[发明专利]突发模式飞行时间成像

权利要求书

1.一种飞行时间深度成像器，包括：

被配置成释放重复的经调制光脉冲突发的发射器，其中在各个连续的突发之间具有一间歇；

形成在半导体表面上的像素元件阵列，每个像素元件具有可偏置以将光生成的电荷吸引到所述表面的梳状门、用于收集被吸引到所述表面的光生成的电荷的读取节点、以及传输门，所述传输门可被偏置以允许这类电荷到达所述读取节点并且阻止这类电荷被吸收到所述梳状门中；

用于在突发期间与来自所述发射器的经调制的光脉冲同步地对所述阵列的像素元件的梳状门进行偏置并且在间歇期间对所述梳状门施加负偏置的逻辑，相邻的第一和第二像素元件的梳状门以不相等的相位循环进入和脱离电荷吸引状态；以及

用于对所述阵列的像素元件的传输门进行偏置的逻辑，使得所述光生成的电荷仅在突发期间被准许到达所述读取节点，并且被避免在间歇期间抵达所述读取节点。

2.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，所述对传输门进行偏置的逻辑被配置成在所述间歇期间对所述传输门施加负偏置，并且在所述突发期间对所述传输门施加正偏置。

3.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，还包括与所述读取节点隔离的漏极节点，并且所述漏极节点在所述间歇期间被维持在正偏置以收集所述光生成的电荷。

4.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，所述光生成的电荷在所述阵列的每个像素元件的读取节点处被收集以实现基于量子效率的飞行时间测量。

5.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，所述发射器是具有窄带发射带宽的红外或者近红外发射器。

6.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，所述发射器是激光器。

7.如权利要求1所述的深度成像器，其特征在于，每个突发持续0.5到50微秒，并且每个间歇持续2到500微秒。

8.如权利要求3所述的深度成像器，其特征在于，还包括用于对所述阵列的像素元件的漏极门进行偏置的逻辑，使得光生成的电荷仅在所述间歇期间被导向所述漏极节点，并且被避免在所述突发期间抵达所述漏极节点。