[发明专利]用于DTOF传感器的路由

说明书

本申请涉及用于DTOF传感器的路由。一种ToF传感器包括：具有第一像素子集和第二像素子集的像素阵列、第一多个TDC和第二多个TDC、具有第一多个总线驱动器和第二多个总线驱动器的路由总线、以及控制器，控制器被配置为：当第一像素子集活动并且第二像素子集非活动时，控制第一多个总线驱动器将事件从第一子集的一半像素路由到第一多个TDC，并且控制第一多个总线驱动器和第二多个总线驱动器将事件从第一像素子集中的另一半像素路由到第二多个TDC，并且当第一像素子集非活动并且第二像素子集活动时，控制第一多个总线驱动器将事件从第二像素子集路由到第一多个TDC。

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用于直接飞行时间(DTOF)传感器的路由。

背景技术

DTOF图像传感器使用飞行时间(ToF)技术来确定距目标的距离，以提供例如3D深度图。图1示出了DTOF系统100的示意图。DTOF系统100包括照射源106、单光子雪崩二极管(SPAD)阵列104、时间数字转换器(TDC)102和处理器110。路由块112将SPAD阵列104耦合到TDC 102(例如，经由金属迹线和逻辑电路)。SPAD阵列104、路由块112和TDC 102通常在同一集成电路(IC)中实现。

DTOF传感器通常包括图像捕获机制、(多个)数据转换器、频率和定时生成电路、以及数字信号处理和数据压缩/存储的至少一部分。因此，在某些情况下，TDC 102、SPAD阵列104、定时发生器电路108和路由块112共同称为DTOF传感器。在某些情况下，DTOF传感器还包括处理器110(或处理器110的一部分)。

在正常操作期间，例如，在由定时发生器电路108控制的时间，照射源106向对象116发射光脉冲112。反射光脉冲114由SPAD阵列104感测并且被路由到TDC 102(位于SPAD阵列104外部)。TDC102生成在光脉冲112的发射与反射光脉冲114的接收之间的时间的数字表示。处理器110然后例如通过基于TDC 102的输出以已知方式生成ToF直方图来确定到物体116的距离。

SPAD阵列104可以由以行和列布置的多个像素形成，其中每个像素包括一个或多个SPAD。对于每个像素，图2中示出了常规DTOF信号链。如图2所示，(SPAD阵列104的)SPAD202经由路由块204耦合到(TDC 102的)TDC 206(其中路由块204可以可选地包括OR树)。即使SPAD 202包括8个SPAD，也可以使用不同数目的SPAD，诸如1、2、4、10、16等。

发明内容

根据一个实施例，一种飞行时间(ToF)传感器包括：以行和列布置的像素阵列，像素阵列包括第一像素子集和第二像素子集，像素阵列中的每个像素被配置为生成事件信号；第一多个时间数字转换器(TDC)；第二多个TDC；第一路由总线，耦合到第一多个TDC和第二多个TDC以及第一像素子集和第二像素子集，第一路由总线包括与第一像素子集相关联的第一多个总线驱动器和与第二像素子集相关联的第二多个总线驱动器，第一多个总线驱动器经由第二多个总线驱动器耦合到第二多个TDC，并且第二多个总线驱动器经由第一多个总线驱动器耦合到第一多个TDC；以及控制器，被配置为：当第一像素子集活动并且第二像素子集非活动时，控制第一多个总线驱动器将事件信号从第一像素子集中的一半像素路由到第一多个TDC，并且控制第一多个总线驱动器和第二多个总线驱动器将事件信号从第一像素子集中的另一半像素路由到第二多个TDC，以及当第一像素子集非活动并且第二像素子集活动时，控制第一多个总线驱动器将事件信号从第二像素子集路由到第一多个TDC。