[發明專利]光學面陣列測距傳感器

有效

• 申請號: 201310372329.6
• 申請日: 2013-08-24
• 公開（公告）號: CN103399321A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王敏;鄭檣
• 申請（專利權）人: 云南金隆偉業電子有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光學測距技術領域，具體涉及一種包含光敏傳感器技術、數字電路技術、信號放大技術、測距算法等的光學面陣列測量距離的傳感器。

背景技術

目前的光學測距技術主要是主動發射光波信號，再接收返回的光波信號，通過測量發送信號到返回信號的時間，計算出被測目標的距離，目前已公開的與光學測距有關的專利有：

CN94113323.0，使用相位變異的光學測距裝置及其方法。

CN94113328.1，光學測距裝置及其方法。

CN00135636.4，回波觸發近距離激光測距方法。

CN01136400.9，一種光纖干涉測量距離的方法及測量設備。

CN03275757.3，一種激光掃描獲取近距離物體表面三維數據的測量裝置。

CN02233123.9，遠距光學測量儀。

這些現有專利技術，不足之處是：在測距時，每次發出測距信號，只能測量一個目標點的距離。對于需要測量視場中所有多個目標點的距離時，只有通過一次測量一個點的方式逐點掃描來實現，效率較低，還存在的技術問題是，因是逐點掃描方式，對于運動變化的場景來說，各測量點的距離值會相對扭曲。

本發明可對視場中所有多個目標點在同一時刻進行測距采樣并完成測距，因此對運動變化的場景進行多點測距時，不存在各測量點的距離值會相對扭曲的問題。

發明內容

為克服現有技術中單點測距，采用逐點掃描方式，對于運動變化的場景來說，各測量點的距離值會產生相對扭曲的不足之處，發明一種光學面陣列距離傳感器。

本發明一種光學面陣列距離傳感器，光學面陣列距離傳感器與鏡頭、可控發光源等外部裝置安裝連接后，可實現一次發射光源后，在傳感器上每個像素測得的距離值對應著成像視場中相應物體到傳感器的距離值。

本發明一種光學面陣列測距傳感器，光學面陣列距離傳感器與鏡頭、可控發光源等外部裝置一起，可實現一次發射光源后，在傳感器上每個像素測得的距離值對應著成像視場中相應物體到傳感器的距離值。

發明的具體內容如下:

一種光學面陣列測距傳感器，包括有光敏像素單元陣列（U100）、計時基準光敏單元（U110）、光敏像素信號處理單元陣列（U111）、主處理單元（U112）、電源單元（U113）、外部接口（U114）；

光敏像素單元陣列（U100）與光敏像素信號處理單元陣列（U111）、電源單元（U113）連接；

計時基準光敏單元（U110）與光敏像素信號處理單元陣列（U111）、電源單元（U113）連接；

光敏像素信號處理單元陣列（U111）與光敏像素單元陣列（U100）、計時基準光敏單元（U110）、主處理單元（U112）、電源單元（U113）連接；

主處理單元（U112）與光敏像素信號處理單元陣列（U111）、外部接口（U114）、電源單元（U113）連接；

電源單元（U113）：與光敏像素單元陣列（U100）、計時基準光敏單元（U110）、光敏像素信號處理單元陣列（U111）、主處理單元（U112）、外部接口（U114）連接；

其中：

光敏像素單元陣列（U100）：由多個光敏器件排列在一個平面上，每個光敏器件（U301）對應有一個信號放大器（U302）、一個電壓比較器（U303）、一個比較電壓（U304），光敏器件的信號經整形后輸出到光敏像素信號處理單元陣列（U111）進行計時處理；

計時基準光敏單元（U110）：由一個光敏器件（U401）、一個信號放大器（U402）、一個電壓比較器（U403）組成，其整形后的信號輸出到光敏像素信號處理單元陣列（U111）進行計時處理；

光敏像素信號處理單元陣列（U111）：其接收來自光敏像素單元陣列（U100）、計時基準光敏單元（U110）的信號、接收來自主處理單元（U112）的控制信號，并對每個光敏像素信號進行計時處理，其計時數值暫存后由主處理單元（U112）讀取；

主處理單元（U112）：其負責產生并通過（U114）向外部輸出：像素的數據時鐘信號、像素的距離值、像素的幀同步信號、像素的行同步信號、光源的觸發信號；

通過外部接口（U114）收發外部的控制指令和參數；

對內部的光敏像素信號處理單元陣列（U111）進行計時復位、計時時鐘信號產生、計時數據讀取，并計算出每個像素對應的距離值；