[发明专利]正弦光学发射方法以及相应电路

说明书

一种光学发射电路包括分布在N组内的M个光源的阵列，其中，N小于M。控制器被配置成用于生成N个周期性方波控制信号，所述周期性方波控制信号连续地相互相移pi/N并且全部都具有相同的周期，并且用于使用所述控制信号来循环地激活/去激活所述N组的所有光源。所述光学发射电路被配置以使得：当相应控制信号处于其第一状态时对每组进行激活，并且当所述相应控制信号处于其第二状态时对每组进行去激活。选择每组中的光源数量以及所述组在所述激活/去激活序列中的顺序以生成具有正弦地逐步变化的幅度的光学信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月16日提交的法国专利申请号1662640的优先权，该申请在本文中通过引用合并于此。

技术领域

本发明的实现方式和实施例涉及一种正弦光学发射方法及其相应电路。

背景技术

举例来说，光学发射电路可以被结合到电子设备(如平板计算机或者蜂窝移动电话)中，以用于基于间接飞行时间(iToF)或者光保真(LiFi)的应用。

一般地，能够应用间接飞行时间原理的光学发射电路采用方波形式向场景发射光脉冲(例如红外光辐射)。该场景的二维或者三维元素将这些光脉冲反射到该电路的传感器，该传感器包括检测像素阵列。通过传感器测量光脉冲的在这些脉冲的发射和接收之间的相移以间接地确定这些脉冲的飞行时间以及场景的元素与电路之间的距离，从而在针对等效“直接飞行时间”传感器保留合理精度时有利地允许该电路的体积和价格下降。

但是，有必要对正弦光学信号执行这样的相移测量，因为有利的是，这比对方波信号更简单。

发明内容

本发明的实现方式和实施例(特别是实施例)涉及电子电路和光学发射电路，如配备有用于发射正弦光学信号的垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)的电路。

因此，根据一种实现方式和实施例，低复杂度技术方案可以被提供用于引导正弦光学发射电路(包括激光二极管)发射光学信号，该光学信号的频率的可能范围高达500MHz，平均功率可能高达十瓦。

根据一个方面，提出了一种用于控制M个光源的阵列的方法。这M个光源分布在N组中，其中，N小于M。这种方法包括：使用N个周期性方波控制信号进行对这N组的所有光源的对应并且顺序的激活/去激活循环，这些周期性方波控制信号连续地相互相移pi/N，并且全部具有相同周期。每个控制信号拥有第一状态、第二状态、相同的周期、以及为1/2的占空比。当相应控制信号处于其第一状态时，对每组进行激活，并且当该控制信号处于其第二状态时，对每组进行去激活。选择每组中的光源数量以及这些组在该激活/去激活序列中的顺序以生成具有正弦地逐步变化的幅度的光学信号。

举例来说，这N个控制信号可以有利地从参考信号中生成，而不必具有与控制信号相同的周期。根据参考电流与该参考信号的占空比的乘积来调节流经这N组的所有光源的总电流。

这样的方法有利地允许基于方波参考信号以高频率和高平均功率发射正弦幅度的光学信号。

并且，这里，这N个控制信号被配置成具有1/2的占空比，以确保正弦光学信号的对称性。

优选地但非限定性地，每个激活/去激活序列循环以初始数量组的激活开始，初始数量组一起包含该激光二极管阵列的等于参考信号的占空比的激光二极管百分比。

有利地，对各个相应光源组的顺序并且周期性的激活/去激活引起由光源阵列生成的光脉冲的总光强度的变化。这个总光强度内的变化直接地涉及流经这N组的所有光源的总电流的变化。如将要在描述中进一步看到的，当总电流的变化具有正弦信号的形状时，总光强度生成具有正弦地逐步变化的幅度的光学信号。当阵列的所有M个光源同时被激活时，这个光学信号达到最大幅度。然后，此时，总电流的幅度等于参考电流的幅度。

该阵列的光源可以有利地是垂直腔面发射激光二极管。