飞行时间量测电路及相关飞行时间量测系统及量测方法技术方案

一种飞行时间量测电路(100)及相关飞行时间量测系统、量测方法、芯片及电子装置。飞行时间量测电路(100)包括像素阵列(102)及时间数字转换器(104)。像素阵列(102)包括m行

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行时间量测电路及相关飞行时间量测系统及量测方法


[0001]本申请涉及一种量测电路，尤其涉及一种飞行时间量测电路及相关飞行时间量测系统及量测方法。

技术介绍

[0002]飞行时间量测技术包含直接飞行时间量测技术以及非直接飞行时间量测技术，其中直接飞行时间量测技术是利用发射一个光脉冲，之后测量反射光脉冲和发射光脉冲之间的时间间隔，就可以得到光的飞行时间，再用测得的飞行时间推算出深度信息。直接飞行时间量测技术的困难之处在于需要能分辨出非常精细的时间差，例如如果需要实现1.5厘米的测距精准度，则分辨率需要达到10皮秒。
[0003]然而，现实上在实现直接飞行时间量测技术时，各种非理想误差都可能会对测得的飞行时间贡献误差，因此如何提升精准度，已成为本领域亟需解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]本申请的目的之一在于公开一种飞行时间量测电路及相关飞行时间量测系统、量测方法、芯片及电子装置，来解决上述问题。
[0005]本申请的一实施例公开了一种用来量测脉冲产生单元所发射的多个光脉冲从出发到目标物后，反射回所述飞行时间量测电路的时间间隔，所述飞行时间量测电路包括：像素阵列，包括m行
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n列像素单元，其中m,n为正整数，且每一所述像素单元包括：光敏传感器，其中所述多个光脉冲至少包括于不同时间发射的第一光脉冲与第二光脉冲，所述光敏传感器用来在接收到所述第一光脉冲时，产生第一触发信号，以及在接收到所述第二光脉冲时，产生第二触发信号；以及时间数字转换器，包括：n个第一时间数字转换单元，包括第1所述第一时间数字转换单元到第n所述第一时间数字转换单元，相邻并对应地耦接至第m行的第1到第n列所述像素单元的n个输出端，所述n个第一时间数字转换单元分别基于从第m行所述像素单元中的每一个的输出端所接收到的所述第一触发信号进行时间数字转换，以相对应地得到n个转换结果，其中所述n个第一时间数字转换单元不对所述第二触发信号进行时间数字转换；以及n个第二时间数字转换单元，包括第1所述第二时间数字转换单元到第n所述第二时间数字转换单元，相邻并对应地耦接至第m行的第1到第n列所述像素单元的n个输出端，所述n个第二时间数字转换单元分别基于从第m行所述像素单元中的每一个的输出端所接收到的所述第二触发信号进行时间数字转换，以相对应地得到n个转换结果，其中所述n个第二时间数字转换单元不对所述第一触发信号进行时间数字转换；其中所述n个第一时间数字转换单元与所述n个第二时间数字转换单元交错设置。
[0006]本申请的一实施例公开了一种飞行时间量测系统，包括：脉冲产生单元，用来发射多个光脉冲至目标物；以及上述的飞行时间量测电路，用来量测所述脉冲产生单元所发射的所述多个光脉冲从出发到所述目标物后，反射回所述飞行时间量测电路的时间间隔。本申请的一实施例公开了一种。
[0007]本申请的一实施例公开了一种飞行时间量测方法，包括：在第一时间段控制n个第一时间数字转换单元对m
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n像素阵列产生的n个第一触发信号进行时间数字转换，以得到n个第一转换结果，其中m,n为正整数；在第二时间控制所述n个第一时间数字转换单元输出所述n个第一转换结果；在所述第二时间段控制n个第二时间数字转换单元对所述m
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n像素阵列产生的n个第二触发信号进行时间数字转换，以得到n个第二转换结果；以及在第三时间段控制所述n个第二时间数字转换单元输出所述n个第二转换结果，且在所述第三时间段控制所述n个第一时间数字转换单元对所述m
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n像素阵列产生的n个第三触发信号进行时间数字转换，以得到n个第三转换结果；其中所述n个第一时间数字转换单元与所述n个第二时间数字转换单元交错设置，所述第一时间段、第二时间段和第三时间段交错且不重叠。
[0008]本申请的一实施例公开了一种芯片，包括上述的飞行时间量测电路。
[0009]本申请的一实施例公开了一种电子装置，包括上述的芯片。
[0010]本申请的一实施例公开了一种电子装置，包括上述的飞行时间量测系统。
[0011]本申请的飞行时间量测电路利用两套时间数字转换单元来降低相邻的数字转换单元同时操作时造成的耦合效应，并且进一步降低读取时间数字转换单元时的电压降，可以使量测飞行时间的准确度提高。
附图说明
[0012]图1为本申请的飞行时间量测电路的第一实施例的示意图。
[0013]图2为控制本申请的飞行时间量测电路进行时间数字转换的时序图。
[0014]图3为控制本申请的飞行时间量测电路进行输出操作的时序图。
具体实施方式
[0015]以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
[0016]再者，在此处使用空间上相对的词汇，譬如「之下」、「下方」、「低于」、「之上」、「上方」及与其相似者，可能是为了方便说明图中所绘示的一组件或特征相对于另一或多个组件或特征之间的关系。这些空间上相对的词汇其本意除了图中所绘示的方位之外，还涵盖了装置在使用或操作中所处的多种不同方位。可能将所述设备放置于其他方位(如，旋转90度或处于其他方位)，而这些空间上相对的描述词汇就应该做相应的解释。
[0017]虽然用以界定本申请较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，「约」通常系指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，「约」一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，
视本申请所属
中具有通常知识者的考虑而定。当可理解，除了实验例之外，或除非另有明确的说明，此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过「约」的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随申请专利范围所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。在此处，将数值范围表示成由一端点至另一端点或介于二端点之间；除非另有说明，此处所述的数值范围皆包括端点。
[0018]现实上在实现直接飞行时间量测技术时，各种非理想误差都可能会对测得的飞行时间贡献误差，举例来说，当时间数字转换器以延时线的方式实现时，时间数字转换器中的延时线上的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行时间量测电路，用来量测脉冲产生单元所发射的多个光脉冲从出发到目标物后，反射回所述飞行时间量测电路的时间间隔，其特征在于，所述飞行时间量测电路包括：像素阵列，包括m行
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n列像素单元，其中m,n为正整数，且每一所述像素单元包括：光敏传感器，其中所述多个光脉冲至少包括于不同时间发射的第一光脉冲与第二光脉冲，所述光敏传感器用来在接收到所述第一光脉冲时，产生第一触发信号，以及在接收到所述第二光脉冲时，产生第二触发信号；以及时间数字转换器，包括：n个第一时间数字转换单元，包括第1所述第一时间数字转换单元到第n所述第一时间数字转换单元，相邻并对应地耦接至第m行的第1到第n列所述像素单元的n个输出端，所述n个第一时间数字转换单元分别基于从第m行所述像素单元中的每一个的输出端所接收到的所述第一触发信号进行时间数字转换，以相对应地得到n个转换结果，其中所述n个第一时间数字转换单元不对所述第二触发信号进行时间数字转换；以及n个第二时间数字转换单元，包括第1所述第二时间数字转换单元到第n所述第二时间数字转换单元，相邻并对应地耦接至第m行的第1到第n列所述像素单元的n个输出端，所述n个第二时间数字转换单元分别基于从第m行所述像素单元中的每一个的输出端所接收到的所述第二触发信号进行时间数字转换，以相对应地得到n个转换结果，其中所述n个第二时间数字转换单元不对所述第一触发信号进行时间数字转换；其中所述n个第一时间数字转换单元与所述n个第二时间数字转换单元交错设置。2.如权利要求1所述的飞行时间量测电路，其特征在于，还包括：控制器，用来在多个第一时间段皆控制所述n个第一时间数字转换单元进行时间数字转换，以及在多个第二时间段皆控制所述n个第一时间数字转换单元输出所述n个转换结果，以及在所述多个第二时间段皆控制所述n个第二时间数字转换单元进行时间数字转换，以及在所述多个第一时间段皆控制所述n个第二时间数字转换单元输出所述n个转换结果，其中所述多个第一时间段和所述多个第二时间段交错且不重叠。3.如权利要求1所述的飞行时间量测电路，其特征在于，所述n个第一时间数字转换单元与所述n个第二时间数字转换单元构造皆相同。4.如权利要求1所述的飞行时间量测电路，其特征在于，所述n个第一时间数字转换单元与所述n个第二时间数字转换单元皆包含延时线。5.如权利要求2所述的飞行时间量测电路，其特征在于，所述多个第一时间段对应所述脉冲产生单元所发射的多个光脉冲中的第一部分脉冲，所述多个第二时间段对应所述脉冲产生单元所发射的多个光脉冲中，所述第一部分脉冲以外的第二部分脉冲。6.如权利要求2所述的飞行时间量测电路，其特征在于，所述控制器在各所述第二时间段中的第一时间点控制所述n个第一时间数字转换单元中的x个第一时间数字转换单元输出所述n个转换结果中的x个转换结果；以及所述控制器在各所述第二时间段中的第二时间点控制所述n个第一时间数字转换单元中的y个第一时间数字转换单元输出所述n个转换结果中的y个转换结果，其中x,y为正整数，所述第二时间段中的所述第一时间点和所述第二时间段中的所述第二时间点不同。7.如权利要求6所述的飞行时间量测电路，其特征在于，x和y皆等于n/z，其中z为正整
数，且所述控制器在各所述第二时间段中的第一时间点到第z时间点皆控制所述n个第一时间数字转换单元中的n/z个第一时间数字转换单元输出所述n个转换结果中的n/z个转换结果，其中各所述第二时间段中的所述第一时间点到所述第z时间点不相同。8.如权利要求7所述的飞行时间量测电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：范铨奇，林奇青，杨富强，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：