模组点亮驱动装置以及机台的制作方法

1.本发明涉及产品测试技术领域，尤其涉及一种模组点亮驱动装置以及机台。


背景技术：

2.在生产激光模组如vcsel(vertical
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cavity surface
‑
emitting laser，垂直共振腔表面发射激光器)模组的时候，需要对模组的部件如发光单元、准直镜等进行组装。生产过程中，部件组装位置存在偏移会导致产品出现不良，如果组装完成后再去检测产品是否存在组装位置上的不良，发现不良再维修会造成资源以及时间的浪费。因此，在模组生产过程中，对组装位置是否对准进行侦测是非常有必要的。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种模组点亮驱动装置以及机台，能够在使用机台生产激光模组的过程中，同步实现图像采集以及对激光模组的点亮驱动。
4.第一方面，本说明书实施例提供了一种模组点亮驱动装置，应用于机台内，所述机台包括上位机、用于生产激光模组的工位以及用于拍摄所述激光模组的图像采集单元。所述驱动装置包括：
5.控制单元，与所述激光模组连接，用于在接收到所述上位机发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组，以驱动所述激光模组发光，其中，所述第一触发信号与所述上位机发送给所述图像采集单元的第二触发信号同步，所述第二触发信号用于控制所述图像采集单元进行图像采集；
6.电源单元，与所述控制单元连接，用于为所述控制单元供电。
7.进一步地，上述模组点亮驱动装置还包括：
8.差分时钟芯片，分别与所述控制单元以及所述激光模组连接；
9.所述差分时钟芯片用于与所述控制单元进行通信，在读取到所述控制单元下发的控制信号时，输出差分时钟信号给所述激光模组的驱动器；
10.所述控制单元还用于在所述驱动器接收到所述差分时钟信号后，与所述驱动器进行通信，使得所述驱动器输出驱动信号驱动所述激光模组发光。
11.进一步地，上述模组点亮驱动装置还包括：电平转换单元，分别与所述控制单元以及所述差分时钟芯片连接，用于对控制单元下发的控制信号进行电平转换后发送给所述差分时钟芯片。
12.进一步地，所述控制单元与所述差分时钟芯片之间采用i2c主从通信方式。
13.进一步地，所述控制单元包括第一信号端口、第二信号端口以及第三信号端口，
14.所述第一信号端口用于连接所述激光模组的发光单元的正极使能端，
15.所述第二信号端口用于连接所述激光模组的发光单元的负极控制端，
16.所述第三信号端口用于连接所述激光模组的驱动器；
17.所述控制单元用于在接收到所述上位机发送的第一触发信号时，同步通过第一信
号端口输出第一脉冲信号给所述发光单元的正极使能端，通过所述第二信号端口输出第二脉冲信号给所述发光单元的负极控制端，通过所述第三信号端口发送第三脉冲信号给所述驱动器。
18.进一步地，所述激光模组的发光单元包括m个分区，m为大于或等于2的整数。所述控制单元包括与所述m个分区一一对应的m个第一信号端口，每个第一信号端口用于连接一个分区的正极使能端。
19.进一步地，上述模组点亮驱动装置还包括：通信接口，
20.所述控制单元通过所述通信接口与所述激光模组连接。
21.进一步地，所述控制单元为单片机。
22.进一步地，所述激光模组为垂直共振腔表面发射激光器vcsel模组。
23.第二方面，本说明书实施例提供了一种机台，包括：机台主体、上位机、图像采集单元以及上述第一方面提供的模组点亮驱动装置。其中：
24.所述机台主体内设置有用于生产激光模组的工位；
25.所述上位机分别与所述图像采集单元以及所述模组点亮驱动装置连接，用于向所述模组点亮驱动装置发送第一触发信号以及向所述图像采集单元发送第二触发信号，其中，所述第一触发信号与所述第二触发信号同步；
26.所述模组点亮驱动装置与所述激光模组连接，用于在接收到所述上位机发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组，以驱动所述激光模组发光；
27.图像采集单元，用于在所述第二触发信号的控制下对所述激光模组进行图像采集。
28.本说明书一个实施例提供的模组点亮驱动装置以及机台，通过设置控制单元，在接收到上位机发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组，以驱动激光模组发光。由于第一触发信号与上位机发送给图像采集单元的第二触发信号同步，而第二触发信号用于控制图像采集单元进行图像采集，能够在使用机台生产激光模组的过程中，同步实现图像采集以及对激光模组的点亮驱动，使得采集的激光模组图像中带有光斑，以便进一步通过采集图像中的光斑位置测试机台运行过程中激光模组的组装位置是否对准，若没有对准，机台就可以进一步对组装位置进行调整直至对准，有利于实现自动化生产提高产能并保证产品良率。
附图说明
29.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
30.图1为本说明书实施例第一方面提供的模组点亮驱动装置的一种示例性连接结构图；
31.图2为本说明书实施例提供的一种示例性激光模组的结构示意图；
32.图3为本说明书实施例提供的一种模组点亮驱动装置的另一种示例性结构图；
33.图4为本说明书实施例提供的一种示例性单片机外围电路图；
34.图5为本说明书实施例提供的一种示例性差分时钟芯片外围电路图；
35.图6为本说明书实施例第二方面提供的一种机台的结构示意图。
具体实施方式
36.为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
37.第一方面，本说明书实施例提供了一种模组点亮驱动装置。在使用机台生产激光模组时，将该模组点亮驱动装置应用于机台内，用于驱动激光模组发光。例如，激光模组可以是vcsel(vertical
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cavity surface
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emitting laser，垂直共振腔表面发射激光器)模组，或者，也可以是其他适用的激光模组。本说明书实施例主要以vcsel模组为例进行说明。
38.可以理解的是，如图1所示，机台包括上位机11、用于生产激光模组13的工位以及用于拍摄所生产的激光模组13的图像采集单元12。其中，上位机11用于激光模组13的生产过程。上位机11分别与模组点亮驱动装置10以及图像采集单元12如ccd(charge
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coupled device，电荷耦合器件)相机连接。
39.具体来讲，如图1所示，模组点亮驱动装置10可以包括控制单元102以及电源单元101。其中，控制单元102与机台内生产的激光模组13连接。电源单元101与控制单元102连接，用于为控制单元102供电。
40.在需要驱动当前生产的激光模组13点亮时，上位机11同时向控制单元102发送第一触发信号以及向图像采集单元12发送第二触发信号。其中，第一触发信号用于触发控制单元102驱动激光模组13点亮，第二触发信号用于控制图像采集单元12进行图像采集，第一触发信号与第二触发信号是同步的，以便保证图像采集与模组点亮同步。这样就可以在模组生产过程中，同步实现点亮测试，在驱动激光模组13点亮的同时采集模组图像，使得采集的激光模组13图像中带有光斑，以便通过点亮测试光斑与其他装配部件如准直镜、匀光镜等是否对准，在生产过程中实现模组部件组装位置的对准测试，有利于实现自动化生产提高产能并保证产品良率。
41.控制单元102在接收到上位机11发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组13，以驱动激光模组13发光。
42.实际应用中，如图2所示，激光模组13可以包括驱动器131、发光单元132以及控制发光单元132的开关器件133。驱动器131的型号由产品驱动方式确定，如lmg1020或sony4026等。
43.控制单元102可以包括第一信号端口、第二信号端口以及第三信号端口。其中，第一信号端口用于连接激光模组13的发光单元132的正极使能端，第二信号端口用于连接激光模组13的发光单元132的负极控制端，第三信号端口用于连接激光模组13的驱动器131。
44.如图3所示，控制单元102在接收到上位机11发送的第一触发信号trig1时，同步通过第一信号端口输出第一脉冲信号给发光单元132的正极使能端，以控制正极使能端的开启，通过第二信号端口输出第二脉冲信号(如图3中的tx_trig)给发光单元132的负极控制端，以控制负极开关器件的导通，通过第三信号端口发送第三脉冲信号(如图3中的apc_gate)给驱动器，以控制激光模组13自身的驱动器131开启。
45.举例来讲，当将上述驱动装置应用于对单脉冲驱动的vcsel模组进行点亮驱动时，通过同步输出的脉冲信号控制发光单元132的正极使能端开启、负极开关器件导通且驱动器131开启时，就可以驱动激光模组13发光。
46.考虑到在一些应用场景中，激光模组13的发光单元132包括m个分区，m为大于或等于2的整数，例如，m可以为2、3或4等。为了实现对发光单元132各个分区分别进行点亮驱动，控制单元102可以包括与m个分区一一对应的m个第一信号端口，每个第一信号端口用于连接一个分区的正极使能端。例如，可以在每个分区的正极设置开关器件如mos管，将第一信号端口与开关器件的控制端连接。其中，mos管，是mosfet(metal
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oxide
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semiconductor field
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effect transistor，金属
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氧化物半导体场效应晶体管)的缩写。这样就可以根据测试需要在机台运行过程中，驱动想要点亮的一个或多个分区发光。例如，可以单独驱动分布在发光单元132的靠中心区域的分区发光，或者，也可以单独驱动分布在发光单元132的边缘区域的分区发光，或者，也可以先控制分布在靠中心区域的分区发光，然后再控制边缘区域的分区发光，具体可以根据实际测试需要预先在控制单元102中配置分区控制方式。这样就可以方便测试发光单元132中特定分区发出的光在待组装器件上对应的光斑分布情况，有利于更准确地实现发光单元132与其他部件的光轴对准从而提高产品质量。
47.举例来讲，某种vcsel模组的发光单元132包括4行10列呈阵列排布的发光子单元，可以将每一行发光子单元作为一个分区，即包含4个分区。此时，控制单元102可以配置四个第一信号端口(如图3中所示的ch1、ch2、ch3和ch4端口)，vcsel模组中设置有四个开关器件如mos管，每个mos管的栅极与一个分区中各发光子单元的正极连接。通过将这四个第一信号端口与四个mos管的栅极一一对应连接，即可通过这四个第一信号端口分别输出脉冲信号对各自对应的分区进行点亮控制。
48.在一种可选的实施方式中，控制单元102可以采用单片机，例如，可以采用型号为stm32的单片机，其外围电路可以如图4所示，如包括晶振电路、电源电路等，具体实施电路可以参照相关技术。需要说明的是，图4只是作为示意，在能实现本说明书实施例提供的技术方案的基础上，具体的电路实现以及引脚的连接可以根据具体激光模组13以及采用的单片机型号确定，此处就不作过多说明。当然，也可以采用适用的其他型号的单片机，本实施例对单片机的具体型号不做限定。
49.需要说明的是，具体实施时，控制单元102也可以采用其他的具有数据处理功能的芯片，例如，数字信号处理芯片(digital signal process，dsp)或嵌入式系统芯片(advanced risc machine，arm)或可编程逻辑器件(field programmable gate array，fpga)等。
50.进一步地，考虑到不同类型的激光模组13的驱动方式可能有所不同。例如，vcsel模组除了有上述的单脉冲驱动的产品以外，还有差分时钟驱动的产品。因此，为了使得驱动装置能够适用于差分时钟驱动的产品，如图3所示，本说明书实施例提供的模组点亮驱动装置10还可以包括：差分时钟芯片103。
51.差分时钟芯片103分别与控制单元102以及激光模组13连接，用于与控制单元102进行通信，在读取到控制单元102下发的控制信号时，输出差分时钟信号给激光模组13的驱动器。此时，控制单元102还用于在驱动器接收到差分时钟信号后，与激光模组13的驱动器进行通信，告知驱动器激光模组13发光需要的参数如电流和电压档位，从而使得驱动器输
出驱动信号驱动激光模组13发光。这样就能够使得模组点亮驱动装置10通用于单脉冲驱动方式和差分时钟驱动方式的产品，扩大驱动装置的适用范围。
52.在一种实施方式中，若差分时钟芯片103和控制单元102均支持i2c(inter integrated circuit，内部集成电路)通信协议，控制单元102与差分时钟芯片103之间可以采用i2c主从通信方式。控制单元102作为主设备，差分时钟芯片103为从设备，通过i2c通道向差分时钟芯片103传输控制信号。此时，控制信号包括串行数据信号(serial data，sda)和串行时钟信号(serial clock，scl)。
53.在一种实施方式中，若控制单元102与驱动器均支持spi(serial peripheral interface，串行外设接口)协议，可以通过控制单元102的spi接口与激光模组13自身的驱动器进行通信，给驱动器下发激光模组13的发光驱动参数。
54.当然，除了上述的通信方式以外，在本说明书其他实施方式中，差分时钟芯片103和控制单元102之间的通信，以及控制单元102与驱动器之间的通信也可以采用其他器件支持的通信方式，此处不作限制。
55.另外，考虑到在一些应用场景中，采用的差分时钟芯片103与控制单元102的电平可能存在不匹配，无法直接读取控制单元102下发的控制信号，如图3所示，本说明书实施例提供的模组点亮驱动装置10还可以包括：电平转换单元104。电平转换单元104分别与控制单元102以及差分时钟芯片103连接，用于对控制单元102下发的控制信号进行电平转换后发送给差分时钟芯片103。例如，控制单元102的i2c通道输出的信号电平为3.3v，而差分时钟芯片103的i2c通道支持的信号电平为1.8v，则需要通过电平转换单元104将控制单元102输出控制信号的电平转换为1.8v，再输出给差分时钟芯片103。
56.举例来讲，差分时钟芯片103可以采用si5341时钟芯片，在一种应用场景中，其外围电路可以如图5所示，如包括晶振电路、电源电路等，具体实施电路可以参照相关技术。需要说明的是，图5只是作为示意，在能实现本说明书实施例提供的技术方案的基础上，具体的电路实现以及引脚的连接可以根据具体激光模组13以及采用的芯片型号确定，此处就不作过多说明。当然，在本说明书其他实施例中，差分时钟芯片103也可以采用其他型号的满足上述功能的差分时钟芯片103，本实施例对差分时钟芯片103的具体型号不做限定。
57.举例来讲，当将上述驱动装置应用于对差分时钟驱动的vcsel模组进行点亮驱动时，如图3所示，上位机11同时向控制单元102发送第一触发信号trig1以及向图像采集单元12发送第二触发信号trig。控制单元102在接收到上位机11发送的第一触发信号trig1时，同步输出脉冲信号给vcsel模组，同时通过单片机做主i2c对时钟芯片进行通讯使时钟芯片输出差分时钟信号(如图3中所示的data和xdata)给到vcsel模组的驱动器，驱动器接收到差分信号后，通过控制单元102的spi接口与之进行通信使驱动器可以输出驱动信号给vcsel模组从而使模组发光。
58.进一步地，为了方便模组点亮驱动装置10与激光模组13之间的连接，本说明书实施例提供的模组点亮驱动装置10还可以包括：通信接口105，这样控制单元102就可以通过通信接口105与激光模组13连接。具体接口数量可以根据实际需要确定，例如，在一种应用场景中，通信接口105可以采用con40接口，即40针的插接口。
59.使用时，可以通过治具针将激光模组13与转接板(dut board)14上的相应接口141如也可以采用con40接口连接。然后通过柔性线路板连接转接板14上的接口141与模组点亮
驱动装置10上的通信接口105，以方便弯折。将柔性线路板的第一连接端接入模组点亮驱动装置10上的通信接口105，第二连接端接入转接板14上的接口141即可实现模组点亮驱动装置10与激光模组13之间的连接。
60.具体实施时，上述模组点亮驱动装置10可以是一个驱动板，上述控制单元102、电平转换单元104、差分时钟芯片103、电源单元101以及通信接口均安装在电路板上。
61.举例来讲，如图3所示，电源单元101可以包括直流(direct current，dc)变换器(简称dcdc)以及低压差线性稳压器(low dropout regulator，ldo)，具体根据驱动装置中各元器件需要的电源电压设置。例如，在一种应用场景中，控制单元102为需要3.3v电压，差分时钟芯片103需要1.8v电压，可以通过外供12v使dcdc和ldo工作，先通过dcdc将12v电压转换为5v，再通过ldo将dcdc输出的5v电压转换为3.3v以及1.8v分别供给控制单元102和差分时钟芯片103，然后再通过在控制单元102与差分时钟芯片103之间设置电平转换单元104将控制单元102输出的控制信号的电平从3.3v转换为1.8v输出给差分时钟芯片103。
62.另外，根据场景需要，也可以在通信接口上预留其他接口，以便满足不同产品的需求。例如，如图3所示，可以预留电源接口，能够用于为产品供电，如上述示例中，可以预留12v、5v、4v的电源接口。又例如，如图3所示，可以预留用于连接控制单元102的io口的接口、用于连接控制单元102的i2c通道的接口、以及用于连接控制单元102的spi口的接口等。进一步地，如图3所示，也可以在驱动装置中预留uart接口以及jtag接口等，具体可以根据实际场景的需要配置。
63.第二方面，本说明书实施例还提供了一种机台。如图6所示，该机台60包括：机台主体(图中未示出)、上位机62、图像采集单元63以及模组点亮驱动装置61。其中：
64.机台60主体内设置有用于生产激光模组64的工位。激光模组64在工位上进行装配，具体结构可以参照现有机台60的主体结构，此处不做详述。
65.上位机62分别与所述图像采集单元63以及所述模组点亮驱动装置61连接，用于向模组点亮驱动装置61发送第一触发信号以及向图像采集单元63发送第二触发信号，其中，第一触发信号与所述第二触发信号同步。
66.图像采集单元63，用于在所述第二触发信号的控制下对激光模组64进行图像采集。例如，图像采集单元63可以是ccd相机，或者，也可以采用其它相机，在第二触发信号的控制下对正在装配中的激光模组64进行拍照。由于第一触发信号与第二触发信号同步，就可以在驱动激光模组64点亮的同时采集模组图像，使得采集的激光模组64图像中带有光斑，以便通过点亮测试光斑与其他装配部件如准直镜、匀光镜等是否对准，若没有对准，机台60就可以进一步对组装位置进行调整直至对准，有利于实现自动化生产提高产能并保证产品良率。
67.模组点亮驱动装置61与激光模组64连接，用于在接收到所述上位机62发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组64，以驱动所述激光模组64发光。需要说明的是，模组点亮驱动装置61的结构已经在上述第一方面提供的装置实施例中做了详细说明，具体可以参考上述装置实施例中的相关描述，此处就不再赘述。
68.综上所述，本说明书实施例提供的模组点亮驱动装置以及机台，通过设置控制单元，在接收到上位机发送的第一触发信号时，同步输出脉冲信号给激光模组，以驱动激光模组发光，实现了机台运行过程中激光模组产品的点亮驱动工装设计。由于第一触发信号与
上位机发送给图像采集单元的第二触发信号同步，而第二触发信号用于控制图像采集单元进行图像采集，能够在使用机台生产激光模组的过程中，同步实现图像采集以及对激光模组的点亮驱动，使得采集的激光模组图像中带有光斑，以便进一步通过采集图像中的光斑位置测试机台运行过程中激光模组的组装位置是否对准，若没有对准，机台就可以进一步对组装位置进行调整直至对准，有利于实现自动化生产提高产能并保证产品良率。
69.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“多个”表示两个以上，包括两个或大于两个的情况。
70.尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
71.显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。