用于tof系统的干扰减小的制作方法_5

文档序号:9510045阅读:来源:国知局
的RF调制驱动信号。例如,驱动器260可包括由微处理器264控制的脉冲幅度调制器。微处理器264可访问来自存储器266的关于脉冲幅度的信息。这种脉冲幅度调制器可例如使用具有由微控制器控制的可调整增益的放大器来实现。这里仅是几个示例,其不旨在是全涵盖的。
[0098]平滑LF功率包络的边沿的第二实施例(在图10中解说)涉及在从期间不驱动光源发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的脉冲占空比斜升。此实施例还包括在从期间由驱动信号驱动光源发射IR光的时间到期间不驱动光源发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的脉冲占空比斜降。通过用具有斜升且随后斜降的脉冲占空比的驱动信号来驱动光源,由光源发射的光信号的RF分量将具有斜升且随后斜降的脉冲占空比。图10中被标记为1002的阴影区域解说了驱动信号和使用该驱动信号产生的IR光信号的LF功率包络。脉冲占空比的斜升在至少50 μ s的时间段上发生,且脉冲占空比的斜降应当在至少50 μ s的时间段上发生。如果时间允许,则脉冲占空比的斜升优选地在约1毫秒和10毫秒之间的时间段上发生,而斜降类似地在约1毫秒和10毫秒之间的时间段上发生,这应当确保在10kHz和100kHz之间的频率内容的显著减少,该频率范围是通常被用来传送IR遥控信号的频率范围。要注意,图10是为解说目的而包括的,但不是按比例绘制的,因为脉冲占空比的斜升和斜降将在远超过三个或四个脉冲上发生。
[0099]存在实现参考图10描述的实施例的各种不同方式。例如,再参考图2B,微处理器264可控制时钟信号发生器262来产生具有斜升和斜降的脉冲占空比的时钟脉冲。替换地,微处理器264可控制驱动器260来产生具有包括斜升和斜降的脉冲占空比的RF分量的驱动信号。例如,驱动器260可包括由微处理器264控制的脉冲占空比调制器。微处理器264可访问来自存储器266的关于脉冲占空比的信息。这种脉冲占空比调制器例如可使用脉冲宽度调制器来实现。这里仅是几个示例,其不旨在是全涵盖的。
[0100]平滑LF功率包络的边沿的另一实施例(在图11中解说)涉及在从期间不驱动光源发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源发射IR光的时间进行转换时使RF调制驱动信号的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙斜降。此实施例还包括在从期间由驱动信号驱动光源发射IR光的时间到期间不驱动光源发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙斜升。通过用包括具有在斜降并随后斜升的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙的RF分量的驱动信号来驱动光源,该光源发射的IR光信号的RF分量还将具有斜降并随后斜升的时隙的脉冲或脉冲串。图11中被标记为1102的阴影区域解说了驱动信号和使用该驱动信号产生的光信号的LF功率包络。邻近脉冲或脉冲串之间的时隙的斜降应当在至少50微秒的时间段上发生,且邻近脉冲或脉冲串之间的时隙的斜升应当在至少50微秒的时间段上发生。如果时间允许,则邻近脉冲或脉冲串之间的时隙的斜降优选地在约1毫秒和10毫秒之间的时间段上发生,而邻近脉冲或脉冲串之间的时隙的斜升类似地优选在约1毫秒和10毫秒之间的时间段上发生,这应当确保在10kHz和100kHz之间的频率内容的显著减少,该10kHz和100kHz之间的频率范围是通常被用来传送IR遥控信号的频率范围。要注意,图11是为解说目的而包括的,但不是按比例绘制的,因为邻近脉冲之间的时隙的斜降和斜升将在远超过三个或四个脉冲上发生。替换地或附加地,可以有在从期间不驱动光源来发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间进行转换时驱动信号的脉冲或脉冲串之间发生空隙的频率的斜降,并且可以有在从期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间到期间不驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的脉冲或脉冲串之间发生空隙的频率的斜升。
[0101]存在实现参考图11描述的实施例的各种不同方式。例如,再参考图2B,微处理器264可控制时钟信号发生器262来产生具有斜降和斜升的脉冲之间的时隙的时钟脉冲。这可以通过例如不输出某些时钟脉冲来实现。替换地,门控电路可位于时钟信号发生器262和驱动器260之间,以使得某些时钟脉冲不被提供至驱动器260,以由此控制邻近脉冲或脉冲串之间的时隙和/或空隙发生的频率。在又一实施例中,门控电路可以是驱动器260的一部分或在驱动器260上游,并且可选择性地阻止一些驱动脉冲被提供至光源250,以由此控制该光源所输出的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙和/或空隙发生的频率。微处理器264可控制时钟信号发生器262、驱动器260和/或这样的门控电路来实现脉冲或脉冲串之间的时隙和/或空隙发生的频率的斜升和斜降。微处理器264可从存储器266访问关于脉冲或脉冲串之间的时隙和/或空隙应发生的频率的信息。这里仅是几个示例,其不旨在是全涵盖的。
[0102]如同上面提及的,从期间光源发射IR光的时间到期间不发射IR光的时间的突然转换以及反向转换产生可能干扰其它系统使用的IR遥控信号和/或其它IR信号的频率内容。同样如上所提及的,用另一种方式解释,由该T0F相机产生的与IR光相关联的LF功率包络可能干扰紧邻该T0F相机的一个或多个其它系统(被配置成无线接收和响应IR光信号)。现在将参考图12来描述的一实施例降低了从期间发射IR光的时间到期间不发射IR光的时间的转换以及反向转换出现的频率,由此减少了与这样的转换相关联的频率内容。
[0103]通常,RF调制驱动信号和RF调制光信号仅在帧周期的积分周期期间产生,而在帧周期的读出周期期间不产生,如图7和9-11中所示。根据一实施例,驱动信号和IR光信号是在每个帧周期的各积分周期中的每个积分周期期间以及在每个帧周期内的积分周期对之间的各读出周期中的每个读出周期期间产生,如图12中所示。这具有减少从期间光源不发射IR光的时间到期间光源被驱动发射IR光的时间的转换以及反向转换的频率,并由此减少与这样的转换相关联的频率内容。图12中被标记为1202的阴影区域解说了驱动信号和使用这一实施例产生的IR光信号的LF功率包络。如从图12可以领会的,即使每个帧周期存在多个积分和读出周期,每个帧周期仅存在一个LF功率包络,并且从而存在LF功率包络的仅一个上升沿和LF功率包络的仅一个下降沿。换言之,在每个帧周期期间,仅存在一次从期间光源不发射IR光的时间到期间光源被驱动信号驱动发射IR光的时间的转换;且仅存在一次从期间光源被驱动发射IR光的时间到期间光源不发射IR光的时间的转换。同一光源可被用来在积分周期和读出周期期间发射IR光。替换地,第一光源(例如,IR激光二极管)可被用来在积分周期期间发射IR光,而第二光源(例如,IR LED)可被用来在读出周期期间发射IR光。其它变形也是可能的,且在一实施例的范围内。
[0104]图12中的LF功率包络1202的上升沿和下降沿是陡峭的,这将导致已知被受遥控设备和被配置成无线接收和响应IR光信号的其它系统所使用的频率范围内的至少一些频率内容。为了进一步减少这样的频率内容,刚刚参考图12描述的实施例可与先前描述的参考图9-11讨论的实施例中的至少一个相组合。例如,图13示出了将参考图12描述的实施例与参考图9描述的实施例相组合的实施例。图13中被标记为1302的阴影区域解说了驱动信号和使用这一实施例产生的所发射的IR光信号的LF功率包络。如从图13可领会的,每个帧周期仅存在一个LF功率包络,并且从而存在该LF功率包络的仅一个上升沿和该LF功率包络的仅一个下降沿。此外,图13的LF功率包络1302的上升沿和下降沿被平滑。从而,参考图13描述的实施例实现了参考图12描述的实施例的益处以及参考图9描述的实施例的益处。替换地,参考图12描述的实施例可与参考图10或11描述的实施例之一相组合以实现已知被遥控设备和被配置成无线接收和响应IR光信号的其它系统所使用的频率范围内的频率内容的类似显著减少。
[0105]上述实施例也可按其它方式相组合。例如,参考图9描述的实施例可与参考图10和11描述的实施例中的一者或多者相组合。参考图12描述的实施例可与参考图9-11描述的实施例中的一个以上的实施例相组合也是可能的。
[0106]根据某些实施例,在IR光信号也在读出周期期间被发射的情况下,读出电路系统(例如图2B中的270)不生成与在读出周期期间由图像像素检测器阵列268检测到的所反射的光相对应的读出信号,或者与在读出周期期间由图像像素检测器阵列268检测到的所反射的光相对应的读出信号应当被T0F系统忽略。根据替换实施例,为了改善T0F系统的整体电效率,读出电路系统(例如图2B中的270)生成且该T0F系统利用与在读出周期期间由图像像素检测器阵列268检测到的所反射的IR光相对应的读出信号。
[0107]被配置成无线接收和响应IR信号的许多系统(例如电视机或机顶盒)包括具有自动增益控制(AGC)电路的接收机,该AGC电路依赖于环境光条件来调整接收机的敏感度。更具体而言,这样的AGC电路通常在有高环境光条件时降低接收机放大器的增益,这使得接收机更不敏感,且该AGC电路通常在存在低环境光条件时增大接收机放大器的增益,这使得接收机更加敏感。接收机越敏感,对传送IR信号的子系统(例如,传送IR遥控信号的遥控设备)和接收机(其例如可被内置到电视机或机顶盒中)之间的直接视线的需要越少。相反,接收机越不敏感,对该子系统(例如传送IR遥控信号的遥控设备)和接收机之间的直接视线的需要越多。在高环境光条件期间减小放大器增益的原因是增益的减小使得接收机对来自环境光的干扰更不敏感。各实施例还显示,减小接收机放大器增益还具有使接收机对由T0F系统产生的IR光的RF分量导致的干扰更不敏感的效果。本技术的一实施例(现在将参考图14来对其进行描述)有意地减小接收机放大器增益(甚至在低环境光条件期间)以便使得接收机(例如,遥控接收机)对由T0F系统产生的IR光导致的干扰更不敏感。
[0108]接收机的AGC电路例如可具有约50dB的可调整增益。这样的AGC电路自动地在其最小增益(在明亮环境中)和其最大增益(在黑暗环境中)之间改变接收机放大器的增益。根据一实施例,为了降低另一系统(例如,被配置成无线接收和响应IR遥控信号的系统)的AGC电路的敏感度并由此使得该另一系统更不容易受来自TOF系统的干扰的影响,TOF系统的驱动器(例如250)驱动该TOF系统的光源(例如250)以使IR光也在每一帧周期内的积分周期对之间的读出周期期间以及在帧对之间的帧间周期的至少一部分期间被发射。换言之,该TOF系统有意地增加每一帧周期中期间发射IR光的百分比,如图14中所示。这使得紧邻该TOF系统的另一系统(例如电视机)的AGC电路减小其增益水平,由此使得该另一系统的接收机更不容易受来自该TOF系统的干扰的影响。如从图14可以领会的,通过在邻近帧间周期的部分期间发射IR光,可使得LF功率包络1402的宽度大于帧周期的宽度。换言之,该TOF系统可在帧间周期的至少一部分期间发射IR光,通常不这样做。如从图14可以领会的,此实施例可与先前描述的实施例相组合。例如,在图14中,脉冲幅度按照参考图9原始描述的方式来斜升和斜降以平滑LF功率包络;并且所述脉冲也在读出周期期间被生成以减小LF功率包络转换的数量,如参考图12原始描述的。同一光源可被用于在积分周期、读出周期、以及帧间周期的部分期间发射IR光。替换地,第一光源(例如,IR激光二极管)可被用来在积分周期期间发射IR光,而第二光源(例如,IR LED)可被用来在读出周期和帧间周期的部分期间发射IR光。其它变形也是可能的,且在一实施例的范围内。
[0109]在图9-14中,帧周期的中间积分周期内的脉冲幅度被示出为保持不变。然而,不必如此。例如,脉冲幅度可在一个积分周期到下一积分周期间改变。
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