一种TOF图像传感器像素结构及测距系统技术方案

本发明专利技术涉及一种TOF图像传感器像素结构及测距系统，包括光传感器，与光传感器分别耦接的第一读取控制单元、第二读取控制单元以及抗溢出晶体管；第一读取控制单元与第二读取控制单元均分别包括复位晶体管传输晶体管及输出单元；复位晶体管用于重置浮动扩散节点的电压；传输晶体管耦接光传感器至对应的浮动扩散节点；输出单元耦接至对应的浮动扩散节点；抗溢出晶体管的第一通路端耦接至电压源，抗溢出晶体管的第二通路端耦接至光传感器。该像素结构可以在调制光没有打开时消除背景光信号，避免背景光电荷传输到浮动扩散节点，提高测距精度，并且具有高动态范围特性。并且具有高动态范围特性。并且具有高动态范围特性。

【技术实现步骤摘要】
一种TOF图像传感器像素结构及测距系统


[0001]本专利技术涉及图像传感器
，尤其涉及一种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。对于TOF图像传感器，测距精度是其一项重要参数，测距精度越高，目标的三维图像探测就越准确。
[0004]而在TOF图像传感器像素中，背景光产生的电荷对测量距离信息没有帮本文档来自技高网...

【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，与所述光传感器分别耦接的第一读取控制单元、第二读取控制单元以及抗溢出晶体管；其中，所述光传感器用于累计光电效应产生的电荷以响应所施加的光；所述第一读取控制单元与所述第二读取控制单元均分别包括复位晶体管、传输晶体管及输出单元，所述输出单元包括源极跟随晶体管；其中，所述复位晶体管的第一通路端耦接至电压源，所述复位晶体管的第二通路端藕接于对应的浮动扩散节点，所述复位晶体管用于根据复位控制信号重置所述浮动扩散节点的电压；所述传输晶体管耦接所述光传感器至对应的浮动扩散节点，以将所述光传感器累计的电荷转移至对应的浮动扩散节点；所述源极跟随晶体管耦接至对应的浮动扩散节点，以对对应的浮动扩散节点的电压信号进行放大输出；所述抗溢出晶体管的第一通路端耦接至所述电压源，所述抗溢出晶体管的第二通路端耦接至所述光传感器，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。2.根据权利要求1所述的TOF图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一读取控制单元的传输晶体管与所述第二读取控制单元的传输晶体管在所述光传感器的曝光过程中交替导通以交替地将所述光传感器累积的电荷转移至对应的浮动扩散节点。3.根据权利要求2所述的TOF图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一读取控制单元的传输晶体管与所述第二读取控制单元的传输晶体管在光传感器的曝光过程中交替导通的相位相差π。4.根据权利要求1所述的TOF图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一读取控制单元和所述第二读取控制单元还分别包括存储控制单元，所述存储控制单元耦接于所述光传感器与所述传输晶体管之间，以用于在电荷读出之前存储所述光传感器产生的电荷。5.根据权利要求4所述的TOF图像传感器像素结构，其特征在于，所述存储控制单元包括存储控制晶体...

【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：发明
国别省市：