飞行时间感测系统及其中使用的图像传感器技术方案

飞行时间感测系统及其中使用的图像传感器。在飞行时间(TOF)感测系统中采用的图像传感器包括像素阵列，其包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；以及第一驱动电路，其被配置为经由多个列向每个像素提供驱动控制信号。第一驱动电路被配置为经由奇数列和偶数列中的一者来提供驱动控制信号。

【技术实现步骤摘要】
飞行时间感测系统及其中使用的图像传感器
本公开涉及使用飞行时间(TOF)系统的感测装置，并且更具体地涉及用于提高感测装置的分辨率或精度的设备。
技术介绍
飞行时间(TOF)系统测量光或信号从原点行进到物体并从物体反射回源所花费的时间，以计算距物体的距离，其中总往返行程时间表示飞行时间。原点可以是光或信号的源，诸如TOF系统的TOF相机。TOF相机基于物体与TOF相机之间的距离输出包括物体的深度信息的图像。传统相机能够输出表示物体的颜色和形状的二维(2D)图像，但是TOF相机可以输出不仅表示物体的2D图像而且还表示物体的深度的三维(3D)图像。
技术实现思路
本公开的实施方式可以提供一种被配置为避免从每个像素获得的信息的失真的设备。失真可能是由于飞行时间(TOF)感测系统中采用的图像传感器的像素阵列中包括的像素与配置为驱动像素阵列的驱动电路之间的距离差而发生的。此外，本公开的实施方式可以提供一种设备，该设备被配置为向飞行时间(TOF)感测系统中包括以多个行和多个列布置的多个像素的像素阵列以能够补偿驱动电路与每个像素之间的距离差的顺序提供驱动电压。另外，本公开的实施方式可以提供一种设备，该设备被配置为向布置在像素阵列的每两列中的多个像素提供驱动电压，以补偿像素之间由于在从驱动电路输出的驱动电压的传送过程中所存在的延迟、电阻等引起的操作差异。随着TOF感测系统中所包括的图像传感器的尺寸增加，延迟、电阻等可以增加。驱动电压可以为每个像素供电。驱动电路可以针对像素阵列的每两列生成并提供驱动电压。例如，向每个像素提供驱动电压的驱动电路可以联接至像素阵列的每两列。在实施方式中，在飞行时间(TOF)感测系统中所采用的图像传感器可以包括像素阵列，其包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；以及第一驱动电路，其被配置为经由多个列向每个像素提供驱动控制信号。第一驱动电路可以被配置为经由奇数列和偶数列中的一者来提供驱动控制信号。作为示例而非限制，图像传感器可以具有第一结构或第二结构，在第一结构中第一驱动电路向奇数列的端子提供驱动控制信号，在第二结构中第一驱动电路向偶数列的端子提供驱动控制信号。奇数列的另一端子可以联接至偶数列的另一端子。图像传感器可以进一步包括第二驱动电路，其被配置为经由奇数列和偶数列中的另一者来提供驱动控制信号。第一驱动电路和第二驱动电路可以位于像素阵列的相对两侧。像素阵列与第一驱动电路和第二驱动电路中的每个之间的距离可以相等。每个像素可以包括至少一个光电二极管和至少一个传输门。每个像素可以具有相同数量的光电二极管和相同数量的传输门。驱动控制信号可以被输入到至少一个传输门。像素可以包括：第一接收电路，其被配置为在第一相位区段中接收入射光；以及第二接收电路，其被配置为在与第一相位区段相反的第二相位区段中接收入射光。在另一实施方式中，包括于飞行时间(TOF)感测系统中的图像传感器可以包括：像素阵列，其包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；第一驱动电路，其被配置为经由多个列中的一些列向一些像素提供第一驱动控制信号；以及第二驱动电路，其被配置为经由其余列向其余像素提供第二驱动控制信号。例如，当经由多个列中的奇数列传送第一驱动控制信号时，可以经由多个列中的偶数列传送第二驱动控制信号。在另一示例中，当经由多个列中的偶数列传送第一驱动控制信号时，可以经由多个列中的奇数列传送第二驱动控制信号。可以经由多个列中的交替列来分别提供第一驱动控制信号和第二驱动控制信号。第一驱动电路和第二驱动电路可以布置在像素阵列的相对两侧。每个像素可以包括至少一个光电二极管和至少一个传输门。每个像素可以包括相同数量的光电二极管和相同数量的传输门。驱动控制信号可以输入至每个像素的至少一个传输门。图像传感器可以还包括：信号转换器，其被配置为将从像素阵列输出的像素信息转换为数字信号。在另一实施方式中，飞行时间(TOF)感测系统可以包括：发射器，其被配置为输出具有预设相位的调制信号；图像传感器，其被配置为接收响应于从物体反射的调制信号而输入的反射信号；以及信号处理器，其被配置为基于调制信号和反射信号之间的相位关系来确定距物体的距离。图像传感器可以包括：像素阵列，其包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于反射信号而生成一定量的电荷；以及第一驱动电路，其被配置为经由多个列向每个像素提供驱动控制信号。第一驱动电路可以被配置为经由奇数列和偶数列中的一者来提供驱动控制信号。图像传感器可以具有第一结构或第二结构，在第一结构中第一驱动电路向奇数列的端子提供驱动控制信号，在第二结构中第一驱动电路向偶数列的端子提供驱动控制信号。奇数列的另一端子可以联接至偶数列的另一端子。图像传感器可以还包括：第二驱动电路，其被配置为经由奇数列和偶数列中的另一者来提供驱动控制信号。第一驱动电路和第二驱动电路可以位于像素阵列的相对两侧。像素阵列与第一驱动电路和第二驱动电路中的每个之间的距离可以相等。每个像素可以包括至少一个光电二极管和至少一个传输门。每个像素可以包括相同数量的光电二极管和相同数量的传输门。驱动控制信号可以输入到每个像素的至少一个传输门。像素可以包括：第一接收电路，其被配置为在第一相位区段中接收入射光；以及第二接收电路，其被配置为在与第一相位区段相反的第二相位区段中接收入射光。在另一实施方式中，图像传感器可以包括：像素阵列，其包括沿行线和列线布置的像素，每个像素被配置为生成电荷，电荷的量对应于由相应像素感测到的入射光的量；以及驱动电路，其在像素阵列的外围联接至列线，并且被配置为通过每对奇数列线和偶数列线向像素提供与入射光具有基本上相同的周期的驱动控制信号，使得由布置在成对行线上的两个像素感测到的量之和基本相同。像素阵列可以被配置为生成由布置在成对行线上的每对两个像素生成的电荷之和。附图说明本文的描述参考了附图，其中在整个附图中，相似的附图标记指代相似的部件。图1例示了根据本公开的实施方式的飞行时间(TOF)感测系统的操作。图2A和图2B示出了根据本公开的实施方式的TOF感测系统中的测量值的示例。图3例示了根据本公开的实施方式的TOF感测系统的第一示例。图4例示了根据本公开的实施方式的TOF感测系统的第二示例。图5示出了根据本公开的实施方式的与TOF感测系统一起配备的图像传感器中所包括的像素的示例。图6例示了根据本公开的实施方式的TOF感测系统中所包括的图像传感器的操作。图7描述了根据本公开的实施方式的TOF感测系统中的估计距离的方法和确定调制信号的幅度的方法。图8例示了在安装于根据本公开的实施方式的TOF感测系统中的图像传感器操作的同时发生的延迟。图9A至图9D例示了用于避免或克服在安装于根据本公开的实施方式的TOF感测系统中的图像传感器操作的同时发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在飞行时间TOF感测系统中采用的图像传感器，该图像传感器包括：/n像素阵列，所述像素阵列包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；以及/n第一驱动电路，所述第一驱动电路被配置为经由所述多个列向每个像素提供驱动控制信号，/n其中，所述第一驱动电路被配置为经由奇数列和偶数列中的一者来提供所述驱动控制信号。/n

【技术特征摘要】
20191209 KR 10-2019-01627901.一种在飞行时间TOF感测系统中采用的图像传感器，该图像传感器包括：
像素阵列，所述像素阵列包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；以及
第一驱动电路，所述第一驱动电路被配置为经由所述多个列向每个像素提供驱动控制信号，
其中，所述第一驱动电路被配置为经由奇数列和偶数列中的一者来提供所述驱动控制信号。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中，所述图像传感器具有第一结构或第二结构，在所述第一结构中所述第一驱动电路向所述奇数列的端子提供所述驱动控制信号，在所述第二结构中所述第一驱动电路向所述偶数列的端子提供所述驱动控制信号，并且
其中，所述奇数列的另一端子联接至所述偶数列的另一端子。


3.根据权利要求1所述的图像传感器，该图像传感器还包括：第二驱动电路，所述第二驱动电路被配置为经由所述奇数列和所述偶数列中的另一者来提供所述驱动控制信号。


4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路位于所述像素阵列的相对两侧。


5.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述像素阵列与所述第一驱动电路和所述第二驱动电路中的每个之间的距离是相等的。


6.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中，每个像素包括至少一个光电二极管和至少一个传输门，
其中，每个像素具有相同数量的光电二极管和相同数量的传输门，并且
其中，所述驱动控制信号被输入到每个像素的所述至少一个传输门。


7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，每个像素包括：
第一接收电路，所述第一接收电路被配置为在第一相位区段中接收所述入射光；以及
第二接收电路，所述第二接收电路被配置为在与所述第一相位区段相反的第二相位区段中接收所述入射光。


8.一种包括于飞行时间TOF感测系统中的图像传感器，该图像传感器包括：
像素阵列，所述像素阵列包括布置成多个行和多个列的多个像素，每个像素响应于入射光而生成一定量的电荷；
第一驱动电路，所述第一驱动电路被配置为经由所述多个列中的一些列向一些像素提供第一驱动控制信号；以及
第二驱动电路，所述第二驱动电路被配置为经由其余列向其余像素提供第二驱动控制信号。


9.根据权利要求8所述的图像传感器，
其中，当经由所述多个列中的奇数列传送所述第一驱动控制信号时，经由所述多个列中的偶数列传送第二驱动控制信号，或者
其中，当经由所述多个列中的偶数列传送所述第一驱动控制信号时，经由所述多个列中的奇数列传送所述第二驱动控制信号。


10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，经由所述多个列中的交替列来分别提供所述第一驱动控制信号和所述第二驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴儒珍，金翰相，宋贞恩，申旼锡，权五俊，徐康凤，徐成旭，全镇旭，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR