在光學傳感器系統中驅動光源的電流源技術方案

公開了在光學傳感器系統中驅動光源的電流源電路。該電流源包括與電阻器串聯連接的電感器，以及與電感器和電阻器并聯耦合的二極管。該電流源被配置為接收受控直流（DC）電壓，并且當開關閉合時通過電感器向光源提供電流，當開關斷開時使通過電感器的電流轉向二極管。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請涉及傳感器，并且更特別地涉及在光學傳感器系統中用于驅動光源的電流源。
技術介紹
光學傳感器系統可以通過檢測從對象反射的光而用于對對象進行定位和/或成像。此類系統可以包括向對象傳輸光的光源和用于檢測對象反射的所傳輸光的部分的檢測器。傳感器系統可以分析反射光的特性以確定到對象的距離和/或生成對象的電子圖像。在一個示例中，此類系統可以包括光源(諸如一個或多個發光二極管(LED))，其被配置為傳輸經調制的紅外光(IR)即快速接通或關斷的頂光。檢測器可以接收反射光并且計算由回到傳感器的光的反射賦予的相移。接收的光的飛行時間可以根據相移來計算，并且到傳感器視場中各個點的距離可以通過將飛行時間與傳輸介質中信號的速度相乘來計算。通過在檢測器中提供接收像素的陣列，可以映射與在每個像素處接收的光相關聯的距離信號以生成視場的三維電子圖像。在此類系統中的光源的調制方式是系統性能中的一個因素。為了實現有用且準確的成像，期望以例如40MHz的高頻率調制光源。此外，在此類系統中期望利用高效率和可靠性來調制光源，同時維持合理的制造成本和相對小的封裝大小。
技術實現思路
在一個實施例中，提供一種用于光學傳感器系統的光源電路。所述光源電路包括 電源，其提供受控直流(DC)電壓輸出；電流源，其耦合至所述電源以接收所述受控DC電壓輸出，其中所述電流源包括電感器，其與電阻器串聯連接；以及二極管，其與所述電感器和電阻器并聯耦合；光源，其耦合至所述電流源；以及開關，借此所述電流源被配置為當所述開關閉合時通過所述電感器向所述光源提供電流，并且當所述開關斷開時使通過所述電感器的電流轉向所述二極管。在相關實施例中，所述電流源還可以包括電流監視器，其耦合至所述電阻器并且被配置為向所述電源提供表示通過所述電阻器的電流的反饋輸出。在另一相關實施例中， 所述電源可以被配置為響應于來自于電流監視器的反饋輸出來調整受控DC電壓輸出。在又一相關實施例中，所述光源可以包括多個串聯連接的發光二極管。在又一相關實施例中， 所述光源電路還可以包括以預定頻率斷開并且閉合所述開關的驅動電路。在其他相關實施例中，所述預定頻率可以是約40MHz。在另一實施例中，提供一種用于在光學傳感器系統中在開關的控制下向光源提供電流的電流源電路。所述電路包括電感器，其與電阻器串聯連接；以及二極管，其與所述電感器和電阻器并聯耦合；其中所述電流源電路被配置為從電源接收受控直流(DC)電壓， 并且當所述開關閉合時通過所述電感器向所述光源提供電流，當所述開關斷開時使通過所述電感器的電流轉向所述二極管。在相關實施例中，所述電流源電路還可以包括電流監視器，該電流監視器耦合至所述電阻器并且被配置為向所述電源提供表示通過所述電阻器的電流的反饋輸出。在又一實施例中，提供一種光學傳感器系統。所述光學傳感器包括控制器；光源電路，其耦合至所述控制器以響應于從所述控制器接收的控制信號來驅動光源，所述光源電路包括電源，其提供受控直流(DC)電壓輸出；電流源，其耦合至所述電源以接收所述受控DC電壓輸出，其中所述電流源包括電感器，其與電阻器串聯連接；以及二極管，其與所述電感器和電阻器并聯耦合；光源，其耦合至所述電流源；以及開關，借此所述電流源被配置為當所述開關閉合時通過所述電感器向所述光源提供電流，并且當所述開關斷開時使通過所述電感器的電流轉向所述二極管；傳輸光學器件，用于從所述光源向對象引導光；接收器光學器件，用于接收從所述對象反射的光；以及檢測器電路，用于將所述反射的光轉換為一個或多個電信號；其中所述控制器被配置為響應于所述一個或多個電信號提供表示到所述對象上的至少一個點的距離的數據信號輸出。 在一個相關實施例中，所述電流源還可以包括電流監視器，該電流監視器耦合至所述電阻器并且被配置為向所述電源提供表示通過所述電阻器的電流的反饋輸出。在另一相關實施例中，所述電源可以被配置為響應于來自于電流監視器的反饋輸出來調整受控DC 電壓輸出。在又一相關實施例中，所述光源可以包括多個串聯連接的發光二極管。在又一相關實施例中，所述光學傳感器系統還可以包括以預定頻率斷開并且閉合所述開關的驅動電路。在一個相關實施例中，所述預定頻率可以是約40MHz。在又一實施例中，提供一種用于在光學傳感器系統中在開關的控制下向光源提供電流的方法。所述方法包括當所述開關閉合時通過電感器向所述光源提供電流；以及當所述開關斷開時使通過所述電感器的電流轉向通過二極管。在一個相關實施例中，所述方法還可以包括當所述開關閉合時監視通過所述電感器的電流；以及響應于監視所述電流來向電源提供反饋。在另一相關實施例中，所述方法還可以包括響應于在所述開關閉合時監視所述電流來調整所述電源的電壓輸出。附圖說明根據如在附圖中圖示的、在此公開的特定實施例的以下描述，在此公開的對象、特5征和優勢將是明顯的，在附圖中，同樣的參考字符遍及不同的視圖而指代相同的部分。附圖不一定是按比例的，而是將重點放在闡明在此所公開的原理上。圖1是根據在此公開的實施例的光學傳感器系統的框圖。圖2是根據在此公開的實施例的光學傳感器系統光源電路的框圖。圖3是根據在此公開的實施例的、包括電流源的光學傳感器系統光源電路的框圖。圖4是根據在此公開的實施例的、包括電流源以驅動包括多個串聯連接的LED的光源的光學傳感器系統光源電路的框圖。具體實施例方式圖1是根據在此公開的實施例的光學傳感器系統100的簡化框圖。通常，光學傳感器系統100發出由對象104反射的光102 (例如，紅外(IR)光)，并且接收反射光106以識別到對象104的距離和/或映射對象104的圖像。在某些實施例中，例如，系統可以實現為用于汽車的防撞傳感器，例如，倒車傳感器。在倒車傳感器應用中，例如，系統提供指示從車輛的尾部到對象104的距離的數據輸出108，以便輔助該車輛的司機避免在向后移動時不經意地與對象104接觸。盡管可以結合特定應用描述與本公開一致的系統和方法，但是本領域普通技術人員將認識到各種各樣的應用都是可能的。例如，可以在光學傳感器中實現與本公開一致的系統和方法，以用于范圍發現的應用或涉及目標對象的識別和/或成像的任何應用。本領域普通技術人員將認識到，為了解釋的簡易性而高度簡化地描述了光學傳感器系統100。圖1中示出的光學傳感器系統100包括控制器/處理電路110、光源電路112、 傳輸光學器件114、接收器光學器件116和檢測器電路118。控制器/處理電路110可以是已知電路，其用于控制光源電路的光源的調制，并且用于處理接收的數據以生成表示從傳感器到對象的距離的輸出數據流和/或對象的電子圖像。控制器/處理電路110例如可以是可在商業上從Sunnyvale，CA的Canesta公司獲得的任意深度傳感器控制器/處理電路。光源電路112可以包括用于響應于來自于控制器/處理電路110的控制輸出來驅動光源的已知電路，并且可以包括與本公開一致的電路。傳輸光學器件114可以包括用于引導來自于光源的光輸出以提供包含感興趣的(一個或多個)對象的系統視場的已知光學組件。接收器光學器件116可以包括用于接收從感興趣的對象反射的光并且將接收的光引導到檢測器電路118的已知光學組件。檢測器電路118可以包括例如布置在像素陣列中、 用于將接收的光轉換為向控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于光學傳感器系統的光源電路，所述電路包括：電源，用于提供受控直流（ＤＣ）電壓輸出；電流源，其耦合至所述電源以接收所述受控ＤＣ電壓輸出，其中所述電流源包括：電感器，其與電阻器串聯連接；以及二極管，其與所述電感器和電阻器并聯耦合；光源，其耦合至所述電流源；以及開關，借此所述電流源被配置為當所述開關閉合時通過所述電感器向所述光源提供電流，并且當所述開關斷開時使通過所述電感器的電流轉向所述二極管。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：V馬哈尼，A亞當斯基，
申請(專利權)人：V馬哈尼，A亞當斯基，
類型：發明
國別省市：US