CN107850427B - 可操作用于距离测量的光电模块 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了各种光电模块，包括：发射器，所述发射器可操作来产生光(例如，在可见或不可见范围中的电磁辐射)；发射器光学组件，所述发射器光学组件与所述发射器对准以便用由所述发射器产生的光照明所述模块外侧的对象；检测器，所述检测器可操作来检测由所述发射器产生的处于一个或多个波长下的光；以及检测器光学组件，所述检测器光学组件与所述检测器对准以便将由所述对象反射的光朝所述检测器指向。在一些实现方式中，所述模块包括用于扩大或偏移所述检测器的线性光电流响应的特征。

Description

可操作用于距离测量的光电模块
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年6月3日提交的美国临时专利申请号62/170,412的优先权益，所述公开的内容整体以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及可操作来捕获距离数据的光电模块。
背景技术
可操作来捕获距离数据(例如，对象距光电模块的距离)的光电模块可采用发射器和检测器。由发射器产生且由对象反射的光可由检测器检测。
检测器的响应(即，光电流响应)可与距对象的距离相关。对于一些距离范围，光电流响应趋向于相对于距离呈线性。光电流响应的线性区域可以是从其得出准确、精确距离数据的理想范围。另外，光电流响应的线性区域可相对于发射器、检测器效率和/或对象反射率的变化是稳健的。因此，增加如上文所述使光电流响应呈线性的距离范围将是有利的。另外，线性区可不开始于零距离位置处。然而，在一些示例中，使线性区偏移以使得它在零距离位置处开始可能是有利的。例如，当光电流响应的线性区域朝更靠近于零距离的位置偏移时，更小距离(即，在可操作来捕获距离数据的光电模块与对象之间的距离)可在更靠近的距离处极准确、极精确地被测量、确定。在其他示例中，使线性区偏移使得它在特别大的距离处开始可能是有利的。
发明内容
本公开描述用于扩大或偏移光电模块中检测器的线性光电流响应的各种实现方式。
例如，在一方面，本发明描述各种光电模块，其包括：发射器，所述发射器用来产生光(例如，可见或不可见范围中的电磁辐射)；发射器光学组件，所述发射器光学组件与所述发射器对准以便用由所述发射器产生的光照明所述模块外侧的对象；检测器，所述检测器用来检测由所述发射器产生的处于一个或多个波长下的光；以及检测器光学组件，所述检测器光学组件与所述检测器对准以便将由所述对象反射的光朝所述检测器指向。所述模块包括可操作来扩大或偏移检测器的线性光电流响应的部件。
根据一些实现方式，发射器光学组件包括畸变透镜元件。在一些示例中，畸变透镜元件朝检测器倾斜发射器视场倾斜。另外，在一些情况下，对象上的照明强度侧向变化。
根据其他实现方式，发射器光学组件包括衍射透镜元件。在一些示例中，对象上的照明显现为离散照明特征。另外，在一些情况下，离散照明特征中的每一个在由检测器检测时产生相应的阶梯状光电流响应。在一些实现方式中，离散照明特征中的每一个具有与其他离散照明特征相同的尺寸。另一方面，在一些实现方式中，离散照明特征中的每一个或离散照明特征中相应的子集可具有不同于离散照明特征中的其他特征的尺寸。而且，在一些示例中，离散照明特征中的每一个或离散照明特征中相应的子集可具有不同于离散照明特征中的其他特征的强度。对象上的照明可例如采用几何形状或一系列形状的形式。
根据另外的实现方式，光电模块包括设置在至少发射器光学组件上方的滤波器。在一些情况下，滤波器是设置在发射器光学组件以及检测器光学组件上方的光谱滤波器。光谱滤波器例如可设置在发射器光学组件和检测器光学组件上方的盖玻璃上。
根据另一种实现方式，发射器光学组件包括漫射器。
根据另一方面，光电模块包括多个发射器以产生光。发射器中的第一个可操作来被激活用于检测处于距模块的第一距离范围的对象，并且所述发射器中的第二个可操作来被激活用于检测处于距所述模块的第二距离范围的对象。在一些示例中，发射器可操作来顺序地被激活。另外，在一些情况下，发射器产生具有不同于彼此的波长的光。
根据又一方面，光电模块可操作来在第一模式和第二模式下操作。在第一模式下，发射器视场和检测器视场的侧向重叠的增加导致从对象反射和由检测器收集的光的强度的增加，并且检测器的光电流响应与光电模块与对象之间的距离相关。在所述第二模式下，检测器基于从对象反射的光检测相偏移，所述相偏移与光电模块与对象之间的距离相关。在一些情况下，当模块与对象之间的距离与检测器光电流响应的线性区域相关时，模块在第一模式下操作。当模块与对象之间的距离与检测器光电流响应的非线性区域相关时，模块可被激活来在第二模式下操作。
其他方面、特征以及优点将根据以下详细描述、附图以及权力要求书而容易地理解。
附图说明
图1A描绘了可操作用于距离测量的光电模块。图1B描绘了光电流响应相对于目标距离范围的示例性曲线图。
图2A和图2B描绘了具有畸变发射器光学组件的光电模块。
图3A和图3B描绘了具有衍射发射器光学组件的光电模块。图3C和图3D描绘了从衍射发射器光学组件产生的示例性照明特征。
图4A和图4B描绘了在第一操作模式下具有调制光源和解调像素的光电模块。图4C描绘了在第二操作模式下的光电模块。
图5A至图5D描绘了具有由多个光源组成的发射器的光电模块。
图6A和图6B描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块的另外实现方式。
图7A描绘了具有漫射器的光电模块。图7B描绘了光电流响应相对于目标距离范围的示例性曲线图。
图8A描绘了被实现为具有滤波器的光电模块在三种不同温度下操作的发射强度对发射波长的示例性曲线图。图8B描绘了具有滤波器的光电模块。
具体实施方式
图1A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块100。光电模块100包括安装到表面103(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述表面103集成的发射器101(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器102(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器101经构造以产生可被称为“光”的任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器101经构造以产生调制光。另外，检测器102经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器101和检测器102可由间隔件104侧向包围。间隔件104对由发射器101发射和/或可由检测器102检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件104可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件104可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。
光电模块100还包括与发射器101对准的发射器光学组件105，以及与检测器102对准的检测器光学组件106。每个光学组件105、106可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件105、106内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件105、106还可包括与它们相应的功能有关的孔口、滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件105、106可安装到间隔件104上或集成在所述间隔件104内。光电模块100还可包括遮光板107。遮光板107还可对由发射器101发射和/或可由检测器102检测的任意波长的光是实质上不透明的。遮光板107可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，遮光板107可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。在一些实现方式中，遮光板107可减轻杂散光的寄生衍射效应。另外，遮光板107可构造为具有实质上防止杂散光照射检测器、同时仍分别允许最佳的发射器FOV 111、检测器FOV 113的尺寸(例如，长度、厚度)。
图1A进一步描绘了邻近于光电模块100、处于距离z处的对象110(诸如人或人的附属部分)。从发射器101发出且通过发射器光学组件105传输的光与发射器视场(FOV)111一致。另外，与发射器FOV 111一致且入射在对象110上的光绘示照明112。从对象110反射的光可通过检测器光学组件106在检测器FOV113内由检测器102检测。发射器FOV 111和检测器FOV 113重叠的区域绘示重叠区域114。重叠区域114的侧向程度限定侧向重叠115。在一些实现方式中，从侧向重叠115反射且指向检测器102的光可用来确定距离。例如，对象距离z的增加生成重叠区域114的对应增加和侧向重叠115的对应增加。侧向重叠115的增加可导致从对象110反射且由检测器102收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器102光电流响应可与光电模块100与对象110之间的距离z相关。
图1B描绘了检测器102光电流响应相对于光电模块100与对象110之间的距离z的范围的示例性曲线图。在此示例性曲线图内存在近似三个区：第一个区针对处于近似0与1.0mm之间的距离z出现，第二个区针对处于近似1.0mm与2.0mm之间的距离z出现，以及第三个区针对大于2.0mm的距离z出现。在其他示例中，所述区可在不同的距离z处出现。另外在其他示例中，可出现不同数量的区。在所示出的示例中，第一个区和第二个区表现出光电流相对于距离z的相应非线性和线性增加。另外，第三个区表现出光电流相对于距离z的非线性降低。在一些实现方式中，由区二表现出的光电流响应(具体地，相对于距离z的线性响应)可对于捕获距离数据特别有利。
经构造以得出线性响应(如在第二个区中)的光电模块可测量具有改进的准确度的距离数据。例如，通过相同组件/制造过程产生的光电模块固有地遭受(例如，由组件容差产生的)尺寸变化。尺寸变化可导致图1B中描绘的曲线图的左-右偏移。另外，光电模块的其他变化(例如，发射器101和/或检测器102效率的变化)可导致图1B中描绘的曲线图的顶部-底部偏移。另外，对象特性的变化(例如，对象的反射率)可进一步导致图1B中描绘的曲线图的顶部-底部偏移。上述变化(例如，尺寸变化和/或发射器和/或检测器效率变化)中的一些可在校正步骤下减轻；然而，其他差异(诸如对象反射率的差异)可能无法在校正步骤下轻易减轻。然而，第二区(上文所述的线性区)内的距离(具体地，相对距离改变)被测量具有特别的准确度而不管例如对象110的反射率如何。因此，所描述的许多实现方式利用和/或扩大和/或偏移具有改进的准确度的距离测量值的线性区。
图2A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块200。光电模块200包括安装到基板203(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与基板203集成的发射器201(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器202(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器201经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器201经构造以产生调制光。另外，检测器202经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器201和检测器202可由间隔件204侧向包围。间隔件204对由发射器201发射和/或可由检测器202检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件204可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件204可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。
光电模块200还包括与发射器201对准的发射器光学组件205，以及与检测器202对准的检测器光学组件206。每个光学组件205、206可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件205、206内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件205、206还可包括与它们相应的功能有关的孔口、光谱滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件205、206可安装到间隔件204上或集成在所述间隔件204内。光电模块200还可包括遮光板207。遮光板207对由发射器201发射和/或可由检测器202检测的任意波长的光是实质上不透明的。遮光板207可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，遮光板207可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。在一些实现方式中，遮光板207可减轻杂散光的寄生衍射效应。另外，遮光板207可构造为具有实质上防止杂散光照射检测器、同时仍分别允许最佳的发射器FOV 211、检测器FOV 213的尺寸(例如，长度、厚度)。
图2A进一步描绘了邻近于光电模块200、处于距离z处的对象210(诸如人或人的附属部分)。从发射器201发出且通过发射器光学组件205传输的光与发射器FOV 211一致。另外，与发射器FOV 211一致且入射在对象210上的光绘示照明212。从对象210反射的光可通过检测器光学组件206在检测器FOV 213内由检测器202检测。发射器FOV 211和检测器FOV213重叠的区域绘示重叠区域214。重叠区域214的侧向程度限定侧向重叠215。在一些实现方式中，从侧向重叠215反射且指向检测器202的光可用来确定距离。图2A中描绘的光电模块200的发射器光学组件205被描绘具有畸变透镜。畸变透镜可操作来传输从发射器201发出的光。所传输的光可限定照明212(或可限定与发射器光学组件205的其他元件相对应的照明212)。这种照明的示例描绘于图2B中。
图2B描绘了在其中发射器光学组件205具有畸变透镜的光电模块200。从具有畸变透镜的发射器光学组件205传输的光与发射器FOV 211一致。在一些实现方式中，如图2B中所描绘，发射器FOV 211可倾斜以增加如上文所描述的检测器202的线性响应的区(即，在其中生成光电流的线性改变的距离范围)。例如，朝检测器202倾斜的发射器FOV 211(如图2B中所描绘)可扩大和/或偏移线性区的下限距离z。也就是说，倾斜的发射器FOV 211可在更短距离z下增加侧向重叠215。
另外，如图2B中所描绘，发射器光学组件205经构造以产生照明212，其中照明212与特定尺寸d一致。例如，尺寸d可相对于照明212的侧向尺寸较小(例如，小部分)。在一些示例中，尺寸d可被配置成使得从发射器201发出的光以特别有效的方式利用。另外，照明212的强度可侧向变化，使得线性区被扩大。另外，在其他实现方式中，照明212的尺寸d和/或强度可变化来实现线性区的增加、和/或线性区的偏移(例如，更靠近于零距离位置)和/或从发射器201发出的光以特别有效的方式的利用率。
图3A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块300。光电模块300包括安装到表面303(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器301(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器302(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器301经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器301经构造以产生调制光。另外，检测器302经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器301和检测器302可由间隔件304侧向包围。间隔件304对由发射器301发射和/或可由检测器302检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件304可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件304可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。
光电模块300还包括与发射器301对准的发射器光学组件305，以及与检测器302对准的检测器光学组件306。每个光学组件305、306可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件305、306内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件305、306还可包括与它们相应的功能有关的孔口、光谱滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件305、306可安装到间隔件304上或集成在所述间隔件204内。光电模块300还可包括遮光板307。遮光板307对由发射器301发射和/或可由检测器302检测的任意波长的光是实质上不透明的。遮光板307可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，遮光板307可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。在一些实现方式中，遮光板307可减轻杂散光的寄生衍射效应。另外，遮光板307可构造为具有实质上防止杂散光照射检测器、同时仍分别允许最佳的发射器FOV 311、检测器FOV 313的尺寸(例如，长度、厚度)。
图3A进一步描绘邻近于光电模块300、处于距离z处的对象310(诸如人或人的附属部分)。从发射器301发出且通过发射器光学组件305传输的光与发射器FOV 311一致。另外，与发射器FOV 311一致且入射在对象310上的光绘示照明312。从对象310反射的光可通过检测器光学组件306在检测器FOV 313内由检测器302检测。发射器FOV 311和检测器FOV 313重叠的区域绘示重叠区域314。重叠区域314的侧向程度限定侧向重叠315。在一些实现方式中，从侧向重叠315反射且指向检测器302的光可用来确定距离。图3A中描绘的光电模块300的发射器光学组件305被描绘为具有衍射透镜元件。衍射透镜可操作来传输从发射器301发出的光。所传输的光可限定照明312(或可限定与发射器光学组件305的其他元件相对应的照明312)。在图3A中，照明312象征性地被表示为多个星形。照明312可采用任何几何形状或一系列形状(诸如条形、点、圆形、椭圆形或它们相应的组合)的形式。这种照明的示例描绘于图3A和图3B中。照明312可由离散照明特征312A、312B、312C和312D组成。在一些情况下，例如，离散照明特征可产生阶梯状光电流响应，其中每个阶梯(即，阈值电流)可对应于距离z或处于z的特定范围内。在一些实现方式中，阶梯状光电流响应和/或离散照明特征可避免对校正步骤的需要(例如，被设计来减轻例如在晶片级/晶片规模上产生的光电模块之间的发射器和/或检测器效率的差异/变化的校正步骤)。
图3B描绘了相对于图3A中描绘的距离z的处于不同距离z处的光电模块300和对象310。在此示例中，照明312象征性地被表示为多个星形(即，照明特征312A-312D)。照明312可采用任何几何形状或一系列形状(诸如条形、点、圆形、椭圆形或它们相应的组合)的形式。在此示例中，一个照明特征312A在图3A的重叠区域314内投射到对象310上。两个照明特征312A、312B在重叠区域314内投射到对象310上。因此，侧向重叠315在图3B中描绘的距离z处反射在图3A中描绘的距离z处两倍的光。z照明特征(例如，312A、312B、312C和312D)的数量、间隔、形状、强度和尺寸可经构造用于不同实现方式，使得实现线性区的增加和/或线性区的偏移和/或从发射器301发出的光以特别有效的方式的利用率。
图3C和图3D描绘了具有不同照明特征312A、312B、312C和312D的示例的光电模块300。照明特征312A、312B、312C和312D可与相对于彼此的不同距离l一致，使得如上文所描述的检测器302的线性响应的区(即，在其中生成光电流的线性改变的距离范围)增加。另外，如在图3C和图3D中所描绘，发射器光学组件305经构造以产生照明特征312A、312B、312C和312D，其中照明特征312A、312B、312C和312D与特定尺寸d一致。如图3C中所描绘，尺寸d可对照明特征312A、312B、312C和312D是相同的，或如图3D中所描绘，尺寸d可相对于照明特征312A、312B、312C和312D中的每一个或一些是不同的，使得如上文所描述的检测器302的线性响应的区(即，在其中生成光电流的线性改变的距离范围)增加，或使得从发射器301发出的光以特别有效的方式被利用。另外，每个照明特征312A、312B、312C和312D的强度可相对于彼此不同，使得线性区被扩大。另外，在其他实现方式中，照明特征(例如，312A、312B、312C和312D)的距离l、尺寸d或强度两者可变化来实现线性区的增加和/或线性区的偏移和/或从发射器301发出的光以特别有效的方式的利用率中的任一者或两者。
图4A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块400。光电模块400包括安装到表面403(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器401(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器402(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器401经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器401经构造以产生调制光。另外，检测器402经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器401和检测器402可由间隔件404侧向包围。间隔件404对由发射器401发射和/或可由检测器402检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件404可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件404可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块400还包括与发射器401对准的发射器光学组件405，以及与检测器402对准的检测器光学组件406。每个光学组件405、406可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件405、406内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件405、406还可包括与它们相应的功能有关的孔口、光谱滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件405、406可安装到间隔件404上或集成在所述间隔件204内。光电模块400还可包括遮光板407。遮光板407对由发射器401发射和/或可由检测器402检测的任意波长的光是实质上不透明的。遮光板407可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，遮光板407可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。在一些实现方式中，遮光板407可减轻杂散光的寄生衍射效应。另外，遮光板407可构造为具有实质上防止杂散光照射检测器、同时仍分别允许最佳的发射器FOV 411、检测器FOV 413的尺寸(例如，长度、厚度)。
图4A进一步描绘了邻近于光电模块400、处于距离z处的对象410(诸如人或人的附属部分)。从发射器401发出且通过发射器光学组件405传输的光与发射器FOV 411一致。另外，与发射器FOV 411一致且入射在对象410上的光绘示照明412。从对象410反射的光可通过检测器光学组件406在检测器FOV 413内由检测器402检测。发射器FOV 411和检测器FOV413重叠的区域绘示重叠区域414。重叠区域414的侧向程度限定侧向重叠415。在一些实现方式中，从侧向重叠415反射且指向检测器402的光可用来确定距离。在此示例中，光电模块400的发射器401被描绘为调制光源(诸如用于飞行时间的源)，并且光电模块400的检测器402被描绘为解调传感器(诸如用于飞行时间的传感器)。
光电模块400可在两种操作模式下使用。在第一操作模式下，光电模块400可如上文所描述捕获距离数据；也就是说，侧向重叠415的增加可导致从对象410反射且由检测器402收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器402光电流响应可与光电模块400与对象410之间的距离z相关。前述内容的示例描绘于图4A和图4B中，在所述图4A和图4B中，当距离z增加时(图4A至图4B)，重叠区域414和侧向重叠415增加(从图4A至图4B)。在此实现方式中，检测器402(其在此示例中被实现为解调传感器)可在强度敏感的模式下操作。也就是说，从对象410反射且指向检测器402的光的强度可如上文所描述用来确定距离。
在第二操作模式下，光电模块400可通过飞行时间技术捕获距离数据。也就是说，从发射器401发出、入射在对象410上并且反射到检测器402(例如，解调传感器)的调制的光(在此示例中)经历相偏移。相偏移可由检测器402检测和记录并且可与距离z相关。第二操作模式可在上文所描述的线性区外激活；也就是说，在限定线性区的下限极值和上限极值的特定距离z外。
例如，图4C描绘了在限定线性区的下限极值和上限极值的距离z外的第三距离z处(例如，大于图4A和图4B中描绘的距离)的光电模块400。在此示例中，重叠区域414足够大以使得入射在对象和侧向重叠415上的照明412是实质上相等的。在入射在对象和侧向重叠415上的照明412实质上相等的距离z处，距离数据可由第二操作模式捕获。在一些实现方式中，第二操作模式可在上文所描述的线性区外被激活，而在其他实现方式中，第二操作模式可在上文描述的线性区内被激活(例如，以便校正)。在此示例中，发射器401和检测器402分别被实现为调制光源和解调传感器。然而，在其他实现方式中，发射器401和检测器402经构造以通过脉冲飞行时间或其他距离捕获技术来确定距离z。
图5A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块500。光电模块500包括安装到表面503(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器501(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器502(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器501经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器501经构造以产生调制光。另外，检测器502经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器501和检测器502可由间隔件504侧向包围。间隔件504对由发射器501发射和/或可由检测器502检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件504可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件504可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块500还包括与发射器501对准的发射器光学组件505，以及与检测器502对准的检测器光学组件506。每个光学组件505、506可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件505、506内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件505、506还可包括与它们相应的功能有关的孔口、光谱滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件505、506可安装到间隔件504上或集成在所述间隔件204内。光电模块500还可包括遮光板507。遮光板507对由发射器501发射和/或可由检测器502检测的任意波长的光是实质上不透明的。遮光板507可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，遮光板507可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。在一些实现方式中，遮光板507可减轻杂散光的寄生衍射效应。另外，遮光板507可构造为具有实质上防止杂散光照射检测器、同时仍分别允许最佳的发射器FOV 511、检测器FOV 513的尺寸(例如，长度、厚度)。
图5A进一步描绘了邻近于光电模块500、处于距离z处的对象510(诸如人或人的附属部分)。光电模块500包括由第一光源501A和第二光源501B组成的发射器501。光电模块500还包括由第一光学区域505A和第二光学区域505B组成的发射器光学组件505。从501A产生的光可通过发射器光学组件505的505A传输。所传输的光与第一发射器FOV 511A一致。另外，与第一发射器FOV 511A一致且入射在对象510上的光绘示第一照明512A。另外，从501B产生的光可通过发射器光学组件505的505B传输。所传输的光与第二发射器FOV 511B一致。另外，与第二发射器FOV 511B一致且入射在对象510上的光绘示第二照明512B。
从对象510反射的光可通过检测器光学组件506在检测器FOV 513内由检测器502检测。第一发射器FOV 511A和/或第二发射器FOV 511B和检测器FOV 513重叠的区域绘示重叠区域514。重叠区域514的侧向程度限定侧向重叠515。在一些实现方式中，从侧向重叠515反射且指向检测器502的光可用来确定距离。例如，对象距离z的增加生成重叠区域514的对应增加和侧向重叠515的对应增加。侧向重叠515的增加可导致从对象510反射且由检测器502收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器502光电流响应可与光电模块500与对象510之间的距离z相关。发射器501可以可操作来从第一发射器501A和第二发射器501B顺序地发射光。在一些情况下，例如，在第一发射器501A和第二发射器501B两者产生相同波长的光的实现方式中，上文描述的线性区可通过顺序操作第一发射器501A和第二发射器501B而增加。此示例性实现方式描绘于图5A和图5B中。第一发射器501A发射光长达z或z的范围，而图5B中描绘的第二发射器501B发射光长达另一z或z的范围。
图5C描绘了具有由第一发射器501A和第二发射器501B组成的发射器501的光电模块500C的示例。在一类示例中，第一发射器501A和第二发射器501B经构造以产生不同波长的光。光电模块500还包括由第一光学区域505A和第二光学区域505B组成的发射器光学组件505。从501A产生的光可通过发射器光学组件505的505A传输。所传输的光与第一发射器FOV 511A一致。另外，与第一发射器FOV 511A一致且入射在对象510上的光绘示第一照明512A。另外，从501B产生的光可通过发射器光学组件505的505B传输。所传输的光与第二发射器FOV 511B一致。另外，与第二发射器FOV 511B一致且入射在对象510上的光绘示第二照明512B。
如上文所解释，从对象510反射的光可通过检测器光学组件506在检测器FOV 513内由检测器502检测。检测器502经构造以检测和区别由第一发射器501A和第二发射器501B产生的不同波长的光。检测器502可例如被实现为双结光电二极管。在一些示例中，发射器501A、501B可顺序地操作，而在其他示例中，发射器501A、501B可同时操作。图5C中描绘的示例性光电模块500C可操作以使得上文描述的光电流响应的线性区增加。
图5D描绘了具有由第一发射器501A和第二发射器501B组成的发射器501的光电模块500D的示例。在一类示例中，第一发射器501A和第二发射器501B被配置来产生不同波长的光。光电模块500还包括发射器光学组件505。从501A产生的光可通过发射器光学组件505传输。所传输的光与第一发射器FOV 511A一致。另外，与第一发射器FOV 511A一致且入射在对象510上的光绘示第一照明512A。另外，从501B产生的光可通过发射器光学组件505传输。所传输的光与第二发射器FOV 511B一致。另外，与第二发射器FOV 511B一致且入射在对象510上的光绘示第二照明512B。在图5D描绘的示例中，第一发射器FOV 511A和第二发射器FOV 511B实质上相同。
如上文所描述，从对象510反射的光可通过检测器光学组件506在检测器FOV 513内由检测器502检测。检测器502经构造以检测并区别由第一发射器501A和第二发射器501B产生的不同波长的光。检测器502可例如被实现为双结光电二极管。在一些示例中，发射器501A、501B可顺序地操作，而在其他示例中，发射器501A、501B可同时操作。图5D中描绘的示例性光电模块500D可以可操作使得上文描述的光电流响应的线性区增加。
图6A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块600。光电模块600包括安装到表面603(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器601(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器602(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器601经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器601经构造以产生调制光。另外，检测器602经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器601和检测器602可由间隔件604侧向包围。间隔件604对由发射器601发射和/或可由检测器602检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件604可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件604可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块600还包括与发射器601对准的发射器光学组件605，以及与检测器602对准的检测器光学组件606。每个光学组件605、606可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件605、606内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。
每个光学组件605、606还可包括与它们相应的功能有关的孔口、滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光电模块600还包括光学组件外壳607。光学组件605、606可安装到光学组件外壳607上或集成在所述光学组件外壳607内。光学组件外壳607对由发射器601发射和/或可由检测器602检测的任意波长的光是实质上不透明的。光学组件外壳607可通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，光学组件外壳607可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块600还可包括盖玻璃608。盖玻璃608可由实质上透明的材料(诸如无机玻璃、蓝宝石、氧化铝或其他实质上透明的材料(诸如聚合物材料))组成。光电模块600还可包括孔口609。孔口609可由实质上不透明材料(诸如铬黑)组成。孔口609可例如通过光刻法在盖玻璃608上形成。另外在其他实现方式中，孔口609可被印刷到盖玻璃608上，或可通过激光黑化在盖玻璃608上形成。在一些实现方式中，孔口609可减轻杂散光的寄生衍射效应。
图6A进一步描绘邻近于光电模块600、处于距离z处的对象610(诸如人或人的附属部分)。从发射器601发出且通过发射器光学组件605传输的光与发射器FOV 611一致。另外，与发射器FOV 611一致且入射在对象610上的光绘示照明612。从对象610反射的光可通过检测器光学组件606在检测器FOV 613内由检测器602检测。发射器FOV 611和检测器FOV 613重叠的区域绘示重叠区域614。重叠区域614的侧向程度限定侧向重叠615。在一些实现方式中，从侧向重叠615反射且指向检测器602的光可用来确定距离。例如，对象距离z的增加生成重叠区域614的对应增加和侧向重叠615的对应增加。侧向重叠615的增加可导致从对象610反射且由检测器602收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器602光电流响应可与光电模块600与对象610之间的距离z相关。
图6B描绘了可操作来捕获距离数据的具有安装到盖玻璃608上的光谱滤波器616的光电模块600。光谱滤波器616可实质上能够透射从发射器601发出的某些波长或波长范围的光，同时实质上不能够透射从发射器601发出的某些其他波长或波长的光。在一些示例中，光谱滤波器可被实现为有机材料(诸如光致抗蚀剂)，而在其他示例中，光谱滤波器可被实现为无机材料(诸如电介质材料)。光谱滤波器616可例如通过光刻法形成，而在其他示例中，光谱滤波器616可通过溅射或其他沉积技术形成。
图7A描绘了可操作来捕获距离数据的光电模块700。光电模块700包括安装到表面703(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器701(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器702(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器701经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器701经构造以产生调制光。另外，检测器702经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器701和检测器702可由间隔件704侧向包围。间隔件704对由发射器701发射和/或可由检测器702检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件704可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件704可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块700还包括与发射器701对准的发射器光学组件705，以及与检测器702对准的检测器光学组件706。每个光学组件705、706可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件705、706内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。每个光学组件705、706还可包括与它们相应的功能有关的孔口、滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件705、706可安装到间隔件704上或集成在所述间隔件204内。
图7A进一步描绘了邻近于光电模块700、处于距离z处的对象710(诸如人或人的附属部分)。从发射器701发出且通过发射器光学组件705传输的光与发射器FOV 711一致。发射器光学组件705在图7A中描绘的示例性光电模块中被实现为漫射器；因此，发射器FOV711可以是相当大的(例如，大于160°)。与发射器FOV 711一致且入射在对象710上的光绘示照明712。从对象710反射的光可通过检测器光学组件706在检测器FOV 713内由检测器702检测。发射器FOV 711和检测器FOV 713重叠的区域绘示重叠区域714。重叠区域714的侧向程度限定侧向重叠715。在一些实现方式中，从侧向重叠715反射且指向检测器702的光可用来确定距离。例如，对象距离z的增加生成重叠区域714的对应增加和侧向重叠715的对应增加。侧向重叠715的增加可导致从对象710反射且由检测器702收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器702光电流响应可与光电模块700与对象710之间的距离z相关。在一些实现方式中，相当大的发射器FOV 711可增加线性响应的范围，如在图7B中由虚线(和箭头)所描绘。图7B描绘典型的发射器FOV(黑色实线)和发射器FOV 711(虚线)的光电流响应的说明。在此示例中，线性响应的区由相当大的发射器FOV 711延伸。
图8A描绘了用于发射器在三种不同温度(T1、T2、T3)下操作的发射强度对发射波长的示例性曲线图。图8B描绘可操作来捕获距离数据的光电模块。光电模块800包括安装到表面803(诸如PCB玻璃纤维层合件和/或硅)上或与所述基板203集成的发射器801(诸如发光二极管、边缘发射激光器(EEL)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或以上各项中的任意项的阵列或组合)和检测器802(诸如光电二极管、强度像素、解调像素或以上各项中的任意项的阵列或组合)。发射器801经构造以产生任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。另外，发射器801经构造以产生调制光。另外，检测器802经构造以检测任意波长或波长范围的电磁辐射(例如，可见或不可见辐射，诸如近红外辐射、中红外辐射或远红外辐射)。
发射器801和检测器802可由间隔件804侧向包围。间隔件804对由发射器801发射和/或可由检测器802检测的任意波长的光是实质上不透明的。间隔件804可例如通过注塑模制、真空注射模制或其他复制过程由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造，并且可进一步包含实质上不透明的填充物和/或低热膨胀填充物(诸如炭黑和/或无机填充物)。另外，间隔件804可由实质上不透明的晶片(诸如PCB玻璃纤维层合件)制造。光电模块800还包括与发射器801对准的发射器光学组件805，以及与检测器802对准的检测器光学组件806。每个光学组件805、806可包括以下光学元件中的任一个或组合：衍射光栅、微透镜阵列、透镜、畸变透镜、棱镜、微棱镜阵列、衍射光学元件或多个前述各项中的任一个或它们相应的组合。光学组件105、106内的光学元件可通过注塑模制、真空注塑模制或其他复制过程例如由可固化聚合物材料(诸如环氧树脂)制造。每个光学组件105、106还可包括与它们相应的功能有关的孔口、滤波器、间隔件、对准特征和其他部件。光学组件805、806可安装到间隔件804上或集成在所述间隔件204内。
图8A进一步描绘了邻近于光电模块800、处于距离z处的对象810(诸如人或人的附属部分)。从发射器801发出且通过发射器光学组件805传输的光与发射器视场(FOV)811一致。另外，与发射器FOV 811一致且入射在对象810上的光绘示照明812。从对象810反射的光可通过检测器光学组件806在检测器FOV 813内由检测器802检测。发射器FOV 811和检测器FOV 813重叠的区域绘示重叠区域814。重叠区域814的侧向程度限定侧向重叠815。在一些实现方式中，从侧向重叠815反射且指向检测器802的光可用来确定距离。例如，对象距离z的增加生成重叠区域814的对应增加和侧向重叠815的对应增加。侧向重叠815的增加可导致从对象810反射且由检测器802收集的光的强度的增加。相对于距离范围的检测器802光电流响应可与光电模块800与对象810之间的距离z相关。
光电模块(例如，图8B中描绘的光电模块)可遭受一系列环境/操作温度。发射器801效率和发射波长可随环境/操作温度变化。例如被实现为LED的发射器的发射强度可随环境/操作温度的增加而降低。另外，发射波长可随环境/操作温度的增加而增加。这种示例在图8A中示出。此外，例如被实现为光电二极管的检测器802的效率(例如，强度)可随环境/操作温度的增加而增加。因此，光电流响应(具体地，上文描述的线性区)可针对不同操作/环境温度变化。在一些实现方式中，这类变化可引起测量的距离z的不准确，和/或增加由检测器802收集的信号的复杂化和/或计算的处理要求。
因此，图8B中描绘的光电模块800还包括滤波器816。在此示例中，滤波器可被实现为使大于特定波长的波长经过并且阻挡或实质上衰减小于特定波长的波长的滤波器。图8A中描绘的点划线P对应于特定波长。面积A1、A2和A3被限定为由点划线P(下限)和对应于相应温度T1、T2和T3的曲线(上限)界定的面积。在一些情况下，点划线P的特定波长(x轴截距)被确定成使得面积A1、A2和A3是实质上相等的。在其他情况下，点划线P的特定波长(x轴截距)被确定成使得上文描述的光电流响应针对不同环境/操作温度实质上不变。
上述示例中描述的光电模块的各种实现方式还可包括处理器、与光电模块的功能有关并且对本领域技术人员显而易见的其他电子部件或电路元件(例如，晶体管、电阻器、电容性和电感性元件)。
尽管本公开关于上文描述的各种实现方式已进行了详细描述，但是包括上文描述的各种特征的组合和/或删减是可能的。因此，其他实现方式也在权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种光电模块，包括：
发射器，所述发射器可操作来产生光；
发射器光学组件，所述发射器光学组件与所述发射器对准以便用由所述发射器产生的光照明所述模块外侧的对象；
检测器，所述检测器可操作来检测由所述发射器产生的处于一个或多个波长下的光；以及
检测器光学组件，所述检测器光学组件与所述检测器对准以便将由所述对象反射的光朝所述检测器指向；
所述发射器光学组件和所述发射器可操作来扩大其中所述检测器的光电流响应呈线性的距离范围，其中由所述检测器检测的所述线性光电流响应与所述光电模块与所述对象之间的距离相关。
2.如权利要求1所述的光电模块，其中所述发射器光学组件包括畸变透镜元件，所述光学组件和所述发射器可操作来使发射器视场朝所述检测器倾斜。
3.如权利要求1所述的光电模块，所述光学组件和所述发射器可操作来将具有侧向变化的强度的照明投射到所述对象上。
4.如权利要求1所述的光电模块，其中所述发射器光学组件包括光学元件，所述光学元件可操作来投射具有离散照明特征的照明。
5.如权利要求4所述的光电模块，其中所述光学元件包括衍射光学元件。
6.如权利要求4所述的光电模块，其中离散照明特征中的每一个可操作来在由所述检测器检测时产生相应的阶梯状光电流响应。
7.如权利要求4所述的光电模块，其中所述离散照明特征中的至少一个具有与所述离散照明特征中的另一个不同的强度。
8.如权利要求4所述的光电模块，其中所述离散照明特征包括投射到所述对象上的一系列形状。
9.如权利要求8所述的光电模块，其中所述一系列形状中的至少一种形状是几何形状。
10.一种光电模块，包括：
发射器，所述发射器可操作来产生光；
发射器光学组件，所述发射器光学组件与所述发射器对准以便用由所述发射器产生的光照明所述模块外侧的对象；
检测器，所述检测器可操作来检测由所述发射器产生的处于一个或多个波长下的光；以及
检测器光学组件，所述检测器光学组件与所述检测器对准以便将由所述对象反射的光朝所述检测器指向，
其中所述光电模块可在第一模式或第二模式下操作，
其中在所述第一模式下，发射器视场和检测器视场的侧向重叠的增加导致从所述对象反射和由所述检测器收集的光的强度的增加，其中所述检测器的光电流响应与所述光电模块与所述对象之间的距离相关，并且
其中在所述第二模式下，所述检测器基于从所述对象反射的光检测相偏移，所述相偏移与所述光电模块与所述对象之间的距离相关。
11.如权利要求10所述的光电模块，其中所述模块在所述模块与所述对象之间的所述距离与所述检测器的光电流响应的线性区域相关时在所述第一模式下操作，并且其中所述模块被激活以当所述模块与所述对象之间的所述距离与所述检测器的光电流响应的非线性区域相关时在所述第二模式下操作。
12.一种光电模块，包括：
多个发射器，所述多个发射器可操作来产生光；
发射器光学组件，所述发射器光学组件与所述发射器对准以便用由所述发射器产生的光照明所述模块外侧的对象；
检测器，所述检测器可操作来检测由所述发射器产生的处于一个或多个波长下的光；以及
检测器光学组件，所述检测器光学组件与所述检测器对准以便将由所述对象反射的光朝所述检测器指向，
其中所述模块被配置成使得所述发射器中的第一个被激活用于检测处于距所述模块的第一距离范围的所述对象，并且所述发射器中的第二个被激活用于检测处于距所述模块的第二距离范围的所述对象。
13.如权利要求12所述的光电模块，其中所述发射器可操作来顺序地激活。
14.如权利要求12所述的光电模块，其中所述发射器可操作来产生具有不同于彼此的波长的光。
15.如权利要求12所述的光电模块，其还包括设置在所述检测器光学组件和所述发射器光学组件上方的盖玻璃。
16.如权利要求15所述的光电模块，其还包括安装到所述盖玻璃上的光谱滤波器，所述光谱滤波器安装在所述检测器光学组件和/或所述发射器光学组件上方。
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