[发明专利]成像电路和用于操作成像电路的方法

说明书

本发明涉及成像电路和用于操作成像电路的方法。成像电路包括第一垂直沟槽栅极和相邻的第二垂直沟槽栅极。成像电路包括栅极控制电路。栅极控制电路以第一操作模式操作以生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一集电接触的第一空间电荷区域并且以第二操作模式操作以生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一集电接触的第二空间电荷区域。成像电路还包括图像处理电路，其基于在第一操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子来确定对象的距离信息，并且基于在第二操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子来确定对象的颜色信息。

技术领域

实施例涉及产生对象的图像并且特别是涉及成像电路和用于操作成像电路的方法。

背景技术

各种传感器和计量器使用声学和光学脉冲或编码信号的延迟测量。在一些应用中，距离的测量与模式检测耦合。这可以是例如在使用可见或红外光的一些渡越时间（TOF）技术中的情况。红外光因为其不可见性可以是许多应用中选择的波长信号。红外光具有大约十微米或更大的穿透深度。在该深度，不能容易地借助于表面掺杂层的向外扩散而建立空间电荷区域。光子混合器件（PMD）也不能进行颜色识别，因为仅红外脉冲光被估计。所使用的光电管给出固定的光谱响应并且因此并非设计以用作颜色识别器件。

发明内容

需要提供一种成像电路，其能够生成三维彩色图像。

这样的需要可以由权利要求的主题满足。

一些实施例涉及成像电路，其包括半导体衬底和延伸到半导体衬底中的第一垂直沟槽栅极和相邻的第二垂直沟槽栅极。成像电路还包括栅极控制电路。栅极控制电路配置为以第一操作模式操作以将第一电压提供给第一垂直沟槽栅极并且将第二电压提供给第二垂直沟槽栅极，从而生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一垂直沟槽栅极附近的第一集电（collection）接触的第一空间电荷区域。栅极控制电路还配置为以第二操作模式操作以将第三电压提供给第一垂直沟槽栅极，从而生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一垂直沟槽栅极附近的第一集电接触的第二空间电荷区域。成像电路还包括图像处理电路，其配置为基于在第一操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子来确定对象的距离信息，并且基于在第二操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子来确定对象的颜色信息。

一些实施例涉及成像电路，其包括半导体衬底和延伸到半导体衬底中的多个垂直沟槽栅极。每个相应的垂直沟槽栅极具有在其附近的用于收集第一电荷载流子类型的光生电荷载流子的对应的集电接触。成像电路还包括栅极控制电路，其配置为在集电时间间隔期间将不同电压提供给多个垂直沟槽栅极中的每一个。每个相应的垂直沟槽栅极生成用于将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至其相应的集电接触的相应空间电荷区域。成像电路还包括图像处理电路，其配置为确定对象的多个颜色信息类型的颜色信息，每个颜色信息类型的颜色信息基于每个对应的集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子。

一些实施例涉及用于操作成像电路的方法。该方法包括在第一操作模式下，将第一电压提供给第一垂直沟槽栅极并且将第二电压提供给第二垂直沟槽栅极以生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一垂直沟槽栅极附近的第一集电接触的第一空间电荷区域。该方法还包括在第二操作模式下，将第三电压提供给第一垂直沟槽栅极以生成将第一电荷载流子类型的光生电荷载流子加速至第一垂直沟槽栅极附近的第一集电接触的第二空间电荷区域。该方法还包括基于在第一操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子，来确定对象的距离信息。该方法还包括基于在第二操作模式下第一集电接触处收集的第一电荷载流子类型的光生电荷载流子，来确定对象的颜色信息。

附图说明

以下将仅作为示例并且参照附图来描述装置和/或方法的一些实施例，其中：

图1示出根据实施例的成像电路的示意截面图。