TOF图像传感器像素结构及测距系统技术方案

技术编号:27614446 阅读:35 留言:0更新日期:2021-03-10 10:42
本实用新型专利技术属于图像传感器技术领域,涉及一种TOF图像传感器像素结构及测距系统,其中,TOF图像传感器像素结构,包括光传感器、第一读取控制模块、第二读取控制模块及电荷平衡单元。光传感器用于进行光电转换以产生电荷。第一读取控制模块和第二读取控制模块均与光传感器相连,均用于根据电荷进行读取控制。电荷平衡单元与第一读取控制模块的第一浮动扩散节点和第二读取控制模块的第二浮动扩散节点相连,用于在重置后平衡第一浮动扩散节点和第二浮动扩散节点的电荷。因此,本实用新型专利技术能够确保TOF图像传感器像素中的几个浮动扩散节点的电压在重置后相等,从而能够缓解像素内的固定模式噪声、提高图像传感器的测距精度。提高图像传感器的测距精度。提高图像传感器的测距精度。

【技术实现步骤摘要】
TOF图像传感器像素结构及测距系统


[0001]本技术涉及图像传感器
,特别是涉及一种TOF图像传感器像素结构及测距系统。

技术介绍

[0002]图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分,根据元件的不同,图像传感器可以分为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)图像传感器和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器两大类。而由于CMOS图像传感器具有功耗、成本低、易于标准化生产等优点,在各个领域得到了广泛应用。
[0003]随着三维成像信息技术的迅速发展,特别是建筑测量、室内定位和导航、立体影像和辅助生活环境应用对飞行时间(Time-of-Flight,TOF)成像提出了迫切需求,应用于飞行时间成像系统的CMOS图像传感器像素结构也得了快速的发展。TOF图像传感器可以分为dTOF图像传感器和iTOF图像传感器。其中,dTOF图像传感器,直接测量飞行时间,即测量发射光脉冲与接收光脉冲的时间间隔。其中,iTOF图像传感器,间接测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TOF图像传感器像素结构,其特征在于,包括光传感器、第一读取控制模块、第二读取控制模块及电荷平衡单元;所述光传感器用于进行光电转换以产生电荷;所述第一读取控制模块和所述第二读取控制模块均与所述光传感器相连,均用于根据所述电荷进行读取控制;所述电荷平衡单元与所述第一读取控制模块的第一浮动扩散节点和所述第二读取控制模块的第二浮动扩散节点相连,用于在重置后平衡所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点的电荷。2.如权利要求1所述的TOF图像传感器像素结构,其特征在于,所述光传感器包括光电二极管、光栅或光导体中的一种;所述电荷平衡单元包括平衡控制晶体管。3.如权利要求1所述的TOF图像传感器像素结构,其特征在于,所述第一读取控制模块还包括第一复位晶体管、第一双转换增益控制单元、第一传输晶体管、第一存储电容及第一输出单元;其中,所述第一复位晶体管的第一端连接至电压源,所述第一复位晶体管的第二端通过所述第一双转换增益控制单元耦接于所述第一浮动扩散节点;所述第一传输晶体管的第一端连接至所述光传感器的负极,所述第一传输晶体管的第二端连接所述第一存储电容和所述第一浮动扩散节点;所述第一输出单元连接所述第一浮动扩散节点;所述第二读取控制模块还包括第二复位晶体管、第二双转换增益控制单元、第二传输晶体管、第二存储电容及第二输出单元;其中,所述第二复位晶体管的第一端连接至所述电压源,所述第二复位晶体管的第二端通过所述第二双转换增益控制单元耦接于所述第二浮动扩散节点;所述第二传输晶体管的第一端连接至所述光传感器的负极,所述第二传输晶体管的第二端连接所述第二存储电容和所述第二浮动扩散节点;所述第二输出单元连接所述第二浮动扩散节点。4.如权利要求3所述的TOF图像传感器像素结构,其特征在于,所述第一输出单元包括第一源极跟随晶体管和第一行选择晶体管,所述第二输出单元包括第二源极跟随晶体管和第二行选择晶体管;所述第一源极跟随晶体管的第一控制端连接所述第一浮动扩散节点,所述第一源极跟随晶体管的第一端连接所述电压源,所述第一源极跟随晶体管的第二端通过所述第一行选择晶体管连接第一数据输出线;所述第二源极跟随晶体管的第二控制端连接所述第二浮动扩散节点,所述第二源极跟随晶体管的第一端连接所述电压源,所述第二源极跟随晶体管的第二端通过所述第二行选择晶体管连接第二数据输出线。5.如权利要求3所述的TOF图像传感器像素结构,其特征在于,还包括抗溢出晶体管;所述抗溢出晶体管的第一端耦接至所述电压源,所述抗溢出晶体管的第二端连接至所述光传感器,以用于在调制光未打开时移除所述光传感器因背景光所产生的电荷。6.如权利要求3所述的TOF图像传感器像素结构,其特征在于,所述第一读取控制模块
的所述第一传输...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴顺麒任冠京莫要武石文杰侯金剑
申请(专利权)人:思特威上海电子科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1