CN109060313B - 激光投射器的检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投射器的检测方法。检测方法包括：控制激光投射器以预定的投射频率投射激光信号；采集激光信号以将激光信号转化为电信号；以预定的采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率，采样频率大于或等于投射频率；及依据峰值功率检测激光投射器是否符合安全标准。本发明还公开了一种激光投射器的检测系统。通过控制激光投射器以投射频率投射激光信号，以采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率，且由于采样频率大于或等于投射频率，在单个采样周期内电信号的值较稳定，依据采集得到的电信号获取的峰值功率较准确且采集方式简单。

Description

激光投射器的检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及产线测试技术领域，特别涉及一种激光投射器的检测方法及激光投射器的检测系统。

背景技术

激光投射器投射的激光的功率如果过高，很容易伤害到用户，因此需要检测激光投射器投射的激光的功率是否满足安全标准，而由于激光投射器正常使用时要求的投射频率较高，在产线需要对激光投射器进行检测时，难以检测到较高频率的激光投射器投射的激光的功率。

发明内容

本发明实施方式提供了一种激光投射器的检测方法及激光投射器的检测系统。

本发明实施方式的激光投射器的检测方法包括：

控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号；

采集激光信号以将激光信号转化为电信号；

以预定的采样频率采集所述电信号以获取激光信号的峰值功率，所述采样频率大于或等于所述投射频率；及

依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准。

在某些实施方式中，在控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号后，所述检测方法还包括：以预定的衰减比例衰减激光信号的强度；

所述采集激光信号以将激光信号转化为电信号，包括：采集被衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

在某些实施方式中，所述依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准，包括：依据所述峰值功率及所述衰减比例检测所述激光投射器是否符合安全标准。

在某些实施方式中，所述依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准，包括：

判断所述峰值功率是否小于预定的功率阈值；及

若是，则确定所述激光投射器符合安全标准。

本发明实施方式的激光投射器的检测系统包括：

控制器，用于控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号；

光电探测器，用于采集激光信号以将激光信号转化为电信号；

光功率计，用于以预定的采样频率采集所述电信号以获取激光信号的峰值功率，所述采样频率大于或等于所述投射频率；及

处理器，用于依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准。

在某些实施方式中，所述检测系统还包括光衰减器，所述光衰减器用于以预定的衰减比例衰减激光信号的强度；

所述光电探测器用于采集被所述光衰减器衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

在某些实施方式中，所述处理器用于依据所述峰值功率及所述衰减比例检测所述激光投射器是否符合安全标准。

在某些实施方式中，所述光衰减器为积分球，所述积分球形成有反射腔、连通所述反射腔的入光口及出光口，所述检测系统还包括固定装置，所述固定装置用于固定所述激光投射器以使所述激光投射器对准所述入光口，所述固定装置还用于固定所述光电探测器以使所述光电探测器对准所述出光口。

在某些实施方式中，所述处理器用于：

判断所述峰值功率是否小于预定的功率阈值；及

若是，则确定所述激光投射器符合安全标准。

在某些实施方式中，所述采样频率小于或等于所述光功率计固有的采样频率的最大值。

本发明实施方式的激光投射器的检测方法及检测系统中，通过控制激光投射器以投射频率投射激光信号，以采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率，且由于采样频率大于或等于投射频率，在单个采样周期内电信号的值较稳定，依据采集得到的电信号获取的峰值功率较准确且采集方式简单。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图；

图2是本发明某些实施方式的激光投射器的检测系统的结构示意图；

图3是本发明某些实施方式的激光信号等的波形示意图；

图4是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图；

图5是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图；

图6是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1至图3，本发明实施方式的激光投射器200的检测方法包括步骤：

01：控制激光投射器200以预定的投射频率投射激光信号；

02：采集激光信号以将激光信号转化为电信号；

03：以预定的采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率，采样频率大于或等于投射频率；及

04：依据峰值功率检测激光投射器200是否符合安全标准。

本发明实施方式的激光投射器200的检测系统100包括控制器10、光电探测器20、光功率计30和处理器40。控制器10、光电探测器20、光功率计30和处理器40可用于分别实施步骤01、02、03及04。也就是说，控制器10可用于控制激光投射器200以预定的投射频率投射激光信号；光电探测器20可用于采集激光信号以将激光信号转化为电信号；光功率计30可用于以预定的采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率；处理器40可用于依据峰值功率检测激光投射器200是否符合安全标准。

本发明实施方式的激光投射器200的检测方法及激光投射器200的检测系统100中，通过控制激光投射器200以投射频率投射激光信号，以采样频率采集电信号以获取激光信号的峰值功率，且由于采样频率大于或等于投射频率，在单个采样周期内电信号的值较稳定，依据采集得到的电信号获取的峰值功率较准确且采集方式简单。

具体地，激光投射器200在正常使用时，通常需要发射高频的激光信号，例如频率可能达到100MHz以上，而依据激光投射器200正常工作时的频率来检测峰值功率时，由于光功率计30的固有的采样频率的最大值的限制，会导致光功率计30读取单一脉冲信号不完整，测试不准确。本发明实施方式通过控制激光投射器200以预定的投射频率投射激光信号，其中，可以将投射频率控制为低频，例如小于30Hz等，由于激光投射器200以低频发射激光信号或高频发射激光信号时，峰值功率均相同，因此，可以通过检测激光投射器200以低频发射激光信号时的峰值功率，来检测激光投射器200在正常使用时的峰值功率是否满足安全标准。本发明实施方式中，激光投射器200在被检测时，可以单独将激光投射器200置于检测系统100中进行检测；也可以是将配置有激光投射器200的终端，例如手机、游戏机、头显设备等终端置于检测系统100中进行检测，在此不作限制。激光投射器200可以在出厂前由本发明实施方式的检测系统100进行检测。

请参阅图2及图3，控制器10可以是电脑等设备，控制器10也可以是上述终端中内置的处理器等装置，控制器10可以与激光投射器200连接，连接可以是通过导线的方式通信连接或者通过无线的方式通信连接。控制器10控制激光投射器200以预定的投射频率投射激光信号，激光信号可以是方波信号。其中投射频率可以远低于激光投射器200正常使用时的工作频率，激光信号可以是红外光信号，激光信号可以是带有散斑、条纹等特定图案的结构光信号。

光电探测器20采集激光信号以将激光信号转化为电信号，具体地，光电探测器20可以是光电转换器，激光信号由光电探测器20接收后转化成电信号。其中，由光电探测器20转化成的电信号的频率也与激光信号的投射频率一致，即，均为投射频率，且激光信号的功率越强，电信号的强度也越强。光电探测器20将电信号发送给处理器40。

光功率计30与光电探测器20连接，光功率计30可以接收光电探测器20生成的电信号。光功率计30以预定的采样频率采集电信号，并依据电信号获取激光信号的峰值功率。具体地，光功率计30由采样驱动信号驱动，采样频率与采样驱动信号的频率一致。采样频率大于或等于投射频率，也就是对应的采样周期小于或等于投射周期，在一个采样周期内电信号的值较稳定(例如电信号的值均处于峰值)，进而依据一个采样周期内采集到的电信号可以较准确地计算到电信号的峰值，并依据电信号与激光信号的功率的幅值的映射关系获取激光信号的峰值功率。光功率计30将峰值功率发送给处理器40。在一个例子中，上述的采样频率小于或等于光功率计30固有的采样频率的最大值，光功率计30固有的采样频率的最大值为光功率计30自身的属性，光功率计30实际使用时的采样频率可以调节，而实际使用时的采样频率均小于或等于光功率计30固有的采样频率的最大值。

处理器40与光功率计30连接，处理器40与控制器10可以是同一个设备或不同的设备，处理器40可以接收光功率计30发送的峰值功率。处理器40可以是电脑等设备，处理器40依据峰值功率检测激光投射器200是否符合安全标准。可以理解，如果峰值功率过大可能会导致激光投射器200在使用中容易过载而损坏，且过高的峰值功率表示激光信号带有较高的能量，容易灼伤用户(例如用户的眼睛)。而只要峰值功率符合安全标准，则意味着激光投射器200以其他功率投射的激光信号均满足安全标准。

请参阅图2及图4，在某些实施方式中，步骤04：依据峰值功率检测激光投射器200是否符合安全标准，包括步骤：

041：判断峰值功率是否小于预定的功率阈值；及

042：若是，则确定激光投射器200符合安全标准。

在某些实施方式中，处理器40可用于实施步骤041及042。也就是说，处理器40可用于判断峰值功率是否小于预定的功率阈值；及若峰值功率小于预定的功率阈值，则确定激光投射器200符合安全标准。

具体地，功率阈值可以依据激光投射器200具体需要安装并使用的产品、产品的目标用户差异等因素进行确定，例如使用在手机上的激光投射器200的功率阈值小于使用在3D建模设备的激光投射器200的功率阈值；目标用户为小孩的产品(例如家教机器人)上的激光投射器200的功率阈值小于目标用户为成人的产品(例如手机)上的激光投射器200的功率阈值等。当判断峰值功率小于功率阈值时，确定激光投射器200符合安全标准，激光投射器200通过检测，则可以将激光投射器200出厂或进行其他进一步的检测；当判断峰值功率不小于功率阈值，则确定激光投射器200不符合安全标准，激光投射器200不能出厂。

进一步地，处理器40还可以用于判断峰值功率是否大于预定的功率下限值，如果峰值功率大于功率下限值，则说明激光投射器200的投射功率使激光信号足以用于后续获取深度信息等用途。而如果峰值功率不大于功率下限值，则说明激光投射器200投射的激光信号太弱而不符合使用要求。

请参阅图2、图3及图5，在某些实施方式中，在步骤01：控制激光投射器200以预定的投射频率投射激光信号后，检测方法还包括步骤05：以预定的衰减比例衰减激光信号的强度。步骤02：采集激光信号以将激光信号转化为电信号，包括步骤021：采集被衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

在某些实施方式中，检测系统100还包括光衰减器50，光衰减器50可用于实施步骤05。也就是说，光衰减器50可用于以预定的衰减比例衰减激光信号的强度。光电探测器20可用于实施步骤021，也就是说，光电探测器20可用于采集被光衰减器50衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

由于激光投射器200的激光信号的光功率可能较高，如果直接利用光电探测器20接收由激光投射器200投射的激光信号，激光信号的光功率可能超过了光电探测器20能够准确探测的范围，因此，需要对激光信号进行衰减，并使光电探测器20接收被衰减后的激光信号，以使光电探测器20能够准确地将被衰减后的激光信号转化为电信号。

具体地，光衰减器50可以对激光信号的强度进行衰减，或者说可以对激光信号的光功率进行衰减，因此也会对激光信号的峰值功率进行衰减。具体衰减的方式为以衰减比例进行衰减，而衰减比例为光衰减器50固有的属性。可以先对光衰减器50进行标定，以获取衰减比例。

请参阅图2，在本发明实施例中，光衰减器50为积分球50。积分球50形成有反射腔51、入光口52及出光口53。入光口52及出光口53均连通反射腔51。检测系统100还包括固定装置60，固定装置60用固定激光投射器200以使激光投射器200对准入光口52。固定装置60还用于固定光电探测器20以使光电探测器20对准出光口53。

具体地，反射腔51可以整体呈球体，反射腔51的内壁可以涂有白色漫反射材料，例如氧化镁或硫酸钡等。固定装置60可以是带有夹持装置的支撑杆等，激光投射器200被固定在固定装置60上并对准入光口52，激光信号从入光口52被投射到反射腔51内，激光信号在反射腔51经过多次反射后被衰减，并最终从出光口53射出以被光电探测器20接收。使用积分球50作为光衰减器50，一方面可以对激光信号进行衰减，另一方面激光投射器200可以贴近入光口52，保证所有激光信号均进入反射腔51内，防止激光信号泄漏，同时光电探测器20也可以贴近出光口53，保证接收到全部被衰减后的激光信号，提高检测的准确性。

请参阅图2及图6，在某些实施方式中，步骤04：依据峰值功率检测激光投射器200是否符合安全标准，包括步骤043：依据峰值功率及衰减比例检测激光投射器200是否符合安全标准。

在某些实施方式中，处理器40可用于实施步骤043，也就是说，处理器40可用于依据峰值功率及衰减比例检测激光投射器200是否符合安全标准。

可以理解，当光电探测器20采集被衰减后的激光信号并转化为电信号时，光功率计30依据电信号获取的峰值功率同样是经过衰减后的峰值功率，因此，处理器40在检测时，需要同时考虑光功率计30检测得到的峰值功率及光衰减器50的衰减比例。在一个例子中，光衰减器50的衰减比例为K(K＝衰减后的信号的光功率÷衰减前的信号的光功率)，光功率计30获取的峰值功率为P1，则处理器40可通过计算得到激光投射器200投射的激光信号的峰值功率P2＝P1÷K，并依据峰值功率P2检测激光投射器200是否符合安全标准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种激光投射器的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号；

采集激光信号以将激光信号转化为电信号；

以预定的采样频率采集所述电信号以获取激光信号的峰值功率，所述采样频率大于或等于所述投射频率；所述投射频率小于所述激光投射器正常使用时的工作频率；及

依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号后，所述检测方法还包括：以预定的衰减比例衰减激光信号的强度；

所述采集激光信号以将激光信号转化为电信号，包括：采集被衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准，包括：依据所述峰值功率及所述衰减比例检测所述激光投射器是否符合安全标准。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准，包括：

判断所述峰值功率是否小于预定的功率阈值；及

若是，则确定所述激光投射器符合安全标准。

5.一种激光投射器的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

控制器，用于控制所述激光投射器以预定的投射频率投射激光信号；

光电探测器，用于采集激光信号以将激光信号转化为电信号；

光功率计，用于以预定的采样频率采集所述电信号以获取激光信号的峰值功率，所述采样频率大于或等于所述投射频率；所述投射频率小于所述激光投射器正常使用时的工作频率；及

处理器，用于依据所述峰值功率检测所述激光投射器是否符合安全标准。

6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括光衰减器，所述光衰减器用于以预定的衰减比例衰减激光信号的强度；

所述光电探测器用于采集被所述光衰减器衰减后的激光信号以将被衰减后的激光信号转化为电信号。

7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述处理器用于依据所述峰值功率及所述衰减比例检测所述激光投射器是否符合安全标准。

8.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述光衰减器为积分球，所述积分球形成有反射腔、连通所述反射腔的入光口及出光口，所述检测系统还包括固定装置，所述固定装置用于固定所述激光投射器以使所述激光投射器对准所述入光口，所述固定装置还用于固定所述光电探测器以使所述光电探测器对准所述出光口。

9.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述处理器用于：

判断所述峰值功率是否小于预定的功率阈值；及

若是，则确定所述激光投射器符合安全标准。

10.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述采样频率小于或等于所述光功率计固有的采样频率的最大值。

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