KR102523828B1 - 비행 시간 측정용 반도체 본체 및 방법 - Google Patents
비행 시간 측정용 반도체 본체 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102523828B1 KR102523828B1 KR1020207007842A KR20207007842A KR102523828B1 KR 102523828 B1 KR102523828 B1 KR 102523828B1 KR 1020207007842 A KR1020207007842 A KR 1020207007842A KR 20207007842 A KR20207007842 A KR 20207007842A KR 102523828 B1 KR102523828 B1 KR 102523828B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- time
- detectors
- memory
- histogram
- semiconductor body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 91
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 71
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013497 data interchange Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
- G01S7/4813—Housing arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
- G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/40—Systems for automatic generation of focusing signals using time delay of the reflected waves, e.g. of ultrasonic waves
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
- G04F10/005—Time-to-digital converters [TDC]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
반도체 본체는 광원(LS)을 구동하기 위한 드라이버(DRV), 애벌런치 다이오드(AD)를 각각 포함하는 적어도 2개의 검출기들(RD, D1 내지 D4), 적어도 2개의 검출기들(RD, D1 내지 D4)의 출력들에 결합되는 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4), 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4)에 결합되고 적어도 하나의 히스토그램을 저장하도록 구성되는 메모리(ME, RM, M1 내지 M4), 및 드라이버(DRV) 및 메모리(ME, RM, M1 내지 M4)에 결합되는 평가 유닛(EV)을 포함한다.
Description
본 개시는 반도체 본체, 비행 시간(time-of-flight) 센서 및 비행 시간 측정 용 방법에 관한 것이다.
본 개시는 비행 시간 측정 디바이스들의 분야에 관한 것이다. 이들 디바이스들은 광 펄스를 전송하고 반사광이 디바이스의 검파 회로들(detector circuits)에 도달할 때까지 걸리 시간을 측정한다.
본 발명은 반도체 본체, 비행 시간 센서 및 하나보다 많은 타겟의 검출을 허용하는 비행 시간 측정 용 방법을 제공하는 것이 목적이다.
본 목적은 독립항들의 발명 대상(subject-matter)에 의해 해결된다. 추가 실시예들 및 개발들은 독립항들에 정의된다.
위에 설명된 바와 같은 정의들은 또한 달리 언급되지 않는 한 다음의 설명에 적용된다.
일 실시예에서, 반도체 본체는 광원을 구동시키기 위한 드라이버, 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 각각 포함하는 적어도 2개의 검출기들, 적어도 2개의 검출기들의 출력들에 결합되는 시간-디지털 변환기 장치(arrangement), 시간-디지털 변환기 장치에 결합되고 적어도 하나의 히스토그램(histogram)을 저장하도록 구성되는 메모리, 및 드라이버 및 메모리에 결합되는 평가 유닛을 포함한다.
유리하게는, 히스토그램은 적어도 2개의 타겟들 또는 객체들이 검출될 수 있도록 생성된다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 히스토그램은 적어도 2개의 검출기들 중 1개의 검출기에 의해 수신되는 정보를 포함한다. 추가 히스토그램은 적어도 2개의 검출기들 중 다른 검출기에 의해 수신되는 정보를 포함할 수 있다.
각각의 검출기는 애벌런치 다이오드 또는 애벌런치 다이오드 어레이를 포함할 수 있다. 애벌런치 다이오드 어레이는 하나보다 많은 애벌런치 다이오드를 포함한다.
일 실시예에서, 반도체 본체는 적어도 3개의 검출기들, 적어도 4개의 검출기들 또는 적어도 5개의 검출기들을 포함한다. 각각의 검출기의 출력은 시간-디지털 변환기 장치에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 메모리는 수개의 메모리들, 메모리 부분들 또는 메모리 영역들로 분할된다.
일 실시예에서, 적어도 2개의 검출기들은 제1 내지 제4 검출기로서 구현된다. 제1 내지 제4 검출기는 정사각형 또는 스트라이프(stripe) 또는 2개의 스트라이프들로 배열될 수 있다. 제1 내지 제4 검출기는 정사각형 또는 직사각형의 4개의 코너들 상에 위치될 수 있다. 제1 내지 제4 검출기는 선택적으로 동일한 거리들로, 직선 상에 위치될 수 있다. 검출기들을 정사각형 또는 스트라이프로 배열하는 것은 측정 범위를 작은 거리들로 확장하기 위해 시차 효과(parallax effect)를 사용하는 것을 허용한다. 예를 들어, 검출기들은 광원과 검출기들 사이의 연결 라인에 의해 정의되는 방향에 수직인 방향을 정의하는 스트라이프들을 따라 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제4 검출기, 시간-디지털 변환기 장치 및 메모리는 이미지의 4개의 상이한 영역들의 히스토그램들을 생성 및 저장하도록 구성된다. 4개의 영역들은 이미지의 4개의 사분면들 또는 축 상에 선형으로 배열되는 4개의 영역들일 수 있다.
일 실시예에서, 시간-디지털 변환기 장치는 적어도 하나의 시간-디지털 변환기, 적어도 2개의 시간-디지털 변환기들, 적어도 3개의 시간-디지털 변환기들 또는 적어도 4개의 시간-디지털 변환기들을 포함한다. 시간-디지털은 TD로 약칭될 수 있다. 검출기들의 수는 TD 변환기들의 수와 동일하거나 더 클 수 있다.
일 실시예에서, 시간-디지털 변환기 장치는 제1 내지 제4 검출기 및 메모리에 결합되는, TD 변환기 또는 TDC로 약칭되는, 제1 내지 제4 시간-디지털 변환기를 포함한다. 따라서, 제1 TD 변환기는 제1 검출기를 메모리에 결합시키고 제1 히스토그램을 생성한다. 대응하여, 제2 내지 제4 TD 변환기는 제2 내지 제4 검출기를 메모리에 결합시키고 제2 내지 제4 히스토그램을 생성한다.
일 실시예에서, 제1 내지 제4 시간-디지털 변환기 중 적어도 하나는 검출기에 결합되는 입력을 갖는 링 오실레이터, 링 오실레이터의 출력에 결합되는 카운터, 및 전송 회로를 포함한다. 전송 회로(transfer circuit)는 링 오실레이터, 카운터 및 메모리에 결합된다. 전송 회로는 링 오실레이터 및 카운터의 현재 상태를 캡처하고, 캡처된 상태를 타임 스탬프(time stamp)로 디코딩하고 데이터를 타임 스탬프의 함수로서 메모리로 전송하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 제1 내지 제4 시간-디지털 변환기 각각은 상술된 바와 같이 링 오실레이터, 카운터 및 전송 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 적어도 2개의 검출기들 중 하나는 제로 거리를 나타내는 광자들을 수용하기 위한 기준 검출기(reference detector)로서 구현된다. 따라서, 적어도 2개의 검출기들은 기준 검출기 및 제1 내지 제4 검출기를 포함할 수 있다.
추가 개발에서, 시간-디지털 변환기 장치는 기준 검출기에 결합되는 기준 TD 변환기를 포함한다. 기준 TD 변환기는 메모리에 결합될 수 있다. 기준 TD 변환기는 기준 히스토그램을 생성할 수 있다. 대안적으로, 기준 검출기는 TD 변환기 장치에 결합될 수 있고 시작 신호를 TD 변환기 장치에 제공한다. 시작 신호는 제1 내지 제4 TD 변환기에 인가될 수 있다.
일 실시예에서, 드라이버는 일련의 펄스들을 생성하도록 구성되며, 각각의 펄스는 1 ns 이하, 선택적으로 500 ps 미만의 지속기간(duration)을 갖는다. 유리하게는, 지속기간은 예를 들어 200 ps 미만일 수 있다.
일 실시예에서, 드라이버는 펄스의 지속기간이 프로그래밍가능 하도록 구성된다. 지속기간은 지속기간이 광의 속도에 의해 나누어진 공간 해상도 미만이도록 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 반도체 본체는 통신 유닛, 클럭 유닛 및 적어도 2개의 검출기들의 애벌런치 다이오드들에 결합되는 전하 펌프(charge pump)를 포함한다. 통신 유닛은 평가 유닛에 결합되고 데이터를 외부 디바이스에 통신하도록 구성된다.
추가 개발에서, 반도체 본체는 LDO로 약칭되는 적어도 하나의 저-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator)를 포함한다. LDO는 TD 변환기 장치에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 비행 시간 센서는 반도체 본체 및 광원을 포함한다. 비행 시간은 TOF로 약칭된다.
일 실시예에서, 광원은 VCSEL로 약칭되는 수직 공동 표면 방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser), 또는 VECSEL로 약칭되는 수직 외부 공동 표면 방출 레이저(vertical-external-cavity surface-emitting-laser)로서 실현된다.
일 실시예에서, 광원은 반도체 본체에 연결되는 추가 반도체 본체에 의해 실현된다. 연결은 와이어 본딩, 플립-칩 기술 또는 다이 투 다이(die-to-die) 본딩에 의해 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 비행 시간 센서는 옵틱스(optics)를 포함한다. 옵틱스는 렌즈를 포함할 수 있다. 대안적으로, 옵틱스는 렌즈가 없을 수 있다. 옵틱스, 즉 하나 이상의 렌즈들은 이미징(imaging)을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 옵틱스는 검출기들에서 이미지를 생성하기 위해 적어도 2개의 검출기들의 초점 스폿들(focal spots) 또는 초점 평면에 위치된다. 일부 실시예들에서, 단일 옵틱스 또는 단일 렌즈는 각각의 검출기에서 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 비행 시간 센서는 차광 재료(blocking material)를 포함한다. 차광 재료는 개구부(aperture) 또는 개구부들을 포함한다. 광원은 광을 방출하고 제1 내지 제4 검출기는 개구부 또는 개구부들을 통해 광을 수신한다. 옵틱스는 개구부 또는 개구부들에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 차광 재료는 기준 검출기와 제1 내지 제4 검출기 사이에 배리어(barrier)를 형성한다. 따라서, 제1 내지 제4 검출기는 광원으로부터 직접 광을 수신하지 않는다.
일 실시예에서, 비행 시간 측정 용 방법은 하기 단계들을 포함한다:
- 광원을 구동시키기 위해 드라이버 신호를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 포함하는 적어도 2개의 검출기들에 의해 광자들을 수신하는 단계,
- 적어도 2개의 검출기들에 의해 수신되는 신호들을 시간-디지털 변환기 장치에 의해 적어도 하나의 히스토그램으로 변환하고 적어도 하나의 히스토그램을 저장하는 단계, 및
- 평가 유닛에 의해 적어도 하나의 히스토그램에 기초하여 계산(calculation)을 수행하는 단계.
일 실시예에서, 계산의 결과는 광원에서 객체(object)까지의 거리 및 적어도 2개의 검출기들에 대한 객체의 거리의 합에 대한 정보를 포함하는 거리 신호일 수 있다. 거리 신호는 광원에서 추가 객체까지의 거리 및 적어도 2개의 검출기들에 대한 추가 객체의 거리의 합에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 거리 신호는 다중 객체들, 예를 들어 2개의 객체들, 3개의 객체들 또는 3개보다 많은 객체들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
추가 개발에서, 제1 내지 제4 검출기는 광자들을 수신한다. 제1 내지 제4 검출기는 상이한 영역들, 예컨대 제1 내지 제4 영역으로부터 광자들을 수신한다. 계산 결과는 광원에서 제1 영역의 객체까지의 거리 및 제1 검출기에 대한 제1 영역의 객체의 거리의 합에 대한 정보를 포함하는 제1 거리 신호일 수 있다. 대응하여, 계산의 결과는 광원에서 제2 내지 제4 영역의 객체까지의 거리 및 제2 내지 제4 검출기에 대한 제2 내지 제4 영역의 객체의 거리의 합에 대한 정보를 포함하는 제2 내지 제4 거리 신호일 수 있다.
비행 시간 측정 용 방법은 위에 정의된 실시예들 중 일 실시예에 따른 반도체 본체 및/또는 비행 시간 센서에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에서, TOF 센서는 비행 시간 시스템 온 칩(system-on-chip)으로 실현된다. 시스템 온 칩은 SOC로 약칭될 수 있다.
일 실시예에서, TOF 센서는 단일 디바이스로 통합되는 거리 측정 구성요소들을 제공하는 시스템 온 칩으로 구현된다. TOF 센서는 선택적으로 직접 TOF 측정을 제공한다. 유리하게는, TOF 센서는 거리의 측정을 생산하고 높은 정확도를 달성하기 위해 칩 상의 정보 처리를 제공한다.
일 실시예에서, 광 펄스 폭은 리턴 펄스 타임이 TDC/히스토그램 접근법을 사용하여 정확하게 측정될 수 있도록 TOF 센서에서 좁다.
일 실시예에서, TOF 센서 또는 TOF 측정 시스템은 VCSEL 및 단일 칩을 포함한다. 모든 광 펄스 드라이버, 수신 및 처리는 단일 칩 상에 제공된다. VCSEL은 광 펄스를 생성한다. TOF 측정 시스템은 절대 거리(absolute distance) 또는 거리들을 측정할 수 있다. SPAD/TDC/히스토그램 아키텍처와 결합되는 좁은 광 펄스는 다수의 개체들이 검출될 수 있게 한다.
장치 및 방법은 직접 TOF 거리 측정 시스템 온 칩(system-on-a-chip)을 제공한다. 또한 TOF 센서로 지칭되는 장치(apparatus)는 다중 광자 획득 센서들, 다중 시간-디지털 변환기들(약칭된 TD 변환기들), 다중 히스토그램들, 메모리, 마이크로프로세서, 통신들을 위한 I/O 회로 및 좁은 펄스들을 생성하는 광원 드라이버를 포함한다. 방법들은 히스토그램을 다중 객체들에 대한 거리로 변환하기 위해 데이터를 처리하는 단계를 제공한다.
직접 비행 시간은 타겟으로부터 반사되는 펄스가 센서에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정하는 것에 기초한다. 이 기술은 신호 대 잡음 거리를 개선하기 위해 더 많은 데이터를 수집하도록 다중 주기들에 걸쳐 다중 펄스들을 이용할 수 있다. 이들 주기적 샘플들은 히스토그램으로 수집되며 그것은 그 다음, 거리를 결정하기 위해 처리된다. 매우 좁은 펄스는 다중 객체들의 검출을 허용한다. 설명된 방법은 다중 객체들에 대한 거리를 나타내기 위해 히스토그램들을 사용하며, 이는 시야 내에서 볼 수 있는 객체들의 깊이 맵들(depth maps)로서 보여질 수 있다.
일 실시예에서, TOF 센서는 SPAD들 또는 SPAD 어레이들에 대해 고전압을 제공하는 전하 펌프, TOF 센서에서 전력 제어를 제공하기 위해 사용되는 저 드롭아웃 레귤레이터들(약칭 LDOs), 다양한 블록들에 대해 클럭킹을 제공하는 오실레이터 및 고속 클럭킹(clocking)을 제공하는 위상 동기 루프(phase-locked-loop)(약칭 PLL)를 더 포함한다. 전형적인 TOF 시스템 또는 TOF 센서는 수개의 별개의 구성요소들로 구성될 수 있다. 본 개시에서, 모든 부분들(광원 제외)은 단일 칩 상에 제공된다. TOF 센서는 직접 TOF 기술을 구현한다. TOF 센서에 의해 획득되는 히스토그램은 단지 시야(field of view; FOV) 내의 모든 객체들에 대한 평균 거리보다 더 많은 정보를 포함한다. 이는 많은 상황에서 예컨대 TOF 센서가 누화를 생산하는 커버 글라스 뒤에 배치될 때, 객체가 큰 벽 앞에 있을 때, 2명의 사람들과 같이 FOV에 다중 객체들이 있을 때 및 많은 다른 상황들에서 유리하다.
시스템 또는 TOF 센서의 응용들의 분야들은 모바일 디바이스들(근접성, 자동 초점 지원) 또는 산업용 응용들을 위한 센서들이다.
자동 초점 지원은 TOF 센서들에 의해 수행될 수 있다. 거리는 카메라에 신속히 초점을 맞추기 위해 사용된다. 이는 카메라 이미징 시스템이 거리를 결정하기 위해 사용하는 콘트라스트(contrast)가 없는, 저조도 환경들에 특히 유용하다.
TOF 센서는 반도체 본체, VCSEL 및 연관된 렌즈/개구부들을 포함한다. TOF 센서는 모듈, 광학 센서 장치 또는 시스템으로 지칭될 수 있다. 카메라 자동초점은 모바일 폰들에서 구현될 수 있다. 모바일 폰 카메라는 전면 카메라 및/또는 후면 카메라로서 실현될 수 있다. 전면 카메라는 더 짧은 검출 거리를 요구하는 셀피들(selfies)을 촬영하기 위해 사용된다. 후면 카메라는 전형적으로 더 긴 거리 측정들을 요구한다. 이 카메라는 일반적으로 레이저 검출 자동초점(Laser Detect Autofocus) 또는 LDAF로서 언급된다.
유리하게는, 카메라와 같은 제품은 다중 객체 검출을 수행한다. 특정 이점은 초기 설정 교정(factory calibration)을 위한 필요성을 감소시키거나 제거할 수 있다. 다른 이익은 커버 글라스 상의 오염의 영향에 대해 면역성이 있거나 (고객의 개입 없이) 이를 보상하는 능력일 수 있다.
일 실시예에서, 직접 TOF 시스템 온 칩 장치는 협소 펄스들을 생성하는 광원을 구동시키기 위한 드라이버; 다수의 반사된 광 펄스들을 수신하고 그들을 도착 시간들의 히스토그램들로 변환하기 위한 다중 서브시스템들; 수신 히스토그램 데이터를 제어 및 처리하고 이것을 거리로 전환하기 위한 마이크로프로세서; 데이터를 외부 디바이스들에 전달하기 위한 회로; 클럭 및 제어 시스템들; 전력 관리를 위ㅎ한, LDO로 약칭되는, 저-드롭아웃 레귤레이터; 및 SPAD들에 고전압을 제공하는 전하 펌프를 포함한다.
일 실시예에서, 드라이버는 광원에 대해 좁은 펄스들을 제공한다. 드라이버는 눈 안전 검증 회로(eye safety verification circuitry)를 포함한다. 드라이버는 프로그래밍가능 펄스 폭들을 갖는 펄스들을 생성하도록 구성된다.
일 실시예에서, 각각의 서브시스템은 다수의 반사된 광 펄스들을 수신하고 그들을 히스토그램으로 변환한다. 각각의 서브시스템들은 SPAD 수신기 서브시스템, TD 변환기 서브시스템 및 히스토그램 메모리 저장 서브시스템을 포함한다.
일 실시예에서, SPAD 수신기 서브시스템은 퀀칭 회로(quenching circuitry), 각각의 SPAD가 인에이블/디스에이블될 수 있는 다중 SPAD들, 펄스 생성 회로 및 펄스를 TD 변환기 서브시스템에 송신하는 회로를 포함한다.
일 실시예에서, TD 변환기 서브시스템은 링 오실레이터 및 카운터; 링 오실레이터 및 카운터의 현재 상태를 캡처하는 회로; 캡처된 상태를 타임 스탬프로 디코딩하는 회로 및 데이터를 히스토그램 서브시스템에 전송하는 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 히스토그램 메모리 저장 서브시스템은 메모리 위치를 인덱싱하기 위해 타임스탬프를 사용하는 회로, 데이터를 판독하고, 증분하고 이를 그 메모리 위치에 저장하는 회로 및 마이크로프로세서 서브시스템에 의해 히스토그램 데이터의 판독 및 기록을 허용하는 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 마이크로프로세서 서브시스템은 히스토그램으로부터 데이터를 판독하는 회로, 프로그램 및 데이터 저장을 위한 RAM, 프로그램 및 고정 파라미터 저장을 위한 ROM, 계산들을 위한 평가 유닛 또는 데이터 처리 유닛, 및 다른 온-칩 시스템들과의 데이터 교환(interchange)을 위한 회로를 포함한다.
일 실시예에서, I/O 회로는 I2C 데이터 수신기 및 데이터 송신기 시스템, 인터럽트 메커니즘 및 범용 I/O 핀 드라이버를 포함한다.
일 실시예에서, 클럭 및 제어 시스템은 내부 베이스 클럭을 생성하는 오실레이터, 오실레이터로부터 고속 클럭을 생성하는 PLL, 전압/전류 기준 및 시동 시퀀싱 및 전력 글리치들(power glitches)을 제어하는 파워 온(power-on) 리셋 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 다중 센서들은 4개의 신호 수신기 센서들을 포함한다. 4개의 센서들은 정사각형으로 배열된다. 대안적으로, 4개의 센서들은 스티프들(stipes) 또는 스트라이프들 또는 스트라이프로 배열된다.
일 실시예에서, 다중 센서 중 하나는 기준 채널이다. 기준 채널은 4개의 수신기 센서들로부터 분리된다. 기준 채널은 의도적으로 제로 거리를 나타내는 송신된 신호의 일부를 수신한다.
일 실시예에서, 시스템에서, 프로그램 코드는 I/O 회로를 통해 다운로드되고 RAM에 저장된다. 대안적으로, 프로그램 코드는 ROM에 저장된다.
일 실시예에서, 특정 시스템 설계는 히스토그램 메모리가 256 엔트리 딥(entries deep)이고, 마이크로프로세서 RAM이 32k 바이트들이고, 마이크로프로세서 ROM이 32k 바이트들이고, 마이크로프로세서가 Cortex M0 프로세서이고, 128 SPAD들이 존재하며, 여기서, SPAD들 중 2개의 뱅크들(banks)이 단일 TD 변환기를 공유하도록 실현된다. 이는 단지 가능한 시스템의 일 예이다.
일 실시예에서, 거리 데이터를 추출하기 위해 히스토그램으로부터 데이터를 처리하기 위한 방법은 하기 단계들을 포함한다:
- 상이한 수신 센서들 사이에서의 타이밍의 차이를 결정하기 위해 시스템을 교정하는 단계들,
- 펄스의 시작을 결정하기 위해 기준 채널을 처리하는 단계들,
- 각각의 채널의 타이밍을 공통 시간으로 조정하기 위해 다중 히스토그램 채널들을 조정하는 단계들,
- 히스토그램을 처리하고 히스토그램에서 하나 또는 다중 객체의 위치를 결정하는 단계들 및
- 데이터를 외부 시스템에 전달하는 단계들.
일 실시예에서, 시스템을 교정하는 단계들은 내부 클럭 또는 외부 수정 클럭에 대한 교정을 수행한다.
일 실시예에서, 각각의 채널의 타이밍을 공통 시간으로 조정하기 위해 다중 히스토그램 채널들을 조정하는 단계들은 히스토그램 빈들(bins)의 크기가 사이즈가 가능한 미세하거나(fine) 히스토그램 빈들의 사이즈가 광 펄스의 폭에 접근하도록 가능한 거칠게(coarse) 구현된다.
일 실시예에서, 히스토그램을 처리하고 및 히스토그램에서 하나 또는 다중 객체의 위치를 결정하는 단계들은
- 단일 객체가 검출되고,
- 다중 객체들이 검출되고,
- 객체들의 특성들이 보고되고 및
- 고정된 객체가 거부되거나 차감되는(예컨대 커버 글라스) 단계들 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 데이터를 외부 시스템에 전달하는 단계들은 통신 유닛 또는 인터페이스 회로가 인터럽트 구동되거나 또는 폴링되거나 타이밍되도록 실현된다.
일 실시예에서, 시스템을 제어하기 위한 방법은 단계들, 즉,
- 파워-업(power-up)시 시스템을 초기화하기 위한 단계들,
- 획득을 시작하기 위한 단계들,
- 획득의 타이밍을 설정하기 위한 단계들,
- 획득의 길이를 결정하기 위한 단계들,
- 획득을 주기적으로 반복하기 위한 단계들 및
- SPAD들의 임의의 조합을 인에이블/디스에이블 하기 위한 단계들 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예들의 특징들의 다음 설명은 반도체 본체, 비행 시간 센서 및 비행 시간 측정 용 방법의 양태들을 더 예시하고 설명할 수 있다. 동일한 구조 및 동일한 효과 각각을 갖는 디바이스들 및 회로 부분들은 동일한 기준 심볼들로 출현된다. 디바이스들 또는 회로 부분들이 상이한 도면에서 그들의 기능에 관련하여 서로 대응하는 한, 그 설명은 다음 도면들 각각에 대해 반복되지 않는다.
도 1a 및 1b는 비행 시간 센서의 예시적인 구현을 도시한다.
도 2는 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현을 도시한다.
도 3은 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현의 상세들을 도시한다.
도 4는 단일 객체의 측정 프로세스의 개략적 예를 도시한다.
도 5는 단일 객체의 측정 프로세스의 개략적인 히스토그램을 도시한다.
도 6a는 2개의 객체들의 측정 프로세스의 개략적인 예이다.
도 6b는 2개의 객체들의 측정 프로세스의 개략적인 히스토그램을 도시한다.
도 7은 4개의 영역들을 갖는 이미지의 예를 도시한다
도 8a는 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현을 도시한다.
도 8b는 비행 시간 센서의 예시적인 구현을 도시한다.
도 2는 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현을 도시한다.
도 3은 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현의 상세들을 도시한다.
도 4는 단일 객체의 측정 프로세스의 개략적 예를 도시한다.
도 5는 단일 객체의 측정 프로세스의 개략적인 히스토그램을 도시한다.
도 6a는 2개의 객체들의 측정 프로세스의 개략적인 예이다.
도 6b는 2개의 객체들의 측정 프로세스의 개략적인 히스토그램을 도시한다.
도 7은 4개의 영역들을 갖는 이미지의 예를 도시한다
도 8a는 비행 시간 센서의 반도체 본체의 예시적인 구현을 도시한다.
도 8b는 비행 시간 센서의 예시적인 구현을 도시한다.
도 1a는 TOF 센서로 약칭되는 비행 시간 센서(SE)의 예시적인 구현을 도시한다. TOF 센서(SE)는 광원(LS)을 포함한다. 광원(LS)은 광학 에미터로 명명될 수 있다. 광원(LS)은 VCSEL 또는 VECSEL과 같은 레이저 다이오드이다. 이들 타입들의 레이저들은 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 적외선 부분에서 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
TOF 센서(SE)는 광원(LS)에 결합되는 반도체 본체(SB)를 포함한다. 반도체 본체(SB)는 또한 반도체 다이 또는 칩 또는 모놀리식 집적 회로로 명명될 수 있다. 반도체 본체(SB)는 단일 검출기 다이로서, 예를 들어 CMOS 프로세스에 의해 제조되는 단일 반도체 집적 회로로서 구현된다. 반도체 본체(SB)는 측정 블록(MEB) 및 평가 유닛(EV)을 포함한다. 평가 유닛(EV)은 처리 회로 또는 데이터 처리 회로로서 구현될 수 있다. 평가 유닛(EV)은 측정 블록(MEB)에 결합된다. 평가 유닛(EV)은 외부 회로로부터 데이터를 입력하고 데이터를 외부 회로에 출력하도록 구성된다.
더욱이, 반도체 본체(SB)는 광원(LS)에 결합되는 출력을 갖는 드라이버(DRV)를 포함한다. 추가적으로, 반도체 본체(SB)는 드라이버(DRV), 측정 블록(MEB) 및 평가 유닛(EV)에 결합되는 제어 유닛(CU)을 포함한다. 제어 유닛(CU)은 광원(LS)을 구동시키기 위해 제어 신호(SC)를 드라이버(DRV)에 제공한다. 대안적으로, 제어 유닛(CU) 및 평가 유닛(EV)은 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머신과 같은 회로에 결합될 수 있다.
반도체 본체(SB)는 적어도 2개의 검출기들, 즉 제1 검출기(D1) 및 기준 검출기(RD)를 포함한다. 각각의 검출기(RD, D1)는 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 포함한다. 각각의 검출기(RD, D1)는 애벌런치 다이오드 또는 애벌런치 다이오드 어레이를 포함할 수 있다. 애벌런치 다이오드 또는 애벌런치 다이오드들은 SPAD로 약칭되는 단일 광자 애벌런치 다이오드들로서 실현된다.
반도체 본체(SB)는 TD 변환기 장치로 약칭되는 시간-디지털 변환기 장치(CA)를 포함한다. 제1 검출기(D1)의 출력은 TD 변환기 장치(CA)에 결합된다. 또한, 기준 검출기(RD)의 출력은 TD 변환기 장치(CA)에 결합된다. 반도체 본체(SB)는 TD 변환기 장치(CA) 및 평가 유닛(EV)에 결합되는 메모리(ME)를 더 포함한다. 메모리(ME)는 히스토그램 메모리로 실현될 수 있다.
따라서, 측정 블록(MEB)은 제1 검출기(D1), 기준 검출기(RD), TD 변환기 장치(CA) 및 메모리(ME)를 포함한다.
신호 처리 및 비행 시간 계산은 제1 검출기(D1) 및 기준 검출기(RD)를 포함하는 동일한 반도체 본체(SB) 상에서 수행된다. 구성요소들은 제1 검출기(D1) 및 기준 검출기(RD)를 포함하는 동일한 반도체 본체(SB) 상에 이루어지는 집적 회로(IC)로 함께 통합된다.
제1 검출기(D1) 및 기준 검출기(RD)는 반도체 본체(SB)로 통합된다. 제1 검출기(D1) 및 기준 검출기(RD)는 광학적으로 및 공간적으로 분리된다. 검출기들(D1, RD)은 단일 SPAD들 또는 SPAD 어레이들로서 구현될 수 있다. 기준 검출기(RD)는 광학 기준 신호의 측정을 위해 구성되고 전기 기준 신호(SR)를 생성한다. 제1 검출기(D1)는 광학 측정 신호의 측정을 위해 구성되고 전기 측정 신호(SM)를 생성한다.
TOF 센서(SE)는 제1 및 제2 옵틱스(L1, L2)를 포함한다. 제1 옵틱스(L1)는 제1 렌즈를 포함한다. 제2 옵틱스(L2)는 제2 렌즈를 포함한다. 렌즈들은 구형 또는 원통형 형상과 같은 광학 렌즈를 갖는다. 렌즈들은 오목 및/또는 볼록 렌즈들(또는 그 조합)의 역할을 할 수 있고 방출된 또는 반사된 광을 타겟(TG) 및/또는 제1 검출기(D1) 상에 집속할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 및/또는 제2 렌즈는 검출기 사이트에 이미지를 생성하기 위해 광원(LS) 및/또는 검출기(D1), 및 추가 검출기에 대해 정렬될 수 있다.
대안적으로, 제1 렌즈 및/또는 제2 렌즈는 생략될 수 있다. TOF 센서(SE)는 제1 옵틱스(L1)가 없을 수 있다. TOF 센서(SE)는 제2 옵틱스(L2)가 없을 수 있다.
동작에서, 광원(LS)은 IR 또는 UV/Vis에서 방출 파장 또는 방출 스펙트럼을 갖는 광을 방출한다. 유리하게는, 적외선 방출은 인간의 시야에 보이지 않는다. 광원(LS)의 방출은 전형적으로 변조되며, 예를 들어 방출은 연속파, 예컨대 사인파 또는 구형파에 의해 펄스화되거나 변조된다. 예를 들어, 펄스들은 kHz 또는 MHz 범위의 주파수를 가질 수 있다. 실제 변조 주파수는 예를 들어, TOF 센서(SE)가 근접 또는 자동초점 응용들에 대해 사용되는지 여부에 의존하고 비행 시간의 범위를 결정한다.
광원(LS)은 방출된 광의 적어도 일 부분(fraction)이 제1 옵틱스(L1)를 통해 TOF 센서(SE)를 떠나도록 위치된다. 실제로, 방출된 광의 대부분은 제1 옵틱스(L1)를 통해 TOF 센서(SE)를 떠날 수 있다. 광의 이 부분(표시된 측정 부분)은 적어도 부분적으로, 외부 객체 또는 타겟(TG)에 의해 결국 반사된다. 제1 검출기(D1)는 반사광이 제2 옵틱스(L2)를 경유해서 TOF 센서(SE)로 들어가고, 결과적으로, 제1 검출기(D1)에 의해 검출될 수 있도록 TOF 센서(SE)에 위치된다. 제1 검출기(D1)는 검출된 광에 응답하여 측정 신호(SM)를 생성한다. 광원(LS)을 타겟(TG)을 경유해서 제1 검출기(D1)와 연결하는 광학 경로는 측정 경로(P1)를 설정하고 측정 경로(P1)를 따라 횡단하는 광은 광의 측정 빔을 형성한다. 도 1a에 표시된 바와 같이, 외부 타겟(TG)은 TOF 센서(SE)의 외부에 위치된다.
선택적으로, TOF 센서(SE)는 제2 옵틱스(L2)와 제1 검출기(D1) 사이에 광학 필터(OF)를 포함한다. 배경 광(BL)은 TOF 센서(SE)로 지향된다. 광학 필터(OF)는 가능한 배경 광(BL)의 적어도 일부를 흡수하도록 구성된다. 광학 필터(OF)는 예를 들어 대부분의 배경 광(BL)을 흡수할 수 있고, 따라서 주변 광 필터의 역할을 할 수 있다.
더욱이, 기준 경로(P3)가 설정되고 임의의 외부 타겟을 통한 실행 없이 광원(LS)을 기준 검출기(RD)와 광학적으로 연결한다. 예를 들어, 기준 경로(P3)는 TOF 센서(SE) 내부에 남아 있다. 비행 시간 측정들의 경우, 광의 기준 부분은 기준 경로(P3)를 따라 횡단하고 광의 기준 빔을 형성한다. 기준 빔의 광은 기준 검출기(RD)에 의해 적어도 부분적으로 검출되며 이는 차례로, 검출된 광에 기초하여 기준 신호(SR)를 생성한다. 기준 빔의 광은 TOF 센서(SE) 내의 내부 반사에 의해 생성된다.
측정 신호(SM)는 측정 경로(P1)의 비행 시간 특성의 측정이고, TOF 센서(SE)와 타겟(TG) 사이의 거리(D)에 대한 정보로 전환될 수 있다.
전형적으로, 광원(LS)은 전기적으로 연결되지만 반도체 본체(SB)로 통합되지 않을 수 있는 외부 구성요소를 구성한다. 이 예에서, 드라이버(DRV)는 반도체 본체(SB)로 통합되고 광원(LS)은 TOF 센서(SE)의 미도시 캐리어(carrier) 상에 배열되는 VCSEL 레이저 다이오드이다. 광원(LS)은 TOF 센서(SE)의 패키지 내에 있다.
드라이버(DRV)는 제어 신호(SC)에 따라 광원(LS)을 구동한다. 차례로, 광원(LS)은 제어 신호(SC)의 각각의 트리거 펄스들에 응답하여 전자기 방사선의 감지 펄스들의 트레인(train)을 방출한다. 전형적으로, 광원(LS)은 제어 신호(SC)에서 각각의 트리거 펄스에 대해 하나의 송신 펄스를 방출한다. 전자기 방사선은 스펙트럼의 가시, IR 또는 UV 부분으로부터의 파장을 갖는다.
송신 펄스들은 제1 옵틱스(L1)를 통해 안내되고 이후에 방출된 펄스들(EP)로서 표시되는 측정 경로(P1)를 따라 횡단한다. 타겟(TG)은 방출된 펄스들(EP)에 대한 응답으로서 반사된 펄스들(RP)을 방출한다. 결국, 반사된 펄스들(RP)은 제1 검출기(D1)에 의해 검출된다. TOF 센서(SE) 내의 반사들을 통해, 송신 펄스의 일부는 시작 펄스(SP)로서 기준 검출기(RD)로부터 결합되고 이에 지향될 수 있어서, 송신 펄스 각각의 방출된 펄스(EP)의 방출의 순시치(time instant)를 광학적으로 표시한다. 시작 펄스(SP)의 검출 시, 기준 검출기(RD)는 방출 펄스와 수신 펄스 사이의 시간 주기(time period)(Td)의 측정을 시작하기 위해 시작 신호(ST)를 TD 변환기 장치(CA)에 제공한다. 결과적으로, 제1 검출기(D1)는 수신 펄스의 검출 후에 정지 신호(SO)를 TD 변환기 장치(CA)에 제공한다. TD 변환기 장치(CA)는 송신 펄스와 수신 펄스 사이의 시간 주기(Td)를 나타내는 각각의 차이 값을 결정한다.
시작 및 정지 신호들(ST, SO)의 사용은 상기 시간 주기(Td)를 결정하기 위해 가능한 수개의 옵션들 중 단지 하나라는 점이 숙련된 독자에 대해 명백해야 한다. 예를 들어, 시작은 예를 들어, 제어 신호(SC)의 각각의 트리거 펄스에 의해 트리거될 수 있을 것이다.
TD 변환기 장치(CA)는 값들을 제1 히스토그램으로 축적하기 위해 시간 주기(Td)를 나타내는 이전에 결정된 차이 값들을 메모리(ME)에 제공한다. 평가 유닛(EV)은 제1 히스토그램의 평가에 기초하여 비행 시간을 나타내는 출력 신호(OS)를 생성하도록 구성된다. 제어 유닛(CU)은 트리거 펄스들의 시퀀스를 갖는 제어 신호(SC)를 생성하도록 구성된다. 이 트리거 펄스들의 시퀀스는 제1 트리거 펄스 및 복수의 후속 트리거 펄스들을 포함한다.
구성요소들을 단일 반도체 본체(SB)로 통합하는 것은 SOC로 약칭되는 시스템 온 칩(system-on-a-chip)을 실현하고 상이한 반도체 본체들 상에 다양한 구성요소들을 사용하는 것보다 비행 시간 시스템의 구현을 훨씬 더 단순하고 더 저렴하게 만든다. 유리하게, TOF 센서(SE)는 깊이-맵 기반 구현과 함께 고도의 통합을 구현한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, TOF 센서(SE)는 VCSEL일 수도 있는 광원(LS), 제1 검출기(D1)(또한 광자 센서로 지칭됨), 광을 타겟(TG) 상으로 집속하고/하거나 타겟(TG)으로부터 수신되는 광을 제1 검출기(D1) 상으로 집속하는 선택적 옵틱스(L1, L2), 및 수신되는 광을 송신되는 광과 동일한 대역폭에 제한하는 필터(OF)를 포함한다. 도 1a에서, 시스템, 모듈 또는 광학 센서 장치로서 지칭될 수 있는 TOF 센서(SE)의 블록도가 도시된다. TOF 센서(SE)는 TOF 측정들로서 약칭되는 비행 시간 측정들을 달성하도록 구성된다. 그러한 TOF 센서(SE)의 일 예는 TD 변환기 및 히스토그램 메모리와 결합되는 SPAD 기반 시스템/장치(arrangement)/모듈일 수도 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 장치의 예를 도시한다. 모바일 통신의 디바이스(DV)는 TOF 센서(SE)를 포함한다. TOF 측정의 타겟(TG)은 예를 들어 사람일 수 있다. 광은 펄스 왕복을 수행한다. 비행시간(time-of-fight; TOF) 측정들의 방법은 방사선이 거리(D)에 걸쳐 이동하는 데 얼마나 오래 걸리는지를 측정하는 것이다. 시간 주기(Td)가 측정되면, 거리(D)는 광의 속도(c)를 아는 것에 의해 쉽게 추론될 수 있다. 다음 방정식이 사용될 수 있으며:
여기서, D는 타겟(TG)과 TOF 센서(SE) 사이의 거리이고, Td는 측정된 시간 주기이고 c는 광의 속도(대략 0.3 m/nsec)이다. 평가 유닛(EV)은 히스토그램을 사용하여 측정된 시간 주기(Td)를 결정한다. 히스토그램은 깊이 맵(depth map)을 구현한다.
도 2는 위에 도시된 반도체 본체의 추가 개발인 반도체 본체(SB)의 예를 도시한다. 반도체 본체(SB)는 기준 서브시스템(RS)을 포함한다. 기준 서브시스템(RS)은 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 갖는 기준 검출기(RD)를 포함한다. 기준 서브시스템(RS)은 기준 TD 변환기로 약칭되는 기준 시간-디지털 컨트롤러(RC)를 포함할 수 있다. 기준 서브시스템(RS)은 기준 히스토그램 메모리로 지칭될 수 있는 기준 메모리(RM)를 포함할 수 있다.
더욱이, 반도체 본체(SB)는 검출기, TD 변환기 및 메모리를 포함하는 적어도 하나의 서브시스템을 포함한다. 검출기는 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 포함한다. 반도체 본체(SB)의 제1 서브시스템(SU1)은 제1 검출기(D1), 제1 TD 변환기(C1) 및 제1 메모리(M1)를 포함한다. 제1 메모리(M1)는 제1 히스토그램 메모리로 지칭될 수 있다. 제1 메모리(M1)는 메모리(ME)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 반도체 본체(SB)는 제2 검출기(D2), 제2 TD 변환기(C2) 및 제2 히스토그램 메모리로 지칭될 수 있는 제2 메모리(M2)를 갖는 제2 서브시스템(SU2)을 포함한다. 추가적으로, 반도체 본체(SB)는 제3 및 제4 검출기(D3, D4), 제3 및 제4 TD 변환기(C3, C4) 및 히스토그램 메모리로 지칭될 수 있는 제3 및 제4 메모리(M3, M4)를 갖는 제3 및 제4 서브시스템(SU3, SU4)을 포함한다.
TD 변환기 장치(CA)는 제1 내지 제4 TD 변환기(C1 내지 C4)를 포함한다. TD 변환기 장치(CA)는 기준 TD 변환기(RC)를 포함할 수 있다. 메모리(ME)는 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4)를 포함할 수 있다.
추가적으로, 반도체 본체(SB)는 그것의 출력 측 상에서 기준 서브시스템(RS) 및 제1 내지 제4 서브시스템(SU1 내지 SU4)에 결합되는 전하 펌프(CP)를 포함한다. 반도체 본체(SB)는 평가 유닛(EV)을 포함한다. 더욱이, 반도체 본체(SB)는 메모리(ME)를 포함한다. 평가 유닛(EV)은 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머신으로 실현될 수 있다. 더욱이, 평가 유닛(EV)은 메모리(ME)를 포함할 수 있다. 메모리(ME)는 쇼트(shorted) RAM으로 약칭되는 랜덤 액세스 메모리 및/또는 ROM으로 약칭되는 판독 전용 메모리 및/또는 EEPROM으로 약칭되는 전기적으로 소거가능한 판독 전용 메모리로서 실현될 수 있다. 추가적으로, 반도체 본체(SB)는 클럭 유닛(CLU)을 포함한다. 클럭 유닛(CLU)은 오실레이터(OSC) 및/또는 위상 동기 루프(PLL)를 포함한다,
도 1a에 도시된 제어 유닛(CU)은 적어도 하나의 저 드롭아웃 레귤레이터(low dropout regulator) 및/또는 기준 전압 회로와 같은 기준 회로를 포함하는 아날로그 회로(CAA)를 사용하여 구현된다. 아날로그 회로(CAA)는 드라이버(DRV)에 연결된다.
추가적으로, 반도체 본체(SB)는 통신 유닛(IF)을 포함한다. 통신 유닛(IF)은 인터페이스로서, 예를 들어 I/O 회로, I2C-인터페이스로서 또는 I2C 범용 인터페이스(I2C GPIO)로서 실현될 수 있다. 더욱이, 반도체 본체(SB)는 파워 온 리셋 회로(POC)를 포함한다. 반도체 본체(SB)는 블록들, 유닛들 및 회로들(DRV, CA, CLU, PLL, OSC, EV, IF, RS 및 SU1 내지 SU4)을 서로 결합시키는 버스 시스템(BS)을 포함할 수 있다.
기준 검출기(RD)의 애벌런치 다이오드는 광학 기준 신호를 수신한다. 기준 서브시스템(RS)은 기준 히스토그램의 형태로 저장되는 데이터를 제공한다. 기준 히스토그램은 기준 메모리(RM)에 저장된다. 기준 메모리(RM)는 메모리(ME)로부터 분리된다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 기준 히스토그램을 저장하기 위한 기준 메모리(RM)는 메모리(ME)의 영역일 수 있다.
제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)의 애벌런치 다이오드들은 광학 측정 신호를 수신한다. 대응하여, 제1 내지 제4 서브시스템(SU1 내지 SU4)의 TD 변환기(C1 내지 C4)는 제1 내지 제4 히스토그램에 저장되는 데이터를 제공한다. 제1 내지 제4 히스토그램은 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4)에 저장된다. 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4)는 메모리(ME)로부터 분리된다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4)는 메모리(ME)에 의해 구현될 수 있다. 평가 유닛(EV)은 제1 내지 제4 히스토그램 및 기준 히스토그램을 메모리(ME)에 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 본체(SB)는 수개의 구성요소들을 포함한다. 기준의 간략화를 위해, 3개의 구성요소들이 S-T-H 서브시스템 또는 블록으로서 언급될 것이다. S-T-H 서브시스템은 외부 반사 광을 검출하는 단일 광자 애벌런치 포토다이오드(single photon avalanche photodiode; SPAD), 각각의 광자의 도착 시간을 캡처하는 TD 변환기 및 각각의 광자의 도착 시간을 기록하는 히스토그램을 포함한다. 다른 구성요소들은 VCSEL 좁은 펄스들을 구동하기 위해 사용되는 드라이버(DRV), SPAD 어레이들에 대해 고전압을 제공하도록 구성되는 전하 펌프(CP), 디바이스에 전력 제어를 제공하기 위해 사용되는 저 드롭아웃 레귤레이터들(쇼트 LDO들), 다양한 블록들에 대해 클럭킹을 제공하는 오실레이터(OSC), 고속 클럭킹을 제공하는 위상 동기 루프(PLL), 연관된 RAM 및 ROM을 갖는 마이크로프로세서로서 구현될 수 있는 평가 유닛(EV) 및 통신을 외부 구성요소들에 제공하는 통신 유닛(IF)을 포함한다.
수개의 S-T-H 서브시스템들은 다중 존들(multiple zones)을 제공하도록 구현될 수 있다. 이는 도 7에 도시된 바와 같은 이미지의 4개의 상이한 영역들로부터의 광자들의 검출을 제공할 수 있다. 게다가, 기준 S-T-H 서브시스템(RS)은 VCSEL 펄스가 시작한 정확한 시간을 기록하기 위해 VCSEL 출력에 인접하여 제공될 수 있다. 이는 차례로, 시간에 걸쳐 온도 또는 열화를 갖는 VCSEL 펄스 변동을 보상하기 위해 사용될 수 있다.
프로그래밍가능 마이크로프로세서 시스템과 함께 다중 SPAD/TDC/히스토그램 서브시스템들(SU1 내지 SU4)의 구현은 상이한 응용에 대한 TOF 센서(SE)의 구성 및 적응을 허용한다.
설명된 방법은 다중 객체들(TG)에 대한 거리를 나타내기 위해 히스토그램을 사용하며, 이는 시야 내에 보이는 객체들의 깊이 맵들(depth maps)로서 보여질 수 있다. TOF 센서(SE)는 다중 객체들(TG)이 존재하는 다양한 조건들에서 거리들을 측정시 정확할 수 있다. 하나의 그러한 예는 커버-글래스를 갖는 시스템에 있으며, 여기서, 커버-글래스는 환경적 오염물질들에 노출될 수 있다.
도 3은 위에 도시된 예들의 추가 개발인 반도체 본체(SB)의 상세들을 도시한다. 제1 검출기(D1)는 애벌런치 다이오드(AD)에 연결되는 퀀칭 회로(QC)를 포함한다. 전하 펌프(CP)는 애벌런치 다이오드(AD)에 결합된다. 제1 TD 변환기(C1)는 지연 라인(DL) 및 지연 라인(DL)의 출력을 지연 라인(DL)의 입력에 결합시키는 논리 게이트(LG)를 포함한다. 지연 라인(DL)은 직렬로 연결되는 복수의 반전 요소들(inverting elements)을 포함한다. 시작 신호(ST)는 논리 게이트(LG)의 추가 입력에 제공된다. 예를 들어, 논리 게이트(LG)는 NAND 게이트로서 구현될 수 있다. 따라서, 지연 라인(DL) 및 논리 게이트(LG)의 조합은 링 오실레이터를 실현한다. 링 오실레이터는 도 3의 우측에 링으로 표시된다. 지연 라인(DL)의 출력은 제1 TD 변환기(C1)의 카운터(CO)에 연결된다. 따라서, 일련의 반전 요소들 중 마지막 반전 요소는 카운터(CO)에 연결될 수 있다. 지연 라인(DL)의 추가 출력들 및 카운터(CO)의 출력들은 제1 TD 변환기(C1)의 래치(LA)의 입력들에 연결된다. 래치(LA)는 저장 요소로서 실현될 수 있다. 애벌런치 다이오드(AD)의 출력은 펄스 생성기(ACI)를 통해 래치(LA)의 트리거 입력에 결합된다. 링 오실레이터는 지연 라인(DL) 및 논리 게이트(LG)를 포함한다.
더욱이, 제1 TD 변환기(C1)는 그것의 입력 상에서 래치(LA)에 연결되는 디코더(DEC)를 포함한다. 디코더(DEC)는 제1 서브시스템(SU1)의 제1 검출기(D1)에 대응하는 제1 히스토그램을 저장하는 메모리 영역을 의미하는 제1 메모리(M1)에 연결된다. 제1 메모리(M1)는 제1 메모리(M1)의 출력을 제1 메모리(M1)의 입력에 결합시키는 증분 유닛(incrementing unit; INU)에 연결된다. 래치(LA), 디코더(DEC) 및 증분 유닛(INU)은 전송 회로(CF)의 부분들이다.
시작 신호(ST)는 논리 게이트(LG)에 제공된다. 시작 신호(ST) 후, 링 오실레이터는 애벌런치 다이오드(AD)가 광자에 의해 트리거될 때까지 동작한다. 광자는 광학 필터(OF)로부터 수신되는 광의 부분이다. 애벌런치 다이오드(AD)는 펄스 생성기(ACI)를 통해 래치(LA)의 트리거 입력에 제공되는 정지 신호(SO)를 생성한다. 지연 라인(DL) 및 카운터(CO)의 카운터 값의 상태는 정지 신호(SO)의 도착 시간에 래치(LA)에 저장된다. 따라서, 복수의 반전 요소들 및 카운터 값에 의해 제공되는 논리 상태들은 래치(LA)에 저장된다. 래치(LA)에 저장되는 정보는 어드레스가 제1 메모리(M1)에 저장되도록 디코딩된다. 디코더(DEC)에 의해 디코딩된 어드레스에서 제1 메모리(M1)에 저장되는 데이터는 1씩 증분되고 제1 메모리(M1)에 다시 저장된다. 제1 메모리(M1)의 출력은 데이터 처리를 위해 평가 유닛(EV)에 연결된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 SPAD 서브시스템(SU1)은 2개의 중요한 요소들을 포함한다: 광자가 검출된 후 빠른 회복을 허용하는 퀀칭 회로(QC) 및 정사각형 펄스를 제1 TD 변환기(C1)에 제공하는 펄스 생성기(ACI). 제1 TD 변환기(C1)는 각각의 광자의 도착 시간을 제공하도록 디코딩되는 래치(LA) 및 카운터(CO) 전에 인에이블 신호를 갖는 링 오실레이터를 포함한다. 제1 히스토그램은 제1 메모리(M1)에서 실현되며, 여기서, 도착 시간은 어드레스이고 데이터는 예를 들어 매우 작지만 특정 시간일 수 있는 미리 결정된 측정 시간 동안 광자가 도달한 횟수이다.
수개의 애벌런치 다이오드들(AD)은 단일 TD 변환기에 연결될 수 있다. 이들 애벌런치 다이오드들(AD) 각각은 타겟(TA)에 대한 거리(D)에 따라 감도의 조정을 허용하도록 인에이블/디스에이블될 수 있다. 따라서, 제1 검출기(D1)는 애벌런치 다이오드 어레이를 포함할 수 있다. 그러한 어레이의 애벌런치 다이오드들의 출력 신호들은 정지 신호(SO)를 생성하기 위해 결합된다. 조합은 OR 조합에 의해 실현될 수 있다.
다른 검출기들 예컨대 제2 내지 제4 검출기(D2 내지 D4) 및, 선택적으로 또한 기준 검출기(RD)는 도 3에 도시된 제1 검출기(D1)와 같이 실현될 수 있다.
예를 들어, 다른 TD 변환기들 예컨대 제2 내지 제4 TD 변환기(C2 내지 C4) 및, 선택적으로 또한 기준 변환기(RC)는 도 3에 도시된 제1 TD 변환기(C1)와 같이 실현될 수 있다.
도 4는 단일 객체(TG)의 측정 프로세스의 개략적인 예를 도시한다. 도 4에서, TOF 센서(SE)의 타이밍이 도시된다. 타이밍 다이어그램은 시간(t)의 함수로서 상부 라인의 또한 나가는 광 펄스들로 명명된 방출 펄스들(EP) 및 하부 라인의 반사 펄스들(RP)을 도시한다. 도 4에서, 반복율을 갖는 일련의 5개의 방출 펄스들(EP1 내지 EP5), 객체(TG)로부터 반사되는 연관된 반사 펄스들(RP1 및 RP2), 및 잡음 또는 배경 광(BL)의 광자들로부터 비롯되는 추가 반사 펄스들(RP3, RP4)이 도시된다. 더욱이, 모든 간격들이 펄스에서 야기하는 광자를 수신할 수 있는 것은 아니라는 것이 명백하다.
도 5는 단일 객체 또는 타겟(TG)의 측정 프로세스에 의해 생성되는 것과 같은 개략적인 히스토그램을 도시한다. TOF 센서(SE)에서, VCSEL 펄스들은 여러 번, 예를 들어 가능한 수 백만 펄스들로 반복된다. 수신되는 각각의 광자의 도착 시간은 그 다음, 측정되고 히스토그램에 저장된다. 히스토그램은 타겟 또는 객체(TG)으로부터의 배경 광자들 및 반사된 광자들을 기록한다. 도 1b에 도시된 예의 상황은 도 5의 히스토그램과 유사할 수 있는 히스토그램을 생성할 수 있다. 히스토그램에서, 빈 수(N)의 함수로서의 광자들의 수(NH)가 도시된다. 빈은 또한 버킷으로 명명될 수 있다.
이 예에서, 펄스 폭(TP)은 약 75 mm 또는 약 3 인치의 거리를 나타내는 500 ps일 수 있다. 히스토그램은 약 4.8 m의 최대 거리를 나타내는 64개의 빈들을 갖는다. 객체는 약 1 m에 위치된다. 배경 잡음(주변 광 또는 햇빛)은 일정한 배경 레벨로서 출현할 수 있다.
도 6a는 2개의 객체들 또는 타겟들(TG, TG')의 측정 프로세스의 개략적인 예를 도시한다. 직접 비행 시간은 타겟(TA)으로부터 반사되는 펼스가 TOF 센서(SE)에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정하는 것에 기초한다. 이 기술은 신호 대 잡음비를 개선하기 위해 더 많은 데이터를 수집하도록 다중 주기들에 걸쳐 다중 펄스들을 이용할 수 있다. 이들 주기적 샘플들은 히스토그램으로 수집되고 그 다음, 거리(D)를 결정하기 위해 처리된다. 매우 좁은 펄스는 다중 객체들(TG, TG')의 검출을 허용한다. 도 6a에 의해 예시되는 예에서, 방출된 펄스(EP)는 500 ps의 지속기간(TP)을 가질 수 있고 2개의 시간 주기들(Td, Td')이 측정되어 2개의 거리들(D, D')을 야기한다.
도 6b는 도 6a에 도시된 2개의 객체들의 측정 프로세스의 개략적인 히스토그램을 도시한다. 도 6b에 예시된 바와 같이, TOF 센서(SE)는 객체들(TG, TG')이 일부 거리에 의해 분리되는 한 다중 객체들(TG, TG')을 검출하는 능력을 갖는다.
도 7은 4개의 영역들을 갖는 이미지의 예를 도시한다. 이미지는 이미지 상에 중첩되는 바와 같은 4개의 사분면들(I, II, III, IV)로 세분되는 직사각형(RE)을 포함한다. 제1 서브모듈(SU1)의 제1 검출기(D1)는 제1 사분면(I)으로부터 광자들을 수신한다. 대응하여 제2 내지 제4 서브시스템(SU2 내지 SU4)의 제2 내지 제4 검출기(D2 내지 D4)는 제2 내지 제4 사분면들(II, III, IV)로부터 광자들을 수신한다. 따라서, 제1 내지 제4 서브시스템(SU1 내지 SU4)은 이미지의 제1 내지 제4 사분면(I, II, III, IV)에서 발견될 수 있는 객체들에 대한 정보를 제공한다. 다중 SPAD/TDC/히스토그램은 다양한 방식들로 조직화될 수 있다. 하나의 방식은 정사각형 배향이다. 이는 장면을 이미지로 집속하고 이미지를 다중 사분면들로 분할하기 위해 사용될 수도 있다.
도 8a는 위에 도시된 실시예들의 추가 개발인 반도체 본체(SB)의 예를 도시한다. 제1 내지 제4 서브시스템(SU1 내지 SU4)의 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 정규적인 방식으로, 예를 들어 어레이로 실현된다. 어레이는 2 x 2 어레이 일 수 있다. 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 직사각형(R) 또는 정사각형의 4개의 코너들 상에 위치될 수 있다. 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 제1 내지 제4 히스토그램을 저장하기 위한 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4)에 연결되는 제1 내지 제4 TD 변환기(C1 내지 C4)에 연결된다. 기준 검출기(RD)는 기준 히스토그램을 저장하기 위한 기준 메모리(RM)에 연결되는 기준 TD 변환기(RC)에 연결된다. 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 도 7에 도시된 4개의 사분면들로부터 광자들을 검출하도록 구성된다. 메모리(ME)는 제1 내지 제4 메모리(M1 내지 M4) 및 기준 메모리(RM)를 포함할 수 있다.
대안적으로, 반도체 본체(SB)는 추가 검출기들을 포함한다. 검출기들은 예를 들어 3 x 3 어레이 또는 4 x 4 어레이 또는 더 큰 또는 추가 어레이들과 같은 2 x 2 어레이 이외의 다른 어레이들을 형성할 수 있다.
추가적으로 그러나 도시되지 않은, 반도체 본체(SB)는 드라이버(DRV), 평가 유닛(EV) 그리고 도 1a 또는 도2에 도시된 바와 같은 추가 유닛들 및 회로들을 포함한다. 도 8a는 반도체 본체(SB)의 평면도이다.
제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 및 기준 검출기(RD)는 애벌런치 다이오드 또는 하나보다 많은 애벌런치 다이오드를 포함한다. 검출기가 하나보다 많은 애벌런치 다이오드를 포함하는 경우, 상기 검출기의 애벌런치 다이오드들은 어레이와 같은 정기적인 방식으로 배열될 수 있다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 직선 상으로 배열된다. 따라서, TOF 센서(SE)는 이미지에서 직선 상으로 배열되는 4개의 영역들에 의해 생성되는 4개의 히스토그램들을 결정한다.
도 8b는 위에 도시된 예들의 추가 개발인 TOF 센서(SE)의 예시적인 구현을 도시한다. 도 8b에서, 반도체 본체(SB) 및 광원(LS)을 포함하는 TOF 센서(SE)의 단면이 도시된다. 반도체 본체(SB) 및 광원(LS)은 캐리어(CR) 상에 배열된다. 광원(LS)은 VCSEL로서 실현된다. 광원(LS)은 TOF 센서(SE)의 내부 표면으로부터 다시 반사되고 기준 서브시스템(RS)의 기준 검출기(RD)에 의해 수신되는 광을 생성한다. 추가적으로, 광은 커버(CV)를 통해 방출되고 도시되지 않은 객체(TA)에 의해 수신될 수 있다. 객체(TA)에 의해 방출되는 광은 제1 내지 제4 서브시스템의 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)에 의해 커버(CV)에서 렌즈를 포함하는 제2 옵틱스(L2)를 통해 수신될 수 있다. 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 제2 옵틱스(L1)에 의해 상이한 사분면들로부터 광을 수신한다. 예를 들어, 옵틱스는 예를 들어 옵틱스의 초점 평면에 검출기들을 정렬시킴으로써, 4개의 검출기들(D1 내지 D4)에서 이미지를 생성하도록 사용될 수 있다. 다시 말해, 검출기들은 이미징 기능을 갖는 한 세트의 렌즈들 또는 단일 렌즈인 옵틱스 뒤에 위치된다.
TOF 센서(SE)는 차광 재료(BM)를 포함한다. 차광 재료(BM)는 개구부를 포함한다. 광원(LS)은 개구부를 통해 광을 방출한다. 제1 옵틱스(L1) 및/또는 차광 재료(BM)는 개구부를 형성할 수 있다.
차광 재료(BM)는 추가 개구부를 포함한다. 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 추가 개구부를 통해 광을 수신한다. 제1 옵틱스(L1) 및/또는 차광 재료(BM)는 추가 개구부를 형성할 수 있다.
차광 재료(BM)는 기준 검출기(RD)와 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 사이에 배리어를 형성한다. 따라서, 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 광원(LS)으로부터 광을 직접 수신하지 않는다.
도 2 및 도 8a에 도시된 바와 같이, TOF 센서(SE)의 반도체 본체(SB)는 4개의 서브시스템들, 즉 제1 내지 제4 서브시스템(SU1 내지 SU4)을 포함한다. 대안적으로, TOF 센서(SE)의 서브시스템들의 수는 1개, 2개, 3개 또는 4개보다 많을 수 있다. 따라서, TD 변환기 장치(CA)는 적어도 하나의 TD 변환기, 적어도 2개의 TD 변환기들, 적어도 3개의 TD 변환기들 또는 적어도 4개의 TD 변환기들을 포함한다.
예를 들어 도 2 및 도 8a에 도시된 바와 같이, TOF 센서(SE)의 반도체 본체(SB)는 기준 검출기(RD) 및 기준 TD 변환기(RC)를 갖는 기준 서브시스템(RS)을 포함한다.
대안적으로, 도 1a에 도시된 바와 같이, TOF 센서(SE)의 반도체 본체(SB)는 기준 TD 변환기(RC)가 없다. 기준 검출기(RD)의 신호는 제1 내지 제4 TD 변환기(C1 내지 C4)의 시작 신호(ST)를 생성하기 위해 사용된다. 따라서, 도 2 및 도 8a에 도시된 기준 TD 변환기(RC) 및 기준 메모리(RM)는 생략될 수 있다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 광원(LS)은 반도체 본체(SB)의 상단 상에 직접 부착된다.
참조 부호들
ACI 펄스 생성기
AD 애벌런치 다이오드
BL 배경 광
BM 차광 재료
BS 버스 시스템
CA 시간-디지털 변환기 장치
CAA 아날로그 회로
CF 전송 회로
CO 카운터
CP 전하 펌프
CLU 클럭 유닛
CR 캐리어
CU 제어 유닛
CV 커버
C1 내지 C4 시간-디지털 변환기
D, D' 거리
DEC 디코더
DL 지연 라인
DRV 드라이버
DV 모바일 통신의 디바이스
D1 내지 D4 검출기
EP 방출된 펄스
EV 평가 유닛
IF 통신 유닛
INU 증분 유닛
LA 래치
LG 논리 게이트
LS 광원
L1 제1 옵틱스
L2 제2 옵틱스
ME 메모리
MEB 측정 블록
M1 내지 M4 메모리
N 빈 수
NH 광자들의 수
OF 광학 필터
OS 출력 신호
OSC 오실레이터
PLL 위상 동기 루프
POC 파워 온 리셋 회로
P1 측정 경로
P3 기준 경로
QC 퀀칭 회로
R, RE 직사각형
RC 기준 시간-디지털 변환기
RD 기준 검출기
RM 기준 메모리
RP 반사된 펄스
RS 기준 서브시스템
SB 반도체 본체
SC 제어 신호
SE 비행 시간 센서
SM 측정 신호
SO 정지 신호
SR 기준 신호
ST 시작 신호
SU1 내지 SU4 서브시스템
t 시간
Td, Td' 측정된 시간 주기
TG, TG' 타겟
TP 지속기간
ACI 펄스 생성기
AD 애벌런치 다이오드
BL 배경 광
BM 차광 재료
BS 버스 시스템
CA 시간-디지털 변환기 장치
CAA 아날로그 회로
CF 전송 회로
CO 카운터
CP 전하 펌프
CLU 클럭 유닛
CR 캐리어
CU 제어 유닛
CV 커버
C1 내지 C4 시간-디지털 변환기
D, D' 거리
DEC 디코더
DL 지연 라인
DRV 드라이버
DV 모바일 통신의 디바이스
D1 내지 D4 검출기
EP 방출된 펄스
EV 평가 유닛
IF 통신 유닛
INU 증분 유닛
LA 래치
LG 논리 게이트
LS 광원
L1 제1 옵틱스
L2 제2 옵틱스
ME 메모리
MEB 측정 블록
M1 내지 M4 메모리
N 빈 수
NH 광자들의 수
OF 광학 필터
OS 출력 신호
OSC 오실레이터
PLL 위상 동기 루프
POC 파워 온 리셋 회로
P1 측정 경로
P3 기준 경로
QC 퀀칭 회로
R, RE 직사각형
RC 기준 시간-디지털 변환기
RD 기준 검출기
RM 기준 메모리
RP 반사된 펄스
RS 기준 서브시스템
SB 반도체 본체
SC 제어 신호
SE 비행 시간 센서
SM 측정 신호
SO 정지 신호
SR 기준 신호
ST 시작 신호
SU1 내지 SU4 서브시스템
t 시간
Td, Td' 측정된 시간 주기
TG, TG' 타겟
TP 지속기간
Claims (15)
- 반도체 본체에 있어서,
- 광원(LS)을 구동하기 위한 드라이버(DRV),
- 정사각형 또는 스트라이프(stripe)로 정렬되는 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4), 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 적어도 하나의 애벌런치 다이오드(AD)를 각각 포함하며,
- 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 포함하며 제로 거리를 나타내는 광자들을 수신하는 기준 검출기(RD),
- 상기 기준 검출기(RD) 및 상기 제1 내지 제4 검출기(D1-D4)의 출력들에 결합되는 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4),
- 상기 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4)에 결합되고 적어도 하나의 히스토그램을 저장하도록 구성되는 메모리(ME, RM, M1 내지 M4), 및
- 상기 드라이버(DRV) 및 상기 메모리(ME, RM, M1 내지 M4)에 결합되는 평가 유닛(EV)을 포함하며,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4), 상기 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4) 및 상기 메모리는 각각 이미지의 4개의 상이한 영역들의 히스토그램들을 생성 및 저장하도록 구성되며,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 각각은 이미지의 상이한 영역들로부터 광을 수신하도록 배열되며,
상기 제1 검출기 및 상기 기준 검출기는 광학적으로 및 공간적으로 분리되는, 반도체 본체. - 제1항에 있어서,
상기 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4)는 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 및 상기 메모리(ME, M1 내지 M4)에 결합되는 제1 내지 제4 시간-디지털 변환기(C1 내지 C4)를 포함하는, 반도체 본체. - 제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 시간-디지털 변환기(C1 내지 C4) 중 적어도 하나는,
- 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)에 결합되는 입력을 갖는 링 오실레이터(DL, LG),
- 상기 링 오실레이터(DL, LG)의 출력에 결합되는 카운터(CO), 및
- 상기 링 오실레이터(DL, LG) 및 상기 카운터(CO)의 현재 상태를 캡처하고, 상기 캡처된 상태를 타임 스탬프로 디코딩하고 데이터를 상기 타임 스탬프의 함수로서 상기 메모리(ME, M1 내지 M4)로 전송하도록 구성되는 전송 회로(CF)를 포함하는, 반도체 본체. - 제1항에 있어서,
상기 드라이버(DRV)는 일련의 펄스들을 생성하도록 구성되며, 각각의 펄스는 1 ns 이하의 지속기간(TP)을 갖는, 반도체 본체. - 제4항에 있어서,
상기 드라이버(DRV)는 상기 지속기간(TP)이 프로그래밍가능 하도록 구성되는, 반도체 본체. - 제1항에 있어서,
- 클럭 유닛(CLU),
- 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)에 결합되는 전하 펌프(CP), 및
- 상기 평가 유닛(EV)에 결합되고 데이터를 외부 디바이스에 전달하도록 구성되는 통신 유닛(IF)을 포함하는, 반도체 본체. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 각각에 대한 제1 내지 제4 서브 시스템을 포함하며,
상기 제1 서브시스템(SU1)은 제1 검출기(D1), 제1 시간-디지털 변환기(C1) 및 제1히스토그램 메모리인 제1 메모리(M1)를 포함하며,
상기 제2 서브시스템(SU2)은 제2 검출기(D2), 제2 시간-디지털 변환기(C2) 및 제2 히스토그램 메모리인 제2 메모리(M2)를 포함하며,
상기 제3 및 제4 서브시스템(SU3,SU4)은 제3 및 제4 검출기(D3, D4), 제3 및 제4 시간-디지털 변환기(C3, C4) 및 히스토그램 메모리인 제3 및 제4 메모리(M3,M4)를 포함하는, 반도체 본체. - 제7항에 있어서,
기준 서브시스템(RS)을 포함하며,
상기 기준 서브시스템(RS)은 적어도 하나의 애벌런치 다이오드를 갖는 상기 기준 검출기(RD), 기준 시간-디지털(TD) 변환기인 기준 시간-디지털 컨트롤러(RC), 및 기준 히스토그램 메모리인 기준 메모리(RM)를 포함하며,
상기 기준 검출기(RD)는 기준 히스토그램을 저장하기 위한 상기 기준 메모리에 연결된 상기 기준 시간-디지털(TD) 변환기에 연결되는, 반도체 본체. - 제1항 또는 제2항에 따른 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 각각이 상이한 사분면으로부터 광을 수신하도록 정렬된 상기 반도체 본체, 광원(LS), 및 렌즈(L1)를 포함하며,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)는 정사각형으로 정렬되는, 비행 시간 센서. - 제9항에 있어서,
상기 광원(LS)은 수직 공동 표면 방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser) 또는 수직 외부 공동 표면 방출 레이저(vertical-external-cavity surface-emitting-laser)로서 실현되는, 비행 시간 센서. - 제9항에 있어서,
상기 광원(LS)은 상기 반도체 본체에 연결되는 추가 반도체 본체에 의해 실현되는, 비행 시간 센서. - 제9항에 있어서,
상기 비행 시간 센서(SE)는 개구부를 포함하는 차광 재료(BM)를 포함하는, 비행 시간 센서. - 제12항에 있어서,
상기 차광 재료(BM)는 상기 기준 검출기(RD)와 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 사이에 배리어(barrier)를 형성하는, 비행 시간 센서. - 반도체 본체의 비행 시간 측정용 방법에 있어서,
- 광원(LS)을 구동시키기 위해 드라이버의 신호를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 애벌런치 다이오드(AD)를 각각 갖고 정사각형 또는 스트라이프(stripe)로 정렬되는 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)에 의해 광자들을 수신하는 단계,
- 적어도 하나의 애벌런치 다이오드(AD)를 포함하는 기준 검출기(RD)에 의해 제로 거리를 나타내는 광자들을 수신하는 단계,
- 상기 기준 검출기(RD) 및 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4)에 의해 수신되는 신호들을 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4)에 의해 적어도 하나의 히스토그램으로 변환하고 적어도 하나의 히스토그램을 메모리에 저장하는 단계, 및
- 평가 유닛(EV)에 의해 상기 적어도 하나의 히스토그램에 기초하여 계산을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4), 상기 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4) 및 상기 메모리는 각각 이미지의 4개의 상이한 영역들의 히스토그램들을 생성 및 저장하도록 구성되며,
상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4) 각각은 이미지의 상이한 영역들로부터 광을 수신하도록 배열되며,
상기 반도체 본체는 상기 드라이버, 상기 제1 내지 제4 검출기(D1 내지 D4), 상기 기준 검출기(RD), 및 상기 시간-디지털 변환기 장치(CA, C1 내지 C4), 상기 메모리 및 평가 유닛(EV)을 포함하는, 비행 시간 측정용 방법. - 삭제
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762562321P | 2017-09-22 | 2017-09-22 | |
| US62/562,321 | 2017-09-22 | ||
| EP17198603.7A EP3460508A1 (en) | 2017-09-22 | 2017-10-26 | Semiconductor body and method for a time-of-flight measurement |
| EP17198603.7 | 2017-10-26 | ||
| PCT/EP2018/075612 WO2019057898A1 (en) | 2017-09-22 | 2018-09-21 | SEMICONDUCTOR BODY AND METHOD OF MEASURING FLIGHT TIME |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200037861A KR20200037861A (ko) | 2020-04-09 |
| KR102523828B1 true KR102523828B1 (ko) | 2023-04-21 |
Family
ID=60190655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207007842A Active KR102523828B1 (ko) | 2017-09-22 | 2018-09-21 | 비행 시간 측정용 반도체 본체 및 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11686826B2 (ko) |
| EP (1) | EP3460508A1 (ko) |
| JP (1) | JP6986626B2 (ko) |
| KR (1) | KR102523828B1 (ko) |
| CN (1) | CN111108407B (ko) |
| TW (1) | TWI802594B (ko) |
| WO (1) | WO2019057898A1 (ko) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3471152A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-17 | ams AG | Method for fabricating a plurality of time-of-flight sensor devices |
| EP3721261B1 (en) * | 2017-12-04 | 2022-11-02 | ams International AG | Distance time-of-flight modules |
| EP3521856B1 (en) | 2018-01-31 | 2023-09-13 | ams AG | Time-of-flight arrangement and method for a time-of-flight measurement |
| US11579263B2 (en) * | 2018-11-29 | 2023-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and apparatus for a hybrid time-of-flight sensor with high dynamic range |
| EP3894887A4 (en) * | 2019-01-18 | 2022-08-17 | Sense Photonics, Inc. | DIGITAL PIXELS AND THEIR OPERATING METHODS |
| TWI739204B (zh) * | 2019-07-22 | 2021-09-11 | 財團法人工業技術研究院 | 訊號感測系統與方法 |
| CN110596725B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-03-04 | 深圳奥锐达科技有限公司 | 基于插值的飞行时间测量方法及测量系统 |
| CN110596722B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-10-04 | 深圳奥锐达科技有限公司 | 直方图可调的飞行时间距离测量系统及测量方法 |
| WO2021142091A1 (en) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | Sense Photonics, Inc. | Pipelined histogram pixel |
| GB2596099A (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-22 | Ams Sensors Asia Pte Ltd | Image sensors |
| TWI759213B (zh) * | 2020-07-10 | 2022-03-21 | 大陸商廣州印芯半導體技術有限公司 | 光感測器及其感測方法 |
| CN112255637B (zh) * | 2020-09-08 | 2024-03-12 | 奥诚信息科技(上海)有限公司 | 距离测量系统及方法 |
| DE102020126799A1 (de) * | 2020-10-13 | 2022-04-14 | Sick Ag | Distanzmessung mit einem Lichtlaufzeitverfahren |
| CN112788247A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-05-11 | 传周半导体科技(上海)有限公司 | 一种基于激光雷达的手机摄像用自动聚焦系统 |
| US11803219B2 (en) * | 2021-03-24 | 2023-10-31 | Apple Inc. | Current measurement for power converter circuits |
| CN112799097B (zh) * | 2021-04-14 | 2023-11-28 | 深圳阜时科技有限公司 | 深度图和灰度图的获取方法、深度相机、以及电子设备 |
| CN114185057B (zh) * | 2021-11-10 | 2024-05-17 | 华为技术有限公司 | 一种探测方法、装置和终端 |
| CN114488354B (zh) * | 2022-02-10 | 2024-05-28 | 传周半导体科技(上海)有限公司 | 一种基于dToF的雨量传感器 |
| DE102022108443B4 (de) | 2022-04-07 | 2024-09-19 | Elmos Semiconductor Se | Lidar-empfänger-schaltung zum erfassen und histogrammieren von optischen ereignissen |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007004606A1 (ja) | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Nikon Vision Co., Ltd. | 測距装置 |
| JP2012530917A (ja) * | 2009-06-22 | 2012-12-06 | トヨタ モーター ヨーロッパ ナームロゼ フェンノートシャップ／ソシエテ アノニム | パルス光による光学式距離計 |
| JP2017022490A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社デンソー | デジタル制御発振回路 |
| WO2017094279A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | シャープ株式会社 | 光センサおよびそれを備えた電子機器 |
| US20170207073A1 (en) | 2014-06-04 | 2017-07-20 | Micromass Uk Limited | Histogramming Different Ion Areas on Peak Detecting Analogue to Digital Convertors |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07333339A (ja) | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 自動車用障害物検知装置 |
| JP5206297B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2013-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | 光学式測距装置及び方法 |
| WO2010140613A1 (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | 学校法人中部大学 | 物体検出装置 |
| KR101652933B1 (ko) | 2010-02-17 | 2016-09-02 | 삼성전자주식회사 | 센서, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 거리 측정 장치 |
| US8384559B2 (en) * | 2010-04-13 | 2013-02-26 | Silicon Laboratories Inc. | Sensor device with flexible interface and updatable information store |
| FR2985570A1 (fr) | 2012-01-09 | 2013-07-12 | St Microelectronics Grenoble 2 | Dispositif de detection de la proximite d'un objet, comprenant des photodiodes spad |
| US8963600B2 (en) * | 2013-03-04 | 2015-02-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for programmable insertion delay to delay chain-based time to digital circuits |
| CN103969222B (zh) * | 2014-04-24 | 2015-08-19 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于时间相关单光子计数的非门控液体浊度测量装置的测量方法 |
| EP2955544B1 (en) * | 2014-06-11 | 2020-06-17 | Sony Depthsensing Solutions N.V. | A TOF camera system and a method for measuring a distance with the system |
| GB201413564D0 (en) * | 2014-07-31 | 2014-09-17 | Stmicroelectronics Res & Dev | Time of flight determination |
| US9661308B1 (en) * | 2015-04-20 | 2017-05-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Increasing tolerance of sensor-scanner misalignment of the 3D camera with epipolar line laser point scanning |
| EP3091272B1 (de) * | 2015-05-05 | 2018-01-03 | Sick Ag | Lichtgitter |
| US10620300B2 (en) * | 2015-08-20 | 2020-04-14 | Apple Inc. | SPAD array with gated histogram construction |
| EP3182156B1 (en) * | 2015-12-18 | 2021-01-27 | STMicroelectronics (Research & Development) Limited | Ranging apparatus |
| EP3206234B1 (en) | 2016-02-09 | 2023-08-09 | ams AG | Semiconductor element with a single photon avalanche diode and method for manufacturing such semiconductor element |
| EP3239788B1 (en) | 2016-04-25 | 2021-02-24 | ams AG | Method of operating a time-to-digital converter and time-to-digital converter circuit |
| EP3255456B1 (en) | 2016-06-07 | 2021-01-06 | ams AG | Optical sensor arrangement and method for manufacturing an optical sensor arrangement |
| EP3261134A1 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-27 | ams AG | Directional photodetector and optical sensor arrangement |
| EP3264544B1 (en) | 2016-06-28 | 2020-01-01 | ams AG | Driving circuit to generate a signal pulse for operating a light-emitting diode |
| US9911890B2 (en) * | 2016-06-30 | 2018-03-06 | Stmicroelectronics Pte Ltd | Optical sensor package including a cavity formed in an image sensor die |
| CN106124471B (zh) * | 2016-07-19 | 2019-04-16 | 天津大学 | 时域荧光寿命成像结构及寿命测试获取方法 |
| EP3285087A1 (en) | 2016-08-19 | 2018-02-21 | ams AG | Sensor arrangement and method for determining time-of-flight |
| EP3290950A1 (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-07 | ams AG | Optical sensor module and method for manufacturing an optical sensor module for time-of-flight measurement |
| US11493614B2 (en) * | 2016-11-01 | 2022-11-08 | Fastree3D Sa | Method and device for measuring a distance to a target in a multi-user environment using at least two wavelengths |
| EP3339985B1 (en) | 2016-12-22 | 2019-05-08 | ams AG | Time-to-digital converter and conversion method |
| EP3355133B1 (en) | 2017-01-25 | 2019-10-30 | ams AG | Method for calibrating a time-to-digital converter system and time-to-digital converter system |
| EP3355459B1 (en) | 2017-01-30 | 2020-01-29 | ams AG | Voltage converter and method for voltage conversion |
| EP3419168B1 (en) | 2017-06-23 | 2020-12-02 | ams AG | Avalanche diode arrangement and method for controlling an avalanche diode arrangement |
| EP3435422B1 (en) | 2017-07-26 | 2020-05-06 | ams AG | Spad device for excess bias monitoring |
-
2017
- 2017-10-26 EP EP17198603.7A patent/EP3460508A1/en active Pending
-
2018
- 2018-09-20 TW TW107133194A patent/TWI802594B/zh active
- 2018-09-21 WO PCT/EP2018/075612 patent/WO2019057898A1/en active Application Filing
- 2018-09-21 KR KR1020207007842A patent/KR102523828B1/ko active Active
- 2018-09-21 JP JP2020515964A patent/JP6986626B2/ja active Active
- 2018-09-21 CN CN201880061170.7A patent/CN111108407B/zh active Active
- 2018-09-21 US US16/649,223 patent/US11686826B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007004606A1 (ja) | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Nikon Vision Co., Ltd. | 測距装置 |
| JP2012530917A (ja) * | 2009-06-22 | 2012-12-06 | トヨタ モーター ヨーロッパ ナームロゼ フェンノートシャップ／ソシエテ アノニム | パルス光による光学式距離計 |
| US20170207073A1 (en) | 2014-06-04 | 2017-07-20 | Micromass Uk Limited | Histogramming Different Ion Areas on Peak Detecting Analogue to Digital Convertors |
| JP2017022490A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社デンソー | デジタル制御発振回路 |
| WO2017094279A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | シャープ株式会社 | 光センサおよびそれを備えた電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3460508A1 (en) | 2019-03-27 |
| TW201923379A (zh) | 2019-06-16 |
| TWI802594B (zh) | 2023-05-21 |
| CN111108407A (zh) | 2020-05-05 |
| CN111108407B (zh) | 2023-12-19 |
| JP2021501875A (ja) | 2021-01-21 |
| KR20200037861A (ko) | 2020-04-09 |
| JP6986626B2 (ja) | 2021-12-22 |
| US11686826B2 (en) | 2023-06-27 |
| US20200300989A1 (en) | 2020-09-24 |
| WO2019057898A1 (en) | 2019-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102523828B1 (ko) | 비행 시간 측정용 반도체 본체 및 방법 | |
| US20220107395A1 (en) | Optical system for collecting distance information within a field | |
| CN110596721B (zh) | 双重共享tdc电路的飞行时间距离测量系统及测量方法 | |
| Jahromi et al. | A 32× 128 SPAD-257 TDC receiver IC for pulsed TOF solid-state 3-D imaging | |
| CN110596725B (zh) | 基于插值的飞行时间测量方法及测量系统 | |
| EP3465266B1 (en) | Optical system for object detection and location | |
| CN111965658B (zh) | 一种距离测量系统、方法及计算机可读存储介质 | |
| CN110596724B (zh) | 动态直方图绘制飞行时间距离测量方法及测量系统 | |
| US11269065B2 (en) | Muilti-detector with interleaved photodetector arrays and analog readout circuits for lidar receiver | |
| CN111830530A (zh) | 一种距离测量方法、系统及计算机可读存储介质 | |
| CN109791207A (zh) | 用于确定到对象的距离的系统和方法 | |
| CN111766596A (zh) | 一种距离测量方法、系统及计算机可读存储介质 | |
| CN112596068B (zh) | 一种采集器、距离测量系统及电子设备 | |
| JP2014059301A (ja) | 光電センサおよびデプスマップ検出方法 | |
| CA2716980C (en) | Light-integrating rangefinding device and method | |
| US11156716B1 (en) | Hybrid LADAR with co-planar scanning and imaging field-of-view | |
| KR20180014974A (ko) | 라이다 장치 | |
| CN111965659B (zh) | 一种距离测量系统、方法及计算机可读存储介质 | |
| CN115702363A (zh) | 立体图像捕获系统 | |
| US12123950B2 (en) | Hybrid LADAR with co-planar scanning and imaging field-of-view | |
| WO2023201160A1 (en) | Detector having parallax compensation | |
| US20230161040A1 (en) | Electromagnetic wave detection apparatus and range finder | |
| US20240410985A1 (en) | Damage protection for optical systems | |
| CN116500630A (zh) | 激光雷达的测距方法、激光雷达和计算机可读存储介质 | |
| KR20230095767A (ko) | 모듈형 플래시 라이다 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20200317 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210901 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20220330 Patent event code: PE09021S02D |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220913 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20230126 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20230417 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20230418 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |