一种图像传感器和电子设备制造技术

本申请提供了一种图像传感器和电子设备，图像传感器包括：第一基板，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元构成，所述像素单元包括：光电转换装置，传输装置和第一电荷存储装置，所述光电转换装置用于接收光信号并生成光生电子，所述传输装置用于控制所述光生电子的传输，所述电荷存储装置用于存储传输装置传输的所述光生电子；第二基板，包括第二电荷存储装置和处理电路，所述第二电荷存储装置，所述处理电路用于处理所述第一电荷存储装置和第二电荷装置中存储的所述光生电子。电荷装置中存储的所述光生电子。电荷装置中存储的所述光生电子。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器和电子设备


[0001]本申请涉及图像传感器领域，特别涉及一种图像传感器和电子设备。

技术介绍

[0002]飞行时间测距法(Time of flight，TOF)，其原理是通过给目标物连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。
[0003]而间接飞行时间探测(Indirect Time of flight，ITOF)作为TOF的一种，ITOF技术通过测量对被测物体进行主动照明，通过测量往返时间的延迟以确定被测物体的距离信息，即利用ITOF的测距方程将延迟信息转换为距离信息。在该测距方程中，一般会涉及到反射信号的几种不同的相位信息，即根据该相位信息确定目标物体的距离。而相位信息一般先通过传感器中的光电转换装置将其转换为电信号，该电信号需要通过存储在电荷存储装置中，且不同于非测距的图像传感器，该电荷存储装置需要的容量大，而在传感器中，由于芯片的版图面积有限，过多的电荷存储装置会消耗过多的芯片面积，导致剩余面积降低，电路规模减小。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种图像传感器和电子设备，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种图像传感器，包括：第一基板，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元构成，所述像素单元包括：光电转换装置，传输装置和第一电荷存储装置，所述光电转换装置用于接收光信号并生成光生电子，所述传输装置用于控制所述光生电子的传输，所述电荷存储装置用于存储传输装置传输的所述光生电子；第二基板，包括第二电荷存储装置和处理电路，所述处理电路用于处理所述第一电荷存储装置和第二电荷装置中存储的所述光生电子。
[0006]可选地，所述第二电荷存储装置的存储容量大于所述第一电荷存储装置的存储容量。
[0007]可选地，所述像素单元包括至少两个所述传输装置和至少两个所述第一电荷存储装置。
[0008]可选地，所述处理电路包括复位装置，读出装置，所述复位装置用于对所述第二电荷存储装置进行复位，所述读出装置用于对所述电荷存储装置中的光生电子进行处理和读出。
[0009]可选地，所述第一基板与第二基板沿着垂直方向分布，所述第一基板与所述第二基板通过结合导体连接，所述第一电荷存储装置和所述第二电荷存储装置通过结合导体电连接。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：光源，用于向
目标对象发射光信号；图像传感器，用于接收有所述目标对象反射的光信号并产生电信号，其中，所述图像传感器包括：第一基板，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元构成，所述像素单元包括光电转换装置，传输装置和第一电荷存储装置，所述光电转换装置用于接收光信号并生成光生电子，所述传输装置用于控制所述光生电子的传输，所述电荷存储装置用于存储传输装置传输的所述光生电子；第二基板，包括第二电荷存储装置和处理电路，所述第二电荷存储装置，所述处理电路用于处理所述第一电荷存储装置和第二电荷装置中存储的所述光生电子。
[0011]可选地，所述第二电荷存储装置的存储容量大于所述第一电荷存储装置的存储容量。
[0012]可选地，所述像素单元包括至少两个所述传输装置和至少两个所述第一电荷存储装置。
[0013]可选地，所述处理电路包括复位装置，读出装置，所述复位装置用于对所述第二电荷存储装置进行复位，所述读出装置用于对所述电荷存储装置中的光生电子进行处理和读出。
[0014]可选地，所述第一基板与第二基板沿着垂直方向分布，所述第一基板与所述第二基板通过结合导体连接，所述第一电荷存储装置和所述第二电荷存储装置通过结合导体电连接。
[0015]本申请的有益效果是：
[0016]本申请实施例提供的一种图像传感器，包括：第一基板，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元构成，所述像素单元包括：光电转换装置，传输装置和第一电荷存储装置，所述光电转换装置用于接收光信号并生成光生电子，所述传输装置用于控制所述光生电子的传输，所述电荷存储装置用于存储传输装置传输的所述光生电子；第二基板，包括第二电荷存储装置和处理电路，所述处理电路用于处理所述第一电荷存储装置和第二电荷装置中存储的所述光生电子。如此，实现了将存储装置分配在两个基板上的目的，因此，在一定程度上可以增加该传感器其与电路的面积，可以提高电路的规模，也可以节约基板的成本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的ITOF测距的示意框图；
[0019]图2为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的模块框图；
[0020]图3为本申请实施例提供的一种图像传感器中像素单元的电路和时序图；
[0021]图4为本申请实施例提供的另一种图像传感器中像素单元的电路和时序图；
[0022]图5为本申请实施例提供的又一种图像传感器的侧视图
[0023]图6为本申请实施例提供的再一种图像传感器的示意图。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。
[0026]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。
[0027]近几年，为了自动驾驶能够在生活中得到应用，3D成像系统的研究得到了长足的发展。自动驾驶中对成像系统主要由几点要求：抗大背景光(阳光最强100klux)、提升测距精度以及快速测距，因此需要一种图像传感器内的像素电路能减少像素内面积的浪费并在电路工作时完成部分的计算，可使接收的信号更全面提升了测距精度且减少了后级数据处理的压力节约了部分数据处理的时间，可快速的得到与物体之间的距离。
[0028]图1为一般的TOF测距原理图，通过发射光信号和回波信号之间的相位差，得到传感器和待测物体之间的飞行时间，进而计算得到距离信息。如图所示，从光源101发出一束发射光信号。所述发射光信号可以为经过伪随机序列调制后的激光脉冲信号或者普通的激光脉冲信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：第一基板，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元构成，所述像素单元包括：光电转换装置，传输装置和第一电荷存储装置，所述光电转换装置用于接收光信号并生成光生电子，所述传输装置用于控制所述光生电子的传输，所述电荷存储装置用于存储传输装置传输的所述光生电子；第二基板，包括第二电荷存储装置和处理电路，所述处理电路用于处理所述第一电荷存储装置和第二电荷装置中存储的所述光生电子。2.如权利要求1所述的图像传感器，所述第二电荷存储装置的存储容量大于所述第一电荷存储装置的存储容量。3.如权利要求1或2所述的图像传感器，所述像素单元包括至少两个所述传输装置和至少两个所述第一电荷存储装置。4.如权利要求3所述的图像传感器，所述处理电路包括复位装置，读出装置，所述复位装置用于对所述第二电荷存储装置进行复位，所述读出装置用于对所述电荷存储装置中的光生电子进行处理和读出。5.如权利要求4所述的图像传感器，所述第一基板与第二基板沿着垂直方向分布，所述第一基板与所述第二基板通过结合导体连接，所述第一电荷存储装置和所述第二电荷存储装置通过结合导体电连接。6.一种电子设备，所述电子设备包括：光源，用于向目标对象发射光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷述宇，
申请(专利权)人：宁波飞芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：