调整双极性结型晶体管像素的方法和相关影像传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种调整影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法以及相关的影像感测装置，所述方法包括：获取由所述双极性结型晶体管像素所感测的第一影像的表面质量信号与对应于所述第一影像的快门开启时间中的至少一者；以及根据所述第一影像的所述表面品质信号与对应于所述第一影像的所述快门开启时间中的所述至少一者来自适应地调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测第二影像的预闪光时间；其中所述第二影像在时间上落后于所述第一影像。本发明专利技术的方法和装置可对双极性结型晶体管像素的预闪光时间进行实时以及自适应调整，以尽可能地减少发光电路的开启时间，进而整体地改善发光电路的电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
调整双极性结型晶体管像素的方法和相关影像传感器装置
本专利技术关于一种影像感测架构，尤其关于一种应用于影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法以及相关的影像传感器装置。
技术介绍
一般来说，现有的技术方案可能会为图像传感器装置的像素数组(pixelarray)的双极性结型晶体管(bipolar-junction-transistor,BJT)像素设置固定且够长的预闪光时间(pre-flashtime)，以确保被使用为光学导航(opticalnavigation)装置的影像传感器装置能够操作于各种工作表面并且在追踪上有好的表现。举例来说，上述固定且够长的预闪光时间可以被设置为180微秒(microseconds)。预闪光时间表示是指从发光单元被开启的时间点至双极性结型晶体管像素进入稳定β状态(stablebetacondition)的时间点的这段期间。上述固定且够长的预闪光时间会占有大部分的所述发光单元的总开启时间，这表示所述发光单元的总开启时间也必须被设置为够长，但这会导致所述影像传感器装置无可避免地有更多的功率损耗。
技术实现思路
因此本专利技术的目的之一在于公开一种应用于影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法以及相关的影像传感器装置，以解决上述问题。本专利技术的一实施例公开了一种调整影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法，包括：获取由所述双极性结型晶体管像素所感测的第一影像的表面质量信号与对应于所述第一影像的快门开启时间中的至少一者；以及根据所述第一影像的所述表面品质信号与对应于所述第一影像的所述快门开启时间中的所述至少一者来自适应地调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测第二影像的预闪光时间；其中所述第二影像在时间上落后于所述第一影像。本专利技术的另一实施例公开了一种影像感测装置，其特征在于，包括像素数组以及处理器。所述像素数组具有能够至少感测第一影像的至少一双极性结型晶体管像素；所述处理器耦接于所述像素数组，且所述处理器用于进行以下操作：获取由所述双极性结型晶体管像素感测的所述第一影像的表面质量信号与对应于所述第一影像的快门开启时间中的至少一者；以及根据所述第一影像所述表面质量信号与对应于所述第一影像的所述快门开启时间中的所述至少一者来自适应地调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测第二影像的预闪光时间；其中所述第二影像在时间上落后于所述第一影像。本专利技术的实施例中的方法以及装置可对双极性结型晶体管像素的预闪光时间进行实时(on-the-fly)以及自适应的(adaptive)调整，以尽可能地减少发光电路的开启时间，进而整体地改善发光电路的电池寿命(若发光电路是通过电池供电)。附图说明图1是根据本专利技术实施例的用于调整具有包括双极性结型晶体管像素的像素数组的影像感测装置的预闪光时间的方法的流程图；图2是根据图1的流程图的影像感测装置的一实施例的方块图；图3是图2的双极性结型晶体管像素的范例的示意图；图4是自适应调整后的预闪光时间以及用于图2的双极性结型晶体管像素的快门(shutter)开启时间的范例的示意图；图5是表面质量信号的强度值与预闪光时间的长度之间的关系的范例的示意图。其中，附图标记说明如下：105、110、115、120、125、步骤130、135200影像感测装置205像素数组205A双极性结型晶体管像素210发光驱动电路215处理器305反馈放大电路310快门电路C1存储电容MN1、MN2、MN3、MP1、晶体管MP2PD光电二极管Q1双极性结型晶体管VBIAS偏压电位VDDA电位SHUTTER快门信号GND接地电位E发射极B基集C集电极T1～T3总开启时间P1～P3预闪光时间S1～S3快门开启时间Squal质量信号CV1、CV2曲线THA特定阀值具体实施方式本专利技术公开用于动态或自适应调整具有双极性结型晶体管(bipolar-junction-transistor,BJT)像素的像素数组的预闪光时间的方法，以根据对应于先前一或多个帧/影像的特定信息(诸如先前一或多个帧/影像的表面质量信号及/或先前一或多个帧/影像的快门开启时间的信息)来感测后续的帧/影像，进而节省更多电能并且可避免追踪表现(trackingperformance)的效能衰退。本专利技术所采用的调整操作可被称为“实时(on-the-fly)调整操作”。此外，上述方法可将发光单元的总开启时间(totalturn-ontime)尽可能地最小化以延长电池寿命。图1是根据本专利技术实施例的用于调整具有包括双极性结型晶体管像素的像素数组的影像感测装置的预闪光时间的方法的流程图。应当注意的是，假若可获取相同的结果，则这些步骤并不一定要遵照图1所示的执行次序来执行，且这些步骤不一定要连续地执行，也就是说，一些其他步骤可插入其中。这些步骤的详细内容如下：步骤105：开始；步骤110：控制发光驱动电路来驱动并且开启发光单元(诸如发光二极管(light-emitting二极管,LED)，以发出光束(lightray)；步骤115：根据快门开启时间来使用像素数组的至少一双极性结型晶体管像素进行感测并且产生至少一第一影像，其中所述快门开启时间可被所述影像感测装置动态地调整；步骤120：取得所述至少一第一影像；步骤125：获取对应于所述至少一第一影像的特定信息，其中所述特定信息可包括所述快门开启时间及/或所述至少一第一影像的表面质量信号；步骤130：根据所得到的所述至少一第一影像的特定信息来对用于感测第二影像的像素数组的至少一双极性结型晶体管像素的预闪光时间进行动态调整；以及步骤135：结束。图2是根据图1的流程图的影像感测装置200的一实施例的方块图，影像感测装置200包括像素数组205、发光驱动电路210(诸如发光二极管驱动器或雷射二极管驱动器(Laserdiodedriver)以及处理器215，其中像素数组205包括双极性结型晶体管像素205A(即双极性结型晶体管像素电路)。处理器215可用来执行特定程序代码，以控制像素数组205以及发光驱动电路210。举例来说(但本专利技术并不以此为限)，影像感测装置200可使用发光驱动电路210来产生光束至一工作表面(workingsurface)、使用双极性结型晶体管像素205A来感测从影像感测装置200所位于的所述工作表面反射来的光以产生帧/影像。影像感测装置200可设置在光学导航装置(opticalnavigationdevice)中，诸如光学鼠标装置(但本专利技术不限与此)，以撷取从所述工作表面反射来的帧/影像，进而感测所述光学鼠标装置在所述工作表面上的动作。处理器215可动态地控制和调整双极性结型晶体管像素205A的预闪光时间，以及可动态地驱动发光驱动电路210来依据先前一或多个帧/影像的信息来感测后续一或多个帧/影像。在实作上，处理器215会耦接于像素数组205并且会用来获取或计算由双极性结型晶体管像素205A感测的一或多个第一影像的至少一表面质量信号(surfacequalitysignal)以及对应于所述一或多个第一影像的一或多个快门开启时间，以根据由双极性结型晶体管像素205A感测的所述一或多个第一影像的所述至少一表面质量信号以及对应于所述一或多个第一影像的所述一或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调整影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法，包括：获取由所述双极性结型晶体管像素所感测的第一影像的表面质量信号与对应于所述第一影像的快门开启时间中的至少一者；以及根据所述第一影像的所述表面品质信号与对应于所述第一影像的所述快门开启时间中的所述至少一者来自适应地调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测第二影像的预闪光时间；其中所述第二影像在时间上落后于所述第一影像。

【技术特征摘要】
2017.10.22 US 15/790,0411.一种调整影像传感器装置的像素数组的双极性结型晶体管像素的方法，包括：获取由所述双极性结型晶体管像素所感测的第一影像的表面质量信号与对应于所述第一影像的快门开启时间中的至少一者；以及根据所述第一影像的所述表面品质信号与对应于所述第一影像的所述快门开启时间中的所述至少一者来自适应地调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测第二影像的预闪光时间；其中所述第二影像在时间上落后于所述第一影像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下产生步骤：通过使用所述双极性结型晶体管像素来进行感测，以取得所述第一影像；计算所述第一影像的所述表面质量信号，所述表面质量信号用以指出所述第一影像的影像特征的强度；以及依据计算出的表面质量信号来产生控制信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下产生步骤：取得对应于所述第一影像的所述快门开启时间；以及依据所述快门开启时间来产生所述控制信号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下产生步骤：通过使用所述双极性结型晶体管像素来进行感测，以取得所述第一影像；计算所述第一影像的所述表面质量信号，所述表面质量信号用以指出所述第一影像的影像特征的强度；取得对应于所述第一影像的所述快门开启时间；以及依据计算出的表面质量信号以及所取得的所述快门开启时间来产生所述控制信号。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下自适应调整步骤：当侦测到所述控制信号指出所述表面质量信号的值大于阀值时，缩短所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间；以及当侦测到所述控制信号指出所述表面质量信号的所述值小于所述阀值时，延长所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下自适应调整步骤：当侦测到所述控制信号指出所述快门开启时间变短时，缩短所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间；以及当侦测到所述控制信号指出所述快门开启时间变长时，延长所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下自适应调整步骤：当侦测到所述控制信号指出所述表面质量信号的值大于阀值且所述快门开启时间变短时，缩短所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下自适应调整步骤：将所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间从第一预定状态调整至第二预定状态。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下自适应调整步骤：依据特定方程式来调整所述双极性结型晶体管像素的用于感测所述第二影像的所述预闪光时间，其中所述特定方程式用以根据所述控制信号来计算所述预闪光时间的目标值。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一影像以及所述双极性结型晶体管像素所感测的所述第二影像是通过使用发光二极管电路发光至特定表面并且感测从所述特定表面反射的光的强度来产生。11.一种影像感测装置，其特征在于，包括：像素数组，具有能够至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炜绩，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71