还提供一种飞行时间装置，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，所述发射模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行时间装置的发射模组，其特征在于，包括感测光源和驱动电路，所述驱动电路用于驱动感测光源发射感测光脉冲，所述驱动电路包括：第一开关，连接在第一供电电源与第一节点之间；雪崩型光电二极管，与所述感测光源串联连接在所述第一节点与地之间；和储能电容，连接在所述第一节点与地之间；其中，所述第一供电电源用于给所述储能电容充电，以及在需要所述雪崩型光电二极管发生雪崩时将所述雪崩型光电二极管上的电压预充电至预设雪崩电压；激发电路，用于在需要所述感测光源发射感测光脉冲时，发射激发光束，所述激发光束用于触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩，所述感测光脉冲用于照射到外部对象以获取所述外部对象的深度信息；所述储能电容用于在需要所述雪崩型光电二极管发生雪崩时，向所述感测光源放电，触发所述感测光源发射所述感测光脉冲。2.如权利要求1所述的飞行时间装置的发射模组，其特征在于，所述预设雪崩电压大于或等于所述雪崩型光电二极管的临界雪崩电压，所述临界雪崩电压为所述雪崩型光电二极管能够发生雪崩的最小电压值。3.如权利要求2所述的飞行时间装置的发射模组，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。4.如权利要求2所述的飞行时间装置的发射模组，其特征在于，所述第一开关在所述雪崩型光电二极管发生雪崩期间处于断开状态。5.如权利要求2所述的飞行时间装置的发射模组，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。6.如权利要求5所述的飞行时间装置的发射模组，其特征在于，所述雪崩型光电二极管用于接收来自激发电路的激发光束，所述激发光束用于触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩。7.如权利要求6所述的飞行时间装置的发射模组，其特征在于，所述激发光束通过导光元件从所述激发电路传导到所述雪崩型光电二极管上。8.如权利要求6所述的飞行时间装置的发射模组，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。9.如权利要求8所述的飞行时间装置的发射模组，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。10.如权利要求8所述的飞行时间装置的发射模组，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。11.如权利要求10所述的飞行时间装置的发射模组，其特征在于，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，以触发所述雪崩型光电二极管发生雪崩，所述感测光源在所述雪崩型光电二极管发生雪崩时发射所述感测光脉冲。12.如权利要求2所述的飞行...

【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：新型
国别省市：