间接飞行时间深度图的获取方法以及对应的传感器与流程

间接飞行时间深度图的获取方法以及对应的传感器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月30日提交的法国专利申请号2011151的权益，该申请通过引用并入于此。
技术领域
3.本公开涉及集成电路，具体涉及用于通过间接飞行时间(通常由首字母缩写词“itof”来表示)来获取深度图的集成传感器。


背景技术：

4.常规地，飞行时间测量系统测量在光学信号(即，光信号)的发射时刻与检测场(即，系统在照射区域中的视场)中存在的元件反射之后接收该信号的时刻之间的持续时间。检测场元件和系统之间间隔的距离基于所测量的与光速成比例的持续时间来重建。
[0005]“itof”间接飞行时间系统发射以调制频率调制的光学信号，并且测量所接收的信号相对于发射信号的调制的相位差。相位差的测量可以根据在由与光学信号的调制同步的解调信号控制的积分周期期间，由接收器的像素光生的电荷量来获得。
[0006]
偏移180
°
的两个采样(即，分别由同相解调信号和偏移180
°
的解调信号控制的两个连续积分)足以重建相移。
[0007]
也就是说，使用多于两个采样的技术，例如诸如被称为“4-bin采样”的技术(使用四个采样，其中差分分量偏移解调信号90
°
(即，差分分量在0
°
和180
°
以及差分分量偏移90
°
和270
°
)更常被实现，这是因为它们特别是由于已知和掌握的信号偏移90
°
解调机制(射频通信领域中的“同相(i)/正交(q)”)而具有优势。
[0008]
增加调制频率改进了被测距离的精度，但也增加了测量的模糊性(即，不同距离的周期性导致相同的相位差)，从而减小了测量的范围。也就是说，在若干调制频率上的测量技术允许限制与模糊相关的问题。
[0009]
需要提出通过间接飞行时间并且以高调制频率(例如，大于100mhz(兆赫兹)或甚至大于200mhz)来获取深度图的系统，系统具有高分辨率，例如大约一百万像素。
[0010]
然而，在积分阶段期间，提高常规系统的调制频率和分辨率会产生非常高的直流电流，例如，对于以200mhz调制的1兆像素传感器，接近2a(安培)，并且电容电流的峰值也在大约一百皮秒内接近达到25a。
[0011]
这些电流峰值一方面会生成非常高的“emi”电磁干扰，另一方面会导致电源电压下降和接地电压升高，这具体会干扰逻辑元件的切换并且降级飞行时间测量的同步性。
[0012]
因此，在通过间接飞行时间以高分辨率和高调制频率获取深度图的系统中，需要提出克服由上述电流峰值引起的问题的解决方案。


技术实现要素：

[0013]
根据实施例，提出了在光敏像素电路矩阵中空间分配解调信号上的相移，以分散
电磁干扰。相移的空间分配可以在预先建立的像素电路图案上定义，图案可以是一个或多个列、一个或多个行或像素电路的矩形子网络。
[0014]
根据一个实施例，提出了用于在被分割成像素电路组的光敏像素电路网络中，通过间接飞行时间来获取深度图的方法，方法包括：至少一次捕获，在至少一次捕获期间，网络的像素电路由解调信号控制，方法包括以不同的值将相移引入到解调信号中并且分布在每个像素电路组中。
[0015]
例如，如果采集包括四个捕获，在此期间所使用的解调信号被提供偏移180
°
或偏移90
°
，则在每个像素电路组中分布的以不同值引入相移在解调信号上执行，解调信号在每个捕获时具有180
°
或90
°
的相应相移。
[0016]
因此，由于网络像素电路组中解调信号上的相移分布，网络像素电路在捕获期间并非在同一时刻都由单个解调信号控制，而是像素电路被控制的时刻随时间分布。
[0017]
因此，网络中消耗的电流峰值具有较低的强度并且随时间分布，并且由此产生的电磁干扰的振幅与不同相移的数目成比例地减小。此外，电磁干扰的频率与不同相移的数目成比例。
[0018]
根据一个实施例，相移的值在解调信号的周期内离散地分布。
[0019]
例如，“离散地分布”是指数目上的分布自愿限制为远小于理论上可以引入的不同相移的最大量的数目。
[0020]
根据一个实施例，网络被布置为像素电路的列和行，并且相移的离散值的数目在列或行的数目的基本上百分之一与大致十分之一之间。“基本上”意味着例如“向上或向下舍入到最接近的整数”。
[0021]
实际上，提供离散数目的相移具有实现方式优势，特别是具有更简单且成本更低的手段，而且从所引入的相移的校准(即，生成相移的精度)的角度来看，也更容易控制。
[0022]
此外，相移的值可以在解调信号的周期内均匀分布，也可以不均匀分布。然而，相移在解调信号的周期内的均匀分布允许电磁干扰的最佳最小化。
[0023]
并且，不论调制频率如何，例如与导致不受控制的频谱扩展的任意相移相反，相对于解调信号的周期分布相移的值允许控制由此产生的电磁干扰的偏移频率，并且执行可再现的频谱扩展。这在以若干调制频率进行采集的情况下更加有利。
[0024]
根据一个实施例，相移的不同值的数目被选择为使得解调信号的频率与所述数目的乘积位于感兴趣的带宽之外。
[0025]
事实上，电磁干扰对于与实现深度图采集的系统相邻的系统操作的某些频率(例如在包含频率的感兴趣带宽中)可能特别成问题。此外，实现深度图采集的系统的某些材料本质上可以衰减超过给定带宽的频率，从而形成在该实施例的上下文中感兴趣的带宽。
[0026]
根据一个实施例，网络被布置为像素电路的列和行，并且像素电路组根据列和/或行上的周期性图案被分割。
[0027]
在像素电路网络平面中选择周期性图案允许在空间中分布电流消耗，限制电磁干扰生成中相长现象的出现，并且使得系统性能均匀。
[0028]
根据一个实施例，像素电路组根据一个或多个列的周期性图案被分割，使得每个组包括若干空间上不连续的列或空间上连续列的若干空间上不连续的块。
[0029]
在像素电路网络的架构按像素电路列提供解调信号分布的情况下，该实施例在信
号分布方面是有利的。
[0030]
根据一个实施例，方法还包括：针对每个像素电路，计算在解调信号与在所述至少一次捕获期间接收的光信号之间的飞行时间相位差，并且计算飞行时间相位差包括针对每个像素电路组，对在解调信号上引入的相移进行补偿。
[0031]
根据一个实施例，所述补偿包括：针对每个像素电路组，将在对应解调信号上引入的相移值与所计算的飞行时间相位差进行取模360
°
相加。
[0032]
换言之，在计算在由像素电路对光学信号进行积分期间看到的相位差之后，在距离的重建期间，通常通过在该方面可以容易地参数化的数字方式来执行补偿。
[0033]
根据一个实施例，计算飞行时间相位差包括：对由至少两次捕获产生的自变量执行三角运算，在至少两次捕获期间，像素电路网络由相应的解调信号控制，并且其中所述补偿包括，针对每个像素电路组，将三角运算的自变量旋转一角度，角度等于在对应解调信号上引入的相移值。
[0034]
换言之，补偿在光学信号积分期间由像素电路看到的相位差三角计算期间执行，这允许考虑补偿来直接提供飞行时间相位差，以重建距离。
[0035]
根据一个实施例，方法还包括发射由调制信号调制的光信号，解调信号与调制信号同步。
[0036]
根据另一实施例，提出了适用于通过间接飞行时间来进行深度地图绘制的集成电路，集成电路包括：被分割为像素电路组的光敏像素电路网络；被配置为在采集深度图的至少一次捕获期间，利用解调信号来控制网络像素的控制装置，控制装置被配置为在解调信号中以每个像素电路组中分布的不同值引入相移。
[0037]
根据一个实施例，控制装置被配置为以解调信号的周期内离散地分布的值引入相移。
[0038]
根据一个实施例，网络被布置为像素电路的列和行，并且控制装置被配置为引入在列数或行数的基本上百分之一与基本上十分之一之间的若干离散相移值。
[0039]
根据一个实施例，控制装置被配置为引入若干不同的相移值，若干不同的相移值被选择为使得解调信号的频率与所述数目的乘积位于感兴趣的带宽之外。
[0040]
根据一个实施例，网络被布置为像素电路的列和行，并且像素电路组根据列和/或行上的周期性图案被分割。
[0041]
根据一个实施例，像素电路组根据一个或多个列的周期性图案被分割，使得每个组包括若干空间上不连续的列或空间上连续列的若干空间上不连续的块。
[0042]
根据一个实施例，集成电路还包括计算装置，计算装置被配置为针对每个像素电路，计算在解调信号与在所述至少一次捕获期间接收的光信号之间的飞行时间相位差，并且计算装置被配置为针对每个像素电路组，补偿由控制装置在解调信号上引入的相移。
[0043]
根据一个实施例，计算装置被配置为针对每个像素电路组，通过将对应相移的值添加到所计算的飞行时间相位差的模360
°
来补偿在解调信号上引入的相移。
[0044]
根据一个实施例，控制装置被配置为在深度图采集的至少两次捕获期间，利用相应的解调信号来控制网络的像素电路，计算装置被配置为通过对由所述至少两次捕获产生的自变量执行三角运算来计算飞行时间相位差，并且计算装置被配置为通过以与三角运算的自变量的对应相移值相等的角度枢转，针对每个像素电路组来补偿在解调信号上引入的
相移。
[0045]
根据一个实施例，集成电路还包括发射装置，发射装置被配置为发射由调制信号调制的光信号，并且控制装置被配置为生成调制信号以及与调制信号同步的解调信号。
附图说明
[0046]
图1图示了被配置为测量深度图的间接飞行时间类型的集成传感器的示例；
[0047]
图2示出了来自图1示例的像素块b1-b56的给定块bk；
[0048]
图3示意性地图示了第一曲线图g1和第二曲线图g2，第一曲线图g1示出了捕获期间，在网络res_px中根据时间t的电流峰值ipk，并且第二曲线图g2示出了电流峰值所产生的电磁干扰的振幅emi和频率f；
[0049]
图4示出了根据若干列的周期性图案分割的像素电路组，使得每个组包括空间连续列的若干空间不连续集合；以及
[0050]
图5图示了用于补偿在解调信号上引入的相移的方法。
具体实施方式
[0051]
图1图示了“itof”间接飞行时间类型的集成传感器ci的示例，其旨在测量深度图。
[0052]
集成传感器ci包括旨在发射以调制频率调制的光学信号的光学发射器em。光学发射器em包括例如红外激光二极管，并且由周期性调制信号mod调制，周期性调制信号mod通常是阶跃信号，调制频率例如大于100mhz。
[0053]
控制装置cmd被配置为控制由光学发射器em的照射相位并且特别是生成调制信号mod。
[0054]
控制装置cmd还被配置为通过光敏像素电路网络res_px来控制光学信号的积分相位(也被称为捕获)，光学信号来自在照射期间发射的调制光学信号的反射。
[0055]
每个捕获与照射同时执行，并且像素的积分时刻由解调信号demod控制。解调信号demod与调制信号mod同步，并且允许测量所接收的光学信号相对于所发射的光学信号的相位差，以从中推断在反射物体与传感器ci之间的距离。
[0056]
光敏像素电路网络res_px包括对所发射的光学信号的波长光敏的像素电路，并且可以具有大约1mp(megapixel)的密度，例如0.5mp。网络res_px的密度也被称为“清晰度”。
[0057]
像素电路网络res_px被布置为具有经由列解码器decy可访问的像素电路列，以及被布置为经由行解码器decx可访问的像素电路行。
[0058]
控制装置cmd被配置为在采集深度图的背景下，在捕获期间(例如两个或四个捕获)，利用解调信号demod来控制像素电路网络res_px。
[0059]
此外，计算装置cal被配置为基于由解调信号demod控制的网络像素电路res_px光生的电荷量，计算在所述至少一次捕获期间，在所发射的光学信号的调制与所接收的光学信号的调制之间的相位差φ，也被称为飞行时间相位差。
[0060]
由像素电路光生的电荷量通常可以通过电压信号而被提供给计算装置cal，电压信号来自并入列解码器decy中的模数转换器。
[0061]
除了其与行解码器decx协作并且根据像素电路网络res_px的架构进行解码的功能之外，列解码器decy还可以被提供用于典型的处理，诸如暗电流的减法。
[0062]
此外，像素电路网络res_px被分割为像素电路块，例如56个块b1、b2、
……
、b56，每个块包括若干列，例如十二列col1-col12(图2)。
[0063]
分割为像素电路块可以在网络res_px的行上或者在行和列二者上执行，即，在像素电路网络res_px的矩形部分上执行。
[0064]
注意到像素电路块的分割在解调信号分布的背景下提供，并且可以是纯虚拟的，也就是说像素电路网络res_px不一定包括特定于定义分割块的结构，例如与接触网络res_px的每个像素电路的导电轨道具体对应的列和行相反。
[0065]
控制装置cmd实际上被配置为以在相应像素电路组中分布的不同值，将相移δ1-δ12(图2)引入解调信号demod中。
[0066]
从硬件的角度来看，控制装置cmd可以由逻辑电路创建并且包括状态机，以实现传感器ci的控制和调度功能，并且可以进一步包括用于生成信号的装置，用于生成信号的装置被配置为具体地生成调制mod和解调demod信号并且引入相移δ1-δ12。
[0067]
在该方面，参考图2。
[0068]
图2示出了图1示例的像素块b1-b56中的给定块bk。在该示例中，块bk包括十二个像素电路列col1-col12。
[0069]
在该示例中，每个光敏像素电路均是“2抽头”类型，也就是说能够在解调信号demod的两个连续半周期期间，同时并且明显地光生电荷。
[0070]
2抽头像素的操作由接收偏移180
°
的解调信号demod的两个输入tap1和tap2概括，例如第一列col1中的输入tap1上的0
°
和输入tap2上的180
°
。
[0071]
也就是说，在2抽头机制的电荷光生以及由偏移180
°
的解调信号demod控制的第二捕获capt2(图4)之间应有区别(具体关于图4)。实际上，2抽头机制的电荷光生可以对应于在控制单个解调信号demod期间，以“差分”方式采集的信息片段，而第二捕获capt2(图4)利用由相对于调制信号mod偏移180
°
而初始提供的“参考”解调信号demod来控制。
[0072]
控制装置cmd被配置为生成被称为“参考”的解调信号demod，解调信号与控制光学信号发射的调制信号mod完全同步。“同步”意味着例如参考解调信号demod的相位与调制信号mod的相位对准(可选地偏移180
°
或者在连续捕获采集期间偏移90
°
，关于图4参见下文)。
[0073]
控制装置被配置为例如经由锁相环pll或相位发生器pgen，将相移δ1-δ12进一步引入参考解调信号demod中，产生经偏移的解调信号demod δi，其中i＝[1:12]。
[0074]
块bk的每一列coli，i＝[1:12]，接收相应的经偏移的解调信号demod δi，也就是说具有在每一个像素电路列col1-col12中分布的不同值的相移δ1-δ12。
[0075]
在该有利示例中，相移以在解调信号周期内离散且均匀分布的值被引入参考解调信号demod中，也就是说，例如从0
°
到330
°
的具有30
°
间隔的十二偏移。
[0076]
这对应于输入tap2偏移180
°
，以30
°
的间隔从180
°
到330
°
的六个偏移以及以30
°
的间隔从0
°
到150
°
的六个偏移。
[0077]
可以提供相移值的其他离散量，例如以5.625
°
的间隔进行的六十四(64)个偏移。
[0078]
从更一般的角度来看，可以在网络res_px的总列数的百分之一与网络res_px的总列数的十分之一之间提供相移的离散值数目，例如向下或向上舍入为最接近的整数。在图1和图2所示的示例中，这对应于6到68个不同的离散值之间的数目。
[0079]
如果相对于网络res_px的行形成分布有各种相移值的像素电路组，则相移的离散
值的数目可以以相同的方式、相对于网络res_px中的总行数来定义。
[0080]
提供“离散”数目的偏移确实是有利的，以限制相移生成的复杂性。例如，“离散数目”是指自愿限制为远小于理论上可以引入的不同相移的最大数目的数目，即，例如像素电路网络res_px中的总列数，或者更普遍的网络res_px中的像素电路总数。
[0081]
实际上，生成相移的控制装置cmd因此可以以紧凑的方式容易地创建，并且进一步在相移的期望值上并且根据期望间隔被精确校准。
[0082]
事实上，在捕获期间，该相移分布在块bk内按列应用于传感器ci的像素电路网络res_px的所有块b1-b56。
[0083]
换言之，在所有块bk(k＝[1:56])中，每个单独列coli(i＝[1:12])的像素电路在捕获期间使用相同的经偏移的解调信号demod δi进行控制。
[0084]
因此，相移δi以相应像素电路组中分布的不同值而被引入到解调信号demod中，在该示例中，像素电路组对应于若干空间不连续的列(一个列coli，在每个块bk中)。换言之，像素电路组根据一个列的图案、以一个块的周期性被分割。
[0085]
也就是说，如图4所示的示例中，像素电路组可以根据若干列的周期性图案来分割，使得每个组包括空间连续列的若干空间不连续集合。
[0086]
因此，在捕获期间，网络的各个像素电路组中的解调信号上的相移分布导致对网络的各个像素电路组的控制，这些控制在随时间分布的时刻被触发。
[0087]
备选地，像素电路组可以根据不具有空间周期性的图案，例如根据像素电路网络res_px中的伪随机“混合”分布来分割。在网络res_px的各个像素电路组的这种伪随机分布中，解调信号上的相移分布导致控制触发随时间分布的相同效果。
[0088]
实际上，解调信号demod控制晶体管的切换和网络像素中的电荷转移。由这些采集机制产生的在像素电路网络res_px中循环的电流(特别是电容电流)可能非常高并且生成电磁干扰。
[0089]
然而，切换时刻随时间的分布允许减少电磁干扰。
[0090]
在该方面，参考图3。
[0091]
图3在第一曲线图g1中示意性地图示了在捕获期间，根据网络res_px中的时间t，生成电流峰值ipk，并且在第二曲线图g2中示出了电流峰值所产生的电磁干扰的振幅emi和频率f。
[0092]
在两个曲线图g1、g2中，虚线曲线图示了其中网络res_px的所有像素电路在同一时刻由参考解调信号demod控制的常规情况。
[0093]
实线曲线图示了控制时刻随时间分布的影响，如以上关于图1和图2所述的，其通过以每个像素电路组中分布的不同值δ1-δ12，将相移引入解调信号demod中获得。
[0094]
在常规情况下，具有高强度ip的电流峰值，例如高达25a(安培)，以参考解调信号demod的周期1/fmod周期性地生成，其中fmod是参考解调信号的频率，例如大于100mhz。
[0095]
因此，电磁干扰以频率fmod根据高振幅a而生成。
[0096]
当像素电路由经偏移的解调信号demod δi控制时，其中n个不同的相移分布在网络res_px的n个像素电路组中，同一时刻的切换少n倍，但像素电路组的不同时刻的切换次数多n倍。
[0097]
因此，电流峰值强度ip/n基本上等于常规情况下ip的强度除以n，并且相对于常规
情况，电流峰值的生成周期也除以n，1/(n*fmod)。
[0098]
因此，电磁干扰以频率n*fmod偏移了因子n并且根据较低的振幅a/n而生成。
[0099]
因此，关于图1和图2描述的实施例和实现方式导致网络中消耗的电流峰值随着时间的推移强度较低并且离散分布。由电流峰值生成的电磁干扰的振幅与不同相移数目成比例地减小，并且电磁干扰的频率与不同相移的数目成比例地偏移。
[0100]
在一个方面，引入解调信号demod中的相移δi的不同值的数目n可以被选择为使得电磁干扰的振幅a/n足够低，不会干扰传感器ci或其附近位置的操作。
[0101]
在另一方面，引入解调信号demod中的相移δi的不同值的数目n也可以被选择为使得电磁干扰n*fmod的频率位于感兴趣的带宽之外。
[0102]
感兴趣的带宽可以例如对应于传感器ci的操作频率带，使得具有在该区间之外的频率的电磁干扰不会干扰传感器ci的操作。此外，传感器ci的结构元件，诸如封装外壳中法拉第笼型的屏蔽件，可以吸收和衰减位于感兴趣带宽之外的电磁波。在第二情况下，其振幅已除以n的电磁干扰因此可以被附加地衰减。
[0103]
应注意，曲线图g1和g2的表示对应于以在解调信号的周期内均匀分布的方式引入的相移值。这特别导致电磁干扰的频谱仅位于与上述乘积n*fmod相等的频率上。
[0104]
也就是说，相移在解调信号的周期内的非均匀分布将导致电磁干扰的更宽的频谱分布。
[0105]
在该情况下，相移的非均匀分布和数目n可以被联合选择为使得电磁干扰的频谱或大部分频谱位于感兴趣的带宽之外。
[0106]
因此，关于图1和图2描述的实施例和实现方式允许消除与电磁干扰有关的约束，这使得在通过间接飞行时间采集深度图的系统中，像素电路网络的分辨率和调制信号的频率可以增加。
[0107]
回顾通过间接飞行时间测量距离基于所接收的光学信号的飞行时间相位差，基于解调信号进行评估，并且在下文中参考图4和图5图示了允许在飞行时间相位差的评估中，针对每个像素电路组，对解调信号上引入的相移进行补偿的实施例和实现方式。
[0108]
图4在一个方面图示了将光敏像素电路网络分割为像素电路组的另一示例，并且在另一方面图示了用于补偿在解调信号demod上引入的相移δi的方法。
[0109]
在该示例中，像素电路网络res_px首先被分割为如上文关于图1所述的列的块bk，每个块bk包括十二个列col1-col12。
[0110]
在该示例中，像素电路组在每个块bk中包括两个连续的列col1/2、col3/4、
…
、col11/12。
[0111]
因此，像素电路组根据两个列的周期性图案被分割，使得每个组包括两个空间连续列的若干空间非连续集合。
[0112]
此外，图4还图示了根据4-bin采样技术采集深度图的过程，过程包括四个连续捕获capt1、capt2、capt3、capt4，4-bin采样技术的原理为本领域技术人员所知。
[0113]
总而言之，4-bin采样技术使用四个捕获，即，具有相应照射的四次积分，由二次相移中的解调信号的分量控制。
[0114]
换言之，在每个捕获capt1、capt2、capt3、capt4中，参考解调信号与用于发射光学信号的调制信号mod的0
°
、180
°
、90
°
、270
°
分别对准。
[0115]
由每个像素在捕获期间光生的电荷量(通常被称为“bin”)提供信息片段，信息片段对应于所接收的光学信号的相位差相对于解调信号的相位的叠加。
[0116]
例如，在第一捕获capt1期间，像素提供与相位bin_0中的解调信号有关的信息片段；在第二捕获capt2期间，像素提供与偏移180
°
的解调信号bin_180有关的信息片段；在第三捕获capt3期间，像素提供与偏移90
°
的解调信号bin_90有关的信息片段；在第四捕获capt4期间，像素提供与偏移270
°
的解调信号bin_270有关的信息。
[0117]
顺便提及，像素的“2抽头”操作允许在偏移180
°
的两个相应捕获中两次收集bin的每个值(例如，信息片段bin_0由第一捕获capt1的tap1收集并且由第二捕获capt2的tap2收集)。这在环境噪声(通常是“偏移”)和匹配方面尤其有利。
[0118]
相位差φ(也被称为“飞行时间相位差”)的重建由计算装置cal执行，并且针对每个像素电路，包括“arctan(q/i)”类型的三角运算trigo，其中自变量q表示通过量bin_90和bin_270的三角关系获得的偏移90
°
的相位差，并且自变量i表示通过量bin_0和bin_180的三角关系获得的相位差。
[0119]
在每个像素电路组的解调信号demod δi上分别引入的相移δi对应于自变量q和i中已知角度的旋转。
[0120]
因此，为了补偿在解调信号demod δi上引入的相移δi，可以针对每个像素电路组，通过将自变量q和i枢转与分别引入的相移值δi相等的角度来适配三角计算。
[0121]
距离然后可以通过知道针对每个像素电路组所补偿的相位差φ来直接计算。
[0122]
图5图示了用于补偿在解调信号demod上引入的相移δi的另一方法。
[0123]
在该方法中，计算装置cal被配置为通过常规三角计算来获得每个像素的相位差φ的值，也就是说，独立于像素所属的组并且针对该组，不考虑在解调信号demod δi上引入的相移δi。
[0124]
计算装置cal被配置为根据所计算的相位差φ的值来补偿在解调信号上引入的每个相移δi。由于相位差φ的计算相对于偏移信号demod δi来执行，因此计算装置cal将对应的偏移δi的值与相位差φ的值相加。
[0125]
如果所计算的相位差φ在0
°
与360
°‑
δi之间，则实际相位差φout等于φ δi；如果所计算的相位差φ在360
°‑
δi与360
°
之间，则实际相位差φout等于φ-360
°
δi。这相当于将相移δi的值与所计算的飞行时间相位差φ相加进行取模360
°
。
[0126]
此外，本发明不限于这些实施例和实现方式并且包括其所有备选方案，例如，以像素电路组中分布的不同值向解调信号中引入相移可以适用于除所述机制之外的机制，特别是像素的4-bin采样技术或2抽头机制，这些技术仅作为有利的示例给出，并且不是限制性的。

技术特征：
1.一种用于在被分割为像素电路组的光敏像素电路网络中通过间接飞行时间来获取深度图的方法，其中所述方法包括：执行至少一次捕获，在所述至少一次捕获期间，所述网络的所述像素电路由解调信号来控制；以及以在每个像素电路组中分布的不同值将相移引入到所述解调信号中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述相移的所述不同值在所述解调信号的周期内离散地分布。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述网络被布置为像素电路的列和行，并且其中所述相移的离散值的数目在所述列或所述行的数目的基本上百分之一与基本上十分之一之间。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述相移的离散值的数目被选择为使得所述解调信号的频率与数目的乘积(n*fmod)位于感兴趣的带宽之外。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述网络被布置为像素电路的列和行，并且其中所述像素电路组根据所述列和/或所述行上的周期性图案被分割。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述像素电路组根据一个或多个列的所述周期性图案被分割，使得每个组包括若干空间不连续的列或者空间连续列的若干空间不连续集合。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：针对每个像素电路，计算在所述解调信号与在所述至少一次捕获期间接收的光信号之间的飞行时间相位差，其中计算所述飞行时间相位差包括针对每个像素电路组，对在所述解调信号上引入的所述相移的值进行补偿。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述补偿包括，针对每个像素电路组，将在对应解调信号上引入的所述相移的值与所计算的所述飞行时间相位差进行取模360
°
相加。9.根据权利要求7所述的方法，其中计算所述飞行时间相位差包括：对由至少两次捕获产生的同相(i)和正交(q)执行的三角运算，在所述至少两次捕获期间，所述像素电路网络由相应的解调信号来控制，并且其中所述补偿包括：针对每个像素电路组，将所述三角运算的所述同相(i)和所述正交(q)旋转一角度，所述角度等于在所述对应解调信号上引入的所述相移的值。10.根据权利要求1所述的方法，还包括发射由调制信号调制的光信号，所述解调信号与所述调制信号同步。11.一种传感器，包括：光敏像素电路网络，被分割为像素电路组；以及控制器，被配置为：在获取深度图的至少一次捕获期间，利用解调信号来控制所述网络的所述像素电路，以及以在每个像素电路组中分布的不同值，将相移引入所述解调信号中。12.根据权利要求11所述的传感器，其中所述控制器被配置为以在所述解调信号的周期内离散分布的值引入所述相移。13.根据权利要求12所述的传感器，其中所述网络被布置为像素电路的列和行，并且其
中所述控制器被配置为引入在所述列或所述行的数目的基本上百分之一与基本上十分之一之间的多个离散相移值。14.根据权利要求12所述的传感器，其中所述控制器被配置为引入多个不同相移值，所述多个不同相移值的数目被选择为使得所述解调信号的频率与数目的乘积(n*fmod)位于感兴趣的带宽之外。15.根据权利要求11所述的传感器，其中所述网络被布置为像素电路的列和行，并且其中所述像素电路组根据所述列和/或所述行上的周期性图案被分割。16.根据权利要求15所述的传感器，其中所述像素电路组根据一个或多个列的周期性图案被分割，使得每个组包括若干空间不连续的列或者空间连续列的若干空间不连续集合。17.根据权利要求11所述的传感器，还包括计算器，所述计算器被配置为：针对每个像素电路，计算在所述解调信号与在所述至少一次捕获期间接收的光信号之间的飞行时间相位差，以及针对每个像素电路组，对由所述控制器在所述解调信号上引入的所述相移进行补偿。18.根据权利要求17所述的传感器，其中所述计算器被配置为针对每个像素电路组，将所述对应相移的值与所计算的所述飞行时间相位差进行取模360
°
相加。19.根据权利要求17所述的传感器，其中所述控制器被配置为在所述深度图的所述获取的至少两次捕获期间，利用相应的解调信号来控制所述网络的所述像素电路，其中所述计算器被配置为：通过对由所述至少两次捕获产生的同相(i)和正交(q)执行三角运算来计算所述飞行时间相位差，以及针对每个像素电路组，通过将所述三角运算的所述同相(i)和所述正交(q)枢转与所述对应相移的值相等的角度，对所述解调信号上引入的所述相移进行补偿。20.根据权利要求11所述的传感器，还包括发射器，所述发射器被配置为发射由调制信号调制的光信号，其中所述控制器被配置为生成所述调制信号，所述解调信号与所述调制信号同步。

技术总结
本公开的实施例涉及间接飞行时间深度图的获取方法以及对应的传感器。在一个实施例中，用于在被分割为像素电路组的光敏像素电路网络中通过间接飞行时间获取深度图的方法包括：执行至少一次捕获，在至少一次捕获期间，网络的像素由解调信号控制；以及以每个像素电路组中分布的不同值，将相移引入到解调信号中。将相移引入到解调信号中。将相移引入到解调信号中。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：意法半导体（格勒诺布尔2）公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/5/25