[发明专利]飞时测距传感器以及飞时测距方法

权利要求书

1.一种飞时测距传感器，其特征在于，包括：

信号处理电路；

光发射器，耦接所述信号处理电路，并且用以发射脉冲光至感测目标；以及

光传感器，耦接所述信号处理电路，并且用以感测经由所述感测目标反射的所述脉冲光，

在感测期间中，所述光传感器的第一像素单元操作在感测状态，以接收所述脉冲光，并且输出感测信号至所述信号处理电路，

在所述感测期间中，所述光传感器的第二像素单元操作在重置状态，以输出重置信号至所述信号处理电路，

其中所述信号处理电路比较所述感测信号以及所述重置信号，以取得脉冲信号，并且所述信号处理电路依据所述光发射器发射所述脉冲光与所述信号处理电路读出所述脉冲信号的时间差，来决定所述飞时测距传感器与所述感测目标之间的距离，

其中所述信号处理电路包括比较器，其中所述比较器的第一输入端耦接所述第一像素单元，并且用以接收所述感测信号，其中所述比较器的第二输入端耦接所述第二像素单元，并且用以接收所述重置信号，其中所述比较器依据所述感测信号以及所述重置信号来经由输出端输出所述脉冲信号，

其中所述第一像素单元包括：

第一光电二极管；

第一像素开关，具有第一端以及第二端，并且所述第一端耦接所述第一光电二极管的第一端；

第一重置开关，耦接所述第一像素开关的所述第二端；以及

第一读出电路，耦接所述第一像素开关的所述第二端以及所述比较器的所述第一输入端，

其中在所述感测期间中，所述第一重置开关为持续断开，以使所述第一光电二极管持续输出所述感测信号至所述比较器的所述第一输入端，并且当所述第一光电二极管接收到所述经由所述感测目标反射的所述脉冲光时，所述第一光电二极管输出的所述感测信号的信号波形对应于所述脉冲信号产生变化。

2.根据权利要求1所述的飞时测距传感器，其中所述信号处理电路将所述重置信号偏移电压电平，并且比较所述感测信号以及偏移后的所述重置信号，以取得所述脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的飞时测距传感器，其中所述感测信号包括背景噪声信号。

4.根据权利要求1所述的飞时测距传感器，其中所述第二像素单元包括：

第二光电二极管；

第二像素开关，具有第一端以及第二端，并且所述第一端耦接所述第二光电二极管的第一端；

第二重置开关，耦接所述第二像素开关的所述第二端；以及

第二读出电路，耦接所述第二像素开关的所述第二端以及所述比较器的所述第二输入端，

其中在所述感测期间中，所述第二重置开关为持续导通，以使所述第二光电二极管持续输出所述重置信号至所述比较器的所述第二输入端。

5.根据权利要求1所述的飞时测距传感器，其中所述飞时测距传感器的反应时间介于1纳秒至20纳秒之间。

6.根据权利要求1所述的飞时测距传感器，其中所述飞时测距传感器的感测距离介于15厘米至300厘米之间。