[发明专利]光敏恒流电容积分面阵列距离传感器

说明书

技术领域

本发明涉及光敏恒流电容积分面阵列距离传感器技术领域，具体涉及一种包含光敏传感器技术、电容充电积分技术，信号放大技术、数字信号处理技术等。

背景技术

目前的光学测距技术主要是主动发射光波信号，再接收返回的光波信号，通过测量发送信号到返回信号的时间，计算出被测目标的距离，目前已公开的与光学测距有关的专利有：

CN94113323.0，使用相位变异的光学测距装置及其方法。

CN94113328.1，光学测距装置及其方法。

CN00135636.4，回波触发近距离激光测距方法。

CN01136400.9，一种光纤干涉测量距离的方法及测量设备。

CN03275757.3，一种激光扫描获取近距离物体表面三维数据的测量装置。

CN02233123.9，远距光学测量仪。

这些专利技术，在测距时，每次发出测距信号，只能测量一个目标点的距离。对于需要测量视场中所有目标点的距离时，只有通过一次测量一个点的方式逐点扫描来实现。存在的问题是，因是逐点扫描方式，对于运动变化的场景来说，各测量点的距离值会相对扭曲。

需要一种发明可将部件集成在一个IC器件上，同时配合镜头、受控光源、控制电路等组成的装置，可对视场中所有目标点在同一时刻进行测距采样完成测距，因此对运动变化的场景进行多点测距时，不存在各测量点的距离值会相对扭曲的问题。

发明内容

为克服现有技术中在测距时，每次发出测距信号，只能测量一个目标点的距离。对于需要测量视场中所有目标点的距离时，只有通过一次测量一个点的方式逐点扫描来实现。存在的问题是，因是逐点扫描方式，对于运动变化的场景来说，各测量点的距离值会相对扭曲的不足，发明一种光敏恒流电容积分面阵列距离传感器。

一种光敏恒流电容积分面阵列距离传感器，其特征在于：由m乘n个光敏像素（0，0）到光敏像素（m-1，n-1）、水平选择单元U112、垂直选择单元U111、基准单元U113、主控单元U110组成，其中：光敏像素是指光敏恒流电容积分传感器；基准单元U113由电阻R、R2、放大器Q1组成。

光敏恒流电容积分面阵列距离传感器的相互连接关系是：

每个光敏像素的选通信号1与水平选择单元U112连接，选通信号2与垂直选择单元U111连接，光敏像素的基准信号与主控单元U110的基准信号连接，光敏像素的A/D与主控单元U110的A/D连接，光敏像素的复位信号与主控单元U110的复位信号连接。 

主控单元U110的水平选择控制与水平选择单元U112连接，垂直选择控制与垂直选择单元U111连接，基准信号、A/D转换、复位信号分别与光敏像素的基准信号、A/D转换、复位信号连接，与基准单元U113连接，与外部接口U114连接，连接线有：光源触发线、场同步、行同步、K位数据线（K为正整数）、串行通信线等。

水平选择单元U112与主控单元U110的水平选择控制连接，与光敏像素的选通信号1连接。

垂直选择单元U111与主控单元U110的垂直选择控制连接，与光敏像素的选通信号2连接。

基准单元U113与主控单元U110连接，通过基准源正、基准源负与外部接口U114连接。

基准单元U113的内部连接说明：电阻R1一端与放大器Q1的栅极连接，另一端与电源VDD连接；电阻R2的一端与放大器Q1的漏极连接，另一端与模拟电源AVDD连接；放大器Q1的漏极还与主控单元连接，源极与电源地和外部接口U114的基准源负连接，栅极还与外部接口U114的基准源正连接。

所述的光敏像素的所有光敏像素的像素排列在一个焦距平面上。

所述的光敏像素之间是并行且同时测距的，各自分别对应光敏像素各自的目标测距。

所述的光敏像素共同使用一个基准单元信号、控制单元复位信号。

光敏恒流电容积分面阵列距离传感器的数据处理流程如下：

步骤U401，主控单元初U110始化行、场同步寄存器，初始化水平选择单元U112、垂直选择单元U111，初始化其它工作参数。

步骤U402，主控单元U110按设定的帧率采样，当未到达一帧的采样时间时，继续等待，当到达一帧的采用时间时，进入步骤U403。

步骤U403，主控单元U110通过复位信号对所有像素的电容放电复位，之后停止复位放电，进入步骤U404。