电子装置、驱动方法和存储介质制造方法及图纸

提供了电子装置、驱动方法和存储介质。该电子装置，包括被配置为根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素的电路。

Electronic device, driving method and storage medium

【技术实现步骤摘要】
电子装置、驱动方法和存储介质
本公开总体上涉及电子装置领域，尤其是成像装置和用于成像装置的方法。
技术介绍
飞行时间相机是一种距离成像相机系统，用于确定物体的距离，针对图像的每个点测量相机和物体之间的光信号的飞行时间(ToF)。飞行时间相机因此接收场景的深度图。通常，飞行时间相机具有用调制光照亮兴趣区域的照明单元以及收集从同一兴趣区域反射的光的像素阵列。当单独的像素从场景的某些部分收集光时，飞行时间相机可以包括用于成像的透镜，同时保持合理的光收集区域。典型的ToF相机像素产生(develop)电荷，该电荷表示照明光和反向散射光之间的相关性。为了实现照明光和反向散射光之间的相关性，每个像素由来自一个或多个混合驱动器的公共调制输入控制。像素的调制输入与照明块调制同步。混合驱动器的负载通常是电容的。功耗由众所周知的等式CV2f描述，其中，C是总负载电容，V是电源电压，F是混合驱动器的开关速度(或调制频率)。混合驱动器消耗大量功率，尤其是当负载电容较大或调制频率较高时。通常，通过减小负载电容，尤其是通过减小光门/传输门电容来降低功耗。
技术实现思路
根据第一方面，本公开提供了一种电子装置，包括被配置为根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素的电路。根据第二方面，本公开提供了一种方法，包括：根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素。根据第三方面，本公开提供了一种飞行时间系统，包括第一方面的电路、光源和图像传感器。根据第四方面，本公开提供了一种包括指令的计算机程序，这些指令在处理器上执行时，根据多电平混合时钟方案控制飞行时间相机的单位像素的驱动器。在从属权利要求、以下描述和附图中阐述了进一步方面。附图说明参考附图通过示例的方式解释实施例，其中：图1示意性地示出了间接飞行时间(iToF)的基本操作原理；图2示出了具有一列像素阵列的ToF相机的传统混合驱动器的电路；图3示出了提供给图2的混合驱动器的输入的调制信号；图4示出了具有有源两电平混合时钟方案的ToF相机的混合驱动器的电路的第一实施例；图5示出了用于驱动图4的混合驱动器的六个开关的多电平时钟方案以及时域中的有效的调制信号波形；图6示出了用于具有有源N电平混合时钟方案的ToF相机的混合驱动器的电路的第二实施例；图7示出了用于驱动图6的混合驱动器的开关的多电平时钟方案；图8示出了具有无源两电平混合时钟方案的ToF相机的混合驱动器的电路的第三实施例；以及图9示出了用于控制图8的混合驱动器的开关和数字缓冲器的多电平时钟方案以及时域中的有效的调制信号时钟波形。具体实施方式在参考图3给出本公开的第一实施例的详细描述之前，进行一般性解释。如开始所述，已知飞行时间(ToF)相机包括测量光在介质中传播一段距离所需时间、从而可以确定该距离的多种方法。在间接飞行时间(iToF)中，相机通过用基于反向散射光获得的信号采样相关波(例如，在用于驱动光源、像素阵列等的调制信号之间的相关波)，来计算照明光和反向散射光之间的相移，以获得深度测量。下面描述的实施例提供了一种电子装置，包括被配置为根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素的电路。电子装置可以例如是图像传感器，例如，直接飞行时间相机(ToF)的图像传感器。间接飞行时间相机可以通过测量发射光和反向散射光的相移来分辨距离。电路可以包括任何电子元件、半导体元件、开关、放大器、晶体管、处理元件等。该电路尤其可以是ToF单位像素的驱动器，其向一个或多个单位像素的信号输入提供调制信号。用多电平混合时钟信号驱动飞行时间相机的单位像素，可以例如包括使用多电平混合时钟信号作为单位像素的调制信号。调制信号可以是与单位像素中收集的信号相关的信号。飞行时间相机可以是距离成像相机系统，其通过针对图像的每个点测量相机和物体之间的光信号的飞行时间(ToF)来确定物体的距离。ToF相机的单位像素通常包括一个或多个光敏元件(例如，光电二极管)。光敏元件将入射光转换成电流。连接到光电二极管的开关(例如，传输门)可以将电流引导到一个或多个存储元件(例如，电容器)，这些存储元件充当累积和/或存储电荷的累积元件。对于飞行时间相机，单位像素可以是锁定像素(lock-inpixels)，例如，FDGS型像素或光子混合器装置(PMD)。ToF传感器中的所有单位像素可以由基于多电平混合时钟信号的调制信号控制。多电平混合时钟方案可用于生成驱动单位像素的一个或多个(有效)调制信号。这些(有效的)调制信号可以是包括多个电压电平的阶梯函数。在一些实施例中，单位像素包括第一迹线和第二迹线，并且其中，多电平混合方案包括向单位像素的第一迹线提供有效的第一迹线调制信号，并且向单位像素的第二迹线提供有效的第二迹线调制信号。例如，第一迹线和第二迹线可以包括单位像素的相应存储电容器，这些存储电容器由有效的调制信号充电和放电。通常，有效的第一迹线调制信号和有效的第二迹线调制信号相移180°。有效的调制信号可以具有例如10至100MHz范围内的频率。在一些实施例中，多电平混合时钟方案是N电平混合时钟方案，其中，有效的调制信号具有N+1个电压电平，其中，N是大于1的整数。有效的调制信号例如可以是在高状态VDD和低状态GND之间振荡的、具有N+1个电压电平的信号，其中，N是大于1的整数，其中，电压阶梯是从电压电平到另一电压电平的电压转换。有效的调制信号可以是周期信号，其中，周期包括充电阶段和放电阶段，其中，每个阶段包括N个电压阶梯。在一些实施例中，在N电平混合时钟方案中，有效的调制信号的N+1个电压电平定义了N个电压阶梯。在一些实施例中，多电平混合时钟方案是两电平混合时钟方案，其中，有效的调制信号提供三个电压电平。有效的调制信号例如可以是具有中间电压电平VDD/2的、在GND和VDD之间振荡的信号。在具有三个电压电平(GND、VDD/2、VDD)的这个实施例中，具有两个电压阶梯，即，GND到VDD/2和VDD/2到VDD。根据该实施例的三个电压电平的有效的调制信号可以是周期信号，其中，周期包括充电阶段和放电阶段，其中，每个阶段包括两个电压阶梯。在一些实施例中，多电平混合方案是有源多电平混合方案。有源多电平混合方案可以包括提供几个预定义的电压电平，并从这些预定义的电压电平生成有效的调制信号。在一些实施例中，有源多电平混合方案包括从预定电压电平生成有效的第一迹线调制信号和有效的第二迹线调制信号。在一些实施例中，电路包括根据多电平混合方案驱动的开关，以生成有效的第一迹线调制信号和有效的第二迹线调制信号。在一些实施例中，电压电平由模拟缓冲器提供给单位像素。模拟缓冲器可以将多电平混合方案的电压传递给单位像素。在一些实施例中，多电平混合方案是无源多电平混合方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子装置，包括电路，所述电路被配置为根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素。/n

【技术特征摘要】
20180711 EP 18182863.31.一种电子装置，包括电路，所述电路被配置为根据多电平混合时钟方案驱动飞行时间相机的单位像素。


2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述单位像素包括第一迹线和第二迹线，并且其中，所述多电平混合方案包括向所述单位像素的第一迹线提供有效的第一迹线调制信号，并且向所述单位像素的第二迹线提供有效的第二迹线调制信号。


3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述多电平混合时钟方案是N电平混合时钟方案，其中，有效的调制信号具有N+1个电压电平，其中，N是大于1的整数。


4.根据权利要求3所述的电子装置，其中，在所述N电平混合时钟方案中，所述有效的调制信号的N+1个电压电平定义了N个电压阶梯。


5.根据权利要求2所述的电子装置，其中，所述多电平混合时钟方案是两电平混合时钟方案，其中，所述有效的调制信号提供三个电压电平。


6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述多电平混合方案是有源多电平混合方案。


7.根据权利要求6所述的电子装置，其中，所述有源多电平混合方案包括从预定电压电平生成有效的第一迹线调制信号和有效的第二迹线调制信号。


8.根据权利要求6所述的电子装置，其中，所述电路包括根据多电平混合方案驱动的开关，以生成有效的第一迹线调制信号和有效的第二迹线调制信号。


9.根据权利要求3或4所述的电子装置，其中，所述电压电平由模...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁庆，阿尔珀·埃尔坎，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP