一种激光驱动系统及方法、三维传感系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光驱动系统及方法、三维传感系统。该激光驱动系统包括：切换开关、dToF电源模块、iToF电源模块、脉冲生成模块、激光器和晶体管；切换开关的电源输入端接第一电源信号；dToF电源模块的输入端与切换开关的第一输出端电连接；iToF电源模块的输入端与切换开关的第二输出端电连接；激光器的第一极与dToF电源模块的输出端电连接，且与iToF电源模块的输出端电连接；晶体管的栅极与脉冲生成模块的脉冲信号输出端电连接；晶体管的第一极与激光器的第二极电连接；晶体管的第二极接第二电源信号。本发明专利技术可以满足实际应用中场景切换的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种激光驱动系统及方法、三维传感系统
本专利技术实施例涉及激光驱动
，尤其涉及一种激光驱动系统及方法、三维传感系统。
技术介绍
飞行时间(TimeofFlight，ToF)技术通过测量发射和接收的红外光之间的时间延迟来获得物体的位置和形状等信息，因此被广泛用于3D图像采集和3D传感等领域中。飞行时间技术有两种，即间接飞行时间(IndirectTimeofFlight，iToF)和直接飞行时间(DirectTimeofFlight，dToF)，两者对红外光发射的调制方式不同。通常情况下，iToF和dToF针对不同的应用场景，需要不同的驱动电路。现有的激光驱动电路均为单独针对iToF或dToF模式的驱动电路，其驱动模式单一，不能满足实际应用中远近场景切换的需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种激光驱动系统及方法、三维传感系统，以满足实际应用中场景切换的需求。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光驱动系统，所述激光驱动系统包括：切换开关，包括电源输入端、第一输出端和第二输出端；所述切换开关的电源输入端接入第一电源信号；所述切换开关用于控制输入的第一电源信号由所述第一输出端输出或由所述第二输出端输出；dToF电源模块，包括输入端和输出端；所述dToF电源模块的输入端与所述切换开关的第一输出端电连接；所述dToF电源模块用于控制dToF模式下的脉冲信号的宽度；iToF电源模块，包括输入端和输出端；所述iToF电源模块的输入端与所述切换开关的第二输出端电连接；所述iToF电源模块用于将所述第一电源信号直接输出；脉冲生成模块，包括脉冲信号输出端；所述脉冲生成模块用于输出dToF模式下的脉冲信号，或者输出iToF模式下的脉冲信号；激光器，包括第一极和第二极；所述激光器的第一极与所述dToF电源模块的输出端电连接，且与所述iToF电源模块的输出端电连接；所述激光器用于响应脉冲信号而发光；晶体管，包括栅极、第一极和第二极；所述晶体管的栅极与所述脉冲生成模块的脉冲信号输出端电连接；所述晶体管的第一极与所述激光器的第二极电连接；所述晶体管的第二极接入第二电源信号。可选地，所述切换开关还包括控制端；所述激光驱动系统还包括：切换控制模块，包括输入端和输出端；所述切换控制模块的输入端接收反馈的距离信息；所述切换控制模块的输出端与所述切换开关的控制端电连接，所述切换控制模块用于根据所述反馈的距离信息控制所述切换开关自动切换。可选地，所述切换控制模块控制所述切换开关的切换条件为：当所述激光驱动系统与被测物体的距离小于第一设定距离时，所述切换控制模块控制所述切换开关将输入的第一电源信号由所述切换开关的第二输出端输出；所述激光驱动系统执行iToF模式；当所述激光驱动系统与被测物体的距离大于第一设定距离时，所述切换控制模块控制所述切换开关将输入的第一电源信号由所述切换开关的第一输出端输出；所述激光驱动系统执行dToF模式。可选地，所述切换开关为手动切换开关；所述手动切换开关包括切换按键，所述切换按键用于受外力驱动以控制所述手动切换开关进行切换。可选地，所述dToF电源模块包括：第一电阻和第一电容；所述第一电阻的第一端与所述切换开关的第一输出端电连接，所述第一电阻的第二端与所述激光器的第一极电连接；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接入所述第二电源信号。可选地，所述脉冲生成模块包括：第一脉冲信号单元，包括输出端；所述第一脉冲信号单元用于产生第一输入信号；第一信号整形单元，包括输入端和输出端；所述第一信号整形单元的输入端与所述第一脉冲信号单元的输出端电连接；所述第一信号整形单元用于将所述第一输入信号整形为第一方波信号；信号延迟单元，包括输入端和输出端；所述信号延迟单元的输入端与所述第一脉冲信号单元的输出端电连接；所述信号延迟单元用于将所述第一输入信号延时第一预设时间后输出，产生第一延时信号；第二信号整形单元，包括输入端和输出端；所述第二信号整形单元的输入端与所述信号延迟单元的输出端电连接；所述第二信号整形单元用于将所述第一延时信号整形为第二方波信号；第一窄脉冲生成单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述第一窄脉冲生成单元的第一输入端与所述第一信号整形单元的输出端电连接；所述第一窄脉冲生成单元的第二输入端与所述第二信号整形单元的输出端电连接；所述第一窄脉冲生成单元的输出端与所述晶体管的栅极电连接；所述第一窄脉冲生成单元用于在dToF模式下，根据接收到的所述第一方波信号和所述第二方波信号生成并输出所述dToF模式下的脉冲信号；或根据所述第一方波信号生成并输出所述dToF模式下的脉冲信号；或者，所述第一窄脉冲生成单元用于在iToF模式下，根据接收到的所述第一方波信号和所述第二方波信号生成并输出所述iToF模式下的脉冲信号。可选地，所述第一脉冲信号单元还包括控制端；所述脉冲生成模块还包括：第一脉冲控制单元，包括第一输出端；所述第一脉冲控制单元的第一输出端与所述第一脉冲信号单元的控制端电连接；所述第一脉冲控制单元用于控制所述第一脉冲信号单元的工作模式。可选地，所述脉冲生成模块包括：第二脉冲信号单元，包括输出端；所述第二脉冲信号单元用于产生第二输入信号；第三脉冲信号单元，包括输出端；所述第三脉冲信号单元用于产生第三输入信号；第二窄脉冲生成单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述第二窄脉冲生成单元的第一输入端与所述第二脉冲信号单元的输出端电连接；所述第二窄脉冲生成单元的第二输入端与所述第三脉冲信号单元的输出端电连接；所述第二窄脉冲生成单元的输出端与所述晶体管的栅极电连接；所述第二窄脉冲生成单元用于在dToF模式下，根据接收到的所述第二输入信号和所述第三输入信号生成并输出所述dToF模式下的脉冲信号；或根据所述第二输入信号生成并输出所述dToF模式下的脉冲信号；或根据所述第三输入信号生成并输出所述dToF模式下的脉冲信号；或者，所述第二窄脉冲生成单元用于在iToF模式下，根据接收到的所述第二输入信号和所述第三输入信号生成并输出所述iToF模式下的脉冲信号。可选地，所述第二脉冲信号单元还包括控制端，所述第三脉冲信号单元还包括控制端；所述脉冲生成模块还包括：第二脉冲控制单元，所述第二脉冲控制单元包括第一输出端和第二输出端；所述第二脉冲控制单元的第一输出端与所述第二脉冲信号单元的控制端电连接，所述第二脉冲控制单元的第二输出端与所述第三脉冲信号单元的控制端电连接；所述第二脉冲控制单元用于控制所述第二脉冲信号单元和所述第三脉冲信号单元的工作模式。可选地，所述激光器包括：边发射激光二极管或垂直腔表面发射激光器。可选地，所述晶体管为氮化镓场效应晶体管。可选地，所述切换开关、所述dToF电源模块、所述iToF电源模块、所述脉冲生成模块、所述激光器和所述晶体管均集成到一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光驱动系统，其特征在于，包括：/n切换开关，包括电源输入端、第一输出端和第二输出端；所述切换开关的电源输入端接入第一电源信号；所述切换开关用于控制输入的第一电源信号由所述第一输出端输出或由所述第二输出端输出；/ndToF电源模块，包括输入端和输出端；所述dToF电源模块的输入端与所述切换开关的第一输出端电连接；所述dToF电源模块用于控制dToF模式下的脉冲信号的宽度；/niToF电源模块，包括输入端和输出端；所述iToF电源模块的输入端与所述切换开关的第二输出端电连接；所述iToF电源模块用于将所述第一电源信号直接输出；/n脉冲生成模块，包括脉冲信号输出端；所述脉冲生成模块用于输出dToF模式下的脉冲信号，或者输出iToF模式下的脉冲信号；/n激光器，包括第一极和第二极；所述激光器的第一极与所述dToF电源模块的输出端电连接，且与所述iToF电源模块的输出端电连接；所述激光器用于响应脉冲信号而发光；/n晶体管，包括栅极、第一极和第二极；所述晶体管的栅极与所述脉冲生成模块的脉冲信号输出端电连接；所述晶体管的第一极与所述激光器的第二极电连接；所述晶体管的第二极接入第二电源信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种激光驱动系统，其特征在于，包括：
切换开关，包括电源输入端、第一输出端和第二输出端；所述切换开关的电源输入端接入第一电源信号；所述切换开关用于控制输入的第一电源信号由所述第一输出端输出或由所述第二输出端输出；
dToF电源模块，包括输入端和输出端；所述dToF电源模块的输入端与所述切换开关的第一输出端电连接；所述dToF电源模块用于控制dToF模式下的脉冲信号的宽度；
iToF电源模块，包括输入端和输出端；所述iToF电源模块的输入端与所述切换开关的第二输出端电连接；所述iToF电源模块用于将所述第一电源信号直接输出；
脉冲生成模块，包括脉冲信号输出端；所述脉冲生成模块用于输出dToF模式下的脉冲信号，或者输出iToF模式下的脉冲信号；
激光器，包括第一极和第二极；所述激光器的第一极与所述dToF电源模块的输出端电连接，且与所述iToF电源模块的输出端电连接；所述激光器用于响应脉冲信号而发光；
晶体管，包括栅极、第一极和第二极；所述晶体管的栅极与所述脉冲生成模块的脉冲信号输出端电连接；所述晶体管的第一极与所述激光器的第二极电连接；所述晶体管的第二极接入第二电源信号。


2.根据权利要求1所述的激光驱动系统，其特征在于，所述切换开关还包括控制端；
所述激光驱动系统还包括：
切换控制模块，包括输入端和输出端；所述切换控制模块的输入端接收反馈的距离信息；所述切换控制模块的输出端与所述切换开关的控制端电连接，所述切换控制模块用于根据所述反馈的距离信息控制所述切换开关自动切换。


3.根据权利要求2所述的激光驱动系统，其特征在于，所述切换控制模块控制所述切换开关的切换条件为：
当所述激光驱动系统与被测物体的距离小于第一设定距离时，所述切换控制模块控制所述切换开关将输入的第一电源信号由所述切换开关的第二输出端输出；所述激光驱动系统执行iToF模式；
当所述激光驱动系统与被测物体的距离大于第一设定距离时，所述切换控制模块控制所述切换开关将输入的第一电源信号由所述切换开关的第一输出端输出；所述激光驱动系统执行dToF模式。


4.根据权利要求1所述的激光驱动系统，其特征在于，所述切换开关为手动切换开关；所述手动切换开关包括切换按键，所述切换按键用于受外力驱动以控制所述手动切换开关进行切换。


5.根据权利要求1所述的激光驱动系统，其特征在于，所述dToF电源模块包括：第一电阻和第一电容；
所述第一电阻的第一端与所述切换开关的第一输出端电连接，所述第一电阻的第二端与所述激光器的第一极电连接；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接入所述第二电源信号。


6.根据权利要求1所述的激光驱动系统，其特征在于，所述脉冲生成模块包括：
第一脉冲信号单元，包括输出端；所述第一脉冲信号单元用于产生第一输入信号；
第一信号整形单元，包括输入端和输出端；所述第一信号整形单元的输入端与所述第一脉冲信号单元的输出端电连接；所述第一信号整形单元用于将所述第一输入信号整形为第一方波信号；
信号延迟单元，包括输入端和输出端；所述信号延迟单元的输入端与所述第一脉冲信号单元的输出端电连接；所述信号延迟单元用于将所述第一输入信号延时第一预设时间后输出，产生第一延时信号；
第二信号整形单元，包括输入端和输出端；所述第二信号整形单元的输入端与所述信号延迟单元的输出端电连接；所述第二信号整形单元用于将所述第一延时信号整形为第二方波信号；
第一窄脉冲生成单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述第一窄脉冲生成单元的第一输入端与所述第一信号整形单元的输出端电连接；所述第一窄脉冲生成单元的第二输入端与所述第二信号整形单元的输出端电连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天磊，张成，刘嵩，梁栋，
申请(专利权)人：常州纵慧芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32