[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在审
申请号: | 202010933576.9 | 申请日: | 2020-09-08 |
公开(公告)号: | CN112038361A | 公开(公告)日: | 2020-12-04 |
发明(设计)人: | 东尚清 | 申请(专利权)人: | 上海大芯半导体有限公司 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146;G01S7/484;G01S7/4861;G01S7/4911;G01S7/4913;G01S17/08;G01S17/894 |
代理公司: | 上海启核知识产权代理有限公司 31339 | 代理人: | 王仙子 |
地址: | 200131 上海市浦东新区中国*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 距离 传感器 像素 阵列 结构 工作 方法 | ||
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。所述距离传感器包括发射端和接收端,所述接收端包括呈阵列排布的多个像素单元;部分所述像素单元被所述发射端以正常功率发射出的光斑照射,且被照射的像素单元处于开启状态。由此,在工作时,可以有目的的控制发射端的开启状态,例如仅使得发射端照射一部分区域,而其他区域不被照射,这样就可以大大降低发射功率,即大幅度降低了TOF的功耗,促进了TOF的普及,间接促进了AR、VR的普及。
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
随着AR/VR技术逐渐实现在手机上,3D D TOF(直接飞行时间)距离传感器作为核心芯片,逐渐像二维图像传感器一样成为手机的标配。但是,功耗太高,严重影响了其在手机上应用,从而阻碍了AR/VR技术的推广。
现有的D TOF距离传感器功耗太大,因此在手机应用时距离受限,使用时间受限,影响了用户使用效果。只能在手机前摄进行人脸解锁、支付等不需要长时间开启的操作。当应用在手机、pad后摄时,如做AR、VR应用,需要长时间开启,比如1个小时的应用,但是功耗太大,很容易导致手机关机,因此目前AR、VR一直没法普及。
因此,只有大幅度降低D TOF的功耗,才能普及D TOF,普及AR、VR。
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,降低距离传感器的功耗。
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,部分所述像素单元同时开启。
多组像素阵列,每组像素阵列包括多个元素,每个元素包括至少一个像素单元,部分所述元素同时开启。
可选的,相邻的多个像素单元同时开启。
根据本发明的第二方面,提供一种距离传感器,包括发射端和接收端,所述接收端包括呈阵列排布的多个像素单元;部分所述像素单元被所述发射端以正常功率发射出的光斑照射,且被照射的像素单元处于开启状态。
可选的,所述发射端通过准直镜和DOE后提供的光斑包括多个散斑,所述发射端每次提供的散斑对应不同的像素单元。
可选的,所述发射端通过准直镜和DOE后提供还提供次光斑,所述次光斑的能量低于所述光斑的能量。
可选的,所述发射端通过扩散片后提供一个光斑,一次发射至少照射一个区域。所述一个区域的像素单元可以是至少一个像素单元,一行像素单元或者一列像素单元,或者,多个像素单元。
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:发射端以正常功率发射光斑,经被测物反射后到达接收端,所述接收端包括呈阵列排布的多个像素单元,部分所述像素单元被照射,且被照射的像素单元处于开启状态。
可选的,所述发射端还同时以低于正常功率发射多个次光斑,每个次光斑照射一个像素单元,并与所述光斑不重叠。
可选的,所述发射端发射散斑,每个散斑照射至少一行像素单元的一部分或者至少一列像素单元的一部分。
可选的,所述发射端发射一个光斑,照射至少一个区域的像素单元。
与现有技术相比,本发明的技术方案中,所述距离传感器包括发射端和接收端,所述接收端包括呈阵列排布的多个像素单元;部分所述像素单元被所述发射端以正常功率发射出的光斑照射,且被照射的像素单元处于开启状态。由此,在工作时,可以有目的的控制发射端的开启状态,例如仅使得发射端照射一部分区域,而其他区域不被照射,这样就可以大大降低发射功率,即大幅度降低了TOF的功耗,促进了TOF的普及,间接促进了AR、VR的普及。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的