[发明专利]飞行时间RGB-IR图像传感器

权利要求书

1.一种三维飞行时间(TOF)RGB-IR图像传感器，包括：

信号生成器，被配置为生成调制电信号；

发光二极管(LED)或激光二极管(LD)，被配置为接收所述调制电信号并且发射调制光；

飞行时间传感器集成电路，被配置为在光接收表面处接收光并且基于所接收的光来生成光电信号，其中所接收的光包括环境光和所反射的调制光；以及

滤波器阵列，位于所述飞行时间传感器集成电路的所述光接收表面上，其中所述滤波器阵列包括多个像素，每个像素包括：

红外透射带通滤波器；以及

一个或多个可见光透射带通滤波器，其与所述红外透射带通滤波器相邻定位。

2.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，还包括：

移相器，被配置为：

对所述调制电信号施加一个或多个相移阶跃；以及

将具有所述相移阶跃的所述调制电信号从所述信号生成器传输到所述飞行时间传感器集成电路，以从所述光电信号中解调所述调制电信号；以及

控制器，被配置为：

接收相关电信号，所述相关电信号经由对所述调制电信号的解调而产生；以及

基于所述相关电信号与所述调制电信号之间的相位差，来确定所反射的调制光的飞行时间。

3.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中：

所述调制电信号被生成以包括多个突发，每个突发以预先确定的时段发射；以及

对于每个突发，所述突发的持续时间小于所述预先确定的时段。

4.根据权利要求3所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中所述飞行时间传感器集成电路被配置为在多个积分帧内接收所接收的光，其中所述积分帧以所述预先确定的时段出现。

5.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中所述一个或多个可见光透射带通滤波器被配置为透射选自由以下各项组成的组的光：红色光、绿色光、蓝色光、青色光、黄色光、洋红色光、翠绿色光、以及全可见光谱光。

6.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，还包括微透镜，所述微透镜位于所述滤波器阵列的光接收侧上并且被配置为将所接收的光聚焦到所述滤波器阵列上。

7.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，还包括可见透明层，所述可见透明层位于所述飞行时间传感器集成电路与所述滤波器阵列之间。

8.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中每个像素包括多个可见光透射带通滤波器，所述多个可见光透射带通滤波器被布置在相应子像素中。

9.根据权利要求8所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中每个像素包括多个子像素，所述多个子像素包括：第一子像素，所述第一子像素具有第一透射光谱；以及第二子像素，所述第二子像素具有第二透射光谱，所述第二透射光谱与所述第一透射光谱不同。

10.根据权利要求8所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中每个像素还包括参考子像素，所述参考子像素包括红外透射带通滤波器而不包括可见光透射带通滤波器。

11.根据权利要求1所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中所述飞行时间传感器集成电路包括其中安装有布线层和光电检测器层的硅衬底。

12.根据权利要求11所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中所述布线层位于所述滤波器阵列与所述光检测器层之间。

13.根据权利要求11所述的三维飞行时间RGB-IR图像传感器，其中所述光电检测器层位于所述滤波器阵列与所述布线层之间。