高精确度光子测距电路及距离量测方法技术

一种高精确度光子测距电路及距离量测方法

【技术实现步骤摘要】
高精确度光子测距电路及距离量测方法


[0001]本专利技术涉及一种高精确度光子测距电路，特别涉及一种发射端与接收端之间具有零延迟特性的高精确度光子测距电路
。

技术介绍

[0002]以下列出一些采用与本申请不同方法的现有技术测距器：
CN110168398A、TWI544232B、US20160363654A1。
[0003]图1显示现有技术的光子测距器
90
的示意图
。
激光二极管
LD
发射发光脉冲以量测测距器
90
至物体之间的距离
D
，经由像素
ACT
接收一飞行时间
(time
‑
of
‑
flight
，
TOF)
发光脉冲，接着量测从激光二极管
LD
发射并由物体反射的飞行时间发光脉冲，由此量测测距器
90
至物体之间的距离
D。
为了同步量测起始时点及发光发射时点，参考像素
REF
用以感测由激光二极管
LD
发射并由测距器
90
的封装外壳反射的参考发光脉冲，其中飞行时间发光脉冲及参考发光脉冲同时由激光二极管
LD
所发射
。
[0004]图1的现有技术的缺点在于，由于需要参考像素，以及用以反射参考发光脉冲的腔室，因此造成高成本
、
实际尺寸大的缺点
。
[0005]相较于现有技术，本专利技术提供一种高精确度测距器，且不需使用参考像素，因此能降低成本
、
减少实际尺寸
。

技术实现思路

[0006]于一观点中，本专利技术提供一种测距电路，包含：一驱动电路，用以根据一量测控制信号而产生一驱动脉冲，以驱动一光子发射元件，由此发射一第一发光脉冲至一物体；一第一光子感测元件，用以根据该物体反射的该第一发光脉冲而产生一第一发光转换信号；一读取电路，用以根据一量测触发信号与该第一发光转换信号之间的一时间差而量测一第一飞行时间
(time
‑
of
‑
flight
，
TOF)
，其中该第一飞行时间是指该第一发光脉冲自该光子发射元件，经由该物体的反射而行进至该第一光子感测元件的飞行时间，其中该量测触发信号根据该量测控制信号而产生；一可调整延迟电路，具有下列其中一项特征：
(a)
于该量测控制信号及该量测触发信号之间提供一可调整延迟时间；或
(b)
于该量测控制信号及该驱动脉冲之间提供一可调整延迟时间；以及一延迟锁定回路
(delay
‑
locked loop
，
DLL)
控制电路，用以于一第一量测模式中，通过比较该量测触发信号及一驱动相关信号之间的一相位差而产生一延迟控制信号，其中该驱动相关信号相关于该驱动脉冲，其中该延迟控制信号调整该可调整延迟时间，由此使得该相位差被调节至一预设值
。
[0007]于一实施例中，该相位差被调节至
0。
[0008]于一实施例中，当该可调整延迟电路具有
(a)
的特征时，该可调整延迟电路用以根据该量测控制信号而产生该量测触发信号，其中该量测触发信号及该量测控制信号之间的一时间差至少包括该可调整延迟时间
。
[0009]于一实施例中，该测距电路还包含一第一同步电路，用以根据该量测控制信号而
产生与一时钟信号同步的一前级触发信号；其中该可调整延迟时间用以根据该前级触发信号而产生该量测触发信号
。
[0010]于一实施例中，当该可调整延迟电路具有
(a)
的特征时，该测距电路还包含一第一同步电路，其中该可调整延迟电路将一时钟信号延迟该可调整延迟时间而产生一延迟时钟信号，其中该量测触发信号根据该延迟时钟信号而被同步，由此使得该相位差被调节至该预设值
。
[0011]于一实施例中，该驱动电路包括一驱动晶体管，耦接于该光子发射元件且用以驱动该光子发射元件，其中该驱动相关信号电性连接于该驱动晶体管的漏极
、
该驱动晶体管的栅极或该光子发射元件的一端
。
[0012]于一实施例中，该驱动电路包括：一驱动晶体管，耦接于该光子发射元件且用以驱动该光子发射元件；以及一后级缓冲电路，包括至少一缓冲器，用以根据该量测控制信号而驱动该驱动晶体管，其中该驱动相关信号电性连接于该至少一缓冲器的其中一缓冲器的一输出端
。
[0013]于一实施例中，该可调整延迟电路具有
(b)
的特征，其中该驱动脉冲根据一前级驱动信号而产生，其中该可调整延迟电路用以根据该量测控制信号而产生该前级驱动信号，其中该前级驱动信号及该量测控制信号之间的一时间差至少包括该可调整延迟时间，由此使得该相位差被调节至该预设值
。
[0014]于一实施例中，该测距电路还包含一固定延迟电路，用以于该量测控制信号及该量测触发信号之间提供一预设延迟时间
。
[0015]于一实施例中，当该可调整延迟时间配置为一最小延迟时间时，该量测控制信号及该量测触发信号之间的一时间差长于该量测控制信号及该驱动脉冲之间的一时间差
。
[0016]于一实施例中，该可调整延迟电路仅具有
(a)
或仅具有
(b)
特征
。
[0017]于一实施例中，该测距电路还包含：一第二光子感测元件，用以根据一第二发光脉冲而产生一第二发光转换信号，其中该第二发光脉冲由一预设反射器反射而产生；其中于一第二量测模式中，该读取电路可选择根据该第二发光转换信号及该第一发光转换信号之间的一时间差，而量测该第一发光脉冲的该第一飞行时间
。
[0018]于一实施例中，当该可调整延迟电路具有
(b)
的特征时，该测距电路还包含一第二同步电路，其中该可调整延迟电路将一时钟信号延迟该可调整延迟时间而产生一延迟时钟信号，其中该第二同步电路根据该延迟时钟信号而同步该驱动脉冲，由此使得该相位差被调节至该预设值
。
[0019]于另一观点中，本专利技术提供一种距离量测方法，包含：产生一驱动脉冲以驱动一光子发射元件，由此发射一第一发光脉冲至一物体；根据该物体反射的该第一发光脉冲而产生一第一发光转换信号；根据一量测触发信号及该第一发光转换信号之间的一时间差，量测一第一飞行时间
(time
‑
of
‑
flight
，
TOF)
，其中该第一飞行时间是指该第一发光脉冲自该光子发射元件，经由该物体的反射而行进至一第一光子感测元件的飞行时间；提供一可调整延迟时间，用以
(a)
产生该量测触发信号，或用以
(b)
产生该驱动脉冲；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种测距电路，包含：一驱动电路，用以根据一量测控制信号而产生一驱动脉冲，以驱动一光子发射元件，由此发射一第一发光脉冲至一物体；一第一光子感测元件，用以根据该物体反射的该第一发光脉冲而产生一第一发光转换信号；一读取电路，用以根据一量测触发信号与该第一发光转换信号之间的一时间差而量测一第一飞行时间，其中该第一飞行时间是指该第一发光脉冲自该光子发射元件，经由该物体的反射而行进至该第一光子感测元件的飞行时间，其中该量测触发信号根据该量测控制信号而产生；一可调整延迟电路，具有下列其中一项特征：
(a)
于该量测控制信号及该量测触发信号之间提供一可调整延迟时间；或
(b)
于该量测控制信号及该驱动脉冲之间提供一可调整延迟时间；以及一延迟锁定回路控制电路，用以于一第一量测模式中，通过比较该量测触发信号及一驱动相关信号之间的一相位差而产生一延迟控制信号，其中该驱动相关信号相关于该驱动脉冲，其中该延迟控制信号调整该可调整延迟时间，由此使得该相位差被调节至一预设值
。2.
如权利要求1所述的测距电路，其中，该相位差被调节至
0。3.
如权利要求1所述的测距电路，其中，当该可调整延迟电路具有
(a)
的特征时，该可调整延迟电路用以根据该量测控制信号而产生该量测触发信号，其中该量测触发信号及该量测控制信号之间的一时间差至少包括该可调整延迟时间
。4.
如权利要求3所述的测距电路，其中，该测距电路还包含一第一同步电路，用以根据该量测控制信号而产生与一时钟信号同步的一前级触发信号；其中该可调整延迟时间用以根据该前级触发信号而产生该量测触发信号
。5.
如权利要求1所述的测距电路，其中，当该可调整延迟电路具有
(a)
的特征时，该测距电路还包含一第一同步电路，其中该可调整延迟电路将一时钟信号延迟该可调整延迟时间而产生一延迟时钟信号，其中该量测触发信号根据该延迟时钟信号而被同步，由此使得该相位差被调节至该预设值
。6.
如权利要求1所述的测距电路，其中，该驱动电路包括一驱动晶体管，耦接于该光子发射元件且用以驱动该光子发射元件，其中该驱动相关信号电性连接于该驱动晶体管的漏极
、
该驱动晶体管的栅极或该光子发射元件的一端
。7.
如权利要求1所述的测距电路，其中，该驱动电路包括：一驱动晶体管，耦接于该光子发射元件且用以驱动该光子发射元件；以及一后级缓冲电路，包括至少一缓冲器，用以根据该量测控制信号而驱动该驱动晶体管，其中该驱动相关信号电性连接于该至少一缓冲器的其中一缓冲器的一输出端
。8.
如权利要求1所述的测距电路，其中，该可调整延迟电路具有
(b)
的特征，其中该驱动脉冲根据一前级驱动信号而产生，其中该可调整延迟电路用以根据该量测控制信号而产生该前级驱动信号，其中该前级驱动信号及该量测控制信号之间的一时间差至少包括该可调整延迟时间，由此使得该相位差被调节至该预设值
。9.
如权利要求8所述的测距电路，其中，还包含一固定延迟电路，用以于该量测控制信号及该量测触发信号之间提供一预设延迟时间
。
10.
如权利要求9所述的测距电路，其中，当该可调整延迟时间配置为一最小延迟时间时，该量测控制信号及该量测触发信号之间的一时间差长于该量测控制信号及该驱动脉冲之间的一时间差
。11.
如权利要求1所述的测距电路，其中，该可调整延迟电路仅具有
(a)
或仅具有
(b)
特征
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文浩，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：