多功能飞行时间传感器及操作其的方法技术

提供了一种飞行时间(ToF)传感器及操作其的方法，该ToF传感器包括具有多抽头结构的至少一个深度像素和将发射光照射到对象的光源。ToF传感器的操作模式在用于感测到目标的距离的距离检测模式和多个附加操作模式之中确定。基于所确定的操作模式来控制深度像素的多个抽头和光源，使得多个抽头生成与所确定的操作模式相对应的多个采样数据。基于多个采样数据来确定与所选择的操作模式相对应的感测结果。除了ToF传感器的测量到对象的距离的功能之外，还可以通过根据操作模式控制深度像素的多个抽头和光源来有效地执行多个功能。个抽头和光源来有效地执行多个功能。个抽头和光源来有效地执行多个功能。

【技术实现步骤摘要】
多功能飞行时间传感器及操作其的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年7月17日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10
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2020
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0088776号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。


[0003]本公开的示例实施例一般涉及半导体集成电路，更具体地，涉及多功能飞行时间(time
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of
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flight，ToF)传感器和操作ToF传感器的方法。

技术介绍

[0004]近年来，对获取对象的三维信息的感测技术越来越感兴趣，并开发了各种三维相机。在三维相机之中，ToF(飞行时间)传感器具有简单的电路结构和高距离分辨率。ToF传感器使用光源用发射光(transmission light)照射对象，并且通过使用解调信号测量从该对象反射的接收光的飞行时间的相位差来计算到对象的距离。包括移动电话的各种电子设备除了ToF传感器之外，还可以包括具有不同功能的传感器，从而增大了电子设备的尺寸。
专利
技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作飞行时间ToF传感器的方法，所述TOF传感器包括具有多抽头结构的至少一个深度像素和将发射光照射到对象的光源，所述方法包括：从用于感测到所述对象的距离的距离检测模式和多个附加操作模式之中，确定所述ToF传感器的操作模式；基于所确定的操作模式来控制所述至少一个深度像素之中的深度像素的多个抽头和所述光源，使得所述多个抽头生成与所确定的操作模式相对应的多个采样数据；以及基于所述多个采样数据来确定与所确定的操作模式相对应的感测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个附加操作模式包括用于感测所述对象的存在的对象检测模式、用于感测所述对象的运动的运动检测模式、用于同时感测所述对象的存在和所述对象的运动的组合检测模式、以及用于感测具有多个感测灵敏度的所述对象的宽动态范围WDR模式。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所确定的操作模式是所述多个附加操作模式之一，将用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段划分为多个激发时段；以及基于所确定的操作模式，在所述多个激发时段期间选择性地激活所述发射光和用于控制所述多个抽头的多个采样控制信号。4.根据权利要求1所述的方法，其中，用于控制所述多个抽头的多个采样控制信号中的至少一个在用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段期间被去激活，以生成指示所述深度像素的感测噪声的噪声采样数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述多个抽头和所述光源包括：基于所确定的操作模式是所述距离检测模式，在用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段期间向所述多个抽头施加不同相位的多个采样控制信号；以及基于所确定的操作模式是所述多个附加操作模式之一，将所述积分时段划分为多个激发时段，基于所确定的操作模式在所述多个激发时段期间选择性地激活所述多个采样控制信号，并将所述多个采样控制信号施加到所述多个抽头。6.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述多个抽头和所述光源包括：基于所确定的操作模式是所述距离检测模式，控制所述光源在用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段期间生成用调制频率调制的发射光；以及基于所确定的操作模式是所述多个附加操作模式之一，将所述积分时段划分为多个激发时段，并控制所述光源以生成基于所确定的操作模式在所述多个激发时段期间被选择性激活的所述发射光。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述感测结果来改变所确定的操作模式。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个抽头的数量大于两个。9.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述多个抽头和所述光源包括，基于所确定的操作模式是用于感测所述对象的存在的对象检测模式：将用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段划分为第一激发时段和第二激发时段；在所述第一激发时段期间使所述发射光去激活；通过在所述第一激发时段期间激活用于控制所述多个抽头的多个采样控制信号中的
至少一个第一信号来生成与环境光相对应的环境光采样数据；在所述第二激发期间激活所述发射光；以及通过在所述第二激发时段期间激活所述多个采样控制信号中的至少一个第二信号来生成与所述对象相对应的对象采样数据。10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于所确定的操作模式是所述对象检测模式，确定所述感测结果包括：基于所述对象采样数据减去所述环境光采样数据后的值来确定所述对象是否存在于参考距离内。11.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所确定的操作模式是用于感测对象的运动的运动检测模式，控制所述多个抽头和所述光源包括：将用于收集由入射光生成的光电荷的积分时段划分为第一激发时段和第二激发时段；通过在所述第一激发时段期间激活用于控制所述多个抽头的多个采样控制信号中的至少一个第一信号来生成与所述对象相对应的第一对象采样数据；以及通过在所述第二激发时段期间激活所述多个采样控制信号中的至少一个第二信号来生成与所述对象相对应的第二对象采样数据。12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所确定的操作模式是所述运动检测模式，确定所述感测结果包括：基于所述第一对象采样数据和所述第二对象采样数据之间的差值来确定所述对象的运动。13.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所确定的操作模式是用于感测所述对象的运动的运动检测模式，控制所述多个抽头和所述光源包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈映究，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：