图像传感器及其操作方法以及图像处理系统与流程

本公开涉及电子设备，更具体地，涉及图像传感器及其操作方法。

背景技术：

1、大体上，图像传感器可以被分类为电荷耦合器件(ccd)图像传感器和互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。近年来，制造成本低、功耗小、易于与外围电路集成的cmos图像传感器备受关注。

2、智能电话、平板pc、数码相机等中包括的图像传感器可以将从外部物体反射的光转换为电信号，以获得关于外部物体的图像信息。为了获得图像信息，需要获得关于物体与图像传感器之间的深度的信息以及关于色彩的信息。作为获取从图像传感器到物体的距离信息的方法之一，飞行时间(tof)方法是一种将调制光照射到物体并感测反射回的光以从相位的变化计算距离的方法。tof方法具有广泛的适用范围、高处理速度、以及在成本方面具有优势。

3、同时，用于调制照射到物体的光和反射回的光的信号可以实现为方波。在这种情况下，在处理信号的过程中，高于奈奎斯特频率的谐波可能会引起混叠现象，由此可能发生使信号失真的摆动误差。

技术实现思路

1、根据本公开的实施例，图像传感器包括：光信号生成器，其被配置为基于参考光信号生成具有不同相位的多个光信号；解调信号生成器，其被配置为基于参考光信号生成多个解调信号；光源，其被配置为将多个光信号顺序地输出到物体；光接收器，其被配置为接收其中多个光信号从物体反射的多个反射光信号；以及像素阵列，其被配置为基于多个解调信号和多个反射光信号而生成多个像素信号。

2、根据本公开的实施例，操作图像传感器的方法包括：生成其相位以规则的间隔延迟的多个光信号；将多个光信号顺序地输出到物体；接收其中多个光信号从物体反射的多个反射光信号；生成通过对多个反射光信号求和而获得的综合反射光信号；以及对综合反射光信号进行解调。

3、根据本公开的实施例，图像处理系统包括：图像传感器，其被配置为：将具有不同相位的多个光信号顺序地输出到物体，接收其中多个光信号从物体反射的多个反射光信号，基于多个解调信号和多个反射光信号生成多个像素信号，以及基于多个像素信号生成图像数据；以及图像处理设备，其被配置为执行处理图像数据的操作。

技术特征：

1.一种图像传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个光信号包括相同的振幅和周期。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光信号生成器根据规则的间隔将所述参考光信号的相位延迟至少一次以生成所述多个光信号。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光源在积分时间期间根据规则的时间间隔顺序地输出所述多个光信号中的每一个。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述解调信号生成器将所述参考光信号的相位延迟0°、90°、180°和270°以生成所述多个解调信号。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光接收器生成通过对在积分时间期间接收的所述多个反射光信号求和而获得的综合反射光信号。

7.根据权利要求6所示的图像传感器，其中，所述像素阵列通过基于所述多个解调信号对所述综合反射光信号进行采样来生成所述多个像素信号。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个光信号和所述多个解调信号具有小于50％的占空比。

9.一种操作图像传感器的方法，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，生成所述多个光信号包括通过将参考光信号的相位根据所述规则的间隔延迟至少一次来生成所述多个光信号。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，输出所述多个光信号包括分割所述多个光信号并在积分时间期间输出。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，生成所述多个解调信号包括通过将所述参考光信号的相位延迟0°、90°、180°和270°来生成所述多个解调信号。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，解调所述综合反射光信号包括基于所述多个解调信号对所述综合反射光信号进行采样。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

16.一种图像处理系统，包括：

17.根据权利要求16所述的图像处理系统，其中，所述多个光信号包括相同的振幅和周期。

18.根据权利要求16所述的图像处理系统，其中，所述图像传感器通过将参考光信号的相位以规则的间隔移位至少一次来生成所述多个光信号。

技术总结
本公开涉及图像传感器及其操作方法以及图像处理系统。一种图像传感器包括：光信号生成器，其被配置为基于参考光信号而生成具有不同相位的多个光信号；解调信号生成器，其被配置为基于参考光信号而生成多个解调信号；光源，其被配置为将多个光信号顺序地输出到物体；光接收器，其被配置为接收其中多个光信号从物体反射的多个反射光信号；以及像素阵列，其被配置为基于多个解调信号和多个反射光信号而生成多个像素信号。

技术研发人员：金鹤淳
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11