时间数字转换装置、测距装置和可移动体的制作方法

本发明涉及时间数字转换(time-to-digital conversion)装置、测距装置和可移动体。

背景技术：

1、近年来，用于将时间转换成数字信号的时间数字转换器(tdc)已经被用在各个领域中。将在国际公开wo2013/034770中描述的时间数字转换装置应用于能够拍摄三维(3d)距离图像的传感器，该传感器测量由spad(单光子雪崩二极管)像素检测到的光子的飞行时间。此外，国际公开wo2013/034770中的时间数字转换装置包括高位(coarse(粗糙))tdc和低位(fine(精细))tdc。

技术实现思路

1、在国际公开wo2013/034770中描述的时间数字转换装置中，由于高位tdc数据和低位tdc数据之间的边界处的代码错误而可能导致转换精度的下降。

2、根据本发明的实施例，提供了一种时间数字转换装置，其被配置为输出与从第一定时到第二定时的时间相对应的时间数字数据，所述时间数字转换装置包括：第一电路，其包括高位计数器，并且用于生成所述时间数字数据的高位，所述高位计数器被配置为根据所述第一定时开始对时钟信号进行计数；第二电路，其包括延迟元件和低位计数器，并且用于生成所述时间数字数据的低位，所述延迟元件被配置为根据所述第二定时开始操作，所述低位计数器被配置为对所述延迟元件的振荡周期进行计数；以及控制电路，用于基于所述时钟信号来控制所述延迟元件的输出信号的相位。

3、通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的更多特征将变得明显。

技术特征：

1.一种时间数字转换装置，其被配置为输出与从第一定时到第二定时的时间相对应的时间数字数据，所述时间数字转换装置包括：

2.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述控制电路包括：

3.根据权利要求2所述的时间数字转换装置，还包括多个所述第一电路和多个所述第二电路，

4.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述高位计数器和所述延迟元件在从所述第二定时起经过了预定时间段之后停止操作。

5.根据权利要求4所述的时间数字转换装置，其中，所述预定时间段是与所述时钟信号同步的定时。

6.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述延迟元件是压控振荡器。

7.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述延迟元件是多相输出压控振荡器。

8.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述延迟元件是压控延迟线。

9.根据权利要求7所述的时间数字转换装置，其中，所述第二电路还包括低位编码器，所述低位编码器被配置为对所述延迟元件的多相输出进行编码。

10.根据权利要求9所述的时间数字转换装置，其中，所述时间数字数据具有b1+b2+b3的位长度，并且所述时间数字数据由下式表示：

11.根据权利要求10所述的时间数字转换装置，还包括校正电路，所述校正电路被配置为校正所述时间数字数据，

12.根据权利要求11所述的时间数字转换装置，其中，所述校正电路通过将所述时钟信号的n个周期中的所述低位计数器的数据dfine_cycle和所述低位编码器的数据dfine_phase除以n，来计算所述低位计数器的数据dfine_cycle_tdclk和所述低位编码器的数据dfine_phase_tdclk，其中n是正整数。

13.根据权利要求11所述的时间数字转换装置，还包括切换电路，所述切换电路被配置为切换所述第二电路的操作模式，

14.根据权利要求1所述的时间数字转换装置，其中，所述时间数字数据具有b1+b2的位长度，并且所述时间数字数据由下式表示：

15.根据权利要求14所述的时间数字转换装置，还包括校正电路，所述校正电路被配置为校正所述时间数字数据，

16.一种测距装置，包括：

17.根据权利要求16所述的测距装置，

18.根据权利要求16所述的测距装置，其中，

19.根据权利要求16所述的测距装置，其中，

20.一种可移动体，包括：

技术总结
本发明提供时间数字转换装置、测距装置和可移动体。根据本发明实施例的时间数字转换装置是被配置为输出与从第一定时到第二定时的时间相对应的时间数字数据的时间数字转换装置，包括：第一电路，其包括高位计数器，并且生成时间数字数据的高位，该高位计数器被配置为根据第一定时开始对时钟信号进行计数；第二电路，其包括延迟元件和低位计数器，并且生成时间数字数据的低位，该延迟元件被配置为根据第二定时开始操作，该低位计数器被配置为对延迟元件的振荡周期进行计数；以及控制电路，用于基于时钟信号来控制延迟元件的输出信号的相位。

技术研发人员：中岛雄二
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8