[发明专利]操作包括多个深度像素的三维图像传感器的方法

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2011年3月15日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2011-0022816号的优先权权益，其内容通过全文引用合并于此。 

技术领域

本发明涉及操作三维(3D)图像传感器的方法。 

背景技术

图像传感器是将包括对象的图像和/或距离(即，深度)信息的光信号转换成电信号的光检测装置。已经开发出了各种类型的图像传感器，如电荷耦合器件(CCD)图像传感器、CMOS图像传感器(CIS)等等，用以提供对象的高质量图像信息。近来，正在研究和开发提供深度信息以及二维图像信息的三维(3D)图像传感器。 

三维图像传感器使用光源向对象发出已调制光，并且可以通过检测从对象反射的已调制光来获得深度信息。在传统的三维图像传感器中，如果调制光的强度增加，则功耗可能增加，而如果调制光的强度降低，则信噪比(SNR)可能减低。 

发明内容

一些示例实施例提供了操作三维图像传感器的方法。这样的方法可以包括：向目标对象(object of interest)发出已调制光；在三维图像传感器中的多个深度像素处检测从目标对象反射的反射已调制光；以及基于检测到的已调制光，通过将所述多个深度像素分组成包括第一像素组和第二像素组在内的多个像素组，来生成分别与多个像素组相对应的多个像素组输出。 

在一些实施例中，第一像素组包括与第一数量的多个深度像素相对应的第一像素组大小，并且第二像素组包括与第二数量的多个深度像素相对应的 第二像素组大小，并且其中，该第一大小不同于第二大小。一些实施例规定，第一像素组具有距离视场中心的第一距离，并且第二像素组具有距离视场中心的、大于第一距离的第二距离，并且，包括在第一像素组中的深度像素的数量小于包括在第二像素组中的深度像素的数量。 

在一些实施例中，生成多个像素组输出包括：生成作为像素组相对于所述多个深度像素的给定部分的位置的函数的多个像素组输出。一些实施例规定，所述多个深度像素的给定部分对应于三维图像传感器的视场中心。在一些实施例中，所述多个深度像素的给定部分对应于三维图像传感器的视场中的目标对象。 

一些实施例规定，多个像素组中的每一个的大小根据从视场中心到多个像素组中的每一个的距离来确定。在一些实施例中，多个像素组中的每一个的大小根据从视场中的目标对象到多个像素组中的每一个的距离来确定。一些实施例规定，第一像素组具有距视场中的目标对象的第一距离，并且第二像素组具有距视场中的目标对象的、大于第一距离的第二距离。一些实施例规定，第一像素组中包括的深度像素的数量小于第二像素组中包括的深度像素的数量。 

在一些实施例中，多个像素组中的每一个的大小被确定为，使得多个像素组输出中的每一个的信噪比均高于目标信噪比。一些实施例规定，多个像素组的大小被确定为，使得多个像素组输出中的不同像素组输出的信噪比基本相同。 

一些实施例规定，多个像素组中的至少两个像素组部分地相互重叠。在一些实施例中，所述多个像素组包括第三像素组和第四像素组，该第三像素组包括第一像素组中包括的多个深度像素中的至少一个，并且该第四像素组包括第二像素组中包括的多个深度像素中的至少一个。一些实施例规定，多个深度像素被分组成多个像素组，从而使多个像素组的数量与多个深度像素的数量基本相同。 

本发明的一些实施例包括操作三维图像传感器的方法，该三维图像传感器包括光源模块和多个深度像素，该光源模块包括光源和透镜。这样的方法可以包括：使用光源模块向目标对象发出第一已调制光；使用多个深度像素检测从目标对象反射的第一已调制光；基于检测到的第一已调制光获得目标对象的位置信息；以及基于位置信息调整光源对透镜的相对位置。方法还包 括，使用调整了所述相对位置的光源模块向目标对象发出第二已调制光；使用多个深度像素检测从目标对象反射的第二已调制光；以及基于检测到的第二已调制光，通过将多个深度像素分组成包括大小互不相同的第一像素组和第二像素组在内的多个像素组，来生成分别与多个像素组相对应的多个像素组输出。 

在一些实施例中，光源到透镜的相对位置被调整为，使得第二已调制光聚焦在目标对象上，并且多个像素组中的每一个的大小根据从视场中的目标对象到多个像素组中的每一个的距离来确定。一些实施例规定，第一像素组具有距视场中的目标对象的第一距离，并且第二像素组具有距视场中的目标对象的、大于第一距离的第二距离，并且，包括在第一像素组中的深度像素的数量小于包括在第二像素组中的深度像素的数量。