测距装置和测距方法与流程

本公开的多种实施方式总体上涉及用于测量的技术，并且更具体地，涉及用于使用飞行时间(tof)方法测量到外部物体的距离的测距装置和方法。

背景技术：

1、近来，在诸如安全、医疗器械、车辆、游戏机、虚拟现实(vr)/增强现实(ar)和移动装置的各个领域，对用于测量到外部物体的距离的图像传感器的需求已经增加。测距方法可以包括三角测量方法、飞行时间(以下简称“tof”)方法、以及干扰测量方法等。在这些方法中，tof方法是通过测量光或信号的飞行时间(即，在输出光或信号之后，光或信号从外部物体反射并返回的时间)来计算距离的方法，并且具有使用范围广、处理速度快和成本效益高的优点。

2、在多种tof方法中，间接tof方法可以通过光源发射调制光波(以下称为“调制光”)，其中调制光可以具有正弦波、脉冲串或另一周期波形。tof传感器检测反射光，即从观察场景中的表面反射的调制光。电子装置测量发射的调制光和接收的反射光之间的相位差，并且计算tof传感器与场景中的外部物体之间的物理距离(或深度)。

技术实现思路

1、本公开的实施方式可以提供一种测距装置。该测距装置可以包括：控制器，被配置成基于从多个调制频率中选择的第一调制频率、每码长度以及伪噪声码中的码数量来生成调制光控制信号，每码长度是基于多个调制频率确定的，伪噪声码确定每个码中包括的对应于第一调制频率的脉冲是否反相；光源，被配置成响应于调制光控制信号输出调制光；以及单位像素，包括第一抽头和第二抽头，第一抽头被施加基于调制光控制信号确定的第一调制电压，第二抽头被施加与第一调制电压反相的第二调制电压的。

2、本公开的实施方式可以提供一种测距装置。该测距装置可以包括：控制器，被配置成基于从多个调制频率中选择的第一调制频率、每码长度以及伪噪声码中的码数量来生成第一调制光控制信号，以及基于从多个调制频率中选择的第二调制频率、每码长度和码数量生成第二调制光控制信号，每码长度是基于多个调制频率确定的，伪噪声码确定每个码中包括的对应于第一调制频率的脉冲是否反相；第一飞行时间(tof)模块，包括被配置成第一光源和第一单位像素二者，第一光源响应于第一调制光控制信号输出第一调制光，第一单位像素包括被分别施加与第一调制光控制信号相关的调制电压的抽头；以及第二tof模块，包括第二光源和第二单位像素二者，第二光源被配置成响应于第二调制光控制信号输出第二调制光，第二单位像素包括被分别施加与第二调制光控制信号相关的调制电压的抽头。

3、本公开的实施方式可以提供一种测距方法。该测距方法可以包括：基于多个可选择的调制频率确定每码长度；从多个调制频率中选择第一调制频率；确定伪噪声码中的码数量；基于每码长度、第一调制频率和码数量生成调制光控制信号，调制光控制信号包括每个码中的对应于第一调制频率的脉冲，以及根据伪噪声码确定脉冲是否要被反相；基于调制光控制信号生成第一调制电压，以及生成与第一调制电压反相的第二调制电压；通过光源输出对应于调制光控制信号的调制光；以及通过将第一调制电压和第二调制电压分别施加到单位像素中包括的第一抽头和第二抽头，基于作为从外部物体反射的调制光的反射光计算到外部物体的距离。

技术特征：

1.一种测距装置，包括：

2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，无论从所述多个调制频率中选择的调制频率如何，所述每码长度具有统一的值。

3.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述控制器根据码是0还是1来确定所述脉冲是否要被反相。

4.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述码数量为2n-1，其中n是等于或大于2的自然数。

5.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述控制器基于所述每码长度和所述码数量来确定所述单位像素的曝光时间。

6.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述控制器：

7.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述第一调制电压被确定为具有相对于所述调制光控制信号的0、90、180或270度任意一个的相位差。

8.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述单位像素：

9.根据权利要求8所述的测距装置，还包括：

10.一种测距装置，包括：

11.根据权利要求10所述的测距装置，其中，所述控制器异步控制所述第一光源和所述第二光源。

12.根据权利要求10所述的测距装置，其中，对于所述第一调制光控制信号和所述第二调制光控制信号，所述每码长度具有相同的值。

13.一种测距方法，包括：

14.根据权利要求13所述的测距方法，其中，确定所述每码长度包括：

15.根据权利要求13所述的测距方法，其中，选择所述第一调制频率包括：

16.根据权利要求13所述的测距方法，其中，生成所述调制光控制信号包括：

技术总结本文提供了一种测距装置和测距方法。测距装置包括：控制器，被配置成基于从多个调制频率中选择的第一调制频率、每码长度和伪噪声码中的码数量来生成调制光控制信号，每码长度是基于多个调制频率确定的，伪噪声码确定每个码中包括的对应于第一调制频率的脉冲是否反相；光源，被配置成响应于调制光控制信号输出调制光；以及单位像素，包括第一抽头和第二抽头，第一抽头被施加基于调制光控制信号确定的第一调制电压，第二抽头被施加与第一调制电压反相的第二调制电压。技术研发人员：矢田悠介受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18