[发明专利]对照明系统的配置改变的检测

说明书

背景技术

照明系统用于许多应用。例如，它们可用于诸如飞行时间(TOF)相机、雷达系统和质谱仪之类的深度相机系统。照明系统包括诸如激光器或发光二极管(LED)之类的光源。通常，诸如透镜和反射镜之类的附加光学处理元件或光处理元件被并入照明系统的光学设计。例如，这些光处理元件可用于将光源的光定向到目标位置或在目标区上散布光。如果光学元件的配置因篡改或非期望的损坏而改变，则照明系统无法如其光学设计所期望地工作，并且可引起安全危害。

发明内容

本发明技术提供了对照明系统中所配置的元件的位置改变的检测。具体而言，该技术可检测照明系统的元件的去除、损坏或位置改变。光源生成照明信号，并且照明系统的元件将照明信号的一部分光定向到光检测器。在一些实施例中，元件将一部分光反射回来。另外，可通过除诸如衍射之类的反射以外的技术将光定向到光检测器。光检测器基于反射光生成输出信号，并且控制电路监控输出信号以供检测照明系统的一个或多个元件的配置位置的改变。

在一个示例中，照明信号由一个或多个准直透镜准直，并且来自信号的一部分光由倾斜光学元件反射。反射光再次穿过一个或多个准直透镜。光将以全部或大部分反射光被聚焦回光源但偏移一量或距离的方式与倾斜角相关地偏移或平移。光检测器可被放置在偏移或平移的位置处，通常在光源附近，并且光检测器可测量反射光。通过控制倾斜角，对反射光被定向到何处的良好控制使得对照明系统中的改变敏感。

将光反射回光源附近准许使用现有的、市场上普遍可买到的光源封装，诸如包括放置在光源附近的监控光电二极管的激光二极管封装。通过能够在监控光电二极管处接收反射光，光源封装外部的效果或改变可由现成光源封装内的标准组件检测。

在一些实施例中，控制电路响应于检测配置位置的改变来修改对照明系统的操作。经修改操作的一个示例正在关闭光源。

提供本发明内容以便以简化形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1A是包括用于检测其元件的配置改变的技术的照明系统的实施例的框图。

图1B是包括用于检测其元件的配置改变的技术的照明系统的另一实施例的框图。

图2是可检测其元件的配置改变的激光二极管照明系统的实施例的立体图中的框图。

图3是根据一个实施例的用于检测图2的照明系统的元件的位置配置改变的控制电路的框图。

图4是包括用于检测其元件的配置改变的技术的激光二极管照明系统的另一实施例的立体图中的框图。

图5是根据一个实施例的用于检测图4的照明系统的元件的位置配置改变的控制电路的框图。

图6是用于检测照明系统中的一个或多个元件的配置位置的改变的方法的实施例的流程图。

图7是在使用反射光作为系统元件之一的位置的改变的指示器的照明系统中图6方法的实现示例的流程图。

图8是示出针对去除光电二极管之后监控光电二极管电流对去除之前初始监控光电二极管电流的百分比改变的一些数据点的一些结果的图表。

具体实施方式

照明系统通常包括光源和一个或多个光电元件。光源可以是现成封装(例如，标准化的、市场上可买到的封装)，包括使用集成电路技术来制造的光源和支承电路。取决于应用，照明系统的设计者将一个或多个光学元件(例如，反射镜和透镜)配置在接收并处理光的位置中。元件的另一示例是遮光元件。系统的其他元件可包括结构元件，像其上在适当位置安装、附着或支承各个元件的支承结构。如果在配置中例如通过显著的移动、损坏、或去除来改变这些元件的位置，则照明系统或光学系统的操作可能受到显著的损害。

该技术通过监控被定向回光检测器的照明信号的一部分光来检测照明系统中的一个或多个元件的配置位置的改变。当激光器被用作光源时，激光器生成光或照明，该光或照明主要在一个方向上传播(称为前向)，但也有较小部分光在相反方向上传播以构成反向照明信号。按照常规，监控光电二极管监控反向照明信号，作为激光器的照明信号的输出功率的指示器。前向照明信号是通常由照明系统用于各种各样的应用(诸如相机、雷达、质谱仪等)的信号，并且是术语照明信号所指的信号。