测量到对象的距离的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:9600105 阅读:113 留言:0更新日期:2014-01-23 04:40
公开测量到对象的距离的方法和装置。为了通过将周期性的幅度调制的光信号照射到对象并检测照射的光信号和从对象发射的光信号之间的相位差来测量到对象上的多个点的距离,产生第一光电检测控制信号以控制光信号的照射。产生遮蔽信号以使遮蔽信号至少在用于复位感测节点(与前一帧的操作相关)的电压电平的快门持续时间期间激活。基于第一光电检测控制信号和遮蔽信号产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开测量到对象的距离的方法和装置。为了通过将周期性的幅度调制的光信号照射到对象并检测照射的光信号和从对象发射的光信号之间的相位差来测量到对象上的多个点的距离,产生第一光电检测控制信号以控制光信号的照射。产生遮蔽信号以使遮蔽信号至少在用于复位感测节点(与前一帧的操作相关)的电压电平的快门持续时间期间激活。基于第一光电检测控制信号和遮蔽信号产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽。【专利说明】测量到对象的距离的方法和装置本申请要求于2012年6月29日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2012-0070908号韩国专利申请的优先权,该申请的全部内容通过引用包含于此。
示例性实施例涉及深度测量,更具体地讲,涉及一种使用飞行时间(ToF)方案测量到对象上的多个点的距离的方法和装置。
技术介绍
传感器可感测对象的状态,并将感测结果转换为电信号,以提供关于对象的信息。例如,传感器可包括光传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器、深度传感器等。飞行时间(ToF)深度传感器可通过检测与照射的到对象的光信号和从对象反射的光信号之间的相位差相应的延迟时间来测量到对象的距离。飞行时间相机(ToF相机)是基于已知的光速通过测量相机和图像的每个点的对象之间的光信号的飞行时间来求解距离的距离成像相机系统。飞行时间相机包括照亮场景中的对象的照明单元。可使用频率fmod的余弦信号对照明信号进行强度调制。通常,发射的光处于光谱的不可见的近红外区域中。光以恒定速度在周围介质中行进,并且被对象的表面反射。通过估计发射的光信号和反射的光信号之间的(弧度上的)相移Od,距离d可计算为:【权利要求】1.一种通过将周期性的幅度调制的光信号照射到对象并检测照射的光信号和从对象发射的光信号之间的相位差来测量到对象的距离的方法,所述方法包括: 产生用于控制照射的光信号的周期性的幅度调制的第一光电检测控制信号; 产生至少在用于复位感测节点的电压电平的快门持续时间期间激活的遮蔽信号; 基于第一光电检测控制信号与的遮蔽信号的布尔组合产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽。2.如权利要求1所述的方法,其中,使用用于补偿检测的复位电压电平的相位差的相关双采样(⑶S )求解到对象的距离。3.如权利要求2所述的方法,其中,还至少在检测到复位电压电平的同时的复位控制信号的激活持续时间期间激活遮蔽信号。4.如权利要求2所述的方法,其中,CDS包括用于检测信号电压电平的第一持续时间、用于激活复位控制信号以复位感测节点的第二持续时间、以及用于检测感测节点的复位电压电平的第三持续时间,其中,所述信号电压电平与反射的光信号相关。5.如权利要求4所述的方法,其中,还至少在第一持续时间、第二持续时间以及第三持续时间期间激活遮蔽信号。6.如权利要求5所述的方法,还包括: 在产生第二光电检测控制信号之后,使用第二光电检测控制信号将与反射的光信号相应的电荷传送到感测节点。7.一种测量到对象上的mXn个点的距离的装置,所述装置将周期性的幅度调制的光信号照射到对象并检测照射的光信号和从对象反射的光信号之间的相位差,所述装置包括: 时序控制器,被构造为产生用于控制光信号的照射的第一光电检测控制信号以及至少在用于复位感测节点的电压电平的快门持续时间期间激活的遮蔽信号; 光电门控制器,被构造为基于第一光电检测控制信号和遮蔽信号产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽; 像素阵列,包括mXη个像素,其中,m和η中的每个是自然数,每个像素包括接收第二光电检测控制信号以感测反射的光信号的光电门。8.如权利 要求7所述的装置,还包括: 行解码器,被构造为从时序控制器接收行控制信号以产生解码的行地址,响应于解码的行地址选择像素阵列的行,并将解码的行地址提供给光电门控制器。9.如权利要求8所述的装置,其中,光电门控制器被构造为对解码的行地址、第一光电检测控制信号和遮蔽信号执行布尔逻辑运算,以产生第二光电检测控制信号。10.如权利要求7所述的装置,还包括: 相关双采样(⑶s)单元,被构造为执行⑶S以补偿检测的复位电压电平的相位差。11.如权利要求10所述的装置,其中,还至少在用于检测复位电压电平的复位控制信号的激活持续时间期间激活遮蔽信号。12.如权利要求10所述的装置,其中,CDS单元被构造为在第一持续时间期间检测感测节点的信号电压电平,在第二持续时间期间激活复位控制信号以复位感测节点,并在第三持续时间期间检测感测节点的复位电压电平,其中,所述信号电压电平与反射的光信号相关。13.如权利要求12所述的装置,其中,还至少在第一持续时间、第二持续时间以及第三持续时间期间激活遮蔽信号。14.如权利要求10所述的装置,还包括: 模拟数字转换器,被构造为将模拟信号转换为数字信号,其中,CDS单元输出所述模拟信号。15.如权利要求10所述的装置,其中,CDS单元输出数字信号。16.一种包括飞行时间相机(ToF相机)的设备,所述相机包括ml Xnl个深度像素的阵列和m2Xn2个彩色像素的阵列,其中,每个深度像素包括: 感测节点,连接到缓冲场效应晶体管(FET); 光电转换元件,通过传输FET连接到感测节点; 复位FET,连接到感测节点; 电容器,用于执行相关双采样(CDS)以补偿感测节点的复位电压,电容器通过CDS控制FET连接到感测节点。17.如权利要求16所述的设备,其中,通过第二光电检测控制信号来控制传送FET,其中,第二光电检测控制信号在用于复位感测节点的电压电平的快门持续时间期间不被激活。`18.如权利要求17所述的设备,其中,所述相机还包括: 时序控制器,被构造为产生用于控制光信号的照射的第一光电检测控制信号以及至少在用于复位感测节点的电压电平的快门持续时间期间激活的遮蔽信号; 光电门控制器,被构造为基于第一光电检测控制信号和遮蔽信号产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽。19.如权利要求18所述的设备,其中,所述相机还包括: 相关双采样(⑶S)单元,被构造为执行⑶S以补偿检测的复位电压电平的相位差。【文档编号】H04W84/18GK103533636SQ201310272327【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2012年6月29日【专利技术者】李汉洙, 孔海庆, 金庆溢, 吴敏锡, 金泰瓒, 林茂燮 申请人:三星电子株式会社本文档来自技高网...
测量到对象的距离的方法和装置

【技术保护点】
一种通过将周期性的幅度调制的光信号照射到对象并检测照射的光信号和从对象发射的光信号之间的相位差来测量到对象的距离的方法,所述方法包括:产生用于控制照射的光信号的周期性的幅度调制的第一光电检测控制信号;产生至少在用于复位感测节点的电压电平的快门持续时间期间激活的遮蔽信号;基于第一光电检测控制信号与的遮蔽信号的布尔组合产生第二光电检测控制信号,以使第二光电检测控制信号至少在快门持续时间期间被禁用或遮蔽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:李汉洙孔海庆金庆溢吴敏锡金泰瓒林茂燮
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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