器系統(tǒng)高效、人眼看不見的范圍中，且合適的光源是可用的，如LED、激光，等等。
[0050] ToF系統(tǒng)3包括包含像素35a陣列的成像傳感器35,所述像素中的每一者包括四個(gè) 抽頭。成像傳感器35被用來(lái)檢測(cè)從場(chǎng)景反射17的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。每一像素包括四個(gè)抽頭，此后 分別指定為上抽頭、左抽頭、下抽頭以及右抽頭。此后解釋4抽頭像素的基本設(shè)計(jì)和操作。
[0051] ToF系統(tǒng)3進(jìn)一步包括用于生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)生成器30。按對(duì)猝發(fā)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可 以是經(jīng)調(diào)制信號(hào)的預(yù)定數(shù)量N個(gè)周期。數(shù)量N可能在操作過(guò)程中可以調(diào)制，但優(yōu)選地對(duì)于不 同抽頭對(duì)驅(qū)動(dòng)器具有短暫相等的N。信號(hào)生成器501可被適配成向抽頭提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng) 信號(hào)是相比由所述照明單元發(fā)送的經(jīng)調(diào)制信號(hào)有相移的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)是用于控制抽頭的 操作的信號(hào)，即控制它們是活動(dòng)還是不活動(dòng)。在抽頭活動(dòng)時(shí)，這意味著它可檢測(cè)信號(hào)，即從 場(chǎng)景反射17的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。信號(hào)生成器可以是根據(jù)基時(shí)鐘或頻率來(lái)生成不同抽頭信號(hào)的 塊。它可以是PLL或DLL或類似于某膠連(glue)邏輯的事物。
[0052] ToF系統(tǒng)3進(jìn)一步包括四個(gè)抽頭驅(qū)動(dòng)器31&、311^、32&、3213，每一抽頭驅(qū)動(dòng)器被適配 成從信號(hào)生成器30接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)并經(jīng)由數(shù)據(jù)線33&、3313、34&、3仙將它們傳送給抽頭。每一 抽頭驅(qū)動(dòng)器接收來(lái)自信號(hào)生成器30的數(shù)字信號(hào)并經(jīng)由數(shù)據(jù)線用正確的電壓電平和電流密 度朝預(yù)定一組抽頭來(lái)傳送它。
[0053] ToF系統(tǒng)的特征在于，每一像素包括至少兩對(duì)抽頭，每一像素的所述兩對(duì)抽頭中的 各抽頭分別連接到不同驅(qū)動(dòng)器，且每一驅(qū)動(dòng)器連接到每一像素的抽頭，成像傳感器的像素 的各抽頭連接到所述每一驅(qū)動(dòng)器，從而形成一組抽頭。
[0054] 優(yōu)選地，抽頭驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量至少等于每像素的抽頭數(shù)量。
[0055] 例如，在圖4中，數(shù)據(jù)線31a、32b、31b以及32a被用來(lái)將抽頭驅(qū)動(dòng)器與預(yù)定一組抽頭 相連接。例如，在圖4中，抽頭驅(qū)動(dòng)器32a經(jīng)由數(shù)據(jù)線34a與像素35a的左抽頭相關(guān)聯(lián)，抽頭驅(qū) 動(dòng)器31a經(jīng)由數(shù)據(jù)線33a與像素35a的上抽頭相關(guān)聯(lián)，抽頭驅(qū)動(dòng)器32b經(jīng)由數(shù)據(jù)線34b與像素 35a的右抽頭相關(guān)聯(lián)，且抽頭驅(qū)動(dòng)器31b經(jīng)由數(shù)據(jù)線33b與像素35a的下抽頭相關(guān)聯(lián)。這一組 織意味著預(yù)定一組抽頭中的每一抽頭從相關(guān)聯(lián)的抽頭驅(qū)動(dòng)器接收相同驅(qū)動(dòng)信號(hào)且該組抽 頭被啟用來(lái)同時(shí)檢測(cè)從場(chǎng)景反射的同一經(jīng)調(diào)制信號(hào)。
[0056] 圖5示出本發(fā)明的另一實(shí)施例。ToF系統(tǒng)3可進(jìn)一步包括與抽頭驅(qū)動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的至 少一個(gè)復(fù)用器。圖5示出包括四個(gè)抽頭驅(qū)動(dòng)器502、503、504和505、兩個(gè)復(fù)用器506和507、信 號(hào)生成器501以及四條數(shù)據(jù)線508、509、510和511的驅(qū)動(dòng)單元500。復(fù)用器506和507在抽頭驅(qū) 動(dòng)器之前和/或之后連接。復(fù)用器允許移除驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的可能偏移和失配。它們還可允許改 變抽頭驅(qū)動(dòng)器的輸入和輸出信號(hào)兩者的次序。
[0057] 圖6示出像素的4抽頭拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。像素包含四個(gè)解調(diào)節(jié)點(diǎn)或抽頭。每一抽頭分別由 控制節(jié)點(diǎn)（即，基板觸點(diǎn)）1、3、5和7與檢測(cè)區(qū)2、4、6和8構(gòu)成。像素還包括與抽頭相關(guān)聯(lián)的電 路系統(tǒng)9、10。
[0058]圖7示出沿圖6中所示的4抽頭像素的虛線的截面圖；每一抽頭包括由控制節(jié)點(diǎn)325 包圍的檢測(cè)區(qū)326。每一檢測(cè)區(qū)326可以與耗盡區(qū)327相關(guān)聯(lián)。元件321和324是電路系統(tǒng)元 件。電路系統(tǒng)元件321、324以及控制節(jié)點(diǎn)325是高摻雜區(qū)p+，而耗盡區(qū)326可以是η型區(qū)。
[0059] 在EP1513202 B1中，已呈現(xiàn)了類似設(shè)備，其中像素只包括一個(gè)抽頭。相同的物理原 理適用于此以解釋4抽頭像素如何工作。簡(jiǎn)言之，通過(guò)控制施加在電路系統(tǒng)321(或324)與控 制節(jié)點(diǎn)325之間的電勢(shì)，控制相關(guān)聯(lián)的抽頭的檢測(cè)性是可能的。在光子入射在像素的光敏區(qū) 內(nèi)時(shí)，電子-空穴eVh+對(duì)可以在某一位置生成。電子-空穴對(duì)將由所存在的且與流動(dòng)的多數(shù) 電流相關(guān)聯(lián)的電場(chǎng)分開。這一電場(chǎng)將使得光生少數(shù)載流子在與流動(dòng)的多數(shù)電流相對(duì)的方向 上漂移，即朝區(qū)325。通過(guò)擴(kuò)散，最終，少數(shù)載流子將到達(dá)檢測(cè)區(qū)326。
[0060] 基本上，在像素包括若干抽頭且正電勢(shì)被施加到一抽頭（相對(duì)于其他抽頭）上時(shí)， 該抽頭被激活且檢測(cè)性很高，從而意味著所激活抽頭的檢測(cè)區(qū)將接收像素中的大多數(shù)光生 少數(shù)載流子。驅(qū)動(dòng)信號(hào)（即施加到抽頭的電勢(shì)信號(hào))是至關(guān)重要的，因?yàn)樗鼈兛刂颇囊怀轭^ 被激活以及何時(shí)激活。
[0061] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的像素的4抽頭拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。抽頭可在空間上組織成 定義多個(gè)對(duì)稱軸。抽頭可在空間上組織在像素內(nèi)部，如距離101到102基本相等。這些距離可 由各組件之間的可用光學(xué)區(qū)來(lái)限定。例如，抽頭的檢測(cè)區(qū)之間的距離103、106、109和112可 以基本相等。此外，檢測(cè)區(qū)與最接近的周圍電路系統(tǒng)之間的距離102、104、105、107、108、 110、111、101和102也可基本相等。在空間上組織抽頭以定義像素內(nèi)的多個(gè)對(duì)稱軸的事實(shí)是 有利的。確實(shí)，抽頭與光學(xué)區(qū)的相等表面相關(guān)聯(lián)且體驗(yàn)到來(lái)自周圍電路系統(tǒng)的等同影響。這 一空間組織使得能夠測(cè)量從場(chǎng)景反射的基本上相等的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。換言之，這一空間組織 使得能夠測(cè)量基本上等于<%的4個(gè)信號(hào)% i 一4。
[0062] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的像素的4抽頭拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。ToF系統(tǒng)的成像傳感 器可包括八邊形形狀的像素。每一像素可包括由電路系統(tǒng)605、606、607和608包圍的四個(gè)抽 頭601、602、603和604。像素的八邊形形狀可能是有利的。這一特定形狀使得能夠在若干像 素和抽頭之間共享電路系統(tǒng)，同時(shí)優(yōu)化所使用的基板表面和像素的光學(xué)區(qū)。八邊形形狀還 使得能夠定義像素內(nèi)部的若干對(duì)稱軸，這幫助更準(zhǔn)確地測(cè)量從場(chǎng)景反射的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。
[0063] 本發(fā)明還涉及一種用于驅(qū)動(dòng)具有包含至少一個(gè)像素的成像傳感器的飛行時(shí)間系 統(tǒng)的方法，所述像素包括由驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)抽頭，該飛行時(shí)間系統(tǒng)與適配成用經(jīng)調(diào)制 信號(hào)照亮場(chǎng)景的照明系統(tǒng)一起使用，對(duì)于每一像素，所述方法包括以下步驟:確定至少第一 和第二對(duì)抽頭以及在經(jīng)調(diào)制信號(hào)的預(yù)定數(shù)量N個(gè)周期期間驅(qū)動(dòng)每一對(duì)抽頭來(lái)檢測(cè)從場(chǎng)景反 射的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。
[0064] 出于說(shuō)明的目的，該方法將參考包括四個(gè)抽頭（由抽頭1到抽頭4來(lái)設(shè)計(jì)）的4抽頭 像素來(lái)解釋，但該方法不限于此。
[0065] 圖10示出用來(lái)在該方法的第二步驟期間驅(qū)動(dòng)抽頭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例，其中N等于 2。在該附圖中，經(jīng)調(diào)制信號(hào)16由稱為"光"的信號(hào)來(lái)表示。
[0066] 根據(jù)該方法的第一步驟，第一和第二對(duì)抽頭分別被確定為(抽頭1，抽頭2)以及(抽 頭3，抽頭4)。
[0067] 根據(jù)該方法的第二步驟，第一和第二對(duì)抽頭(抽頭1，抽頭2)以及(抽頭3,抽頭4)分 別被驅(qū)動(dòng)以在經(jīng)調(diào)制信號(hào)的2個(gè)周期期間檢測(cè)從場(chǎng)景反射17的經(jīng)調(diào)制信號(hào)。
[0068]優(yōu)選地，一對(duì)中的第一抽頭由第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)且該對(duì)中的第二抽頭由作為第一 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反相信號(hào)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。這由圖10示出，其中抽頭1和抽頭2的驅(qū)動(dòng)信號(hào) (相應(yīng)地抽頭3和抽頭4)是反相的，即第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)相比相移了 180°。
[0069]更優(yōu)選地，第一對(duì)抽頭的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與由照明單元發(fā)送的經(jīng)調(diào)制信號(hào)16的N個(gè) 周期相對(duì)應(yīng)，且第二對(duì)抽頭的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與相比由照明單元發(fā)送的經(jīng)調(diào)制信號(hào)16相移了 90°的信號(hào)的N個(gè)周期相對(duì)應(yīng)。
[0070] 這一實(shí)施例也由圖10示出。確實(shí)，抽頭1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與經(jīng)調(diào)制信號(hào)16(或"光"）的2 個(gè)周期相對(duì)應(yīng)，且抽頭3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與相比經(jīng)調(diào)制信號(hào)16相移了90°的信號(hào)的2個(gè)周期相對(duì) 應(yīng)。
[0071] 在該特定示例中，發(fā)送到抽頭1、抽頭2、抽頭3以及抽頭4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別與相比由 照明單元發(fā)送的經(jīng)調(diào)制信號(hào)相移了0°、180°、90°以及270°的信號(hào)的2個(gè)周期相對(duì)應(yīng)。
[0072] 在每像素 Y對(duì)抽頭的情況下，對(duì)'y(y從0到Y(jié)-1)'的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與照明單元發(fā)送的經(jīng) 調(diào)制信號(hào)之間的相移可以例如是對(duì)于每下一對(duì)為y*180°/Y。
[0073] 在該特定示例中，第一對(duì)抽頭可以在兩個(gè)周期期間