CN111694007A - 一种像素阵列、接收模块以及探测*** - Google Patents
一种像素阵列、接收模块以及探测*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN111694007A CN111694007A CN202010598675.6A CN202010598675A CN111694007A CN 111694007 A CN111694007 A CN 111694007A CN 202010598675 A CN202010598675 A CN 202010598675A CN 111694007 A CN111694007 A CN 111694007A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pixel
- array
- working
- unit
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4868—Controlling received signal intensity or exposure of sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
本申请提供了一种像素阵列，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元；像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元，通过构建像素组将像素阵列进行模块化组别化设计，进一步像素组内部分单元为工作像素的设计保证了整个阵列获得的数据量小易于实现的效果，同时通过时分化设计也能够实现对于视场内被探测物具有多目标和/或复杂轮廓的场景时，探测结果可以高效快速准确获得。
Description
技术领域
本申请涉及探测技术领域，特别涉及一种像素阵列、接收模块以及探测***。
背景技术
近年来，随着半导体技术的进步，用于测量到物体的距离的测距模块的小型化已经取得了进展。因此，例如，已经实现了在诸如所谓的智能电话等移动终端中安装测距模块，所述智能电话是具有通信功能的小型信息处理装置随着科技的进步，在距离或者深度信息探测过程中，经常使用的方法为飞行时间测距法(Time of flight，TOF)，其原理是通过给目标物连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离，在TOF技术中直接对光飞行时间进行测量的技术被称为DTOF(direct-TOF)；对发射光信号进行周期性调制，通过对反射光信号相对于发射光信号的相位延迟进行测量，再由相位延迟对飞行时间进行计算的测量技术被成为ITOF(Indirect-TOF)技术。按照调制解调类型方式的不同可以分为连续波(Continuous Wave，CW)调制解调方式和脉冲调制(Pulse Modulated，PM)调制解调方式，直接飞行时间探测(Direct Time of flight，DTOF)作为TOF的一种，DTOF技术通过计算光脉冲的发射和接收时间，直接获得目标距离，具有原理简单，信噪比好、灵敏度高、精确度高等优点，受到了越来越广泛的关注。
然而在实际的应用中，测距距离和测距的精度依赖于光源特性，例如对于光源集中能量发射，将能量集中在更小的视场角上可以实现更高的能量集中，同时对于DTOF测距中如果将阵列中每个单元的探测数据输出，会要求***具有特别大的存储设计，处理大量数据的运算也将非常庞大，这样在芯片小型化还需要保证足够的感光面积，这些问题持续困扰着DTOF探测***的实现。
因此，设计出一种能够可靠高效测距并且输出数据量小，后续处理简便同时保证足够的感光面积的像素阵列、接收模块以及探测***是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种像素阵列、接收模块以及探测***，以解决现有技术存在的各类问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种像素阵列，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元；
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元。
可选地，所述之一像素组中不同于所述至少之一像素的至少另一像素在第二时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少另一像素为工作像素单元，同时所述至少之一像素单元转为非工作单元。
可选地，所述像素组的所有像素单元中至少部分连接相同的输出线。
第二方面，本申请实施例提供了一种包含第一方面像素阵列的探测器接收模块，所述探测器接收模块包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元，
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元。
可选地，所述接收模块还包含时间数字转化模块(TDC)，所述任一像素组均与至少一个所述时间数字转化模块的单元电性连接，且所述像素组内像素单元数量大于与所述像素组电性连接的TDC数量。
第三方面，本申请实施例提供了一种包含第一方面像素阵列的探测***，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元，
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组,其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元；
光源，用于发射探测所需的发射光；
控制模块，可分时电性连接所述光源在不同时间段输出发射光。
可选地，所述控制模块还可电性连接所述像素阵列，所述阵列中的工作像素接收所述控制模块的信息，并获得所述光源发射光的返回光，还包含信息处理模块，所述信息处理模块依据所述工作像素获得的信息输出被探测物的最终信息。
可选地，所述光源为阵列型激光源，所述光源可输出N个光点组成发射光，且所述的N个光点按照如下至少之一方法获得的规则排列：
预设函数或者表格关系式，自适应校正，随机函数等等。
本申请的有益效果是：
一种像素阵列，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元；像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元，通过将SPAD阵列中的至少部分单元设置为工作单元，其他单元为非工作单元可以提高降低工作模块的整个功耗，工作单元与非工作单元的划分也大大降低了DTOF测距中接收阵列所传递的数据量，同时将像素阵列中的像素单元按照像素组配置，使得在一个像素组中至少部分的单元连接相同的输出，这样设计在保证了测距数据准确简便的基础上也能够获得更可靠和更准确的位置信息。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种测距原理示意图；
图2为本申请实施例提供的一种SPAD阵列单元结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种工作单元分布结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种工作单元分布结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种像素组内像素单元与布线结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种像素单元布线和后续TDC模块布置示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种像素组内像素单元示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种像素组内像素单元示意图；
图9为本申请实施例提供的又一种像素组内像素单元示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
图1为本申请实施例提供的一种测距原理示意图，在测距中由于阵列传感器的像素单元为SPAD(单光子雪崩光电二极管)器件，其工作在盖格模式下，在盖革模式下，雪崩光电二极管吸收光子会产生电子-空穴对，在高反偏电压产生的强电场作用下电子-空穴对被加速，从而获得足够的能量，然后与晶格发生碰撞，形成连锁效应，结果形成大量的电子-空穴对，引发雪崩现象，电流成指数增长。此时SPAD的增益理论上是无穷的，单个光子就能够使SPAD的光电流达到饱和，因此SPAD成为高性能单光子探测***的首选。
测距原理实际非常简单，光源110发射具有一定脉宽的脉冲激光例如几纳秒级别，脉冲激光经过探测目标140反射返回处于包含雪崩状态SPAD的阵列型接收模块，其中处于雪崩状态的探测单元可以接收返回的信号，经过处理模块120的处理可以输出探测***至探测目标之间的距离，从而完成探测，其中为了获得高可信度的结果可以发射数万次的激光脉冲，探测单元获得一个统计结果，这样通过对于统计结果的处理可以获得更精确的距离，本发明并不进行限定，光源110可以以片状光源输出发射光，也可以以光点的形式输出发射光，光源110模块可以采用VCSEL垂直腔面发射激光器或者其他类似光源模块110，此处并不限定。
图2为本申请实施例提供的一种SPAD阵列单元结构示意图，此处以16行20列的阵列为例进行说明，实际的探测器阵列行列数量将更大此处仅为示例说明并不进行限定，为了能够高效探测目标物同时为了能过够获得更高的探测覆盖率和更广泛的探测适应性，将阵列划分为不同的像素组，至少部分像素组的像素单元连接相同的输出线，这样可以大幅度减小后续处理和运算数据量，其中像素组由l行和k列组成，在本示例中l为8，k为4，为了更精确地获得被探测物的表面信息一般需要获得阵列中相邻近的像素单元的数据，为了适应这一技术方案将像素组设计为长方形结构，此时的行单元数量与列单元数量不相等，更优化地将行方向的单元数量设置为大于列方向数量的结构，这样一方面保证了之前所需要的获得相邻近的像素单元的数据，另一方面也使得整个阵列有了一定的指向性特征，这样再结合本发明所提出的在不同时间段的不同像素单元为工作单元，保证了整个被探测的视场能够更广泛的覆盖到进一步补充上述指向性特征所探测结果，使得整个探测***能够在像素组部分单元工作的前提下获得更高分辨率也保证了对物体特征变化较大的信息的精确捕捉，实际使用中l和k并不限定，例如l也可以为12，k可以为4，。当然具体不限于此，在l和k不相等的前提下进行布置均可，实际上为了适应被探测物的特征也为了降低激光源发射的能量保证***的可靠性，发射光源可以以N个光点的类型发射出射光，而激光具有特别强的指向性在传播过程中基本不扩散，返回的光点范围也比较小，设置l和k类型的像素组框架更适应这种，能够保证快速准确定位到返回光点，为了更全面获得信息可以在一个像素组内设置接收不同时间段光源发射光返回光信息的工作单元，可以分为四个时间段，通过四个时间段每次的结果称为一个子帧，利用4个子帧的信息获得最终的目标信息，当然此处仅为一种示例，实际可以用1子帧、2子帧、3子帧的信息获得最终目标信息，所有相邻的工作像素最优地将返回光斑包含，最优地光斑内切或者光斑直径小于相邻的像素边长之和，再将像素组设置为相邻的像素边长之和的2倍关系，可以保证另一方面也能够适应加工缺陷和使用时间较长之后所引起的偏差快速校正，当像素阵列中的行布置数量为列布置数量的两倍及以上，这样布置可以保证一个单元之中包含不同时间段光源发射光的返回光均能够被包含，也保证了整个阵列中像素组基本均能在不同时间段包含工作单元，也保证了整个探测***的高效性，这也是将探测的像素单元布置为矩形的重要原因之一，N个光点可以按照至少之一方法获得的规则排列：预设函数或者表格关系式，自适应校正，随机函数等等，这样能够保证光源随着应用场景或者随着时间等等因素自由调整，可以始终保证整个探测结果的高效准确性。
图3为本申请实施例提供的一种工作单元分布结构示意图，像素组可以包含不同的工作单元，结合图3，工作单元以2*2的正方形排列分布，这样能够保证工作单元在工作的光源为点状分布时对于返回光的较全面覆盖，当然工作单元组成的工作单元簇GBN可以跨像素组，通过后续的布置可以使跨越像素组的工作单元簇的每个工作单元所获得的信息被准确充分传递，工作单元簇按照不同的颜色深度做以区分，不同颜色深度值的工作簇在不同的时间段进行工作，这样可以获得多个子帧的探测结果，结合多个子帧的探测结果最终获得视场内的被探测物更全面的信息，此处仅示例了部分工作单元，并未示意全部的工作单元，不应限定理解为仅包含图中示意出的工作单元。
图4为本申请实施例提供的另一种工作单元分布结构示意图，与图3不同的是工作单元组成的工作单元簇并不一定按照正方形、矩形等形式排列，也可以排列为L形等等，此处并不限定，这样可以适应被探测的视场内被探测物具有更复杂的轮廓或者对象为多个具有较大差异特征的情形，此处仅示例了部分工作单元，并未示意全部的工作单元，不应限定理解为仅包含图中示意出的工作单元。
图5为本申请实施例提供的一种像素组内像素单元与布线结构示意图，在每一个像素组中，至少部分单元连接相同的输出线，结合图5像素组内的像素单元被分为1、2、3和4四个类别，所有1类的像素单元被连接至相同的输出线，这样对于一个像素组只需要四个输出即可获得被探测物的信息，更进一步结合图5任何相邻的两个点均属于不同的类别，这样能够保证获得信息的全面和准确性，在这一实施例中任何相邻的四个单元组成的正方形模块均包含了四个类别，通过此设计，相邻的像素组也能够具有这样的规律，进而使得整个探测阵列均具有任何相邻的四个单元组成的正方形模块均包含了四个类别，对于一个光斑返回光而言，只要在探测器范围内被探测器阵列所吸收，就能够保证返回光的信息被准确获取，这样也保证了在获得的数据量小的前提下精确定位出视场内被探测对象的所有轮廓特征，以本方案的4*8组成的像素组为例，在32个单元中只需要包含4个输出，这样能够大大减少获得的数据量，简化计算，并保证了细节特征还可以被精确探测的效果，实际使用中也可以使用12*4组成像素组，这样48个单元只需要4个输出，进一步通过安排更多的子帧，例如4个子帧的信息，进而可以获得视场内被探测物的详细特征信息。
图6为本申请实施例提供的一种像素单元布线和后续TDC模块布置示意图，与图5类似像素组内的单元归属于不同的类别中，相同类别的单元连接至相同的输出，每个输出可以连接一个TDC处理模块，将阵列中获得的信息处理为数字信息，进一步配合后续处理运算模块完成数据处理，由于采用类别化的方案，大大降低了TDC模块的数量，也使得整个探测器架构变得简单易实现。
图7为本申请实施例提供的另一种像素组内像素单元示意图，与图5的差别在于各个类别中的不同类单元布置方式不同，也就是此处并不限定布置方式，但是需要注意的一点是，布置各个单元需要最优地满足整个阵列中任意相邻的四个单元所组成的正方形区域需要包含所有的四个类别，这样才能保证如图5结构所需要的效果。
图8为本申请实施例提供的另一种像素组内像素单元示意图，在此示例中单元组仅分为两个类别，需要保证任意相邻的两个类别不为相同的类型，这样能够一定程度上减小计算数据量，另一方面也能一定程度保证对于视场内被探测物准确探测的需求。
图9为本申请实施例提供的又一种像素组内像素单元示意图，在此示例中单元组中的单元被分为三个类别，可以满足发射光斑具有不同的形状的探测，例如L型，本示例也示意出不同的类别的像素单元数量可以不相等，但是需要保证组成的阵列中任何相邻的两个单元为不同的类别，这样才能保证本发明的最终思想，在简化运算的同时还能够保证探测的精确性，保证对于多目标复杂轮廓的更强的适应性。
更进一步在探测器阵列中不同的像素组可以按照不同数量的类构建像素组中单元的类别，例如可以将第一像素组的行中像素组按照四个类别构建，第二像素组的行中像素组按照三个类别构建，或者按照列方向不同的方式构建也可以按照行列均不相同的方法构建，这样能够适应视场内被探测物具有的多目标特征和被探测物轮廓复杂的场景，也大大降低了计算量，此处并不进行限定，当然像素组的类别数量也不限于上述所说的2、3、4，也可以按照实际情况设定为5、6甚至更多，此处也仅是示例性说明效果，并不限定。
通过上述的布置还可以获得如下效果，在不同时间段内像素组内的工作单元不同，这样能够保证不同子帧信息的不重叠，进而获得更全面的轮廓信息，更进一步，每个时间段内像素组内所有工作单元属于不同的类别，这样也保证了阵列中每个工作单元均电性连接至不同的TDC模块，这样能够保证每个时间段内的信息被全面准确获得，不会存在因为探测中需要相同的TDC存储不同像素单元的返回光引起的数据冲突失效现象，如此，对于视场内被探测目标轮廓信息也能够更精确地探测。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种像素阵列，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元；
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元。
2.如权利要求1所述的像素阵列，其特征在于，所述之一像素组中不同于所述至少之一像素的至少另一像素在第二时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少另一像素为工作像素单元，同时所述至少之一像素单元转为非工作单元。
3.如权利要求1所述的像素阵列，其特征在于，所述像素组的所有像素单元中至少部分连接相同的输出线。
4.一种使用如权利要求1-3任一所述的像素阵列的探测器接收模块，其特征在于，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元，
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组，其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元。
5.如权利要求4所述的接收模块，其特征在于，所述接收模块还包含时间数字转化模块(TDC)，所述任一像素组均与至少一个所述时间数字转化模块的单元电性连接，且所述像素组内像素单元数量大于与所述像素组电性连接的TDC数量。
6.一种使用如权利要求1-3任一所述的像素阵列的探测***，其特征在于，包含以矩阵形式布置的多个SPAD像素单元，
像素驱动单元，可用于控制所述阵列中的至少部分SPAD单元为工作单元；
在所述的像素阵列中，l*k个像素单元组成一个像素组,其中l和k均为大于等于1的整数，所述之一像素组中的至少之一像素在第一时间段电性连接所述像素驱动单元使所述至少之一像素为工作像素单元；
光源，用于发射探测所需的发射光；
控制模块，可分时电性连接所述光源在不同时间段输出发射光。
7.如权利要求6所述的探测***，其特征在于，所述控制模块还可电性连接所述像素阵列，所述阵列中的工作像素接收所述控制模块的信息，并获得所述光源发射光的返回光，还包含信息处理模块，所述信息处理模块依据所述工作像素获得的信息输出被探测物的最终信息。
8.如权利要求7所述的探测***，其特征在于，所述光源为阵列型激光源，所述光源可输出N个光点组成发射光，且所述的N个光点按照如下至少之一方法获得的规则排列：
预设函数或者表格关系式，自适应校正，随机函数等等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010598675.6A CN111694007A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种像素阵列、接收模块以及探测*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010598675.6A CN111694007A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种像素阵列、接收模块以及探测*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111694007A true CN111694007A (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=72484249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010598675.6A Pending CN111694007A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种像素阵列、接收模块以及探测*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111694007A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005354567A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sony Corp | 画素アレイ装置および画素アレイ装置の駆動方法 |
| CN1835551A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 北京思比科微电子技术有限公司 | Cmos图像传感器 |
| CN108871596A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-23 | 湖北京邦科技有限公司 | 成像装置和包括该成像装置的成像*** |
| WO2020045124A1 (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 受光素子および測距システム |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010598675.6A patent/CN111694007A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005354567A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sony Corp | 画素アレイ装置および画素アレイ装置の駆動方法 |
| CN1835551A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 北京思比科微电子技术有限公司 | Cmos图像传感器 |
| WO2020045124A1 (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 受光素子および測距システム |
| JP2020034522A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 受光素子および測距システム |
| CN108871596A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-23 | 湖北京邦科技有限公司 | 成像装置和包括该成像装置的成像*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 温建新 等: "CMOS像素阵列校正***", 《集成电路应用》, vol. 35, no. 05, 3 May 2018 (2018-05-03), pages 31 - 34 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3704510B1 (en) | Time-of-flight sensing using an addressable array of emitters | |
| CN111239708B (zh) | 光检测和测距传感器 | |
| CN111722241B (zh) | 一种多线扫描距离测量***、方法及电子设备 | |
| CN110687541A (zh) | 一种距离测量***及方法 | |
| CN110780312B (zh) | 一种可调距离测量***及方法 | |
| CN110244279B (zh) | 光线接收模块和激光雷达 | |
| CN113093212A (zh) | 一种spad传感器与使用其的探测***及电子设备 | |
| WO2022011974A1 (zh) | 一种距离测量***、方法及计算机可读存储介质 | |
| CN110389351A (zh) | Tof距离传感器、传感阵列及基于tof距离传感器的测距方法 | |
| CN211148917U (zh) | 一种距离测量*** | |
| CN111323787A (zh) | 探测装置及方法 | |
| CN110118961B (zh) | 光线发射模块和激光雷达 | |
| CN113484869A (zh) | 探测装置及方法 | |
| US20240159903A1 (en) | Data processing method for lidar and lidar | |
| CN114089352A (zh) | 一种飞行时间距离测量***及方法 | |
| CN207408591U (zh) | 一种阵列apd分时复用的三维激光测距装置 | |
| CN112162257A (zh) | 一种探测方法及应用其的探测*** | |
| US20210302551A1 (en) | Light detector and distance measuring device | |
| CN111694007A (zh) | 一种像素阵列、接收模块以及探测*** | |
| US20230358863A1 (en) | Range imaging device and range imaging method | |
| WO2023071908A1 (zh) | 一种测距方法和测距*** | |
| CN110471071B (zh) | 一种多线状光型全固态激光雷达 | |
| CN207571298U (zh) | 激光雷达阵元和激光雷达 | |
| CN114325750A (zh) | 一种探测器像素驱动电路和驱动方法 | |
| CN218003729U (zh) | 测距***、发射器和采集器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |