[發(fā)明專利]一種感光器件及飛行時(shí)間測距系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011155602.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112367482B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)勇
• 申請（專利權(quán)）人: OPPO廣東移動通信有限公司
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;G01S17/10
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 肖遙

本申請適用于飛行時(shí)間技術(shù)領(lǐng)域，提供一種感光器件及飛行時(shí)間測距系統(tǒng)，其中，感光器件包括若干感光像素陣列、若干像素邏輯電路和若干共享邏輯電路，通過使每個(gè)感光像素陣列包括以陣列形式排列的若干感光像素，每個(gè)感光像素陣列用于接收物體反射的點(diǎn)陣光線投影在感光器件上的單個(gè)光斑；使每個(gè)像素邏輯電路與一個(gè)感光像素連接，每個(gè)像素邏輯電路設(shè)置于其連接的感光像素所在的感光像素陣列的外圍區(qū)域；使每個(gè)共享邏輯電路與至少一個(gè)感光像素陣列中的所有感光像素連接，每個(gè)共享邏輯電路設(shè)置于其連接的至少一個(gè)感光像素陣列的外圍區(qū)域，可以有效提高感光器件中有效感光面積在感光器件的總面積中的占比。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于飛行時(shí)間(Time of flight，TOF)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種感光器件及飛行時(shí)間測距系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛行時(shí)間測距法是通過向目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖信號，然后接收目標(biāo)反射的光信號，通過探測光脈沖信號的飛行(往返)時(shí)間來得到目標(biāo)的距離。基于飛行時(shí)間技術(shù)的單光子測距系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、無人架駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的終端設(shè)備。飛行時(shí)間測距系統(tǒng)通常包括發(fā)射端、接收端和信號處理電路三部分，接收端的核心部件是感光器件，感光器件中最基本的感光像素是單光子雪崩二極管(Single Photon AvalancheDiode，SPAD)。感光像素需要配合淬滅、復(fù)位、選通、時(shí)間數(shù)字信號轉(zhuǎn)換、距離計(jì)算等邏輯電路使用，這些邏輯電路在感光器件中占據(jù)較大面積，導(dǎo)致感光器件中有效感光面積與感光器件的總面積之比(也即填充因子(fill factor，F(xiàn)F))較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實(shí)施例提供了一種感光器件及飛行時(shí)間測距系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中感光器件中有效感光面積與感光器件的總面積之比較低的問題。

本申請實(shí)施例的第一方面提供了一種感光器件，包括：

若干感光像素陣列，每個(gè)感光像素陣列包括以陣列形式排列的若干感光像素，每個(gè)感光像素陣列用于接收物體反射的點(diǎn)陣光線投影在感光器件上的單個(gè)光斑；

若干像素邏輯電路，每個(gè)像素邏輯電路與一個(gè)感光像素連接，每個(gè)像素邏輯電路設(shè)置于其連接的感光像素所在的感光像素陣列的外圍區(qū)域；

若干共享邏輯電路，每個(gè)共享邏輯電路與至少一個(gè)感光像素陣列中的所有感光像素連接，每個(gè)共享邏輯電路設(shè)置于其連接的至少一個(gè)感光像素陣列的外圍區(qū)域。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)感光像素陣列的尺寸大于或等于單個(gè)光斑的尺寸。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)感光像素陣列在行方向上的尺寸大于或等于單個(gè)光斑的直徑，每個(gè)感光像素陣列在列方向上的尺寸大于或等于單個(gè)光斑的直徑和光斑移動距離之和，列方向?yàn)楣獍咴诟泄馄骷系囊苿臃较颉?/p>

在一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)光斑的直徑為10微米-40微米，光斑移動距離為0微米-20微米，每個(gè)感光像素陣列在行上的尺寸大于或等于40微米、在列上的尺寸大于或等于60微米。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)共享邏輯電路與至少兩個(gè)感光像素陣列中的所有感光像素連接，每個(gè)共享邏輯電路用于分時(shí)接收與其連接的不同感光像素陣列中的感光像素輸出的光子信號。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)像素邏輯電路設(shè)置于其連接的感光像素所在的感光像素陣列的四鄰域中的一個(gè)區(qū)域，每個(gè)像素邏輯電路與其距離最近一個(gè)感光像素連接，每個(gè)共享邏輯電路與其連接的感光像素陣列之間間隔有像素邏輯電路，或者，每個(gè)共享邏輯電路設(shè)置于其連接的感光像素陣列的四鄰域中的一個(gè)區(qū)域。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)感光像素陣列包括M行×2列感光像素，每列感光像素與M行×1列像素邏輯電路相鄰，設(shè)置于相同行且距離最近的像素邏輯電路與感光像素連接，每個(gè)共享邏輯電路與其連接的至少一個(gè)感光像素陣列之間間隔M行×1列像素邏輯電路，M為大于或等于1的整數(shù)。