[发明专利]包括增强的眼睛安全性特征的发光模块

说明书

描述了具有改进的安全性特征的照明器模块。在一些实施方式中，从模块发射的光由光源产生，并且由设置在光源上方的光学组件反射的光由光电检测器检测。监测由光电检测器检测的反射光的分布，并且如果基于监测的光的分布确定可能从模块发射不安全水平的光，则调节光源的光学输出功率。

技术领域

本公开涉及包括增强的眼睛安全性特征的发光模块。

背景技术

智能手机、平板电脑和其他便携式计算设备正在增加新特征，包括记录三维图像、感测运动和/或手势的技术。数字记录方法使用各种类型的微型照明器，这些照明器与相机交互，以记录三维区域中的动态事件。这些照明器可以是各种形式，并提供不同类型的功能。有些用非常短的脉冲照亮广阔的区域，以进行光检测和测距(Light Detection andRanging，LIDAR)类型的测量，记录飞行时间信息。其他照明器是脉冲或连续波(continuouswave，CW)，并将结构光图案投射到场景上。数码相机记录结构化光图案的图像，并且软件算法被用于根据图案化图像中的修改来确定三维场景信息。

适用于微型照明器的技术包括高功率垂直腔表面发射激光器(vertical cavitysurface emitting laser，VCSEL)设备、边缘发射激光器设备以及这种设备的阵列。这些设备能够以适合飞行时间应用的非常快的上升时间脉冲化。它们很小，但是产生具有高效电光转换的高功率激光束。然而，各种光学组件(例如，光学漫射器)可以被放置在光束路径中，以针对特定应用修改光束属性。

在一些情况下，裸VCSEL的光学输出功率通常很高，以至于如果光学组件的质量受到损害，其可能会对人的眼睛或皮肤造成损害。因此，当在便携式计算设备中操作时，确保高功率激光照明器满足激光安全性法规是很重要的。例如，照明器可以是配件的一部分，在正常操作条件下，该配件通过防止人太靠近照明器来保持对眼睛安全的操作。然而，在一些情况下，为了安全操作而修改输出光束的光学结构的损坏(例如，裂纹)，或者光学结构上湿气或化学污染物的存在，可能导致安全危害。同样，如果光学结构脱离或被移除，安全性也会受到影响。

发明内容

本公开描述了在一些情况下具有改进的安全性特征的照明器模块。

例如，在一个方面，本公开描述了一种照明器模块，该照明器模块包括光源，该光源设置在模块的腔室中并且可操作以产生用于从模块发射的光。光学组件设置在光源上方，并且可操作以修改由光源产生的光的光学特性。多个光电检测器可操作以检测由光学组件反射的光，并且控制器耦合到光源和光电检测器。控制器可操作以监测由光电检测器检测到的反射光的分布，并且如果基于所监测的光的分布确定可能从模块发射不安全水平的光，则调节光源的光学输出功率。

一些实施方式包括以下一个或多个特征。例如，在一些情况下，如果控制器基于所监测的反射光的分布确定光学组件脱离其适当位置、损坏和/或包含缺陷，则控制器可操作以调节光源的光学输出功率。在一些情况下，调节光源的光学输出功率包括关闭光学输出功率。在一些情况下，控制器可操作以将所监测的反射光的分布与反射光的预期分布进行比较。

在一些实施方式中，光学组件包括光学漫射器。光电检测器可以与控制器集成到相同的半导体晶粒中。例如，每个光电检测器可操作以检测表示由光学组件反射的光和环境光的组合的组合信号。该模块可以包括环境光减法电路，该环境光减法电路可操作以从组合信号中减去表示环境光的信号。此外，控制器可操作以获得环境光减法电路的输出，并使用输出来确定是否可能从模块发射不安全水平的光。

在另一方面，本公开描述了一种方法，该方法包括:由光源产生将从模块发射的光；由多个光电检测器检测由设置在光源上方的光学组件反射的光；监测由光电检测器检测的反射光的分布；以及如果基于所监测的光的分布确定可能从模块发射不安全水平的光，则调节光源的光学输出功率。

在一些情况下，该方法包括：如果控制器基于所监测的反射光分布确定光学组件脱离其适当位置、损坏和/或包含缺陷，则调节光源的光学输出功率。