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接收模组、光学检测装置及电子设备的制作方法

2022-02-22 17:33:58 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及光电传感技术领域,并且更具体地,涉及接收模组、光学检测装置及电子设备。


背景技术:

2.飞行时间(time of flight,tof)测量原理是通过测量光信号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、精度高,能耗低等优点被广泛应用于消费电子、无人驾驶、ar/vr等领域。
3.利用tof原理的光学检测装置中包括发射模组和接收模组。所述发射模组用于向空间发射光信号,接收模组用于接收从空间中的物体返回的光信号,并根据光信号由发射到接收所需要的时间计算物体的距离。
4.然而,为了将物体返回的感测光信号从环境光所造成的背景噪音中区别出来,往往需要让发射模组以较高的发射功率向空间发射光信号,以确保即使在较为严苛的环境光条件下仍能够接收到足够多的从物体返回的感测光信号。由此,所述发射模组在工作期间需要维持较高水平的光发射功率,一方面会增加tof装置的整体功耗,另一方面也缩短发射模组的器件寿命。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术提供一种能够改善现有技术问题的接收模组、光学检测装置及电子设备。
6.本技术实施例提供了一种接收模组,其包括光电传感器及光感应传感器。所述光电传感器用于接收与之对应的发射模组发射的光信号并输出相应的感测信号。所述光感应传感器用于检测环境光信息,所述环境光信息用于控制与所述光电传感器对应的发射模组。
7.在本发明的实施例中,所述光电传感器包括单个感光像素或者多个感光像素构成的感光像素阵列,所述光感应传感器和所述感光像素一起封装在一个封装体内;或者,所述光感应传感器和所述感光像素分别封装为单独个体。
8.在本发明的实施例中,所述接收模组用于光学检测装置,所述光学检测装置向空间发射光信号以进行飞行时间测量,所述光学检测装置通过标定预设调整查对表,所述调整查对表包括环境光与适配的光发射功率值之间的对应关系,所述光学检测装置根据光感应传感器获得的环境光信息和调整查对表确定与所在场景适配的光发射功率值,再根据适配的光发射功率值去调整发射光信号的光发射功率。
9.在本发明的实施例中,所述光信号可以为可见光、红外光及近红外光中的一种或多种。
10.在本发明的实施例中,所述光感应传感器用于感测光学检测装置所处场景中光信号的光强度作为环境光信息,所述光学检测装置根据检测到的光信号的光强度来调整发射
光信号的光发射功率。
11.在本发明的实施例中,在所述光感应传感器接收环境光的路径上设置有一个或多个不同的感光通道:可见光全谱段通道、红光通道、绿光通道、蓝光通道、宽谱通道和/或红外光通道,所述光感应传感器包括与不同感光通道对应的滤光片及光电转换元件。
12.在本发明的实施例中,所述光电传感器包括单个感光像素或者多个感光像素构成的感光像素阵列。
13.在本发明的实施例中,所述感光像素包括单个单光子雪崩二极管、多个单光子雪崩二极管的组合及光电二极管中的其中一种或多种。
14.本技术实施例提供一种光学检测装置,其包括发射模组、处理模块及如上述各个实施例中所述的接收模组。所述发射模组用于发射光信号。所述处理模块用于根据接收模组产生的感测信号得出相关的感测信息。
15.本技术实施例提供一种电子设备,其包括如上述实施例所述的光学检测装置。所述电子设备还可包括应用模块,所述应用模块可用于根据光学检测装置获得的感测信息以实现相应的功能。
16.本技术实施例提供的光学检测装置可以根据场景中的环境光情况调整发射模组的光发射功率,以使得在环境光较弱的场景下光信号的发射功率能够适度降低,从而可以减少光学检测装置的功耗,提供光源的寿命,改善整个系统的稳定性。
17.本技术实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术实施例的实践被了解到。
附图说明
18.图1是本技术一实施例提供的光学检测装置应用于电子设备上的功能模块示意图;
19.图2是图1中的所述光学检测装置的功能模块示意图;
20.图3是本技术实施例提供的光学检测装置的不同信号之间的关系示意图;
21.图4是本技术另一实施例提供的光学装置应用于电子设备上的功能模块示意图;
22.图5是本技术实施例提供的光学检测装置对于感测信号的统计直方图;
23.图6是图5中信号峰波动与噪音背底波动之间的关系示意图;
24.图7是本技术另一实施例提供的光学检测装置的功能模块示意图。
具体实施例
25.在对本技术实施例的具体描述中,应当理解,当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时,它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上,或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的,可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外,附图中元件的大小并非完全反映实际大小。
26.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
localization andmapping,slam)等领域,本技术对此并不作限定。所述接近信息例如用于判断是否有物体接近等。所述光学检测装置例如为激光雷达,可以用于获得场景中目标物体的深度信息或距离信息,以辅助实现汽车的自动驾驶控制。
37.以下,将参照附图详细描述光学检测装置应用于电子设备上的实施例。
38.图1是本技术实施例所提供的光学检测装置10应用于电子设备1上的功能模块示意图。图 2是本技术实施例所提供的光学检测装置10的功能模块示意图。
39.参照图1和图2,所述电子设备1包括光学检测装置10,用于对空间内的物体2利用光的飞行时间测量原理进行测量,以获得物体2的相应信息,例如但不限于:接近信息、深度信息及距离信息中的其中一种或多种。所述电子设备1还可以包括应用模块20,所述应用模块20 可以根据所获得的物体2的相应感测信息实现相关的功能,例如但不限于:可以根据目标物体2的接近信息判断是否有物体2出现在电子设备1前方预设范围内;或者,可以根据目标物体2的距离信息控制电子设备1进行避障;或者,可以根据目标物体2的深度信息进行3d建模、人脸识别、实现机器视觉等。
40.可选的,在一些实施例中,所述光学检测装置10例如为直接飞行时间(direct time offlight,dtof)测量装置。所述dtof测量装置10可以基于直接飞行时间检测原理来执行深度信息感测。例如,所述dtof测量装置10可以向空间发射光信号并接收经空间中的目标物体2 反射的感测光信号,发出光信号与接收到感测光信号之间的时间差值被称为飞行时间t,通过计算光信号在上述飞行时间内经过的距离来获得物体2的深度信息其中,c为光速。
41.可选的,在另外一些实施例中,所述光学检测装置10也可以为间接飞行时间(indirecttime of flight,itof)测量装置。所述itof测量装置10是基于间接飞行时间检测原理来执行深度信息感测。所述itof测量装置10通过计算发射的光信号与接收的感测光信号之间的相位差来获得物体2的深度信息。
42.在本技术下面的实施例中,主要以所述光学检测装置10为dtof测量装置为例进行说明。
43.可选的,如图2所示,所述光学检测装置10包括发射模组12、接收模组14、光感应传感器16和控制模块18。所述发射模组12用于向空间发射光信号,至少部分发射的光信号可被空间内的物体2反射回来形成感测光信号,所述感测光信号中的至少部分被所述接收模组14接收。该感测光信号中携带有所述物体2的相应信息,例如:深度信息、距离信息或接近信息等。
44.所述发射模组12包括发光单元120和调制元件124。所述发光单元120用于发射光信号。所述调制元件124用于对所述发光单元120发射的光信号进行调制,以形成可用于实施感测的光信号,并将其向所述空间投射。可选的,所述发射模组12发射的光信号例如但不限于为散斑图案或泛光光束。
45.可选的,在一些实施例中,所述调制元件124例如为扩散片(diffuser)或匀光片,用于对所述发光单元120发射的光信号进行均匀化处理,形成泛光光束。
46.可选的,在一些实施例中,所述调制元件124例如为衍射光学元件(diffractive opticalelement,doe),用于对所述发光单元120发射的光信号进行复制并在预设的视场
角度范围内扩展排布,形成散斑图案。所述散斑图案可以是规则排布的,也可以是非规则排布或随机排布等。
47.通过所述doe对发光单元120发射的光信号进行复制,则向物体2发射的光信号是由多个复制的光信号组成,有利于扩大光学检测装置10的视场角范围,提高感测效果。
48.可选的,在一些实施例中,所述调制元件124可以为其他合适的光束调制元件类型,例如但不限于为微透镜阵列等,本技术对此并不做特别限定。
49.可选的,在一些实施例中,所述发射模组12还可以包括其他合适的光学元件,例如:在从发光单元120发射光信号的路径上设置有透镜(图未示),所述透镜可以设置在所述发光单元120与所述调制元件124之间,用于将所述发光单元120发射的光信号进行准直或会聚后再传输至所述调制元件124。所述透镜可以为多个单体镜头的组合。
50.应理解的是,本技术实施例并不具体限定所述发光单元120发射的光信号的波段范围。可选的,发光单元120所发射的光信号例如可以为可见光、红外光、近红外光、紫外光等。
51.可选的,在一些实施例中,所述发光单元120可以包括单个光源或多个光源。该多个光源例如可以为规则排布或非规则排布的光源阵列。如图2所示,所述发光单元120为垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,简称vcsel,也可译为垂直共振腔面射型激光),所述发光单元120可以包括半导体衬底以及排列在所述半导体衬底上的多个vcsel光源所组成的vcsel阵列裸片。
52.可选的,在一些实施例中,所述发光单元120的光源例如还可以为边发射激光器(edgeemitting laser,eel)、发光二极管(light emitting diode,led)、激光二极管(laser diode,ld) 等形式的光源。其中,所述边发射激光器可以为法布里泊罗(fabry perot,fp)激光器、分布式反馈(distribute feedback,dfb)激光器、电吸收调制激光器(electro-absorption modulated,eml) 中的一种或多种的组合,本技术实施例对此不做限定。
53.可选的,在一些实施例中,所述接收模组14可以包括光电传感器140。所述光电传感器 140例如包括单个感光像素142或者由多个感光像素142'构成的感光像素阵列,所述像素阵列用于接收被所述物体2反射的感测光信号并输出相应的感测信号,以获得物体2相关的感测信息,例如但不限于为物体2的深度信息或距离信息。可选的,所述感测信号可以为电信号。或者,所述感测信号也可以为其他信号,例如为磁信号,取决于所述感光像素142对光子的转换原理。
54.可选的,在一些实施例中,所述感光像素142可以包括单光子雪崩二极管(single photoavalanche diode,spad)、雪崩光电二极管(avalanche photo diode,apd)、光电二极管及其他合适的光电转换元件中的其中一种或多种。例如但不限于,每个感光像素142可以包括单个 spad和/或多个spad的组合。
55.可选的,在一些实施例中,所述接收模组14还可以包括与所述光电传感器140连接的信号放大器、时数转换器(time-to-digital converter,tdc)、模数转换器(analog-to-digitalconverter,adc)等器件中的一种或者多种组成的读出电路(图未示)。可选的,所述读出电路也可以部分或全部集成在所述光电传感器140中。
56.可选的,所述接收模组14还可以包括透镜单元144,可用于接收从物体2返回的感
测光信号,并将所述感测光信号进行准直或者会聚后传输至所述光电传感器140上的感光像素142。所述透镜单元144可以为多个单体镜头的组合。
57.可选的,所述光学检测装置10可基于飞行时间原理进行相关信息的检测。所述发射模组 12与接收模组14并排相邻设置,所述发射模组12与接收模组14的间距的取值范围例如可以为 2毫米(mm)至20mm。可以理解的是,在一些实施例中,所述发射模组12发射的和所述接收模组14接收的均为光信号,所述发射模组12与接收模组14的间距指的是各自光学系统的光轴之间的距离。所述发射模组12包括发出光信号的出光面,所述接收模组14包括接收光信号的入光面,所述发射模组12与接收模组14并排设置时,所述发射模组12的出光面与所述接收模组14的入光面朝向光学检测装置10的同一侧。
58.可选的,所述控制模块18可以用于控制发射模组12中所述发光单元120的发射情况,例如:可用于控制发射光信号的频率、所述光源在不同时刻的点亮位置、点亮光源的发光功率等。可选的,在一些实施例中,所述控制模块18包括发射控制单元180,所述发射控制单元 180用于控制发光单元120以预设频率向空间发射光信号,所述光信号为具有预设频率的光脉冲。
59.如图3所示,在一些实施例中,所述发射控制单元180可以根据具有预设频率的发射控制信号去控制发光单元120发射光信号。可以理解的是,所述发射控制信号可以为施加于所述发光单元120驱动电路上的驱动信号。可选的,所述发射控制信号可以为一系列控制脉冲信号,例如:方波脉冲信号。所述控制脉冲信号包括交替出现的高电平段和低电平段,所述发光单元120在高电平段被控制持续向空间内发光,在低电平段停止发光,从而发出相应的光脉冲作为所述光信号。由此,在所述高电平段对应的时序内,所述发光单元120持续向空间发出光信号,其中的至少部分光信号可以从空间内的目标物体2处反射回来。
60.可以理解的是,所述光信号的频率可以根据光学检测装置10的检测范围进行设置。例如:所述光信号的一个发射周期包括发光段和熄灭段,所述发光单元120在发光段内持续发射光信号,而在熄灭段内停止发光。所述光信号的发射周期需要大于检测范围对应的最大飞行时间,这样才能使得在一个发射周期内发出的光信号能够对检测范围内的目标物体2进行有效检测。
61.可选的,在一些实施例中,所述控制模块18的部分或全部功能单元可以集成在所述发射模组12中。
62.可选的,在一些实施例中,所述控制模块18还可以包括接收控制单元182。所述接收控制单元182可用于控制接收模组14在光信号的每个发射周期的起始时刻同步开启接收传感器,以感测返回的光子。由此,所述接收模组14具有与光信号的发射周期对应的接收周期,所述接收周期的起始时刻与发射周期的起始时刻相对应,所述接收周期的结束时刻与发射周期的结束时刻相对应。可选的,在一些实施例中,所述接收周期的起始时刻与发射周期的起始时刻同步,所述接收周期的结束时刻与发射周期的结束时刻同步。
63.具体而言,在一些实施例中,所述接收控制单元182用于控制感光像素142在光信号的每个发射周期的起始时刻同步开始感测返回的光子。所述感光像素142例如为spad,spad在一个接收周期内只能感测单个光子,一旦spad在一个接收周期内被单个光子触发就会形成雪崩效应产生相应的感测信号。雪崩后的spad需要进行淬灭重置,将偏置电压恢复至击穿电压之上,以在下一个接收周期再感测光子。基于上述特性,spad在一个接收周期内
可以感测返回的一个感测光子产生对应的感测信号。可以理解的是,spad在一个接收周期内也可能无法感测到光子而没有产生对应的感测信号,但无论是否能感测到光子,spad在一个接收周期结束之前都会被重置,以在下一个接收周期开始时重新开始感测接收到的光子。
64.可选的,在一些实施例中,所述控制模块18的部分或全部功能单元可以集成在所述接收模组14中。
65.可选的,在一些实施例中,所述光学检测装置10还可以包括处理模块15。所述处理模块 15例如用于根据光信号的发射时刻与返回的感测光信号的被感测时刻之间的时间差确定物体的深度信息。然,并不限于此,在其他实施例中,所述处理模块15也可以根据接收到的感测光信号并基于其他合适的检测原理来获得相关的感测信息。
66.可选的,如图1所示,所述处理模块15可以集成在所述光学检测装置10内。或者,如图4 所示,所述处理模块15也可以设置在所述电子设备1中除光学检测装置10以外的其他位置,例如,所述处理模块15可以为电子设备1的主控模块,本技术对此不做限定。可选的,如图1 所示,所述光感应传感器16可以集成在所述光学检测装置10内。或者,如图4所示,所述光感应传感器16也可以设置在所述电子设备1中除光学检测装置10以外的其他位置。
67.请一并参阅图2、3及5,在一些实施例中,所述处理模块15可以包括计时单元150、计数单元152和统计单元154。所述计时单元150可以将接收周期从起始时刻开始划分为多个时间分箱,其中的每个时间分箱各自对应预设的一段时间间隔δt。可选的,每个时间分箱各自对应的时间间隔δt分别相等。可选的,所述时间间隔δt可以为tdc能够分辨的最小时间间隔δt。可以理解的是,每个时间分箱与接收周期起始时刻之间的时间差可以作为该时间分箱的时间戳。所述计时单元150还可以用于计算接收模组14在一个接收周期内感测从物体2发射回来的有效感测光子所产生的感测信号的时刻与该接收周期起始时刻之间的时间差,以作为该感测信号的时间戳。
68.可选的,在一些实施例中,所述计数单元152可用于根据该感测信号的时间戳在具有对应时间戳的时间分箱内进行累积计数,即在该时间分箱已计得的具有相同时间戳的感测信号个数上再加一。可以理解的是,对于以spad作为感光像素142的实施例而言,一个感光像素 142在每个接收周期内只能感测单个光子产生感测信号,从而在众多时间分箱中的其中一个内累计加一,或者无法接收到任何光子而不产生感测信号,从而不在任何一个时间分箱内累计。
69.可选的,在一些实施例中,所述统计单元154可用于对多个接收周期内各个对应时间分箱累计的感测信号个数进行统计,以生成相应的统计直方图。其中,统计直方图的横坐标表示各个对应时间分箱的时间戳,统计直方图的纵坐标表示各个对应时间分箱内累计的感测信号计数值。可选的,所述统计单元154可以为直方图电路。
70.在感测过程中,大量环境光的光子也会被所述接收模组14接收而产生相应的感测信号计数。这些环境光的光子被感测而在各个时间分箱内留下计数的几率趋于相同,构成感测数据的噪音背底(noise level),在环境光强度较高的场景中,测得的所述噪音背底的平均水平相应较高,在环境光较低的场景中,测得的所述噪音背底的平均水平相应较低。在此基础上,从物体2反射回来的有效感测光子对应产生的感测信号计数叠加在所述噪音背底上,以使得与该有效感测光子具有相同时间戳的时间分箱内的感测信号计数会明显高于
其他时间分箱的感测信号计数,进而形成相应的信号峰。可以理解的是,所述信号峰的计数高度会受到光源的发射光功率、物体2的反射率、光学检测装置10的检测范围等因素的影响,所述信号峰的宽度会受到发射的光信号宽度、spad和tdc的时间抖动等因素的影响。由此,所述信号峰最高计数对应的时间分箱的时间戳t0即为被物体反射的有效感测光子的飞行时间,可以据此来计算物体2的深度信息或距离信息。可以理解的是,所述处理模块15还可以包括感测信息计算单元156。所述感测信息计算单元156可用于根据由统计直方图确定的信号峰的时间戳t0来计算出物体2在空间中的相关感测信息。
71.可以理解的是,根据上述感测原理,计算从物体2反射回来的有效感测光子的时间戳t0是从接收周期的起始时刻开始计时的,对应地,也就是从光信号发射周期的起始时刻开始计时的。由此,无法分辨出感测到的所述有效感测光子是从发射周期的发光段中的具体哪个时刻发出的,从而会造成一定程度的检测误差,可以通过缩短发射周期中所述发光段的时长来减少上述误差。可选的,在一些实施例中,所述光信号的发射周期中发光段时长的取值范围可以为500皮秒(picosecond,ps)至500纳秒(nanosecond,ns),例如可以为:500ps、600ps、800ps、 1ns、20ns、50ns、100ns、或200ns等。
72.环境光的光子和从物体2反射回来的所述感测光信号的光子都有一定几率会被所述接收模组14的感光像素142接收,该感光像素142的类型可以为spad,进而在对应的时间分箱中留下感测信号计数。环境光的光子与所述感测光信号的光子作为离散随机概率事件都满足泊松分布,假设在各个时间分箱内,环境光的光子被感测到的计数数学期望值为nn,所述感测光信号的光子被感测到的计数数学期望值为ns,则nn为噪音背底的计数平均值,ns为所述感测光信号的光子被感测到而在噪音背底上叠加的有效感测光子的计数平均值。如图6所示,在单个时间分箱内实际计得的噪音背底计数实际值nn`和有效感测光子的计数实际值ns` 满足泊松分布,会分别围绕噪音背底计数平均值nn和有效感测光子计数平均值ns存在一定范围的数值波动,假设波动的标准差分别为σn和σs。为了能准确地找出信号峰,信号峰所在时间分箱的实际计数值nn` ns`需要高于噪音背底所在时间分箱的实际计数值nn`才能被有效识别,因此需要使得信号峰的波动低值(nn ns)-(σ
s n
)能够较大几率高于噪音背底的波动高值(nn σn),根据上述条件可以得到公式(1),表达如下:
[0073][0074]
其中,α为置信因子,代表信号峰高于噪音背底的可信度,σ
s n
是环境光的光子和感测光信号的光子产生的感测信号的计数的标准差,σn是环境光的光子产生的感测信号的计数的标准差。
[0075]
所述光信号的发射光功率越高,所感测到的有效感测光子计数平均值ns也相应越高。环境光的强度越高时,所感测到的噪音背底计数平均值nn也相应越大。由公式(1)可知,所需的所述光信号的发射光功率与环境光的强度有直接关系,当环境光强度越大时,噪音背底计数平均值nn也相应越大,若光信号的发射光功率维持不变,就会导致满足公式(1)的置信因子α变小,从而影响检测过程中寻峰的准确率。由此,当环境光强度越大时,所述光学检测装置10也需要提高光信号的发射光功率来维持统计直方图的信噪比。在所述发光单元120的发射光功率固定的情况下需要将发射光功率预设为偏大以满足环境光强度较大的严苛场景,然而这样会在弱环境光的场景下造成发射光功率的浪费,还容易减损光源的寿命,增大整个系统的发热以及系统的不稳定性。
[0076]
可选的,所述光感应传感器16可用于感测光学检测装置10所处场景的环境光信息,所述环境光信息包括但不限于环境光的波长、光强度、色温等。在所述光感应传感器接收环境光的路径上设置有一个或多个不同的感光通道,所述光感应传感器16包括与不同感光通道对应的滤光片和光电转换元件,以对应感测环境光中不同波长范围部分的所述环境光信息。可选的,所述感光通道包括可见光全谱段通道(clear)、红光通道(red)、绿光通道(green)、蓝光通道(blue)及宽谱通道(wide)中的其中一种或多种的组合。所述可见光全谱段通道的滤光片透过可见光波段的光线,所述红光通道的滤光片透过红光波段的光线,所述绿光通道的滤光片透过绿光波段的光线,所述蓝光通道的滤光片透过蓝光波段的光线,所述宽谱通道的滤光片透过可见光及红外光波段的光线。所述光感应传感器16可以提供上述各通道(crgbw)的光谱信息,并据此确定相应的环境光信息。
[0077]
可选的,所述光感应传感器16的感光通道还可以包括红外光通道(ir)。所述光感应传感器16可以直接通过红外光通道获得所处场景中的红外光或近红外光的相关信息作为环境光信息。或者,所述光感应传感器16也可以通过所获得的宽谱通道的信息减去全谱通道的信息来确定红外光或近红外光的相关信息作为环境光信息,从而不需要再设置红外光通道。
[0078]
可选的,所述控制模块18还可以包括功率调整单元184,可用于调整所述发光单元120的光发射功率。例如,但不限于,所述功率调整单元184可以根据光感应传感器16所感测到的环境光信息,比如:环境光强度,调整所述发光单元120的光发射功率,以使得光信号的发射功率在适配当前场景的环境光前提下尽可能小。
[0079]
可选的,在一些实施例中,所述功率调整单元184可通过对应改变个体光源的光发射功率的方式来调节整个发光单元120的光发射功率。或者,所述功率调整单元184可通过改变发光单元120上光源发光的个数来调节整个发光单元120的光发射功率,例如:在需要较低光发射功率时启动较少个数的光源工作发光,而在需要较高光发射功率时启动较多个数的光源工作发光。
[0080]
可选的,在一些实施例中,所述光学检测装置10预设有调整查对表,所述调整查对表包括环境光信息与光发射功率值之间的对应关系,其可以通过标定光学检测装置10在不同环境光场景下适配的光发射功率来获得。所述调整查对表可以预先根据上述标定进行设置,并存储在所述光学检测装置10或者电子设备1的存储器30内以供读取。所述功率调整单元184可以根据光感应传感器16获得的环境光信息和所述调整查对表中的所述对应关系确定与所在场景适配的光发射功率值。
[0081]
可选的,在一些实施例中,所述调整查对表包括环境光强度值与适配的光发射功率值之间的对应关系,可以据此按照所感测到的环境光强度值确定与之适配的光学检测装置10的光发射功率值。可以理解的是,在其他一些实施例中,所述调整查对表也可以包括光发射功率值与其他环境光信息,比如:色温、波长等,之间的对应关系。
[0082]
可选的,所述功率调整单元184可以通过光感应传感器16获得所在场景的环境光强度值,之后按照所述环境光强度值去读取调整查对表以确定对应适配的光发射功率值,再根据确定的光发射功率值去调整所述发光单元120的光发射功率,以使得在环境光较弱的场景下光信号的发射功率能够适度降低,从而可以减少光学检测装置10的功耗,提升光源的寿命,改善整个系统的稳定性。
[0083]
如图7所示,在一些实施例中,所述光感应传感器16可以集成在所述接收模组14上。例如:所述接收模组14可以包括光电传感器140和光感应传感器16,所述光电传感器用于接收被空间中的物体反射的感测光信号并输出相应的电信号,所述光感应传感器用于检测空间的环境光信息。可选的,所述光感应传感器16可以和所述光电传感器140上的感光像素142一起封装在一个封装体内。或者,所述光感应传感器16也可以和所述光电传感器140的感光像素 142分别封装为单独个体。可以理解的是,在这些实施例中,所述控制模块18可以集成在所述发射模组12内,也可以不集成在发射模组12内而设置在光学检测装置10中的其他部位。
[0084]
可选的,在一些实施例中,所述光感应传感器16也可以设置在装配了所述光学检测装置 10的电子设备1上。例如:所述电子设备1为手机,所述光感应传感器16可以设在手机正面的顶部的中间位置处;或者,所述光感应传感器16设在手机背面的摄像模组(图未示)上。
[0085]
可选的,在一些实施例中,所述发光单元120发射的光信号为红外光或近红外光,波长取值范围可以为:700nm至2000nm,例如:850nm、905nm、940nm、1064nm、1550nm等。所述光感应传感器16可用于检测光学检测装置10所处场景中的红外光或近红外光的光强度作为环境光信息。所述控制模块18的功率调整单元184根据所感测到的场景中的红外光或近红外光的光强度来调整所述发光单元120的光信号发射功率。
[0086]
可选的,在一些实施例中,所述控制模块18和/或处理模块15中的全部或其中的部分功能单元可以是固化在存储器30内的固件或者是存储在存储器30内的计算机软件代码。所述控制模块18和处理模块15由对应的一个或多个处理器(图未示)执行以控制相关部件来实现对应的功能。所述处理器例如但不限于应用处理器(application processor,ap)、中央处理器(cpu)、微控制器(mcu)等。所述存储器30包括但不限于闪存(flash memory)、带电可擦写可编程只读存储器(electrically erasable programmable read only memory,eeprom)、可编程只读存储器 (programmable read only memory,prom)、以及硬盘等。
[0087]
可选的,在一些实施例中,所述处理器和/或存储器30可以设置在所述光学检测装置10 内,比如:与所述发射模组12或者接收模组14集成在相同的电路板上。可选的,在其他一些实施例中,所述处理器和/或存储器30也可以设置在所述电子设备1的其他位置,比如:手机的主电路板上。
[0088]
可选的,在一些实施例中,所述控制模块18和/或处理模块15的部分功能单元或全部功能单元也可以通过硬件来实现,例如通过下列技术中的任一项或者他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。可以理解的是,用来实现所述控制模块18和/或处理模块15功能的上述硬件可以设置在所述光学检测装置10内,比如:与所述光电传感器140集成在相同的电路板上。用来实现所述控制模块18和/或处理模块15功能的上述硬件也可以设置在所述电子设备1的其他位置,比如:设置在手机的主机板上。
[0089]
相较于现有技术,本技术的所述光学检测装置10可以根据当前的场景调整与之适配的发射光信号的光发射功率,以在保障检测效果的前提下尽可能地减少功耗,延长光源的使用寿命,减少光学检测装置10的发热以及提高光学检测装置10的稳定性。
[0090]
需要说明的是,本领域技术人员可以理解,在不付出创造性劳动的前提下,本技术实施例的部分或全部,以及对于实施例的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本技术的实用新型创造思想所涵盖,属于本技术的保护范围。
[0091]
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用表示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本技术的至少一个实施例中。在本说明书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施例。另外,当结合任何实施例描述特定的特征或结构时,所主张的是,结合这些实施例的其它实施例来实现这种特征或结构在本领域技术人员的技术范围内。
[0092]
本技术说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中,“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个,除非另有明确具体的限定。本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0093]
以上所述,仅为本技术的具体实施例,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将发明限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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