[發(fā)明專利]距離傳感器像素陣列結(jié)構(gòu)、距離傳感器及工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010933576.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN112038361A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東尚清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;G01S7/484;G01S7/4861;G01S7/4911;G01S7/4913;G01S17/08;G01S17/894
• 代理公司: 上海啟核知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31339
• 代理人: 王仙子

本發(fā)明揭示了一種距離傳感器像素陣列結(jié)構(gòu)、距離傳感器及工作方法。所述距離傳感器包括發(fā)射端和接收端，所述接收端包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元；部分所述像素單元被所述發(fā)射端以正常功率發(fā)射出的光斑照射，且被照射的像素單元處于開啟狀態(tài)。由此，在工作時(shí)，可以有目的的控制發(fā)射端的開啟狀態(tài)，例如僅使得發(fā)射端照射一部分區(qū)域，而其他區(qū)域不被照射，這樣就可以大大降低發(fā)射功率，即大幅度降低了TOF的功耗，促進(jìn)了TOF的普及，間接促進(jìn)了AR、VR的普及。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種距離傳感器像素陣列結(jié)構(gòu)、距離傳感器及工作方法。

背景技術(shù)

隨著AR/VR技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)在手機(jī)上，3D D TOF(直接飛行時(shí)間)距離傳感器作為核心芯片，逐漸像二維圖像傳感器一樣成為手機(jī)的標(biāo)配。但是，功耗太高，嚴(yán)重影響了其在手機(jī)上應(yīng)用，從而阻礙了AR/VR技術(shù)的推廣。

現(xiàn)有的D TOF距離傳感器功耗太大，因此在手機(jī)應(yīng)用時(shí)距離受限，使用時(shí)間受限，影響了用戶使用效果。只能在手機(jī)前攝進(jìn)行人臉解鎖、支付等不需要長(zhǎng)時(shí)間開啟的操作。當(dāng)應(yīng)用在手機(jī)、pad后攝時(shí)，如做AR、VR應(yīng)用，需要長(zhǎng)時(shí)間開啟，比如1個(gè)小時(shí)的應(yīng)用，但是功耗太大，很容易導(dǎo)致手機(jī)關(guān)機(jī)，因此目前AR、VR一直沒法普及。

因此，只有大幅度降低D TOF的功耗，才能普及D TOF，普及AR、VR。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種距離傳感器像素陣列結(jié)構(gòu)、距離傳感器及工作方法，降低距離傳感器的功耗。

為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種距離傳感器像素陣列結(jié)構(gòu)，包括：

呈陣列排布的多個(gè)像素單元，部分所述像素單元同時(shí)開啟。

多組像素陣列，每組像素陣列包括多個(gè)元素，每個(gè)元素包括至少一個(gè)像素單元，部分所述元素同時(shí)開啟。

可選的，相鄰的多個(gè)像素單元同時(shí)開啟。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種距離傳感器，包括發(fā)射端和接收端，所述接收端包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元；部分所述像素單元被所述發(fā)射端以正常功率發(fā)射出的光斑照射，且被照射的像素單元處于開啟狀態(tài)。

可選的，所述發(fā)射端通過準(zhǔn)直鏡和DOE后提供的光斑包括多個(gè)散斑，所述發(fā)射端每次提供的散斑對(duì)應(yīng)不同的像素單元。

可選的，所述發(fā)射端通過準(zhǔn)直鏡和DOE后提供還提供次光斑，所述次光斑的能量低于所述光斑的能量。

可選的，所述發(fā)射端通過擴(kuò)散片后提供一個(gè)光斑，一次發(fā)射至少照射一個(gè)區(qū)域。所述一個(gè)區(qū)域的像素單元可以是至少一個(gè)像素單元，一行像素單元或者一列像素單元，或者，多個(gè)像素單元。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種距離傳感器的工作方法，包括：發(fā)射端以正常功率發(fā)射光斑，經(jīng)被測(cè)物反射后到達(dá)接收端，所述接收端包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元，部分所述像素單元被照射，且被照射的像素單元處于開啟狀態(tài)。

可選的，所述發(fā)射端還同時(shí)以低于正常功率發(fā)射多個(gè)次光斑，每個(gè)次光斑照射一個(gè)像素單元，并與所述光斑不重疊。

可選的，所述發(fā)射端發(fā)射散斑，每個(gè)散斑照射至少一行像素單元的一部分或者至少一列像素單元的一部分。

可選的，所述發(fā)射端發(fā)射一個(gè)光斑，照射至少一個(gè)區(qū)域的像素單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述距離傳感器包括發(fā)射端和接收端，所述接收端包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元；部分所述像素單元被所述發(fā)射端以正常功率發(fā)射出的光斑照射，且被照射的像素單元處于開啟狀態(tài)。由此，在工作時(shí)，可以有目的的控制發(fā)射端的開啟狀態(tài)，例如僅使得發(fā)射端照射一部分區(qū)域，而其他區(qū)域不被照射，這樣就可以大大降低發(fā)射功率，即大幅度降低了TOF的功耗，促進(jìn)了TOF的普及，間接促進(jìn)了AR、VR的普及。