[发明专利]光传感器以及测距方法

说明书

本发明提供一种光传感器及其测距方法。光传感器包括光源、传感子像素以及控制电路。传感子像素包括二极管。控制电路操作二极管在盖革模式或突崩线性模式。控制电路包括时间至数字转换器。控制电路在连续的多个传感期间，依据多个延迟时间，依序延迟光源在连续的多个传感期间的多个光发射时间。控制电路依序监控时间至数字转换器在对应于多个传感期间所依序输出的多个数字值是否发生改变。当控制电路判断多个数字值发生第一次数值改变时，控制电路依据多个数字值以及所对应的延迟顺序来计算距离值。本发明的光传感器以及测距方法可提供高精度的测距结果。

技术领域

本发明涉及一种传感技术，尤其涉及一种光传感器以及测距方法。

背景技术

目前，高敏感度的测距传感器在各应用领域例如医疗领域或车用领域中都非常多个需求应用。特别是，可用于传感极弱光的光传感器是目前主要传感器设计方向之一。然而，目前的测距传感器的测距结果受限于数字转换器330的计数解析度(bin resolution，或称分格解析度)，而无法提供实现更高精度的测距结果。有鉴于此，如何一种可有效地传感极弱光且具有高精度的光传感器，以下将提出几个实施例的解决方案。

发明内容

本发明是针对一种光传感器以及测距方法，可提供高精度的测距结果。

根据本发明的实施例，本发明的光传感器包括光源、传感子像素以及控制电路。传感子像素包括二极管。控制电路耦接光源以及传感子像素，并且用以操作二极管在盖革模式或突崩线性模式。控制电路包括时间至数字转换器。时间至数字转换器耦接二极管。控制电路在连续的多个传感期间，依据多个延迟时间，依序延迟光源在连续的多个传感期间的多个光发射时间。控制电路依序监控时间至数字转换器在对应于多个传感期间所依序输出的多个数字值是否发生改变。当控制电路判断多个数字值发生第一次数值改变时，控制电路依据多个数字值以及所对应的延迟顺序来计算距离值。

根据本发明的实施例，本发明的测距方法适用于光传感器。光传感器包括光源、传感子像素以及控制电路。传感子像素包括二极管。控制电路包括时间至数字转换器。测距方法包括以下步骤：通过控制电路操作二极管在盖革模式或突崩线性模式；通过控制电路在连续的多个传感期间，依据多个延迟时间，依序延迟光源在连续的多个传感期间的多个光发射时间；通过控制电路依序监控时间至数字转换器在对应于多个传感期间所依序输出的多个数字值是否发生改变；以及当控制电路判断多个数字值发生第一次数值改变时，通过控制电路依据多个数字值以及所对应的延迟顺序来计算距离值。

基于上述，本发明的光传感器以及测距方法，可依据多次光发射时间的调整来判断在对应于所述多次光发射时间的传感结果是否改变，以换算出具有较高精度的测距结果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的光传感器的架构示意图；

图2是本发明的一实施例的传感阵列的示意图；

图3是本发明的一实施例的传感电路的电路示意图；

图4是本发明的一实施例的二极管的特性曲线图；

图5是本发明的一实施例的测距方法的流程图；

图6是本发明的一实施例的光传感器的操作时序图；

图7是本发明的另一实施例的光传感器的操作时序图。

附图标记说明

100:光传感器；

110:控制电路；

120:传感阵列；

121_1～121_N、121_A、121_B、121_C、121_D:传感子像素；