【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器装置、传感器模块、成像系统和操作传感器装置的方法本专利技术涉及一种传感器装置、一种传感器模块、一种成像系统和一种操作传感器装置的方法。单光子雪崩二极管(或者简称为SPAD)是一种固态光电探测器,在光学传感器中的应用越来越广泛,包括光谱学、医疗技术、消费品和安全应用等。SPAD阵列结合了高灵敏度和空间分辨率,例如用于飞行时间传感器中的高精度距离测量。在SPAD阵列中,通常通过单个像素或像素的子阵列来限定多个区域。例如,在嵌入直接飞行时间系统中的SPAD阵列中的给定区域可以被分配给图像中的区域,以创建3D空间图像数据。光学传感器、特别是用于移动装置的传感器通常嵌入专用传感器模块中,这些模块支持传感器的光学特性。例如,传感器模块可以提供具有内置孔和光学器件的小而坚固的封装件。然而,在传感器模块的组装过程中,光学器件相对于传感器阵列的对准可能改变,这导致例如SPAD阵列上的照明区域和光学器件的视场的映射中的偏移的问题。图5A示出了现有技术的SPAD阵列。阵列10包括设置成行和列的单独的SPAD。行位置用A、B、C和D的大写字母表示。列位置用1、2、3和4的整数表示。例如,位于第一行和第一列中,即在行位置A和列位置1处的SPAD由附图标记SA1表示。该图示出了使用该术语的SPAD。此外,该图指示了第一子阵列11和第二子阵列12。在该表示中,第一子阵列11位于阵列10的中心。第二子阵列12包围第一子阵列11。考虑传感器模块(未示出)和在传感器模块内部实现的SPAD阵列10。在组装过程中,SPAD阵列10与透镜14或设置在模块 ...
【技术保护点】
1.一种传感器装置,包括:/n-光电探测器阵列(10),/n-读出电路(30),其连接到所述光电探测器阵列(10),并且分别为阵列(10)中的每个光电探测器提供专用读出路径,还包括至少一个控制端子(23),/n-时间-数字转换器(TDC1、TDC2、TDC3、TDC4)阵列,其电连接到所述读出电路(30)的转换器输出端子(TDC_OUT);其中:/n-根据待施加在所述至少一个控制端子(23)处的控制信号(SEL),所述读出电路(20)设置为通过第一子阵列(11)的光电探测器的读出路径分别电连接到所述读出电路(20)的转换器输出端子(TDC_OUT),从而使所述第一子阵列(11)的光电探测器激活,并且第二子阵列(12)的光电探测器未激活。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180919 EP 18195544.41.一种传感器装置,包括:
-光电探测器阵列(10),
-读出电路(30),其连接到所述光电探测器阵列(10),并且分别为阵列(10)中的每个光电探测器提供专用读出路径,还包括至少一个控制端子(23),
-时间-数字转换器(TDC1、TDC2、TDC3、TDC4)阵列,其电连接到所述读出电路(30)的转换器输出端子(TDC_OUT);其中:
-根据待施加在所述至少一个控制端子(23)处的控制信号(SEL),所述读出电路(20)设置为通过第一子阵列(11)的光电探测器的读出路径分别电连接到所述读出电路(20)的转换器输出端子(TDC_OUT),从而使所述第一子阵列(11)的光电探测器激活,并且第二子阵列(12)的光电探测器未激活。
2.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,所述读出电路(20)设置为通过所述第一子阵列(11)的光电探测器的读出路径一次全部电连接到所述读出电路(20)的输出端子,使得第一子阵列中的多个光电探测器能够对应于时间-数字转换器阵列中的多个时间-数字转换器。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置,其中
-所述读出电路(30)包括多个输入端子,其中每个光电探测器连接到所述多个输入端子的专用输入端子,
-所述读出电路(20)包括多个输出端子,其中所述多个输出端子包括转换器输出端子(TDC_OUT);其中:
-在接地配置中,所述读出路径分别将专用于所述光电探测器阵列(10)的光电探测器的输入端子电连接到专用输出端子,
-在校准配置中,所述读出路径分别将专用于所述光电探测器阵列(10)的光电探测器的输入端子电连接到与接地配置中的专用输出端子不同的相邻的输出端子,并且
-所述控制信号(SEL)确定所述传感器装置是处于接地配置还是校准配置。
4.根据权利要求3所述的传感器装置,其中
-所述光电探测器阵列(10)的光电探测器设置成行和/或列,
-在接地配置中,通过位于所述光电探测器阵列(10)的中心的光电探测器来确定所述第一子阵列(11),并且
-在校准配置中,所述第一子阵列(11)沿着行和/或列移位,使得通过以相对于所述光电探测器阵列(10)的中心的偏移来定位的光电探测器来确定所述第一子阵列(11)。
5.根据权利要求3或4之一所述的传感器装置,其中
-所述读出电路(20)设置为使所述第一子阵列(11)沿着行和/或列移位相同数量的行位置和/或列位置,并且
-所述移位涉及在输入端子与输出端子之间路由所述读出路径。
6.根据权利要求4或5所述的传感器装置,其中所述读出电路包括:
-至少一个行移位单元,其设置为使所述第一子阵列(11)沿着行相对于所述光电探测器阵列(10)移位,和/或
-至少一个列移位单元,其设置为使所述第一子阵列(11)沿着列相对于所述光电探测器阵列(10)移位,其中所述至少一个列移位单元与所述至少一个行移位单元串联连接。
7.根据权利要求6所述的传感器装置,其中所述读出电路(20)包括:
-串联连接的行移位单元的级联部(31),其中所述级联部中的每个行移位单元设置为使所述第一子阵列(11)沿着行相对于所述光电探测器阵列(10)移位不同数量的行位置,和/或
-串联连接的列移位单元的级联部(32),其中所述级联部中的每个列移位单元设置为使所述第一子阵列(11)沿着列相对于所述光电探测器阵列(10)移位不同数量的列位置。
8.根据权利要求6或7所述的传感器装置,其中,所述至少一个行移位单元和/或所述至少一个列移位单元包括多个移位器电路(21)和相同数量的选择器电路(22),其中,移位器电路(21)的数量和选择器电路(22)的数量对应于行和/或列中的光电探测器的数量。
9.根据权利要求8所述的传感器装置,其中
-所述移位器电路设置为将读出路径分成电连接线(211、212、213)分支,
-所述电连接线(211、212、213)将专用...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·卡佩尔,
申请(专利权)人:AMS有限公司,
类型:发明
国别省市:奥地利;AT
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