[发明专利]距离传感器像素阵列结构、距离传感器及工作方法

说明书

本发明揭示了一种距离传感器像素阵列结构、距离传感器及工作方法。距离传感器像素阵列结构包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括单光子雪崩二极管，相邻所述像素单元分时工作，由此在工作时，可以分时段依次开启相应位置的单光子雪崩二极管，则在某个像素单元工作时，它上下左右相邻的像素单元都处于非工作状态，则串扰很难达到另一个正在工作状态的像素单元，使得串扰情况得以改善，而且，也不会产生误触发；基于此，本发明实现了相邻像素间距得以缩小，从而能够大大提高分辨率。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种距离传感器像素阵列结构、距离传感器及工作方法。

背景技术

D TOF(直接飞行时间)距离传感器是基于spad(单光子雪崩二极管)的雪崩触发。在分辨率高时，pixel pitch(相邻像素间距)需要非常小，如1μm、2.5μm、3.5μm，5μm、10μm等，小的pixel pitch时容易受到相邻像素的串扰影响。

当pixel pitch降低时，串扰会急速增加。相对于image sensor或者I TOF，DTOF的串扰将引起相邻spad的误触发，直接导致图像糊成一片，而不是只带来距离误差或者分辨率降低。因此，目前D TOF的pixel pitch很大，如20μm、30μm等，导致分辨率较低。

因此，当D TOF实现VGA、QVGA等分辨率时，需要把pixel pitch降低到如5μm，此时就必须要解决串扰问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种距离传感器像素阵列结构、距离传感器及工作方法，降低相邻像素单元之间的串扰，规避单光子雪崩二极管的误触发。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种距离传感器像素阵列结构，包括：

呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括单光子雪崩二极管，相邻所述像素单元分时工作。

可选的，相邻i行j列的像素单元构成一组像素单元，所述的距离传感器像素阵列结构包括所述多组像素单元。

可选的，相邻所述像素单元之间设置有完全金属隔离结构。

可选的，还设置有多个滤光片，每个所述滤光片对应设置在每个像素单元上，至少部分所述滤光片为不同波长的滤光片。

根据本发明的第二方面，提供一种距离传感器，包括如第一方面所述的距离传感器像素阵列结构。

根据本发明的第三方面，提供一种距离传感器的工作方法，包括：

相邻像素单元之间的单光子雪崩二极管分时工作。

可选的，所述距离传感器包括多组像素单元的阵列，每组像素单元在不同时间段开启不同的像素单元，且相邻组像素单元开启的像素单元之间至少间隔一个像素单元。

可选的，每个像素单元阵列按照像素排列位置分时工作。

可选的，采用逐行扫描形式，奇数列和偶数列的像素单元分时工作。

可选的，采用逐列扫描形式，奇数行和偶数行的像素单元分时工作。

与现有技术相比，本发明的技术方案中，距离传感器像素阵列结构，包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括单光子雪崩二极管，相邻所述像素单元分时工作，由此在工作时，可以分时段依次开启相应位置的单光子雪崩二极管，则在某个像素单元工作时，它上下左右相邻的像素单元都处于非工作状态，则串扰很难达到另一个正在工作状态的像素单元，使得串扰情况得以改善，而且，也不会产生误触发；基于此，本发明实现了相邻像素间距得以缩小，从而能够大大提高分辨率。

附图说明

图1为一种D TOF像素单元阵列示意图；