CN114355384A - 飞行时间tof系统和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种TOF系统和电子设备。所述TOF系统包括：发射装置，包括：光源，所述光源包括多个子光源组，所述多个子光源组，每个子光源组包括至少一个子光源，所述多个子光源组用于分时向外部对象发射光束；接收装置，包括像素阵列和读出电路，所述读出电路和所述像素阵列连接，所述像素阵列包括多个像素组，所述多个像素组和所述多个子光源组一一对应，所述多个像素组用于在所述多个子光源组分时发射光束时，分时接收从所述外部对象返回的光束，并将接收的光束进行转换得到相应的电信号，所述读出电路用于在每个子光源组发射光束时，分时获取对应的像素组输出的电信号，以确定所述外部对象的深度信息。所述电子设备包括所述TOF系统。

Description

飞行时间TOF系统和电子设备

技术领域

本申请涉及3D传感技术领域，并且更具体地，涉及发射装置、接收装置、飞行时间TOF系统和电子设备。

背景技术

飞行时间(Time of Flight，TOF)装置是通过测量光束在空间中的飞行时间来计算物体的距离，或者说，深度，由于其具有精度高、测量范围大等优点被广泛应用于消费电子、无人驾驶、AR/VR等领域。

TOF装置中包括光源和相机，光源用于向目标物体发射光束以提供照明，相机对从目标物体返回的光束进行成像，根据光束由发射到接收所需要的时间计算目标物体的距离。

单光子雪崩二极管(Single-photon avalanche diode，SPAD)是相机中的核心像素元件，在接收到从目标物体反射回来的光子以后发生雪崩击穿，产生一个电压脉冲，进一步通过时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)记录光子从发射到返回的时间，即飞行时间，从而根据该飞行时间计算出目标物的距离。

由于相机的图像传感阵列中的每个像素都包括一个SPAD和一个TDC，因此，所述TDC规模较大，占用了像素阵列的面积，导致图像传感阵列的SPAD所在的感光面积较小且产品价格较贵。另外，由于SPAD发生雪崩击穿时会产生较大的脉冲电流，因此，当光源发出的光束经由目标物体返回而照射到图像传感阵列上的面积较大时，同时发生雪崩击穿的SPAD较多，由此导致相机的功耗可能会大到难以接受的程度。

发明内容

本申请提供一种飞行时间TOF系统和电子设备，能够降低计时电路的规模，同时有利于降低TOF系统的功耗。

第一方面，提供了一种飞行时间TOF系统，包括：

发射装置，包括：光源，所述光源包括多个子光源组，所述多个子光源组，每个子光源组包括至少一个子光源，所述多个子光源组用于分时向外部对象发射光束；

接收装置，包括像素阵列和读出电路，所述读出电路和所述像素阵列连接，所述像素阵列包括多个像素组，所述多个像素组和所述多个子光源组一一对应，所述多个像素组用于在所述多个子光源组分时发射光束时，分时接收从所述外部对象返回的光束，并将接收的光束进行转换得到相应的电信号，所述读出电路用于在每个子光源组发射光束时，分时获取对应的像素组输出的电信号，以确定所述外部对象的深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素组分时复用所述读出电路读取所述每个像素组输出的电信号以确定所述外部对象的深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述读出电路与所述多个像素组中的每个像素组并联连接，所述读出电路用于在子光源组分时发射光束时，读取对应的像素组中的像素输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少一行像素；

所述读出电路包括多个列读出电路，每个列读出电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，所述列读出电路用于分时读取每个像素组中的所述至少一列像素输出的电信号，以确定所述外部对象的一列深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述至少一列像素并联至对应的列读出电路，以使所述列读出电路读取所述至少一列像素并联输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少两行像素，所述至少两行像素分别位于所述像素阵列的第一区域和第二区域中，其中，所述第一区域和所述第二区域不重叠；

所述读出电路包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，每组列读出电路包括第一读出电路和第二读出电路，所述第一读出电路与所述至少一个列像素中的第一区域中的像素连接，所述第二读出电路与所述至少一列像素中的第二区域中的像素连接，所述第一读出电路用于分时读取每个像素组中的第一区域的像素输出的电信号，所述第二读出电路用于分时读取每个像素组中的第二区域的像素输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述至少一列像素的第一区域中的像素并联至所述第一读出电路，以使所述第一读出电路读取所述至少一列像素的第一区域中的像素并联输出的电信号；

所述至少一列像素的第二区域中的像素并联至所述第二读出电路，以使所述第二读出电路读取所述至少一列像素的第二区域中的像素并联输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述接收装置还包括：

像素控制模块，所述读出电路通过所述像素控制模块与所述多个像素组中的每个像素组连接，所述像素控制模块用于在子光源组分时发射光束时，控制对应的像素组连接至所述读出电路，以使所述读出电路读取所述像素组输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少一行像素；

所述读出电路包括多个列读出电路；

所述像素控制模块包括多个像素控制电路，所述多个像素控制电路和所述多个列读出电路一一对应，每个列读出电路通过对应的像素控制电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，所述像素控制电路用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组中的至少一行像素分时连接至对应的列读出电路。

在一些可能的实现方式中，每个像素控制电路包括多组选择控制开关，所述多组选择控制开关和所述多个像素组一一对应；

每个像素组中的至少一行像素通过对应的一组选择控制开关并联连接到对应的列读出电路，以使所述列读出电路分时读取每个像素组中的所述至少一列像素并联输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少两行像素，所述至少两行像素分别位于所述像素阵列的第一区域和第二区域中；

所述读出电路包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，每组列读出电路包括第一读出电路和第二读出电路；

所述像素控制模块包括多组像素控制电路，所述多组像素控制电路和所述多列读出电路一一对应，每组像素控制电路包括第一像素控制电路和第二像素控制电路；

所述至少一列像素的第一区域中的像素通过所述第一像素控制电路连接至所述第一读出电路，所述至少一列像素的第二区域中的像素通过所述第二像素控制电路连接至所述第二读出电路；

所述第一像素控制电路用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组的所述至少一列像素的第一区域中的像素连接至所述第一读出电路，所述第二像素控制电路用于在子光源组分时发光时，控制所述子光源组对应的像素组的所述至少一列像素的第二区域中的像素连接至所述第二读出电路。

在一些可能的实现方式中，所述第一像素控制电路包括多个第一选择控制开关，所述多个第一选择控制开关和所述多个像素组一一对应，每个像素组的第一区域中的像素通过对应的第一选择控制开关并联连接到对应的第一读出电路，以使所述第一读出电路分时读取每个像素组中的所述至少一列像素的第一区域中的像素并联输出的电信号；

所述第二像素控制电路包括多个第二选择控制开关，所述多个第二选择控制开关和所述多个像素组一一对应，每个像素组中的第二区域中的像素通过对应的第二选择控制开关并联连接到对应的第二读出电路，以使所述第二读出电路分时读取每个像素组中的所述至少一列像素的第二区域中的像素并联输出的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述像素阵列中的一个像素输出的电信号用于生成一个深度信息；或者

所述像素阵列中的多个像素输出的电信号用于生成一个深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素并联连接到同一读出电路。

在一些可能的实现方式中，所述多个像素为相邻的像素组成的阵列像素。

在一些可能的实现方式中，所述接收装置还包括：

第二透镜单元，用于接收从所述外部对象返回的的波束，并将所述波束进行准直或会聚后传输至所述像素阵列。

在一些可能的实现方式中，所述读出电路包括以下中的至少一种：

波束整形电路，用于对所述像素阵列中的像素输出的电信号进行波束整形，得到第一信号，并将所述第一信号输出到时间数字转换器TDC；

所述TDC，用于接收所述第一信号和第二信号，将所述第一信号和所述第二信号之间的时间差转换为第一数字信号，其中，所述第一信号表示像素组接收光束的时间，所述第二信号表示所述子光源组发射光束的时间。

在一些可能的实现方式中，所述接收装置还包括：

处理电路，用于对所述TDC输出的第一数字信号进行处理确定所述外部对象的深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述子光源组发射光束和对应的像素组接收光束之间的时间差或相位差用于确定所述外部对象的深度信息。

在一些可能的实现方式中，所述光源为点阵光源，每个子光源组包括一行点光源。

在一些可能的实现方式中，所述光源为点阵光源，所述每个子光源组包括所述点阵光源中的两行点光源，所述两行点光源分布在所述点阵光源的第一区域和第二区域中，所述两行点光源至少间隔一行点光源。

在一些可能的实现方式中，所述光源为点阵光源，所述点阵光源中的点光源呈蜂窝式排布。

在一些可能的实现方式中，所述点阵光源中的相邻点光源之间的距离相等。

在一些可能的实现方式中，所述发射装置还包括：

第一透镜单元，用于将所述子光源组发射的光束进行准直或会聚后向所述外部对象投射。

在一些可能的实现方式中，所述发射装置还包括：

调制元件，用于将从所述第一透镜单元出射的光束进行复制形成多个光束，并将所述多个光束向所述外部对象投射。

在一些可能的实现方式中，所述调制元件包括衍射光学元件DOE，所述DOE用于将所述光束进行复制形成所述多个光束。

在一些可能的实现方式中，所述光源发射的光束为光斑阵列，所述DOE用于将所述光斑阵列进行复制形成多个间隔排布的光斑阵列。

在一些可能的实现方式中，所述发射装置还包括光源驱动电路，用于驱动所述光源发射光束。

在一些可能的实现方式中，所述光源为垂直腔面发射激光器VCSEL或发光二极管LED。

在一些可能的实现方式中，每个子光源发出的光束为单个脉冲信号。

在一些可能的实现方式中，所述第一区域为所述像素阵列的上半区域，所述第二区域为所述像素阵列的下半区域。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：

第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的飞行时间TOF系统。

附图说明

图1是根据本申请实施例的TOF系统的示意性框图。

图2是根据本申请实施例的TOF系统的工作原理图。

图3是根据本申请实施例的子光源组的一种示例图。

图4是根据本申请实施例的子光源组的另一示例图。

图5图3所述的子光源组的成像示意图。

图6图4所述的子光源组的成像示意图。

图7是根据本申请实施例的TOF系统的另一工作原理图。

图8是一列像素对应的像素控制电路的示意图。

图9是一列像素对应的像素控制电路的另一示意图。

图10是根据本申请实施例的发射装置的示意性电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

请参阅图1，图1示出了本申请实施例的飞行时间(Time Of Flight，TOF)系统10的示意性结构图。可选的，所述TOF系统10可以用于安装在电子设备上。所述电子设备例如包括但不限于智能手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑、台式机电脑、智能可穿戴设备、智能门锁、车载电子设备、医疗、航空等有深度信息感测功能需求的设备或装置。

具体地，如图1所示，所述TOF系统10包括发射装置11和接收装置12。所述发射装置11用于发射光束201至外部对象20所在的空间，至少部分发射光束201从所述外部对象20返回后形成光束202，该返回的光束202中携带有所述外部对象20的深度信息(或者说，景深信息)，所述光束202的至少部分被所述接收装置12接收，所述接收装置12进一步可以根据所述光束201和所述光束202确定所述外部对象的深度信息，例如可以根据所述光束201和所述光束202之间的时间差确定所述外部对象20的深度信息，从而能够实现所述TOF系统10对所述外部对象的深度成像功能。可选的，本申请实施例的所述外部对象20的深度信息例如可以用于3D建模，人脸识别或者即时定位和地图构建(simultaneous localization andmapping，SLAM)等，本申请对此不作限定。

应理解，本申请实施例的发射装置11可以与现有的接收装置配合进行深度感测，同样地，本申请实施例的接收装置12也可以与现有的发射装置配合进行深度感测，或者发射装置11与接收装置12可以配合进行深度感测。

所述发射装置11包括：光源110用于发射光束。本申请并不限定所述光束的波段范围。优选的，所述光束为不可见光波段，例如红外光或紫外光等，当然也可以采用可见光。所述光源110例如可以为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)、激光器(Laser diode，LD)等形式的光源，本申请实施例对此不做限定。以下，以所述光源110为VCSEL形式的光源为例进行说明，但本申请并不限于此。

所述光源110发射的光束例如，可以为连续的脉冲信号或者单个脉冲信号，光束的调制方式例如但不限于脉冲调制和连续波调制，对于脉冲调制例如但不限于方波调制或正弦波调制等，对于连续波调制例如但不限于正弦波调制或方波调制等。

在本申请实施例中，所述光源110可以包括单个光源或多个光源，例如该多个光源可以是规则排布或非规则排布的光源阵列。以所述光源110为VCSEL形式的光源为例，所述光源110可以包括半导体衬底以及多个排列在所述半导体衬底上的VCSEL光源所组成的VCSEL阵列芯片。

可选的，如图10所示，所述发射装置11还可以包括光源驱动电路113，用于驱动所述光源110发射光束。在一些实施例中，所述光源驱动电路113可以包括光源开关1130和光源开关驱动电路1131，所述光源开关驱动电路1131用于根据驱动信号V_IN控制所述光源开关1130的导通和关断。可选的，所述驱动信号V_IN可以为高低电平交替变化的方波信号，例如，所述光源开关驱动电路1131在所述驱动信号V_IN为高电平时，控制所述光源开关1130导通，以使所述光源110发射光束；或者在所述驱动信号V_IN为低电平时，控制所述光源开关1130关断，以使所述光源110停止发射光束。

然，可变更地，所述光源驱动电路113也可集成在所述接收装置12的图像传感器中，从而能够降低产品的体积以及节省产品成本。

可选的，所述发射装置11还包括：第一透镜单元112，用于将光源110发射的光束进行准直或会聚后向所述外部对象20的空间传输。

可选地，所述发射装置11还包括：调制元件111，用于对光源110发射的光束进行复制以达到扩束的目的，并将复制后的光束向所述外部对象投射。在一些具体实施例中，所述第一透镜单元112设置在所述光源110和调制元件111之间，所述调制元件111用于接收经所述第一透镜单元112准直或会聚后的光束，并将接收的光束复制为多个光束，能够提升照射到外部对象20上的光束的数量，进一步提升成像效果。

在一些实施例中，所述调制元件111可以为衍射光学元件(DOE)，所述DOE可以对入射的光束进行复制以形成所述多个光束。在一个实施例中，所述DOE可以对入射的光束进行分束，形成多个光束，例如几万条光束或几千条光束或几百条光束或几十条光束或几条光束，并向所述外部对象20发射所述多个光束，照射在所述外部对象20表面上的光束形成一个光斑。在一个实施例中，所述DOE可以将入射的光束进行衍射形成光斑阵列，即规则排列的斑点。在其他实施例中，所述DOE也可以将入射的光束进行复制形成其他图案，例如，形成散斑图案，具有一定随机性的光斑阵列等。

在另一些实施例中，所述调制元件111可以包括微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个微透镜单元排列而成。在一个实施例中，所述多个微透镜单元用于接收来自光源110的光束并生成与所述微透镜单元的排列相应的光束阵列向外发射。在一个实施例中，所述光源110也可以包含与微透镜阵列中排列相对应的多个子光源，每个微透镜单元接收与之对应的子光源的光束并准直或聚焦后向外发射光束阵列。光束阵列可以是随机排列形式也可以是规则排列形式。

应理解，本申请实施例并不具体限定所述调制元件111的复制数，其可以根据具体需求进行设计。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述发射装置11可以包括调制元件111，或者也可以不包括调制元件111，可以根据具体需求调整。当所述发射装置11不包括所述调制元件111时，能够降低产品成本。

作为一个示例，若要产生24*24的光斑阵列，可以设计光源110为24*24的点阵光源，不需要DOE，所述光源110即可产生24*24的光斑阵列。在其他实施例中，若光源110为24*8的点阵光源，可以配置DOE的复制数为1*3，或者若光源110为8*24的点阵光源，可以配置DOE的复制数为3*1。

在本申请实施例中，所述接收装置12包括图像传感器，所述图像传感器包括多个像素，所述多个像素用于接收从外部对象20返回的光束202，并转换接收到的光束202为相应的电信号，例如，电压脉冲信号或电流脉冲信号，所述电信号用于确定所述外部对象20的深度信息。可选的，所述像素可以是电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Meta1 Oxide Semiconductor，CMOS)、雪崩二极管(AD)、单光子雪崩二极管(SPAD)等器件。

可选的，所述多个像素例如呈阵列式排布，形成像素阵列120。然，可变更地，在某些其它实施方式中，所述多个像素也可随机排布或呈非规则方式排布。在本申请的下面描述中，以所述多个像素形成像素阵列120为例进行说明。

定义所述图像传感器上所述多个像素所在的区域为感光区域，所述感光区域以外的区域为非感光区域。

在一些实施例中，所述接收装置12可以根据一个像素输出的电信号确定所述外部对象20的一个深度信息。

在其他实施例中，所述接收装置12也可以是根据多个像素输出的电信号确定所述外部对象20的一个深度信息。本申请实施例并不具体限定用于得到一个深度信息的多个像素的数量和排布方式。例如，可以根据所述TOF系统10的感测距离范围，单个像素的尺寸，光源发射的光斑的大小等参数决定。作为一些示例，所述多个像素例如包括2*2，3*3，4*4，4*1，9*1，1*4，9*1的像素阵列等。

本申请对于由多个像素输出的电信号得到一个深度信息的具体实现不作限定。在一种实现方式中，可以将所述多个像素并联到同一个时间数字转换器(Time-to-DigitalConverter,TDC)1220(见图2)，通过该一个TDC1220同时读取该多个像素并联输出的一个电信号，从而可以确定所述多个像素对应的一个深度信息。在另一种实现方式中，可以对所述多个像素进行分组，每组分别并联输出一个电信号到一个TDC1220，从而得到多个深度信息，进一步将所述多个深度信息合并处理，例如求平均值，得到所述多个像素对应的一个深度信息。

可选的，所述接收装置12还包括：第二透镜单元121，用于接收从所述外部对象20返回的光束202，并将所述光束202进行准直或会聚后传输至所述像素阵列120上。

可选的，如图1所示，所述接收装置12还包括读出电路122，位于所述像素阵列120的周围，并与像素阵列120连接，用于读取所述像素阵列120中的像素输出的电信号，以确定所述外部对象20的深度信息。在一些实施例中，所述读出电路122可以确定所述发射装置11发射光束和所述接收装置12接收光束的时间差，所述时间差用于确定所述外部对象20的深度信息。

可选的，所述读出电路122位于所述像素阵列120的旁侧或下侧，所述像素阵列120的上侧表面用于接收来自外部对象20返回的光束202，以获得外部对象20的深度信息。

如图2所示，所述读出电路122包括多个子读出电路A，每个子读出电路A包括一个TDC1220，所述TDC1220用于获得发射装置11发射光束与像素接收光束之间的时间差的数字信号。所述数字信号用于获得所述外部对象20的深度信息。

可选的，例如但不局限地，所述TDC1220用于接收光源驱动电路113驱动发射装置11发射光束的驱动信号以及像素输出的转换后的电信号，获得时间差，并转换所述时间差为相应的数字信号。

所述读出电路122中的TDC1220的个数少于所述图像传感器中的像素个数。至少二像素分时或同时共用同一个TDC1220来读取转换后的电信号，从而减少TDC1220的总数。

在本申请中，至少二像素分时或同时共用同一个TDC1220，从而能够减少TDC1220的总数，另外，所述TDC1220设置在所述图像传感器的感光区域之外的非感光区域，进而可以提高感光区域的面积并降低产品的成本。

可选的，所述至少二像素位于同一列或不同列。

可选的，至少三像素分时或同时共用同一个TDC1220。所述至少三像素位于同一列或/和不同列。

可选的，所述子读出电路A还包括一个处理模块1224，与所述TDC1220连接，用于接收来自TDC1220输出的数字信号并进行处理，以得到所述外部对象20的深度信息。在一些实施例中，所述处理模块1224例如对接收到的数字信号进行直方图统计，从而来获得较准确的深度信息。然，本申请对所述处理模块1224获得深度信息的方式并不做具体限定，其也可以通过其它处理方式来获得深度信息。所述处理模块1224例如为硬件或软件或软硬件相结合。

可选的，所述处理模块1224可以为所述TOF系统10的处理模块，也可以为包括TOF系统10的电子设备的处理模块，例如，电子设备的主控模块，本申请实施例不作限定。

可选的，在一些实施例中，如图2所示，所述子读出电路122还可以包括波束整形电路1222，用于对所述像素阵列120中的像素输出的电信号进行波束整形处理，并将处理后的信号输出到所述TDC1220。例如，所述波束整形电路1222可以将像素输出的电压脉冲信号整形为方波信号，进一步将该方波信号输出到所述TDC1220。

应理解，在本申请实施例中，所述子读出电路122可以为单独的模块，或者所述读出电路122中的部分或全部也可集成在所述图像传感器中。

在一些场景中，当像素阵列120的规模较大时，则需要的读出电路122的规模也较大，并且像素阵列120中的所有像素同时发生雪崩击穿时的功耗也较大，降低了了该TOF系统10的实用性。

基于以上技术问题，在本申请实施例中，所述光源110被设计为包括多个子光源组，每个子光源组包括至少一个子光源，所述多个子光源组分时发射光束201。当光源110以子光源组为单位发射光束201时，从外部对象20返回的光束202只能被像素阵列120中的部分像素接收到，当不同的子光源组发射光束201时，返回的光束202可能被不同区域的像素接收到。换言之，像素阵列120中的像素可以进行光束202的分时接收。这样，同一时间内只有所述像素阵列120中的部分像素发生雪崩击穿，从而能够降低TOF系统10的功耗。

进一步地，所述读出电路122可以在每个子光源组单独发光时，获取接收光束202的像素输出的脉冲信号，进一步根据该脉冲信号确定这些像素接收的光束202的飞行时间。

因此，本申请实施例通过控制光源110以子光源组为单位分时发光，从而所述像素阵列120中的不同像素可以分时接收返回的光束202，不需要为每个像素配置对应的子读出电路A，只需为同一时间接收光束202的像素配置对应的子读出电路A即可。也就是说，不同时间接收光束202的像素可以进行子读出电路122A的复用，从而能够降低读出电路122的规模，进而降低TOF系统10的尺寸和成本。

应理解，本申请并不限定所述光源110中的所述多个子光源组的划分方式。以所述光源110为光源阵列为例，例如，每个子光源组可以是按行划分，或者，按列划分，或者按区域划分等。当所述子光源组中的子光源的数量为多个时，子光源之间可以是连续分布的或者也可以是离散分布的。其中，连续分布是指子光源之间是依次相邻的，所述离散分布是指子光源之间并非完全依次相邻，例如，子光源之间设置有其它子光源组中的子光源。

与所述多个子光源组分时发光相对应，可以将所述像素阵列120划分为多个像素组，每个像素组分别用于接收一个子光源发出到外部对像20上并由外部对象20返回的光束202。

在一些实施例中，可以根据TOF系统10的感测距离范围，视场角，像素的尺寸，光斑的尺寸等参数，设计子光源组和像素组的对应关系。

在所述子光源组和像素组的对应关系确定后，子光源组发射光束时，返回的光束可以被对应的像素组中的像素接收到。

在本申请一些实施例中，所述光源为点阵光源，点阵光源可以的实现方式可以由多种。以所述光源110为VCSEL形式的光源为例，所述光源110可以包括单个VCSEL光源，所述VCSEL光源为具有多个发光点的点阵光源，这样，所述多个发光点形成所述多个子光源组，每个子光源组包括至少一个发光点。或者，所述光源110包括多个VCSEL光源，每个VCSEL光源包括一个发光点，所述多个VCSEL光源呈阵列排布形成所述点阵光源，每个子光源组包括至少一个VCSEL光源。

作为一个优选实现方式，每个子光源组包括所述点阵光源中的至少一行点光源，便于接收装置12中的读出电路122的设计和布线，简化电路结构，降低故障排查的难度。当然，在其他实施例中，所述子光源组可以采用其他划分方式，只需调整对应的读出电路122的布局即可。

作为实施例1，每个子光源组1101包括所述点阵光源中的一行点光源。

作为一个示例，参见图3，所述点阵光源为24行24列点阵光源，每个子光源组1101可以包括一行点光源，则每个子光源组1101包括24个点光源1102。

作为一种实现，可以按照从上到下的顺序控制每行点光源依次发射光束。

对应地，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列120中的至少一行像素，即当每行点光源发射光束时，可以被像素阵列120中的至少一行像素接收到。

作为实施例2，每个子光源组包括所述点阵光源中的两行点光源。所述两行点光源分布在所述点阵光源的第一区域和第二区域中，所述两行点光源至少间隔一行点光源。更进一步地，所述两行点光源在第一区域和第二区域中的位置相同，例如均为区域中的第n行，n为正整数。

可选地，所述第一区域可以为上半区域，所述第二区域为下半区域，或者也可以为其他划分方式，本申请并不限于此。

作为一个示例，参见图4，所述点阵光源为24行24列点阵光源，每个子光源组1101可以包括两行点光源，每行点光源包括24个点光源，所述两行点光源可以包括点阵光源的上半区域中的一行点光源以及上半区域中的一行点光源。在一个具体示例中，属于同一个子光源组的两行点光源在对应的区域中的相对位置相同，例如一行点光源为上半区域中的第一行点光源，另一行点光源为上半区域中的第一行点光源。

对应地，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列120中的多行像素，即当两行点光源同时发射光束时，可以被像素阵列120中的多行像素接收到。

可选的，在一些实施例中，所述点阵光源中的点光源呈蜂窝式排布。

采用蜂窝式排布的点阵光源，在光源尺寸相同的情况下，能够提升发射的光斑的数量，相当于增大了光斑的密度，从而能够提升成像的分辨率。

可选的，所述点阵光源中的相邻点光源之间的距离相等。

应理解，本申请附图中所示例的点阵光源中的点光源的尺寸，数量和排布方式，以及后续示意的像素阵列中的像素尺寸、数量和排布方式仅为示例，不应对本申请构成任何限定，本申请并不限于此。

在本申请一些实施例中，所述读出电路122与所述多个像素组中的每个像素组均并联连接，所述读出电路122用于在子光源组分时发射光束时，读取所述多个像素组中的像素并联输出的电信号。

在本申请另一些实施例中，如图7所示，所述接收装置12还包括：

像素控制模块123，所述读出电路122通过所述像素控制模块123与所述多个像素组中的每个像素组连接，所述像素控制模块123用于在子光源组分时发射光束时，控制对应的像素组连接至所述读出电路，以使所述读出电路读取所述像素组输出的电信号。

以下，结合上述实施例1和实施例2，说明对应的读出电路122的实现方式。

对于实施例1：

实现方式1：

所述读出电路122包括多个列读出电路1221，每个列读出电路1221与所述像素阵列120中的一列像素连接。具体地，所述一列像素并联至对应的列读出电路1221，所述每个列输出电路1221可以读取每个像素组中的所述一列像素并联输出的电信号。每个列读出电路1221用于在子光源组分时发光时，分时读取所述一列像素输出的电信号，以确定外部对象的一列深度信息。

例如，对于24*24的像素阵列而言，可以有24个列读出电路，分别与24*24的像素阵列中的一列像素连接。可选的，为了保证读出电路的可靠性，也可以设置备用的列读出电路，例如可以设置26个列读出电路，多出的两个列读出电路可以在其他列读出电路发生故障时，辅助进行信号的读取。

实现方式2：

所述读出电路122包括多个列读出电路，每个列读出电路与所述像素阵列120中的多列像素连接。具体地，所述多列像素并联至对应的列读出电路，具体实现中，每个列读出电路可以在子光源组分时发光时，读取所述多列像素输出的电信号，以确定外部对象的一列深度信息。

实现方式2和实现方式1类似，区别在于，一个列读出电路1221连接的像素阵列的列数，一个列读出电路1221连接一列像素还是连接多列像素可以根据具体需求、应用场景等因素灵活调整。

例如，在一些场景中，不同的目标距离可能导致同一光斑在像素阵列上的成像位置有偏移。在一种实现方式中，可以将所述TOF系统10的感测距离范围内同一光斑的可能成像位置上的像素的输出合并处理，有利于保证在不同的成像距离上都可以可靠的曝光。

例如，一个光斑在目标距离为第一距离(例如5m)时成像在第一行第二列的像素上，在目标距离为第二距离(例如5mm)时，成像在第一行第三列的像素上，此情况下，可以将所述第二列和第三列的像素的输出做合并处理，即将这两列像素看作一列像素。

在一些实施例中，连接到同一列读出电路的多列像素可以是同一光斑在不同距离的情况下可能投射到的多列像素。

在一些实施例中，每个列读出电路连接几列像素可以根据一个光斑对应的接收像素的情况确定。例如，从外部对象20返回的光斑被5*5的像素接收到。作为一种实现，可以将对应同一个光斑的5列像素连接到同一个列读出电路。或者也可以将5*5的像素的中心区域的5列像素连接到同一个列读出电路。当然，也可以每列像素配置一个列读出电路。

可以理解，当以子光源组为单位发光时，对于连接到同一个列读出电路的至少一列像素而言，同一时间内只有属于该子光源组对应的像素组的至少一行像素能够接收到光束，该至少一列像素中属于其他像素组的像素接收不到从外部对象20返回的光束。也就是说，所述列读出电路1221读取的并联输出信号即为接收到光束的像素所输出的电信号。进一步地，可以根据该电信号可以确定这些像素对应的深度信息。

在一些实施例中，所述多个列读出电路可以设置在所述像素阵列120的第一行像素的外侧或者最后一行像素的外侧。

结合图5举例说明，图5是图3所示的点阵光源中的第一行点光源发射光束时，在像素阵列120上的接收情况示意图，应理解，图5仅示意了部分光斑在像素阵列120上的成像情况。

在图5的示例中，从外部对象返回的光斑1105可以被3*3的像素接收到。也就是说，第一行点光源对应的像素组1210包括像素阵列120的前三行像素。

作为一种实现，可以为每列像素配置一个列读出电路1221，用于读取该列像素所输出的电信号。例如，可以将该列像素均并联至对应的列读出电路1221，从而该列读出电路1221可以读取该列像素的并联输出信号。

在其他实现中，可以为多列像素配置一个列读出电路1221。具体地，可以将所述多列像素并联至对应的列读出电路1221，从而该列读出电路1221可以读取所述多列像素的并联输出信号。

在图5的示例中，可以将同一光斑投射到的三列像素连接至同一列读出电路，这样，所述列读出电路读取这三列像素的并联输出信号。即相当于将这三列像素做合并处理。

应理解，图5仅示意了每列像素配置一个对应的列读出电路1221的情况，本申请并不限于此。

当第一行点光源发射光束时，对应的像素组1210可以接收到光束，进一步地，接收到光束的像素可以输出相应的电信号，此时所述多个列读出电路1221可以读取其连接的一列像素所输出的电信号，由于此时这一列像素中只有前三行像素有输出，因此，此时的列读出电路1221读取的是前三行像素的输出。进一步可以确定这三行像素对应的深度信息，例如可以确定一个深度信息，或者也可以确定三个深度信息。

实现方式3：

在该实现方式3中，所述像素控制模块123包括多个像素控制电路，所述读出电路122包括多个列读出电路，其中，所述多个像素控制电路和所述多个列读出电路一一对应，每个列读出电路通过对应的像素控制电路与所述像素阵列中的一列像素连接，所述像素控制电路用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组中的至少一行像素分时连接至对应的列读出电路。

结合图8，以图5中的像素阵列为例，示意一列像素对应的像素控制电路的具体实现。

如图8所示，一列像素配置对应的像素控制电路1231，一列像素通过对应的像素控制电路1231连接至列读出电路1221，该像素控制电路1231用于根据子光源组发光的顺序控制对应的像素组连接到列读出电路1221的顺序。

可选的，所述像素控制电路1231可以包括多组选择控制开关12310，每组选择控制开关12310对应一个像素组1210。每个像素组中的至少一行像素通过对应的一组选择控制开关12310并联连接到对应的列读出电路1221，以使所述列读出电路1221分时读取每个像素组中的所述一列像素并联输出的电信号。

可选的，每组选择控制开关包括一个开关，或者也可以包括多个开关。例如，每个像素组包括一行像素时，每个像素可以通过一个开关连接到像素控制电路1231。当每个像素组包括多行像素时，一列中的所述多行像素可以通过一个开关连接到像素控制电路1231或者也可以分别配置一个开关连接到像素控制电路1231，本申请对此不作限定。

例如，对于图8中的情况，前三行像素属于一个像素组1210，则这一列像素中的前三行像素可以分别配置对应的开关，或者也可以共用一个开关。

当第一行点光源发射光束时，所述像素控制电路1231可以控制将前三行像素连接到对应的列读出电路1221，读取前三行像素的输出信号。

进一步地，在其他行点光源发射光束时，所述像素控制电路1231控制对应的像素连接到对应的列读出电路1221，从而能够实现所述列读出电路1221的复用。

实现方式4：

在该实现方式4中，所述像素控制模块123包括多个像素控制电路1231，所述读出电路122包括多个列读出电路1221，其中，所述多个像素控制电路1231和所述多个列读出电路1221一一对应，每个列读出电路通过对应的像素控制电路1231与所述像素阵列中的多列像素连接，所述像素控制电路1231用于在子光源组分时发光时，控制所述子光源组对应的像素组中的至少一行像素分时连接至对应的列读出电路1221。

实现方式4和实现方式3类似，区别在于：一个列读出电路1221连接的像素阵列的列数，一个列读出电路1221连接一列像素还是连接多列像素可以根据具体需求灵活调整，具体实现可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。

综合上述实施例，对于实现方式1和实现方式2而言，优点在于：电路连接简单，不需要额外的控制逻辑控制像素连接到列读出电路1221的顺序。

对于实现方式3和实现方式4而言，优点在于：当一个子光源组发光时，对应的像素组输出的信号是有用信号，其他像素组中的像素输出的信号往往为干扰信号。根据子光源组发光的顺序依次控制对应的像素组连接到对应的读出电路1221，以读取实际接收到光束的像素所输出的电信号，能够避免不对应该子光源组的其他像素的输出信号带来的干扰，提升感测精度。

在上述实施例中，所述多个列读出电路1221可以设置在所述像素阵列120的第一行像素的外侧或者最后一行像素的外侧。将读出电路设置在像素阵列的同一平面内，有利于降低TOF系统10的整体厚度，进而降低TOF系统10的尺寸。

在一些实施例中，所述像素控制电路1231可以设置在所述像素阵列120的外围。

对于实施例2：

实现方式5：

在该实现方式5中，所述读出电路122包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的一列像素连接。具体地，每组列读出电路包括第一读出电路和第二读出电路，其中，所述第一读出电路与所述一个列像素中的第一区域中的像素连接，所述第二读出电路与所述一列像素值的第二区域中的像素连接，从而通过第一读出电路和第二读出电路每可以读取所述至少一列像素中第一区域和第二区域中的接收到光束的像素所输出的电信号，以确定外部对象的深度信息。

作为一个实施例，所述像素阵列的第一区域为所述像素阵列的上半区域，所述像素阵列的第二区域为所述像素阵列的下半区域。当然也可以由其他划分方式，或者也可以根据发射装置11的配置决定。

应理解，在其他实施例中，若将所述像素阵列分为更多个区域，例如，上中下三个区域，可以配置每组列读出电路包括更多个读出电路，分别用于读取该多个区域中的像素的输出。

结合图6举例说明，图6是图4所示的点阵光源中的上半区域和下半区域中的第一行点光源同时发射光束时，在像素阵列120上的接收情况示意图。

在图6的示例中，点光源发射光斑的返回光斑1105可以被3*3的像素接收到。

在该示例中，一个子光源组对应的像素组1210包括第一像素组1211和第二像素组1212，分别为点阵光源的上半区域和上半区域中的第一行点光源发射光束时的接收像素，其中，所述第一像素组1211包括像素阵列120的上半区域中的前三行像素，所述第一像素组1211包括像素阵列120的上半区域中的前三行像素。

作为一种实现，可以为每列像素配置两个读出电路，即第一读出电路1222和第二读出电路1223，分别用于读取该列像素中的上半区域和下半区域的像素所输出的电信号。例如，可以将该列像素值的上半区域中的像素均并联至对应的第一读出电路1222，从而该第一读出电路1222可以读取该列像素的上半区域的像素的并联输出信号。以及将该列像素值的下半区域中的像素均并联至对应的第二读出电路1223，从而该第二读出电路1223可以读取该列像素的下半区域的像素的并联输出信号。

在具体实现中，当点阵光源中的上半区域和下半区域中的第一行点光源同时发射光束时，对应的第一像素组1211和第二像素组1212可以接收到光束，进一步地，接收到光束的像素可以输出相应的电信号，此时所述第一读出电路1222和第二读出电路1223可以读取其连接的像素所输出的电信号。

具体地，所述第一读出电路1222可以读取这一列像素的上半区域中的像素的并联输出信号，由于此时上半区域中只有前三行像素有输出，因此，此时的第一读出电路1222读取的是上半区域中的前三行像素的输出，进一步可以确定这三行像素对应的深度信息。

所述第二读出电路1223可以读取这一列像素的下半区域中的像素的并联输出信号，由于此时下半区域中只有前三行像素有输出，因此，此时的第二读出电路1223读取的是下半区域中的前三行像素的输出，进一步可以确定这三行像素对应的深度信息。

实现方式6：

在该实现方式6中，所述读出电路122包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的多列像素连接。具体地，每组列读出电路包括第一读出电路和第二读出电路，其中，所述第一读出电路与所述一个列像素中的第一区域中的像素连接，所述第二读出电路与所述一列像素值的第二区域中的像素连接，从而通过第一读出电路和第二读出电路可以读取所述多列像素的第一区域和第二区域中接收到光束的像素所输出的电信号，以确定外部对象的深度信息。

实现方式6和实现方式5类似，区别在于：一个读出电路连接的像素阵列的列数，一个读出电路连接一列像素还是连接多列像素可以根据具体需求灵活调整，具体实现可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。

在一些实施例中，所述多组列读出电路中的每组列读出电路中的第一读出电路1222可以设置在所述像素阵列120的第一行像素的外侧，所述多组列读出电路中的每组列读出电路中的第二读出电路1223可以设置在所述像素阵列120的最后一行像素的外侧。

实现方式7：

所述读出电路包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的一列像素连接，每组列读出电路包括第一读出电路1222和第二读出电路1223；

所述像素控制模块123包括多组像素控制电路，所述多组像素控制电路和所述多列读出电路一一对应，每组像素控制电路包括第一像素控制电路1232和第二像素控制电路1233；

所述一列像素的第一区域的像素通过所述第一像素控制电路1232连接至所述第一读出电路1222，所述一列像素的第二区域的像素通过所述第二像素控制电路1233连接至所述第二读出电路1223；

所述第一像素控制电路1232用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组的所述一列像素的第一区域中的像素连接至所述第一读出电路1222，所述第二像素控制电路1233用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组的所述一列像素的第二区域中的像素连接至所述第二读出电路1223。

作为一个实施例，所述像素阵列的第一区域为所述像素阵列的上半区域，所述像素阵列的第二区域为所述像素阵列的下半区域。当然也可以由其他划分方式，或者也可以根据发射装置11的配置决定。

结合图9，以图6中的像素阵列为例，示意一列像素对应的像素控制电路的具体实现。

如图9所示，一列像素中的上半区域中的像素配置对应的第一像素控制电路1232，一列像素中的下半区域中的像素配置对应的第二像素控制电路1233，上半区域中的像素通过第一像素控制电路1232连接至第一读出电路1222，该第一像素控制电路1232用于根据子光源组的发光顺序控制每个像素组的上半区域中的像素连接到第一读出电路1222的顺序，下半区域中的像素通过第二像素控制电路1233连接至第二读出电路1223，该第二像素控制电路1233用于根据子光源组的发光顺序控制每个像素组的第二区域中的像素连接到第二读出电路1223的顺序。

可选的，在一些实施例中，所述第一像素控制电路1232可以包括多组第一选择控制开关12321，每组第一选择控制开关12321对应一个像素组1210。每个像素组的第一区域中的至少一行像素通过对应的一组第一选择控制开关12321并联连接到对应的第一读出电路1222，以使所述第一读出电路1222分时读取每个像素组的第一区域中的所述至少一列像素并联输出的电信号。

可选的，在一些实施例中，所述第二像素控制电路1233可以包括多组第二选择控制开关12331，每组第二选择控制开关12331对应一个像素组1210。每个像素组的第二区域中的至少一行像素通过对应的一组第二选择控制开关12331并联连接到对应的第二读出电路1223，以使所述第二读出电路1223分时读取每个像素组的第二区域中的所述至少一列像素并联输出的电信号。

可选的，在一些实施例中，每组第一选择控制开关包括一个开关，或者也可以包括多个开关。例如，每个像素组包括位于第一区域的一行像素时，每个像素可以通过一个开关连接到第一像素控制电路1232。当每个像素组包括位于第一区域的多行像素时，一列中的所述多行像素可以通过一个开关连接到第一像素控制电路1232或者也可以分别配置一个开关连接到第一像素控制电路1232，本申请对此不作限定。

对于所述每组第二选择控制开关的实现方式类似，为了简洁，这里不再赘述。

例如，对于图9中的上半区域，前三行像素属于一个像素组，则这一列像素中的前三行像素可以分别配置对应的开关，或者也可以共用一个开关。

当第一行点光源发射光束时，所述第一像素控制电路1232可以控制将上半区域中的前三行像素连接到对应的第一读出电路1222，读取前三行像素的输出信号。所述第二像素控制电路1233可以控制将下半区域中的前三行像素连接到对应的第二读出电路1223，读取前三行像素的输出信号。

进一步地，在其他行点光源发射光束时，所述第一像素控制电路1231和第二像素控制电路1232控制对应的像素连接到对应的读出电路，从而能够实现读出电路的复用。

综上，本申请通过设计光源以子光源组为单位分时发射光束，进一步通过对应的像素组分时接收返回的光束，这样，不需要给每个像素设置一个读出电路，不同时间接收光束的像素组可以进行读出电路122的复用，从而能够降低读出电路122的规模，进而降低TOF系统10的尺寸和成本。

进一步地，由于像素阵列也是分时接收的，也就是说，同时曝光的像素数量变少，因此，不会产生很大脉冲电流干扰电路正常工作。

可选的，在本申请一些实施例中，所述TOF系统10还包括：

光源控制电路，用于按照预设顺序依次控制所述多个子光源组中的一个子光源组发射光束，以使对应的像素组采集从所述外部对象20返回的光束202。

例如，对于图5所示的点阵光源，所述光源控制电路可以控制按照从上到下的顺序控制每行点光源依次发射光束。

可选的，在一些实施例中，所述光源控制电路可以是单独的模块，或者与所述光源驱动电路113集成在一起，或者也，也可以与处理电路13集成在一起等。

在本申请实施例中，所述发射组件11可以向所述外部对象20发射脉冲光，脉冲光的上升时间越短，深度检测的精度越高，为了达到较高的深度的检测精度，对于所述脉冲光的上升时间和下降时间提出了极高的要求。

在一种实施例中，如图9所示，所述发射装置11除了包括光源驱动电路113之外，还包括限流电阻114，所述光源确定电路113与所述光源110的一端(阴极)连接，所述光源110的另一端(阳极)连接至所述限流电阻114的一端，所述限流电阻114的另一端连接至电源电压117，所述光源驱动电路113用于控制所述光源110的开启和关闭，所述限流电阻114对所述光源110起到限流和保护的作用，具体的，所述限流电阻110可以控制所述电源电压117在所述光源110上的分压，以降低流过所述光源110的电流。

在具体实现中，所述光源开关1130，光源110，TOF系统10的电路板之间不可避免的存在着寄生电容、寄生电感，这就导致流过光源110的电流无法以非常高的速度(例如数纳秒)达到设定值，因此光源110所产生的光信号的上升沿比较平缓。

基于该技术问题，在本申请实施例中，可以在所述限流电阻113上并联驱动电容116，换言之，可以在电源电压117和光源110之间增加驱动电容116。这样，在所述光源开关1130开启瞬间增大了流过光源110上的电流值，也就是说，所述驱动电容116的存在为光源110的光信号的上升瞬间提供了脉冲电流，补偿了因寄生电容，寄生电感的存在导致的光信号的电流上升缓慢的问题。从图9可以看出，在增加过驱动电容116之后，光信号的上升沿明显变得更陡峭，上升时间可以缩短。

可选的，在一些实施例中，所述发射装置11还包括：

滤波电容115，所述滤波电容115的一端连接所述电源电压117，所述滤波电容115的另一端接地。所述滤波电容115用于降低光源110的内阻，导线等对光信号的上升沿的影响。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括TOF系统，所述TOF系统可以为上述申请实施例的TOF系统10，具体实现参考前述实施例的相关描述，这里不再赘述。所述电子设备例如包括但不限于智能手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑、台式机电脑、智能可穿戴设备、智能门锁、车载电子设备、医疗、航空等有TOF功能需求的设备或装置。

上述的处理模块可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

上述的存储模块可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本申请的保护范围内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞行时间TOF系统，其特征在于，包括：

发射装置，包括：光源，所述光源包括多个子光源组，所述多个子光源组，每个子光源组包括至少一个子光源，所述多个子光源组用于分时向外部对象发射光束；

接收装置，包括像素阵列和读出电路，所述读出电路和所述像素阵列连接，所述像素阵列包括多个像素组，所述多个像素组和所述多个子光源组一一对应，所述多个像素组用于在所述多个子光源组分时发射光束时，分时接收从所述外部对象返回的光束，并将接收的光束进行转换得到相应的电信号，所述读出电路用于在每个子光源组发射光束时，分时获取对应的像素组输出的电信号，以确定所述外部对象的深度信息。

2.根据权利要求1所述的TOF系统，其特征在于，所述多个像素组分时复用所述读出电路读取所述每个像素组输出的电信号以确定所述外部对象的深度信息。

3.根据权利要求2所述的TOF系统，其特征在于，所述读出电路与所述多个像素组中的每个像素组并联连接，所述读出电路用于在子光源组分时发射光束时，读取对应的像素组中的像素输出的电信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的TOF系统，其特征在于，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少一行像素；

所述读出电路包括多个列读出电路，每个列读出电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，所述列读出电路用于分时读取每个像素组中的所述至少一列像素输出的电信号，以确定所述外部对象的一列深度信息。

5.根据权利要求4所述的TOF系统，其特征在于，所述至少一列像素并联至对应的列读出电路，以使所述列读出电路读取所述至少一列像素并联输出的电信号。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的TOF系统，其特征在于，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少两行像素，所述至少两行像素分别位于所述像素阵列的第一区域和第二区域中，其中，所述第一区域和所述第二区域不重叠；

所述读出电路包括多组列读出电路，每组列读出电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，每组列读出电路包括第一读出电路和第二读出电路，所述第一读出电路与所述至少一个列像素中的第一区域中的像素连接，所述第二读出电路与所述至少一列像素中的第二区域中的像素连接，所述第一读出电路用于分时读取每个像素组中的第一区域的像素输出的电信号，所述第二读出电路用于分时读取每个像素组中的第二区域的像素输出的电信号。

7.根据权利要求6所述的TOF系统，其特征在于，所述至少一列像素的第一区域中的像素并联至所述第一读出电路，以使所述第一读出电路读取所述至少一列像素的第一区域中的像素并联输出的电信号；

所述至少一列像素的第二区域中的像素并联至所述第二读出电路，以使所述第二读出电路读取所述至少一列像素的第二区域中的像素并联输出的电信号。

8.根据权利要求1或2所述的TOF系统，其特征在于，所述接收装置还包括：

像素控制模块，所述读出电路通过所述像素控制模块与所述多个像素组中的每个像素组连接，所述像素控制模块用于在子光源组分时发射光束时，控制对应的像素组连接至所述读出电路，以使所述读出电路读取所述像素组输出的电信号。

9.根据权利要求8所述的TOF系统，其特征在于，所述多个像素组中的每个像素组包括所述像素阵列中的至少一行像素；

所述读出电路包括多个列读出电路；

所述像素控制模块包括多个像素控制电路，所述多个像素控制电路和所述多个列读出电路一一对应，每个列读出电路通过对应的像素控制电路与所述像素阵列中的至少一列像素连接，所述像素控制电路用于在子光源组分时发光时，控制对应的像素组中的至少一行像素分时连接至对应的列读出电路。

10.根据权利要求9所述的TOF系统，其特征在于，每个像素控制电路包括多组选择控制开关，所述多组选择控制开关和所述多个像素组一一对应；

每个像素组中的至少一行像素通过对应的一组选择控制开关并联连接到对应的列读出电路，以使所述列读出电路分时读取每个像素组中的所述至少一列像素并联输出的电信号。

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