用于背景光抑制的电路的制作方法

本发明涉及用于背景光抑制的电路。

背景技术：

1、在本文中，术语光传播时间或飞行时间相机或飞行时间相机系统旨在具体地包括根据发射和接收的辐射的相移获得距离的系统。特别地，具有光混频检测器(photomixingdetector，pmd)的pmd相机适合作为飞行时间或tof相机，例如de19704496a1所描述的。

2、而且，从de102004016626a1、de102005056774a1和de102014214733a1中已知所谓的抑制背景照明(suppressed background illumination，sbi)电路，其通过针对各个像素单独地抑制背景光来扩展像素的动态。

技术实现思路

1、本发明的目的是在功能和节省空间布置方面来优化用于背景光抑制的电路。

2、该目的是通过根据本发明的电路来实现的。

3、根据本发明，提供了一种用于飞行时间传感器的用于背景光抑制的电路，该飞行时间传感器根据相位测量原理操作并且其飞行时间像素包括用于累积电荷的积分节点或二极管，

4、包括输入级、运算放大器和sbi电流源，其中，输入级包括旁路和共模开关，来自积分节点的信号经由旁路和共模开关提供给运算放大器，并且运算放大器经由旁路和共模开关可以切换到最大值检测或共模操作，

5、其中，运算放大器被配置为使得基于经由输入级节点切换到运算放大器的积分节点的信号，产生sbi电流源的栅极电压，

6、其中，sbi电流源包括用于最大值检测模式的第一电流源以及用于共模操作的第二电流源和第三电流源，其中，电流源可经由开关连接到积分节点。

7、该sbi电路具有总是可以为不同的应用找到合适的sbi模式的优点。

8、有利地，第二电流源被配置为低电流源，并且第三电流源被配置为高电流源。

9、这种方法具有可以根据存在的背景光使用不同的补偿电流的优点。

10、如果运算放大器具有差分输入级和由连接到sbi阈值电压的晶体管构成的第二支路，则是特别有用的，其中，根据操作模式，输入pa和pb或者一起连接到共模电压，或者单独连接到二极管电压。

11、同样，有利的是提供具有用于背景光抑制的前述电路的飞行时间像素，并且构建具有对应的飞行时间像素的飞行时间传感器。

12、提供包括前述电路或多个前述飞行时间像素的飞行时间相机也是有用的，并且特别地，有利的是设计用于tof操作以及组合的tof和三角测量操作的飞行时间相机，其中，在最大值检测模式中并且在共模操作中的tof和三角测量操作中执行背景光抑制。

13、飞行时间相机被适当地配置，使得在共模操作中，根据入射在飞行时间传感器上的外来光来执行第二电流源与第三电流源之间的切换。

14、该过程有利地使得能够充分地响应于不同的应用条件，使得永久地保证飞行时间相机的安全操作。

技术特征：

1.一种用于飞行时间传感器(22)的背景光抑制电路(sbi，500)，所述飞行时间传感器根据相位测量原理来操作并且其飞行时间像素包括用于累积电荷的积分节点或二极管(ga、gb、diode_a、diode_b)；

2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第二电流源(sq2a)被配置为低电流源，并且所述第三电流源(sq2b)被配置为高电流源。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其中，所述运算放大器包括差分输入级以及由连接至sbi阈值电压(vsbi)的晶体管(n5)构成的第二支路，

4.一种飞行时间像素，包括根据前述权利要求中任一项所述的背景光抑制电路(500)。

5.一种飞行时间传感器，包括根据权利要求1至3中任一项所述的电路或者包括多个根据权利要求4所述的飞行时间像素。

6.一种飞行时间相机，包括根据权利要求5所述的飞行时间传感器。

7.根据权利要求6所述的飞行时间相机，其被配置用于tof操作以及组合的tof和三角测量操作，

8.根据权利要求7所述的飞行时间相机，其被配置使得，在所述共模操作中，根据入射在所述飞行时间传感器上的外来光来实现所述第二电流源与所述第三电流源(sq2a、sq2b)之间的切换。

技术总结
描述了用于光传播时间传感器(22)的用于背景光抑制的电路(SBI，500)，该传感器根据相位测量原理来操作并且其光传播时间像素具有用于累积电荷的积分节点或二极管(Ga、Gb、diode_a、diode_b)，该电路具有输入级(50)、运算放大器(OP)和SBI电流源(SQ)，其中，输入级(50)具有旁路和共模电路(SBP、SVcm)，积分节点(Ga、Gb、diode_a、diode_b)的信号经由旁路和共模电路引导到运算放大器(OP)，并且运算放大器(OP)经由旁路和共模电路能够切换到最大值检测或共模操作，其中，运算放大器(OP)被设计为使得基于由输入级(50)切换到运算放大器(OP)的积分节点(Ga、Gb、diode_a、diode_b)的信号来生成用于SBI电流源(SQ)的栅极电压(gate_cs)，其中，SBI电流源(SQ)具有用于最大值检测操作的第一电流源(SQ1)以及用于共模操作的第二电流源和第三电流源(SQ2a、SQ2b)，其中，电流源(SQ1、SQ2a、SQ2b)能够经由开关(S)连接至积分节点(Ga、Gb、diode_a、diode_b)。

技术研发人员：彼得·朗泰蒙德,卡尔·菲利普·海辛
受保护的技术使用者：PMD技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14