[发明专利]用于TOF应用的锁存格雷码

说明书

本公开的各实施例涉及用于TOF应用的锁存格雷码。在一个实施例中，一种方法包括：向时间到数字转换器(TDC)提供格雷编码的时间基准；从事件信号接收事件；当接收到事件信号时，将格雷编码的时间基准锁存到存储器中；以及基于所锁存的格雷编码的时间基准来更新飞行时间(ToF)直方图。

技术领域

本公开总体上涉及一种电子系统和方法，并且在特定实施例中，涉及一种用于飞行时间(ToF)应用的锁存格雷码。

背景技术

TDC提供与事件相关联的时间的数字表示。例如，TDC可以用于测量第一事件和第二事件之间的时间。

TDC的实现可以使用计数器。计数器在第一事件出现时启动，并且在第二事件出现时停止。计数器的所得计数是第一事件和第二事件之间的时间的表示。可以通过使用所得计数和由计数器接收的时钟的频率来计算时间。在这种类型的TDC实现中，较高的时钟频率通常导致较高的时间分辨率。

例如，在使用飞行时间(ToF)技术来确定距离的测距系统中，可以使用TDC。例如，在ToF系统中，光的脉冲例如利用垂直腔表面发射激光器(VCSEL)来发射，并且被从对象反射回光子传感器，诸如单光子雪崩二极管(SPAD)。光传播到对象并且反射回到单光子传感器所需的时间可以用于基于已知的光速确定对象和设备之间的距离。在这种ToF系统中，TDC可以用于生成光的脉冲的发射与光子传感器对反射脉冲的接收之间的时间的数字表示。

发明内容

根据一个实施例，一种方法包括：向TDC提供格雷编码的时间基准；从事件信号接收事件；当接收到事件信号时，将格雷编码的时间基准锁存到存储器中；以及基于所锁存的格雷编码的时间基准，来更新ToF直方图。

根据一个实施例，一种电路包括：第一输入，被配置为接收事件；第二输入，被配置为接收格雷编码的时间基准；第一寄存器，被配置为在接收到事件时，锁存格雷编码的时间基准；以及直方图生成电路，被配置为更新直方图存储装置的bin寄存器，bin寄存器具有基于第一寄存器的内容的地址。

根据一个实施例，一种ToF系统包括：被配置为发射光脉冲的照明源、SPAD阵列、耦合到SPAD阵列的多个TDC，以及多个直方图生成电路。多个直方图生成电路中的每个直方图生成电路耦合到多个TDC中的相应TDC。每个TDC包括：第一输入，耦合到SPAD阵列的相应SPAD，第二输入，被配置为接收格雷编码的时间基准，以及第一寄存器，被配置为：在激活相应SPAD时，锁存格雷编码的时间基准。多个直方图生成电路中的每个直方图生成电路被配置为：更新相应直方图存储装置的相应bin寄存器，相应bin寄存器具有基于相应第一寄存器的内容的地址。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的ToF成像系统；

图2和图3示出了根据本发明的实施例的，图1的TDC和图1的对应的直方图生成电路到图1的SPAD阵列的耦合的可能实现的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的定时图，其图示了图1的基准地址以及图2或图3的TDC的输入和输出信号；

图5示出了根据本发明的一个实施例的图2或图3的直方图生成电路的可能实现；

图6示出了根据本发明的一个实施例的框图，其图示了由图5的直方图生成电路生成的直方图的生成和寻址的一个方面；

图7示出了4位的二进制到格雷转换器的常规实现；

图8示出了根据本发明的一个实施例的、用于使用格雷编码的时间基准来生成、存储和读取ToF直方图的一个实施例方法的流程图；

图9示出了根据本发明的一个实施例的、用于临时存储锁存的格雷码的电路的示意图；