CN105611193A - 深度感测方法、三维图像传感器及其装置 - Google Patents

深度感测方法、三维图像传感器及其装置 Download PDF

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Abstract

提供三维(3D)图像传感器模块及包括其的装置、深度感测方法。一种3D图像传感器模块，包括：振荡器，其被配置为输出已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；光学快门，其被配置为根据该驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率，并将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；以及图像产生器，其被配置为产生关于该对象的图像数据，该图像数据包括基于该至少两个光学调制信号的相位之间的差计算的深度信息。

Description

深度感测方法、三维图像传感器及其装置
相关申请
本申请要求于2014年11月13日向韩国特许厅提交的韩国专利申请No.10-2014-0158064的优先权，通过引用将其全部内容合并于此。
技术领域
一个或多个示范性实施例的各方面涉及三维(3D)图像传感器模块和包括该3D图像传感器模块的电子装置。
背景技术
可以通过测量光的飞行时间(TOF)的方法来计算与用于产生三维(3D)图像的传感器模块和对象之间的距离相关联的深度信息。使用测量TOF的方法，可以通过调制从对象反射的光来计算深度信息。
发明内容
提供能够减少功耗或产生准确图像的三维(3D)图像传感器模块、以及包括所述3D图像传感器模块的电子装置。
其他方面将部分地在以下说明书中阐述，而且部分地从说明书显然可知，或者可以通过一个或多个示范性实施例的实践习得。
根据一个或多个示范性实施例的一个方面，提供一种3D图像传感器模块，包括：振荡器，其被配置为输出已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；光学快门，其被配置为根据该驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率，并将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；以及图像产生器，其被配置为产生关于该对象的图像数据，该图像数据包括基于该至少两个光学调制信号的相位之间的差计算的深度信息。
该振荡器可以包括：共振器，其被配置为通过与该光学快门的能量交换来共振以产生该驱动电压；能量补充器，其被配置为向该共振器提供与在该共振器与该光学快门之间的能量交换期间的能量损耗的数量对应的补充能量；以及失真补偿器，其被配置为补偿由该能量补充器向该共振器提供的能量的失真。
该失真补偿器可以连接到该能量补充器以使得该失真补偿器可以被配置为防止该能量补充器阻止该驱动电压摆动到负值。
该光学快门可以包括第一端和第二端，而且该共振器可以包括：电感器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该光学快门的第一端；以及电容器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该电感器的第二端，该第二端连接到该偏置电压和该光学快门的第二端。
该能量补充器可以进一步被配置为当在该电容器与该光学快门之间交换能量时经由该电感器向该电容器提供能量。
该能量补充器可以包括：第一开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第一端，第一开关元件被配置为通过该电感器的第二端上的电压来开关；第二开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第二端，第二开关元件被配置为通过该电感器的第一端上的电压来切换；第三开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第一端，第三开关元件被配置为通过该电感器的第二端上的电压来切换；以及第四开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第二端，该第二端连接到第三开关元件的第二端，第四开关元件被配置为通过该电感器的第一端上的电压来切换。
第一和第四开关元件被配置为当能量经由该电感器从该电容器向该光学快门移动时被接通以向该电容器提供能量，而且第二和第三开关元件被配置为当能量经由该电感器从该光学快门向该电容器移动时被接通以向该电容器提供能量。
第一和第二开关元件可以分别包括P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，而且第三和第四开关元件可以分别包括N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
该失真补偿器可以包括至少一个电阻器，其连接在第三和第四开关元件的第二端与地端子之间，而且该失真补偿器可以进一步被配置为平衡第三和第四开关元件的驱动能力之间的失配。
该失真补偿器可以包括第一补偿器和第二补偿器。第三开关元件可以经由该失真补偿器的第一补偿器连接到该电感器的第一端，而且第四开关元件可以经由该失真补偿器的第二补偿器连接到该电感器的第二端。
第一补偿器可以包括第一二极管，其被配置为从该电感器的第一端向第三开关元件提供电流，而且第二补偿器可以包括第二二极管，其被配置为从该电感器的第二端向第四开关元件提供电流。
该振荡器可以进一步包括突发模式驱动器，其被配置为输出指示该3D图像传感器模块正在突发模式下工作的突发信号，而且该能量补充器可以进一步被配置为响应于该突发信号而中断对该共振器的能量供应。
该3D图像传感器模块可以进一步包括第一控制器，其被配置为检测从该振荡器向该光学快门提供的驱动电压，并产生控制信号，而且该振荡器可以进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
该3D图像传感器模块可以进一步包括：温度传感器，其被配置为感测该3D图像传感器模块的温度，并基于所感测的温度产生温度信息；以及控制器，其被配置为基于该温度信息产生控制信号。该振荡器可以进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
该3D图像传感器模块可以进一步包括：存储器，其被配置为存储与该3D图像传感器模块的工作特征对应的特征信息；以及控制器，其被配置为基于该特征信息产生控制信号。该振荡器可以进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
该光学快门可以包括：第一电极，向其提供该驱动电压；第二电极，向其提供该驱动电压；第一半导体层，其置于第一和第二电极之间；第二半导体层，其置于第一和第二电极之间；以及多量子阱，其置于第一和第二半导体层之间。第一电极、第一半导体层、多量子阱、第二半导体层、和第二电极可以依序分层。
该光学快门可以进一步被配置为将该反射光调制为分别具有0度、90度、180度、和270度的相位的四个光学调制信号。
该图像产生器可以包括：图像传感器，其被配置为感测该至少两个光学调制信号中的每一个，产生与所感测的光学调制信号对应的电信号，并以帧为单位输出该电信号；以及图像处理器，其被配置为从该至少两个光学调制信号的分别的帧的相位之间的差中计算该深度信息。
该3D图像传感器模块可以进一步包括分频器，其被配置为划分从该振荡器接收的振荡频率以产生时钟信号，而且该图像产生器可以进一步被配置为与该时钟信号同步地产生图像数据。
该3D图像传感器模块可以进一步包括：光源，其被配置为向该对象发射入射光束；光源驱动器，其被配置为驱动该光源以使得所述入射光束具有不同的相位；镜头，其被配置为聚焦该反射光；以及滤镜，其被配置为使用与入射光束的带宽相同的波长段来过滤由该镜头聚焦的反射光，并向该光学快门提供过滤的结果。
3D图像传感器模块可以进一步包括多个光学快门。
该光源可以进一步被配置为依次产生入射光束，而且该光源驱动器可以进一步被配置为驱动该光源以使得顺序的入射光束具有不同相位。
该光源可以进一步被配置为基本同时产生入射光束。
根据一个或多个示范性实施例的一个方面，提供一种3D图像传感器模块，包括：光学快门，其被配置为根据以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率，并将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；振荡器，其包括微分LC电压控制振荡器(VCO)，该微分LCVCO包括与电源端子相连的第一端，该振荡器被配置为输出已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；以及图像传感器，其被配置为以帧为单位输出与该至少两个光学调制信号对应的至少两个电信号。
该光学快门可以包括第一端和第二端。该微分LCVCO可以包括：电感器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该光学快门的第二端，该第二端连接到该偏置电压；电容器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该电感器的第二端，该第二端连接到该偏置电压和该光学快门的第二端；第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第一端，第一PMOS晶体管被该电感器的第二端上的电压选通；第二PMOS晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第二端，第二PMOS晶体管被该电感器的第一端上的电压选通；第一N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第一端，第一NMOS晶体管被该电感器的第二端上的电压选通；以及第二NMOS晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第二端，该第二端连接到第一NMOS晶体管的第二端，第二NMOS晶体管被该电感器的第一端上的电压选通。
该3D图像传感器模块可以进一步包括：第一二极管；以及第二二极管。第一NMOS晶体管可以经由第一二极管连接到该电感器的第一端，而且第二NMOS晶体管可以经由第二二极管连接到该电感器的第二端。
该微分LCVCO可以进一步包括至少一个电阻器，其连接第一NMOS晶体管的第二端和第二NMOS晶体管的第二端，该至少一个电阻器被配置为当该驱动电压摆动到负值时减少第一NMOS晶体管的第二端上的电压，并且阻止从第一NMOS晶体管的第二端到第一NMOS晶体管的第一端的电流的流动。
该振荡器可以进一步包括第三NMOS晶体管，其被配置为响应于指令在突发模式下执行该3D图像传感器模块的操作的突发信号而中断到该共振器的电源。
第三NMOS晶体管可以连接在用于提供基准电流的电流源与地端子之间，该基准电流是用于产生向电源端子提供的电源电流的基础，第三NMOS晶体管被该突发信号选通。
该振荡器可以进一步包括：第四NMOS晶体管，连接在该电感器的第一端与地端子之间，第四NMOS晶体管被该突发信号选通；以及第五NMOS晶体管，连接在该电感器的第二端与地端子之间，第五NMOS晶体管被该突发信号选通。
该3D图像传感器模块可以进一步包括第一控制器，其被配置为检测从该振荡器向该光学快门提供的驱动电压，并产生控制信号，而且该振荡器可以进一步被配置为基于该控制信号控制对该微分LCVCO的能量供应。
该3D图像传感器模块可以进一步包括分频器，其被配置为划分从该振荡器接收的振荡频率以产生时钟信号，而且该图像传感器可以进一步被配置为与该时钟信号同步地以帧为单位输出该至少两个电信号。
根据一个或多个示范性实施例的一个方面，提供一种包括3D图像传感器模块的电子装置。
根据一个或多个示范性实施例的一个方面，提供一种被配置为测量对象的装置，该装置包括3D图像传感器模块。
根据一个或多个示范性实施例的一个方面，提供一种感测对象的深度信息的方法，该方法包括：基于以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率；将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；以及基于该至少两个光学调制信号的相位之间的差计算深度信息。
该方法可以进一步包括：产生已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；通过划分该振荡频率来产生时钟信号；以及与该时钟信号同步地计算深度信息。
该方法可以进一步包括：向对象发射具有不同相位的入射光束，而且该反射光可以包括由对象反射的入射光束。
所述发射具有不同相位的入射光束可以包括依次发射具有不同相位的入射光束。
所述发射具有不同相位的入射光束可以包括基本同时发射具有不同相位的入射光束。
该方法可以进一步包括产生关于对象的图像数据，该图像数据包括该深度信息。
附图说明
通过结合附图对一个或多个示范性实施例的以下描述，上述和/或其他方面将变得更明显并且更易于理解，其中：
图1是根据示范性实施例的三维(3D)图像传感器模块的框图；
图2是根据实施例的3D图像传感器模块中包括的光学快门的截面图；
图3至图6B是用于说明根据各种示范性实施例的光学快门的工作特性的图；
图7是根据示范性实施例的振荡器的框图；
图8是根据示范性实施例的振荡器的示意图；
图9是示出根据示范性实施例的振荡器的信号特性的图；
图10是根据示范性实施例的振荡器的示意图；
图11是根据示范性实施例的振荡器的框图；
图12示出根据示范性实施例的振荡器的模式信号；
图13是示出图1的3D图像传感器模块提供的效果的曲线图；
图14至图16是根据一个或多个示范性实施例的振荡器的示意图；
图17至图20是根据各种示范性实施例的3D图像传感器模块的框图；
图21至图23是根据各种实施例的电子装置的框图；
图24是示出根据示范性实施例的电子装置的突发模式操作的图；以及
图25和图26是根据各种实施例的电子装置的框图。
具体实施方式
现在将详细参照在附图中示出的一个或多个示范性实施例，其中类似的引用数字始终指代类似的元件。一个或多个示范性实施例可以具有不同的形式而不应当被解读为限于这里阐述的描述。
图1是根据示范性实施例的三维(3D)图像传感器模块100(即，图像传感器、图像传感器单元、或图像传感器芯片)的框图。参照图1，3D图像传感器模块100包括光学快门120、振荡器140、和图像产生器160。3D图像传感器模块100可以使用单个芯片来实现。
光学快门120根据驱动电压Vdrv改变从对象反射的反射光RLIT的透射率，并将反射光RLIT调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号MLIT#。例如，光学快门120可以将反射光RLIT调制为分别具有0度、90度、180度、和270度的相位的四个光学调制信号MLIT#。可以从光学快门120同时、基本同时、或依次输出该至少两个光学调制信号MLIT#。
图2是根据示范性实施例的光学快门120的截面图，而图3至图6是用于说明图2的光学快门的工作特性的图。参照图2，光学快门120可以包括第一电极121、第二电极122、第一导电半导体层123、第二导电半导体层124、隔板125、和多量子阱126。然而，图2的光学快门120仅仅是示例，3D图像传感器模块100可以包括具有与图2的光学快门120不同的结构的光学快门。
在第一电极121与第二电极122之间施加驱动电压Vdrv。第一电极121可以是P型电极，而第二电极122可以是N型电极。该情况下，第一导电半导体层123可以是P型分布布拉格反射器(DBR)，而第二导电半导体层124可以是N型DBR。作为非限制性示例，第一导电半导体层123和第二导电半导体层124可以各自具有其中交替堆叠Al0.31GaAs和Al0.84GaAs的结构。隔板125位于第一导电半导体层123与多量子阱126之间以及第二导电半导体层124与多量子阱126之间。隔板125可以由Al0.31GaAs形成。多量子阱126可以由GaAs或Al0.31GaAs形成。
第一导电半导体层123和第二导电半导体层124可以作为一对共振镜工作，而多量子阱126执行电吸收，因而担当共振腔。在第一电极121与第二电极122之间施加反向偏置电压Vdrv(即，图1的驱动电压Vdrv)，如图3所示。图3示出在图2的光学快门120中以具有属于0伏至–15伏的段T_op的电压电平的反向偏置电压控制多量子阱126中的光吸收(电吸收)的示例。
根据具有0伏与–15伏之间的电压电平的反向偏置电压，不同地调制反射光RLIT，因而可以输出至少两个光学调制信号MLIT#，如图4所示。参照图4，当通过光源(例如，发光二极管(LED)或激光二极管(LD))相位调制具有特定波长(例如，近红外(NIR)850nm)的入射光并且将相位调制的入射光ILIT投射到对象上时，从对象反射的具有与入射光相同的波长的反射光RLIT被光学快门120接收。光源可以将入射光ILIT相位调制0度、90度、180度、和270度，并且将相位调制的入射光ILIT投射到对象上。该情况下，光学快门120可以改变反向偏置电压的电压电平并将反射光RLIT相位调制0度、90度、180度、和270度以输出至少两个光学调制信号MLIT#。如上所述，光学快门120可以同时或依次输出通过将反射光RLIT相位调制0度、90度、180度、和270度获得的光学调制信号MLIT#。当3D图像传感器模块100包括各自具有与图2相同的结构的多个光学快门120时，可以同时输出至少两个光学调制信号MLIT#。另一方面，当3D图像传感器模块100仅包括具有图2的结构的一个光学快门时，可以依次输出至少两个光学调制信号MLIT#。
在光学快门120中，在特定波长(例如，NIR850nm)根据反向偏置电压的电压电平极大地改变反射光RLIT的透射率，如图5所示。可以将反向偏置电压(驱动电压)的电压电平设置为使得光学快门120可以基于图5的最大值Max与最小值Min之间的透射率值当中与相位调制对应的透射率值发送反射光RLIT。例如，可以将反向偏置电压的电压电平设置为图3的0伏与–15伏之间的电压电平，因而可以将反射光RLIT相位调制0度、90度、180度、或270度。
图6A示出光学快门120的特性。参照图6A，仅在段T_ch(图5的最大值Max与最小值Min之间)中，根据电压针对特定波长改变光学快门120的透射率。因此，驱动电压Vdrv需要在段T_ch内改变，以便通过根据驱动电压Vdrv调整透射率来改变相位。因此，将驱动电压Vdrv产生为以偏置电压Vbias偏置的正弦波，如图6B所示。偏置电压Vbias可以是特定电压段(即，段T_ch)的中心值。
回来参照图1，振荡器140向光学快门120提供已补偿失真的振荡频率fout作为驱动电压Vdrv。如稍后将要描述的，振荡器140可以作为微分LC电压控制振荡器(VCO)工作以产生振荡频率fout，而且所产生的振荡频率fout担当用于驱动光学快门120的驱动电压Vdrv。因而，振荡频率fout可以与驱动电压Vdrv相同。除非另有说明，振荡器140输出的信号在下面将被描述为驱动电压Vdrv。如上所述，将驱动电压Vdrv产生为以偏置电压Vbias偏置的正弦波。
图7是根据示范性实施例的振荡器的框图。
参照图1和图7，振荡器140a可以包括共振器142a、能量补充单元144a(即，能量补充器)、和失真补偿器146a。共振器142a可以通过与光学快门120的能量交换来共振以产生驱动电压Vdrv。例如，共振器142a可以通过在电感器与电容器之间释放和累积的瞬时能量来共振。光学快门120可以通过等效电阻器和等效电容器来表示，而且在共振器142a共振的同时可以发生共振器142a的电容器与光学快门120的电容器之间的能量交换。与线性功率放大器相比，共振器142a产生驱动电压Vdrv时消耗的功率相对低。因而，使用振荡器140a产生驱动电压Vdrv的3D图像传感器模块100可以减少功耗。然而，这仅仅是示例，而且根据一个或多个示范性实施例，共振器142a可以使用其他电路产生驱动电压。
能量补充单元144a可以向共振器142a提供能量，其对应于在共振器142a与光学快门120之间的能量交换期间例如因电线的寄生电阻产生的能量损耗的数量。失真补偿器146a可以补偿能量补充单元144a向共振器142a提供的能量的失真。例如，失真补偿器146a可以通过平衡构成能量补充单元144a电路器件的诸如驱动能力等的失配来补偿能量补充单元144a向共振器142a提供的能量的失真。
图8是根据另一示范性实施例的振荡器的框图。虽然图8中看起来振荡器140b包括光学快门120，但这仅仅是为了便于图示。另外，虽然图8包括单个光学快门120，但是也可以包括多个光学快门120。参照图8，振荡器140b可以包括共振器142b、能量补充单元144b、和失真补偿器146b，它们可以执行与图7的共振器142a、能量补充单元144a、和失真补偿器146a类似的功能。
图8的共振器142b可以包括：电感器Lr，其一端在第二节点N2处电连接到光学快门120的一端；以及电容器Cr，其一端在第一节点N1处电连接到电感器Lr的另一端，其被提供偏置电压Vbias的另一端连接到光学快门120的另一端。如上所述，光学快门120可以被表示为等效电阻器和等效电容器。
当通过电感器Lr从电容器Cr向光学快门120移动能量、或者通过电感器Lr从光学快门120向电容器Cr移动能量时，能量补充单元144b可以向电容器Cr提供能量。为此，能量补充单元144可以包括第一至第四开关元件PT1、PT2、NT1、和NT2。虽然图8中第一至第四开关元件PT1、PT2、NT1、和NT2是晶体管，但一个或多个示范性实施例不限于此。
第一PMOS晶体管PT1的一端可以连接到电源端子NP，而其另一端可以在第二节点N2处连接到电感器Lr的一端。第一PMOS晶体管PT1可以被电感器Lr的另一端上的电压(即，第一节点N1上的电压)切换或选通。第二PMOS晶体管PT2的一端可以连接到电源端子NP，而其另一端可以在第一节点N1处连接到电感器Lr的该另一端。第二PMOS晶体管PT2可以被电感器Lr的该一端上的电压(即，第二节点N2上的电压)切换或选通。
第一NMOS晶体管NT1的一端可以在第二节点N2处连接到电感器Lr的该一端，而第一NMOS晶体管NT1的另一端可以在第三节点N3处连接到第二NMOS晶体管NT2的一端。第一NMOS晶体管NT1可以被电感器Lr的该另一端上的电压(即，第一节点N1上的电压)切换或选通。第二NMOS晶体管NT2的一端可以在第一节点N1处连接到电感器Lr的该另一端，而其另一端可以在第三节点N3处连接到第一NMOS晶体管NT1的该另一端。第二NMOS晶体管NT2可以被电感器Lr的该一端上的电压(即，第二节点N2上的电压)切换或选通。
随着通过电感器Lr向光学快门120提供在电容器Cr中累积的能量，作为电感器Lr的该另一端上的电压的第一节点N1的节点电压降低，因而第一PMOS晶体管PT1被导通。作为电感器Lr的该一端上的电压的第二节点N2的电压升高，因而第二NMOS晶体管NT2被导通。于是，可以从电源端子NP到第一PMOS晶体管PT1、到光学快门120、到电容器Cr、到第二NMOS晶体管NT2、到地端子形成电流路径。另一方面，随着从光学快门120向电容器Cr提供能量，第二节点N2的电压降低，因而第二PMOS晶体管PT2被导通。第一节点N1的节点电压升高，因而第一NMOS晶体管NT1被导通。于是，可以从电源端子NP到第二PMOS晶体管PT2、到电容器Cr、到光学快门120、到第一NMOS晶体管NT1、到地端子形成电流路径。
失真补偿器146b可以连接在第一NMOS晶体管NT1的该另一端和第二NMOS晶体管NT2的该另一端所连接的第三节点N3与地端子之间，而且可以包括一个电阻器Rcom，以便补偿第一PMOS晶体管PT1和第二PMOS晶体管PT2的驱动能力与第一NMOS晶体管NT1和第二NMOS晶体管NT2的驱动能力之间的失配。在类似的条件下，可以存在驱动能力的差异，使得NMOS晶体管比PMOS晶体管产生更多的电流。
因此，如图9的(a)所示，第一NMOS晶体管NT1或第二NMOS晶体管NT2可以比第一PMOS晶体管PT1或第二PMOS晶体管PT2产生电流更快地产生电流，因而第一节点N1的节点电压VND1或第二节点N2的节点电压VND2的下降波形可能失真。由于失真补偿器146b的电阻器Rcom在第三节点N3处连接到第一NMOS晶体管NT1和第二NMOS晶体管NT2，当第一节点N1的节点电压VND1或第二节点N2的节点电压VND2下降时，失真补偿器146b的电阻器Rcom可以将第三节点N3的节点电压提高为高于地电压，从而降低第一NMOS晶体管NT1或第二NMOS晶体管NT2的驱动能力。因此，如图9的(b)所示，可以防止节点电压VND1或节点电压VND2的失真。将驱动电压Vdrv产生为具有与第一节点N1的节点电压VND1与第二节点N2的节点电压VND2之间的差对应的电压电平。如此，振荡器140b可以包括具有使得需要相对低的功率用于产生驱动电压Vdrv的结构的共振器142b，而且可以补充共振器142b中的能量损耗，还补偿节点电压VND1或节点电压VND2的失真，从而减少功耗并产生更准确的驱动电压Vdrv。
图10是根据另一示范性实施例的振荡器的框图。参照图10，振荡器140c包括共振器142c和能量补充单元144c，它们执行与图8的共振器142b和能量补充单元144b相同的功能。图10的振荡器140c的失真补偿器146c可以包括第一补偿器和第二补偿器。第一补偿器可以是第一二极管DO1，而第二补偿器可以是第二二极管DO2。能量补充单元144c的第一NMOS晶体管NT1可以在第四节点N4处经由第一二极管DO1连接到电感器Lr的一端，而其第二NMOS晶体管NT2可以在第五节点N5处经由第二节点DO2连接到电感器Lr的另一端。第一二极管DO1向第一NMOS晶体管NT1提供来自电感器Lr的该一端所连接的第二节点N2的电流，而第二二极管DO2向第二NMOS晶体管NT2提供来自电感器Lr的该另一端所连接的第一节点N1的电流。通过防止电流从第三节点N3向第一节点N1或第二节点N2流动，第一二极管DO1或第二二极管DO2可以防止图9的(a)所示的失真。
图11是根据另一示范性实施例的振荡器的框图。参照图11，类似于图7的振荡器140a，振荡器140d可以包括共振器142d、能量补充单元144d、和失真补偿器146d。共振器142d、能量补充单元144d、和失真补偿器146d的结构和功能可以类似于上面参照图7所述。图11的振荡器140d可以进一步包括突发模式驱动器147d。突发模式驱动器147d输出用于指令在突发模式下执行操作的突发信号Xbst。
突发模式是这样的模式，其中仅在帧的部分时段中提供被提供给振荡器140d以产生用于一个帧的驱动电压Vdrv的功率。可以在以下情况下发起突发模式：图像传感器感测的一个帧的部分时段足够用于产生一个帧的情况、有必要减少在环境光下的暴露的情况、或者任何其他情况。
突发模式驱动器147d可以响应于从外部提供的模式信号Xmod产生突发信号Xbst。可以如图12所示提供模式信号Xmod。例如，当向突发模式驱动器147d提供处于逻辑高(H)电平的模式信号Xmod时，在正常状态下向振荡器140d提供功率，因而执行向光学快门120提供驱动电压Xdrv的操作。另一方面，当向突发模式驱动器147d提供处于逻辑低(L)电平的模式信号Xmod时，中断对振荡器140d的电源供应，因而不产生驱动电压Vdrv。可以向能量补充单元144d输入与突发模式Xmod对应的突发信号Xbst。能量补充单元144d可以响应于突发信号Xbst而中断对振荡器140d的电源供应。
如此，由于3D图像传感器模块100包括突发模式驱动器147d，振荡器140d仅在帧的部分时段中工作，从而减少了功耗。如图13所示，随着突发模式中的正常操作段(由图12的正常操作指示)减少，功耗也减少。另外，由于3D图像传感器模块100包括突发模式驱动器147d，可以在环境光等最小时产生光学调制信号，因而可以获取更准确的图像。
图14是根据另一示范性实施例的振荡器的电路图。参照图14，振荡器140e可以包括与图8的振荡器140b类似的共振器142e、能量补充单元144e、和失真补偿器146e，以及突发模式驱动器147e。共振器142e、能量补充单元144e、和失真补偿器146e的结构和功能可以类似于上面参照图8所述的那些。突发模式驱动器147e可以包括第三NMOS晶体管NT3，用于响应于模式信号Xmod而中断对共振器142e的电源供应。第三NMOS晶体管NT3可以连接在电源端子与第一PMOS晶体管PT1的一端和第二PMOS晶体管PT2的一端所连接的第六节点N6之间。例如，当提供处于逻辑低(L)电平的模式信号Xmod时，第三NMOS晶体管NT3被截止，因而将电源端子从第六节点N6断开，从而中断对能量补充单元144e的电源供应。因此，能量补充单元144e停止向共振器142e提供能量，而且不产生驱动电压Vdrv。
虽然如图14所示振荡器140e包括具有与图8所示类似的结构的共振器142e、能量补充单元144e、和失真补偿器146e，但一个或多个示范性实施例不限于此。振荡器140e可以包括与图10的共振器142c、能量补充单元144c、和失真补偿器146c类似的结构。
图15是根据另一示范性实施例的振荡器的电路图。参照图15，振荡器140f可以包括共振器142f、能量补充单元144f、失真补偿器146f、和突发模式驱动器147f。图15的振荡器140f可以进一步包括：电流源Iref，其产生用于向电源端子NP提供电源电流I的基准电流；放大器PT3和PT4，其将电流源Iref产生的基准电流放大N倍；以及电压源VDD，其向电流源Iref提供电压。由于放大器PT4(即，第四PMOS晶体管PT4)具有比放大器PT3(即，第三PMOS晶体管PT3)大N倍的电流驱动能力，因此第四PMOS晶体管PT4可以将基准电流放大N倍，从而向电源端子NP提供放大的结果作为电源电流I。突发模式驱动器147f可以位于电流源Iref与地端子之间。突发模式驱动器147f包括第三NMOS晶体管NT3，其位于电流源Iref与地端子之间，而且根据模式信号Xmod选通，从而控制基准电流。第三NMOS晶体管NT3响应于仅在帧的特定时段中激活的模式信号Xmod而控制产生驱动电压Vdrv的段，因而可以降低功耗，并且可以产生具有准确值的光学调制信号。
虽然如图15的示范性实施例所示振荡器包括具有与上面参照图8所述类似的结构的共振器、能量补充单元、和失真补偿器，但这仅仅是示例，而且作为非限制性示例，振荡器可以包括具有与上面参照图10所述类似的结构的共振器、能量补充单元、和失真补偿器。
图16是根据另一示范性实施例的振荡器的框图。参照图16，振荡器140g可以包括共振器142g、能量补充单元144g、失真补偿器146g、和突发模式驱动器147g。图16的振荡器140g可以进一步包括由模式信号Xmod选通的第四NMOS晶体管NT4和第五NMOS晶体管NT5。当切断对振荡器140g的电源供应时，第四NMOS晶体管NT4和第五NMOS晶体管NT5可以快速降低第一节点N1和第二节点N2的电压电平，从而改善信号特性。例如，第四NMOS晶体管NT4可以连接在第二节点N2与地端子之间，因而可以在接收处于逻辑低电平的模式信号Xmod时将第二节点N2的电压快速降低到地电压电平。类似地，第五NMOS晶体管NT5可以连接在第一节点N1与地端子之间，因而可以在接收处于逻辑高电平的模式信号Xmod时将第一节点N1的电压快速降低到地电压电平。
如上所述，振荡器可以包括具有需要相对低的功率用于产生驱动电压Vdrv的结构的共振器，而且可以补充共振器中的能量损耗，还补偿失真，从而减少功耗，并产生准确的驱动电压Vdrv。因此，光学快门120可以执行准确的调制，而且图像产生器160可以产生准确的图像。
回来参照图1，图像产生器160对光学快门120输出的至少两个光学调制信号MLIT#执行图像处理。图像产生器160产生对象的图像数据IMG，其包括基于至少两个光学调制信号MLIT#的相位之间的差计算的深度信息D_inf。例如，在图像产生器160如图4所示将被相位调制为具有0度、90度、180度、和270度的相位的四个光学调制信号MLIT#处理为四个帧之后，图像产生器160根据深度图像产生算法计算四个帧，从而产生包括深度信息D_inf的一个帧(或图像)。图像产生器160可以包括稍后描述的图像传感器和图像处理器。
图17是根据另一示范性实施例的3D图像传感器模块1700的框图。参照图17，3D图像传感器模块1700可以包括光学快门1720、振荡器1740、图像产生器1760、和第一控制器1780。光学快门1720、振荡器1740、和图像产生器1760可以与各种示范性实施例的以上描述类似地实现。第一控制器1780可以检测从振荡器1740向光学快门1720提供的驱动电压Vdrv，从而产生第一控制信号Xcon1。例如，当驱动电压Vdrv的电压电平从预设电压电平改变时，第一控制器1780可以产生第一控制信号Xcon1。第一控制信号Xcon1被输入到振荡器1740，而振荡器1740可以响应于第一控制信号Xcon1而控制对其中包括的共振器(例如，图7的共振器142a)的能量供应。例如，当驱动电压Vdrv的电压电平降低时，振荡器1740可以响应于第一控制信号Xcon1而增加对共振器的能量供应。于是，图17的3D图像传感器模块1700可以减少功耗，而且产生更准确的光学调制信号MLI#和更准确的图像数据IMG。
图18是根据另一示范性实施例的3D图像传感器模块1800的框图。参照图18，3D图像传感器模块1800可以包括光学快门1820、振荡器1840、图像产生器1860、第二控制器1880、和温度传感器1890。光学快门1820、振荡器1840、和图像产生器1860可以与各种示范性实施例的以上描述类似地实现。第二控制器1880可以基于从温度传感器1890接收的温度信息T_inf产生第二控制信号Xcon2。例如，当温度信息T_inf的值从基准值改变时，第二控制器1880可以产生第二控制信号Xcon2。温度传感器1890可以感测3D图像传感器模块1800的温度或包括3D图像传感器模块1800的电子装置的温度以产生温度信息T_inf的数字值。
第二控制信号Xcon2被输入到振荡器1840，而振荡器1840可以响应于第二控制信号Xcon2而控制对其中包括的共振器(例如，图7的共振器142a)的能量供应。例如，当温度信息T_inf的值低于基准值时，振荡器1840可以响应于第二控制信号Xcon2而减少对共振器的能量供应。然而，当温度信息T_inf的值低于基准值时，根据3D图像传感器模块1800的实施方式或3D图像传感器模块1800的工作特性，振荡器1840可以响应于第二控制信号Xcon2而增加对共振器的能量供应。第二控制器1880可以检测从振荡器1840向光学快门1820提供的驱动电压Vdrv，从而额外执行第一控制器1780的上述操作。第二控制器1880可以考虑所检测的驱动电压Vdrv和温度信息T_inf之间的关系而产生第二控制信号Xcon2。如此，图18的3D图像传感器模块1800可以减少功耗，而且产生更准确的光学调制信号MLIT#和更准确的图像数据IMG。
图19是根据另一示范性实施例的3D图像传感器模块1900的框图。参照图19，3D图像传感器模块1900可以包括光学快门1920、振荡器1940、图像产生器1960、第三控制器1980、和特征信息贮存器1990，即，贮存器、存储器、或存储单元。光学快门1920、振荡器1940、和图像产生器1960可以与各种示范性实施例的以上描述类似地实现。第三控制器1980可以基于存储在特征信息贮存器1990中的特征信息F_inf产生第三控制信号Xcon3。存储在特征信息贮存器1990中的特征信息F_inf包括关于3D图像传感器模块1900的特征或包括3D图像传感器模块1900的电子装置的特征的信息。例如，具有类似规格的多个3D图像传感器模块1900可以具有不同的工作特征。例如，一个3D图像传感器模块可以在其驱动电压Vdrv具有第一值时产生更准确的光学调制信号MLIT#或更准确的图像数据IMG，而另一个3D图像传感器模块可以在其驱动电压Vdrv具有第二值时产生更准确的光学调制信号MLIT#或更准确的图像数据IMG。可以存储为单独的3D图像传感器模块定制的与工作特征对应的特征信息F_inf，而且可以基于特征信息F_inf产生第三控制信号Xcon3以使得3D图像传感器模块1900使用最优的工作环境、设置、控制、或特性。
第三控制信号Xcon3被输入到振荡器1940，而振荡器1940可以响应于第三控制信号Xcon3而控制对其中包括的共振器(例如，图7的共振器142a)的能量供应。第三控制器1980可以检测从振荡器1940向光学快门1820提供的驱动电压Vdrv，从而额外执行第一控制器1780的上述操作。第三控制器1980可以考虑所检测的驱动电压Vdrv和特征信息F_inf之间的关系而产生第三控制信号Xcon3。如此，图19的3D图像传感器模块1900可以减少功耗，而且产生更准确的光学调制信号MLIT#和更准确的图像数据IMG。根据一个或多个示范性实施例的3D图像传感器模块1900可以包括从图17至图19的第一控制器1780、第二控制器1880、和第三控制器1980中选择的至少两个。
图20是根据另一示范性实施例的3D图像传感器模块2000的框图。参照图20，3D图像传感器模块2000可以包括光学快门2020、振荡器2040、图像产生器2060、和分频器2080。光学快门2020、振荡器2040、和图像产生器2060可以参考各种示范性实施例的以上描述类似地实现。分频器2080可以划分从振荡器2040接收的振荡频率fout以产生时钟信号CLK。分频器2080可以通过包括延迟锁定环(DLL)或锁相环(PLL)来执行分频。如上所述，振荡器2040产生已补偿失真的振荡频率fout，其被用作光学快门2020的驱动电压Vdrv。振荡器2040输出的振荡频率fout可以被分频器2080分频，因而可以被产生为在3D图像传感器模块2000中使用的时钟信号CLK。例如，图像产生器2060可以与时钟信号CLK同步地产生图像数据IMG。
图21示出根据示范性实施例的包括3D图像传感器模块的电子装置。参照图21，电子装置2100可以包括：光源2110，用于产生具有预定波长的光；光源驱动器2130，用于驱动光源2110；3D图像传感器模块2000；以及主控制器2190，用于产生控制光源驱动器2130的操作和3D图像传感器模块2000的操作的主控制信号XconM。电子装置2100可以进一步包括：镜头2150，用于将反射光RLIT聚焦在光学快门2020的区域上；以及滤镜2170，用于仅透射具有预定波长的光，并去除背景光或杂光。虽然图21中未示出，但是可以在光学快门2020与图像产生器2060之间进一步布置第二镜头，用于将光学调制信号聚焦在图像产生器2060中包括的图像传感器2062的区域上。
例如，光源2110可以是发光二极管(LED)或激光二极管(LD)，其可以发出人眼不可见的具有大约850nm的近红外(NIR)波长的光，但是光源的波长和类型不限于该示范性实施例。光源驱动器2130可以根据从主控制器2190接收的主控制信号XconM通过使用例如幅度调制或相位调制方法驱动光源2110。依赖于光源驱动器2130的驱动信号，从光源2110向对象照射的入射光ILIT可以采取具有预定周期的周期性连续函数的形式。例如，可以如图4所示产生入射光ILIT。
包括光学快门2020、振荡器2040、图像产生器2060、和分频器2080的3D图像传感器模块2000可以如上所述操作。图像产生器2060可以包括图像传感器2062和图像处理器2064，而且可以执行上面描述的图像数据IMG的产生。然而，3D图像传感器模块2000的图像产生器2060可以仅包括图像传感器2062，而且可以在3D图像传感器模块2000外部布置图像处理器2064。可以使用CMOS图像传感器(CIS)等实现图像传感器2062。图像传感器2062可以感测多个光学调制信号MLIT#并以帧为单位输出感测的光学调制信号。如上所述，可以将多个光学调制信号MLIT#的每一个处理为分开的帧。图像处理器2064可以产生包括来自与每个光学调制信号MLIT#对应的帧的深度信息D_inf的图像数据IMG。
如此，光源2110输出的入射光ILIT被对象反射，从反射光RLIT产生光学调制信号MLIT#，而且从光学调制信号MLIT#产生图像数据IMG。因此，可以依赖于光源2110的相位调制是否与光学快门2020的相位调制同步来确定准确的图像数据IMG的产生。根据一个或多个示范性实施例，分频器2080将作为驱动电压Vdrv的振荡频率fout分频以产生时钟信号CLK，因而将在光源2110中使用的时钟信号CLK与在光学快门2020的操作中使用的驱动电压Vdrv同步。于是可以产生更准确的图像。
图22是根据另一实施例的电子装置的框图。图22的电子装置2200可以包括图1的3D图像传感器模块100。图22的电子装置2200的其他组件(即，光源2210、光源驱动器2230、镜头2250、滤镜2270、和主控制器2290)可以与图21类似。然而，由于图22的电子装置2200不包括分频器2080，所以可以接收特殊的外部时钟信号。图22的电子装置2200可以进一步包括温度传感器1890或特征信息贮存器1990。
图23是根据另一示范性实施例的电子装置2300的框图。参照图23，电子装置2300可以包括光源2310、光源驱动器2330、镜头2350、滤镜2370、主控制器2390、和3D图像传感器模块100。光源2310、光源驱动器2330、镜头2350、滤镜2370、和主控制器2390可以类似于图21的光源2110、光源驱动器2130、镜头2150、滤镜2170、和主控制器2190。3D图像传感器模块100的振荡器140d可以包括突发模式驱动器147d。
图24示出根据示范性实施例的电子装置中的突发模式操作。在突发模式下，主控制器2390可以设置被提供给突发模式驱动器147d的模式信号Xmod、以及被提供给光源2310的突发控制信号XconM_bst，以使得突发控制信号XconM_bst的逻辑高(H)电平的时段少于模式信号Xmod的逻辑高(H)电平的时段。可以通过在模式信号Xmod转变之前和之后向突发模式控制信号XconM_bst施加导通延迟ΔOn和截止延迟ΔOff来产生突发控制信号XconM_bst。因此，当电子装置2300在突发模式下工作时，可以减少可能因光学快门2320的转变时段而发生的深度信息D-inf的计算误差。图23的电子装置2300可以进一步包括分频器2080、温度传感器1890、或特征信息贮存器1990。
图25是根据另一示范性实施例的电子装置2500的框图。图25的电子装置2500可以包括中央处理单元(或处理器)(CPU)2510、非易失性存储器2520、3D图像传感器模块2530、输入/输出(I/O)设备2540(即，I/O接口、用户界面、或I/O设备)、以及随机存取存储器(RAM)2550。CPU2510可以经由总线2560与非易失性存储器2520、3D图像传感器模块2530、I/O设备2540、和RAM2550通信。3D图像传感器模块2530可以使用独立的半导体芯片实现，或者可以与CPU2510集成以获得单个半导体芯片。如上所述，图25的电子装置2500中包括的3D图像传感器模块2530可以通过使用已补偿失真的振荡频率作为光学快门的驱动电压来减少功耗，或者可以减少功耗并产生准确的图像数据。
图26是根据另一实施例的电子装置2600的框图。参照图26，电子装置2600可以是能够使用或支持移动工业处理器接口(MIPI)的数据处理装置，例如，移动电话机、个人数字助理(PDA)、便携多媒体播放器(PMP)、或智能电话机。电子装置2600可以包括应用处理器2610、3D图像传感器模块2640、和显示器2650。
在应用处理器2610中实现的相机串行接口(CSI)主机2612可以通过CSI与3D图像传感器模块2640的CSI设备2641串行通信。该情况下，可以在CSI主机2612中实现光学解串行化器(DES)，而且可以在CSI设备2641中实现光学串行化器(SER)。在应用处理器2610中实现的显示器串行接口(DSI)主机2611可以通过DSI与显示器2650的DSI设备2651串行通信。该情况下，可以在DSI主机2611中实现光学串行化器，而且可以在DSI设备2651中实现光学解串行化器。
电子装置2600可以进一步包括射频(RF)芯片2660，其可以与应用处理器2610通信。电子装置2600的物理层协议(PHY)2613和RF芯片2660的PHY2661可以根据MIPIDigRF标准彼此相互发送数据或接收数据。电子装置2600可以进一步包括全球定位系统(GPS)2620、贮存器2670(即，存储器)、麦克风2680、动态随机存取存储器(DRAM)2685、和扬声器2690。电子装置2600可以利用Wimax2630、无线局域网(WLAN)3100、和超宽带(UWB)3110通信。
根据一个或多个示范性实施例的电子装置可以是诸如电视机(TV)、智能电话机、相机、平板个人计算机(PC)、游戏主机、和可穿戴设备的各种电子装置之一。另外，可以使用根据一个或多个示范性实施例的电子装置作为用于测量到物体的距离的工业测量装置。
根据依照一个或多个示范性实施例的3D图像传感器模块和包括该3D图像传感器模块的电子装置，可以从已补偿失真的振荡频率中产生在光学快门调制从对象反射的光时使用的驱动电压，因而可以减少功耗。
上面描述的一个或多个示范性实施例应当仅在描述性的意义下考虑，而非用于限制的目的。每个示范性实施例中特征或方面的描述应当典型地被考虑为可用于其他示范性实施例中的其他类似特征或方面。
虽然已经参照附图描述一个或多个示范性实施例，但是本领域普通技术人员不难理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变而不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。

Claims (33)

1.一种三维(3D)图像传感器模块，包括：
振荡器，其被配置为输出已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；
光学快门，其被配置为根据该驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率，并将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；以及
图像产生器，其被配置为产生关于该对象的图像数据，该图像数据包括基于该至少两个光学调制信号的相位之间的差计算的深度信息。
2.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，其中该振荡器包括：
共振器，其被配置为通过与该光学快门的能量交换来共振以产生该驱动电压；
能量补充器，其被配置为向该共振器提供与在该共振器与该光学快门之间的能量交换期间的能量损耗的数量对应的补充能量；以及
失真补偿器，其被配置为补偿由该能量补充器向该共振器提供的能量的失真。
3.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，其中该失真补偿器连接到该能量补充器以使得该失真补偿器被配置为防止该能量补充器阻止该驱动电压摆动到负值。
4.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，其中
该光学快门包括第一端和第二端，而且
该共振器包括：
电感器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该光学快门的第一端；以及
电容器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该电感器的第二端，该第二端连接到该偏置电压和该光学快门的第二端。
5.如权利要求4所述的3D图像传感器模块，其中该能量补充器进一步被配置为当在该电容器与该光学快门之间交换能量时经由该电感器向该电容器提供能量。
6.如权利要求4所述的3D图像传感器模块，其中该能量补充器包括：
第一开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第一端，第一开关元件被配置为通过该电感器的第二端上的电压来切换；
第二开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第二端，第二开关元件被配置为通过该电感器的第一端上的电压来切换；
第三开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第一端，第三开关元件被配置为通过该电感器的第二端上的电压来切换；以及
第四开关元件，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第二端，该第二端连接到第三开关元件的第二端，第四开关元件被配置为通过该电感器的第一端上的电压来切换。
7.如权利要求6所述的3D图像传感器模块，其中
第一和第四开关元件被配置为当能量经由该电感器从该电容器向该光学快门移动时被接通以向该电容器提供能量，而且
第二和第三开关元件被配置为当能量经由该电感器从该光学快门向该电容器移动时被接通以向该电容器提供能量。
8.如权利要求6所述的3D图像传感器模块，其中
第一和第二开关元件分别包括P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，而且
第三和第四开关元件分别包括N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
9.如权利要求8所述的3D图像传感器模块，其中
该失真补偿器包括至少一个电阻器，其连接在第三和第四开关元件的第二端与地端子之间，而且
该失真补偿器进一步被配置为平衡第三和第四开关元件的驱动能力之间的失配。
10.如权利要求6所述的3D图像传感器模块，其中
该失真补偿器包括第一补偿器和第二补偿器，
第三开关元件经由该失真补偿器的第一补偿器连接到该电感器的第一端，而且
第四开关元件经由该失真补偿器的第二补偿器连接到该电感器的第二端。
11.如权利要求10所述的3D图像传感器模块，其中
第一补偿器包括第一二极管，其被配置为从该电感器的第一端向第三开关元件提供电流，而且
第二补偿器包括第二二极管，其被配置为从该电感器的第二端向第四开关元件提供电流。
12.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，其中
该振荡器进一步包括突发模式驱动器，其被配置为输出指示该3D图像传感器模块正在突发模式下工作的突发信号，而且
该能量补充器进一步被配置为响应于接收该突发信号而中断对该共振器的能量供应。
13.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，进一步包括第一控制器，其被配置为检测从该振荡器向该光学快门提供的驱动电压，并产生控制信号，
其中该振荡器进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
14.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，进一步包括：
温度传感器，其被配置为感测该3D图像传感器模块的温度，并基于所感测的温度产生温度信息；以及
控制器，其被配置为基于该温度信息产生控制信号，
其中该振荡器进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
15.如权利要求2所述的3D图像传感器模块，进一步包括：
存储器，其被配置为存储与该3D图像传感器模块的工作特征对应的特征信息；以及
控制器，其被配置为基于该特征信息产生控制信号，
其中该振荡器进一步被配置为基于该控制信号来控制对该共振器的能量供应。
16.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，其中
该光学快门包括：
第一电极，向其提供该驱动电压；
第二电极，向其提供该驱动电压；
第一半导体层，其置于第一和第二电极之间；
第二半导体层，其置于第一和第二电极之间；以及
多量子阱，其置于第一和第二半导体层之间，而且
第一电极、第一半导体层、多量子阱、第二半导体层、和第二电极依序分层。
17.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，其中该光学快门进一步被配置为将该反射光调制为分别具有0度、90度、180度、和270度的相位的四个光学调制信号。
18.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，其中该图像产生器包括：
图像传感器，其被配置为感测该至少两个光学调制信号中的每一个，产生与所感测的光学调制信号对应的电信号，并以帧为单位输出该电信号；以及
图像处理器，其被配置为从该至少两个光学调制信号的分别的帧的相位之间的差中计算该深度信息。
19.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，进一步包括分频器，其被配置为划分从该振荡器接收的振荡频率以产生时钟信号，
其中该图像产生器进一步被配置为与该时钟信号同步地产生图像数据。
20.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，进一步包括：
光源，其被配置为向该对象发射入射光束；
光源驱动器，其被配置为驱动该光源以使得所述入射光束具有不同的相位；
镜头，其被配置为聚焦该反射光；以及
滤镜，其被配置为使用与入射光束的带宽相同的波长带来过滤由该镜头聚焦的反射光，并向该光学快门提供过滤的结果。
21.一种包括如权利要求1所述的3D图像传感器模块的电子装置。
22.一种3D图像传感器模块，包括：
光学快门，其被配置为根据以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率，并将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；
振荡器，其包括微分LC电压控制振荡器(VCO)，该微分LCVCO包括与电源端子相连的第一端，该振荡器被配置为输出已补偿失真的振荡频率作为以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压；以及
图像传感器，其被配置为以帧为单位输出与该至少两个光学调制信号对应的至少两个电信号。
23.如权利要求22所述的3D图像传感器模块，其中
该光学快门包括第一端和第二端，而且
该微分LCVCO包括：
电感器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该光学快门的第一端，该第二端连接到该偏置电压；
电容器，其包括第一端和第二端，该第一端电连接到该电感器的第二端，该第二端连接到该偏置电压和该光学快门的第二端；
第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第一端，第一PMOS晶体管被该电感器的第二端上的电压选通；
第二PMOS晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到电源端子，该第二端连接到该电感器的第二端，第二PMOS晶体管被该电感器的第一端上的电压选通；
第一N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第一端，第一NMOS晶体管被该电感器的第二端上的电压选通；以及
第二NMOS晶体管，其包括第一端和第二端，该第一端连接到该电感器的第二端，该第二端连接到第一NMOS晶体管的第二端，第二NMOS晶体管被该电感器的第一端上的电压选通。
24.如权利要求23所述的3D图像传感器模块，进一步包括：
第一二极管；以及
第二二极管，
其中第一NMOS晶体管经由第一二极管连接到该电感器的第一端，而且
其中第二NMOS晶体管经由第二二极管连接到该电感器的第二端。
25.如权利要求23所述的3D图像传感器模块，其中该微分LCVCO进一步包括至少一个电阻器，其连接第一NMOS晶体管的第二端和第二NMOS晶体管的第二端，该至少一个电阻器被配置为当该驱动电压摆动到负值时减少第一NMOS晶体管的第二端上的电压，并且阻止从第一NMOS晶体管的第二端到第一NMOS晶体管的第一端的电流的流动。
26.如权利要求23所述的3D图像传感器模块，其中该振荡器进一步包括第三NMOS晶体管，其被配置为响应于指令在突发模式下执行该3D图像传感器模块的操作的突发信号而中断到该共振器的电源。
27.如权利要求26所述的3D图像传感器模块，其中第三NMOS晶体管连接在用于提供基准电流的电流源与地端子之间，该基准电流是用于产生向电源端子提供的电源电流的基础，第三NMOS晶体管被该突发信号选通。
28.如权利要求26所述的3D图像传感器模块，其中该振荡器进一步包括：
第四NMOS晶体管，连接在该电感器的第一端与地端子之间，第四NMOS晶体管被该突发信号选通；以及
第五NMOS晶体管，连接在该电感器的第二端与地端子之间，第五NMOS晶体管被该突发信号选通。
29.如权利要求22所述的3D图像传感器模块，进一步包括第一控制器，其被配置为检测从该振荡器向该光学快门提供的驱动电压，并产生控制信号，
其中该振荡器进一步被配置为基于该控制信号控制对该微分LCVCO的能量供应。
30.如权利要求22所述的3D图像传感器模块，进一步包括分频器，其被配置为划分从该振荡器接收的振荡频率以产生时钟信号，
其中该图像传感器进一步被配置为与该时钟信号同步地以帧为单位输出该至少两个电信号。
31.一种被配置为测量对象的装置，该装置包括如权利要求17所述的3D图像传感器模块。
32.如权利要求1所述的3D图像传感器模块，进一步包括多个光学快门。
33.一种感测对象的深度信息的方法，该方法包括：
基于以偏置电压偏置的正弦波的驱动电压改变从对象反射的反射光的透射率；
将该反射光调制为具有不同相位的至少两个光学调制信号；
基于该至少两个光学调制信号的相位之间的差计算深度信息；以及
产生关于对象的图像数据，该图像数据包括该深度信息。
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