[发明专利]图像捕获设备

说明书

本申请涉及图像捕获设备。一种图像捕获设备可以包括：第一ToF(飞行时间)传感器，其被配置为使用照射调制光信号的参考脉冲时间与感测到从目标物体反射并入射到其上的反射调制光信号的脉冲感测时间之间的时间差来计算到目标物体的距离；第二ToF传感器，其被配置为使用调制光信号与反射调制光信号之间的相位差来计算到目标物体的距离；以及控制器，其被配置为基于第一ToF传感器感测反射调制光信号所生成的第一像素数据来启用第一ToF传感器和第二ToF传感器中的一个。

技术领域

各种实施方式总体涉及包括能够基于ToF(飞行时间)方法感测到目标物体的距离的传感器的图像捕获设备。

背景技术

图像传感器是指用于捕获光学图像的光并将其转换为用于显示捕获到的图像以及用于对捕获到的图像进行进一步处理的电信号的半导体装置。包括计算机、汽车、医疗和通信行业在内的各个行业和部门的发展对在诸如智能电话、数码相机、游戏机、IoT(物联网)、机器人、安全摄像头和医疗微型相机之类的各种装置和系统中的高级图像传感器产生了各种需求。

一种常见类型的图像感测装置是电荷耦合器件(CCD)，其长期以来主导着图像传感器领域。另一种常见类型的图像感测装置是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像感测装置。CCD图像传感器比CMOS图像传感器提供更高的图像质量和更好的噪声特性。然而，CMOS图像传感器由于超过CCD图像传感器的某些优势(包括例如，更高的帧率、快门速度和各种扫描方法)而现在被广泛使用。另外，CMOS图像传感器和信号处理电路可以集成到单个芯片中，从而可以在实现低功耗的同时使电子装置小型化。此外，使用CMOS制造技术可以降低生产成本。这些特性使CMOS图像传感器更适合于移动装置中的实现。

发明内容

所公开的技术的实施方式涉及图像捕获设备，该图像捕获设备能够用于通过改变操作模式来测量图像捕获设备与物体之间的距离。

在实施方式中，一种图像捕获设备可以包括：第一飞行时间(ToF)传感器，其被配置为包括第一感光像素以检测调制光信号并且被配置为处理来自第一感光像素的像素信号以使用调制光信号照射到目标物体的参考脉冲时间与由第一感光像素感测到从目标物体反射并入射到其上的反射调制光信号的脉冲感测时间之间的时间差来计算到目标物体的距离；第二ToF传感器，其被配置为包括第二感光像素以检测调制光信号并且被配置为处理来自第二感光像素的像素信号以使用调制光信号与反射调制光信号之间的相位差来计算到目标物体的距离；以及控制器，其联接到第一ToF传感器和第二ToF传感器，并且被配置为基于第一ToF传感器在感测到反射调制光信号时生成的第一像素数据来启用第一ToF传感器和第二ToF传感器中的一个以用于感测调制光信号。

在实施方式中，一种图像捕获设备可以包括：RBO(参考背景光偏移)储存单元，其被配置为存储基于使用太阳光作为背景光生成的像素数据而生成的参考BGL偏移；以及控制器，其被配置为使用参考BGL偏移来选择第一操作模式和第二操作模式中的一个。第一操作模式是用于使用照射到目标物体上的调制光信号与从目标物体反射并入射在图像捕获设备上的反射调制光信号之间的时间差来计算到目标物体的距离的模式。第二操作模式是使用调制光信号和反射调制光信号之间的相位差来计算到目标物体的距离的模式。

基于本实施方式，图像捕获设备可以根据图像捕获环境选择最优的ToF方法，并感测到物体的距离。

此外，可以提供通过本文档直接或间接理解的各种效果。

附图说明

图1是例示基于所公开的技术的实施方式的图像捕获设备的示例的图。

图2是例示图1所示的第一ToF传感器的示例的框图。

图3是例示第一ToF传感器如何测量图像捕获设备与目标物体之间的距离的示例的定时图。

图4是例示图1所示的第二ToF传感器的示例的框图。