[发明专利]包括光源和ToF传感器的电子装置、和LIDAR系统

说明书

提供了包括光源和飞行时间传感器的电子装置、和光检测和测距系统。电子装置包括：飞行时间(ToF)传感器，其包括像素阵列；光源，其发射光信号；和光学装置，其将光信号投射到对象的分别与包括像素阵列的像素的多个像素块相对应的区域。每个像素包括多个抽头，每个抽头包括光电晶体管、与光电晶体管连接的第一传输晶体管、与第一传输晶体管连接的存储元件、与存储元件连接的第二传输晶体管、与第二传输晶体管连接的浮置扩散区和与浮置扩散区连接的读出电路。溢出晶体管与光电晶体管相邻设置并与电源电压连接。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0176379的优先权的权益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明构思在此涉及包括光源和飞行时间(time of flight,ToF)传感器的电子装置、和LIDAR系统。

背景技术

当前，光检测和测距(light detection and ranging,LIDAR)(称为Lidar,LiDAR,或LADAR)被用于各种领域，例如自动驾驶、安全性、传感器和监视。实施LIDAR系统的电子装置可包括飞行时间(ToF)传感器，由此光源可向对象发射光信号，并且光信号可从对象反射。ToF传感器可通过测量从光源发射然后从对象反射的光信号的到达时间来计算深度传感器与对象之间的距离。由于包括光源和ToF传感器两者的电子装置的功率有限，因此LIDAR系统能够感测的距离可能受到限制。

发明内容

本发明构思在此涉及包括光源和ToF传感器的电子装置、以及LIDAR系统。

本发明构思的实施例提供了一种电子装置，该电子装置包括：飞行时间(ToF)传感器，其包括像素阵列；光源，其被配置为发射光信号；和光学装置，其被配置为将所述光信号投射到对象的区域，所述区域分别与包括像素阵列的各像素的多个像素块相对应。所述像素中的每个像素包括：多个抽头，每个抽头包括光电晶体管、与所述光电晶体管连接的第一传输晶体管、与所述第一传输晶体管连接的存储元件、与所述存储元件连接的第二传输晶体管、与所述第二传输晶体管连接的浮置扩散区和与所述浮置扩散区连接的读出电路；和溢出晶体管，其与所述光电晶体管相邻设置并与电源电压连接，所述溢出晶体管被配置为从所述光电晶体管去除电荷。

本发明构思的实施例还提供一种电子装置，该电子装置包括:飞行时间(ToF)传感器，其包括像素阵列；光源，其被配置为发射第一光信号和第二光信号；和光学装置，其被配置为将所述第一光信号投射到对象的与所述像素阵列的第一像素块相对应的第一区域，并将所述第二光信号投射到所述对象的与所述像素阵列的第二像素块相对应的第二区域。所述第一像素块的像素沿第一方向布置，所述第二像素块的像素沿所述第一方向布置，并且所述第一像素块和所述第二像素块沿第二方向布置。每个像素包括：多个抽头，每个抽头包括光电晶体管、与所述光电晶体管连接的第一传输晶体管、与所述第一传输晶体管连接的存储元件、与所述存储元件连接的第二传输晶体管、与所述第二晶体管连接的浮置扩散区和与所述浮置扩散区连接的读出电路；和溢出晶体管，其与所述光电晶体管相邻设置并与电源电压连接，所述溢出晶体管被配置为从所述光电晶体管去除电荷。

本发明构思的实施例还提供一种光检测和测距(LIDAR)系统，该系统包括：光源，其被配置为发射光信号；光学装置，其被配置为控制所述光信号的投射方向并以具有受控的投射方向的光信号扫描对象；飞行时间(ToF)传感器，其包括像素阵列，该像素阵列包括多个像素块，所述多个像素块基于扫描的方向对从所述对象反射的所述光信号进行解调。所述多个像素块的像素中的每个像素包括：多个抽头，每个抽头包括光电晶体管、与所述光电晶体管连接的第一传输晶体管、与所述第一传输晶体管连接的存储元件、与所述存储元件连接的第二传输晶体管、与所述第二传输晶体管连接的浮置扩散区和与所述浮置扩散区连接的读出电路；和溢出晶体管，其与所述光电晶体管相邻设置并与电源电压连接，所述溢出晶体管被配置为从所述光电晶体管去除电荷。