本公开实施例公开了一种图像传感器像素单元、信号处理电路和电子设备，其中，图像传感器像素单元包括：光电二极管、复位控制电路和辅助电路；所述光电二极管，用于在曝光时长内接收光信号以产生光电电荷，并根据所述复位控制电路的控制执行复位操作；所述复位控制电路，用于根据时序信号控制所述光电二极管执行复位操作；所述辅助电路，用于根据所述光电二极管的电势变化，输出目标信号。本公开实施例通过复位控制电路控制光电二极管的复位，可以有效延长光电二极管的复位时长，解决现有技术的脉冲序列式图像传感器图像帧速率与像素复位时间相矛盾的问题，优化了图像传感器指标。优化了图像传感器指标。优化了图像传感器指标。
【技术实现步骤摘要】
图像传感器像素单元、信号处理电路和电子设备
[0001]本公开涉及图像传感器
，尤其是一种图像传感器像素单元、信号处理电路和电子设备。
技术介绍
[0002]图像传感器已经被广泛地应用在数码相机、移动手机、医疗、汽车、无人机和机器识别等领域，特别是制造互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的输出图像品质有了更高的要求。CMOS图像传感器依据信号采集方式，可分为两种类别：一种方式是，对像素设定曝光时长进而测量电压信号变化量的方式；第二种方式是，对像素设定电压变化量进而测量曝光时长的方式，此种图像传感器称为脉冲序列式图像传感器。
技术实现思路
[0003]根据本公开实施例的一个方面，提供了一种图像传感器像素单元，包括：光电二极管、复位控制电路和辅助电路；所述光电二极管，用于在曝光时长内接收光信号以产生光电电荷，并根据所述复位控制电路的控制执行复位操作；所述复位控制电路，用于根据时序信号控制所述光电二极管执行复位操作；所述辅助电路，用于根据所述光电二极管的电势变化，输出目标信号。
[0004]可选地，所述复位控制电路包括复位晶体管和至少一个辅助晶体管；所述复位晶体管的源极与所述光电二极管连接，漏极与供电电源连接，栅极与至少一个辅助晶体管连接，用于根据所述至少一个辅助晶体管的导通或断开，控制所述光电二极管执行复位操作。
[0005]可选地，所述至少一个辅助晶体管包括第一辅助晶体管和第二辅助晶体管；所述第一辅助晶体管的源极与列处理器连接，漏极与所述复位晶体管的栅极连接，栅极连接第一时序信号，根据所述第一时序信号连通或断开所述复位晶体管的栅极与所述列处理器之间的连接；所述第二辅助晶体管的源极接地，漏极与所述复位晶体管的栅极连接，栅极连接第二时序信号，根据所述第二时序信号连通或断开所述复位晶体管的栅极与地之间的连接。
[0006]可选地，所述辅助电路包括源跟随晶体管和像素选择晶体管；所述源跟随晶体管的栅极与所述光电二极管连接，源极与所述像素选择晶体管连接，漏极与供电电源连接；用于探测并跟随所述光电二极管的电势变化，确定目标信号；所述像素选择晶体管的漏极与所述源跟随晶体管的源极连接，源极为图像传感器像素单元的信号输出端，栅极与外部控制信号连接，并根据所述外部控制信号的控制确定是否输出所述目标信号。
[0007]根据本公开实施例的另一方面，提供了一种信号处理电路，包括：由m行列的图像传感器像素单元组成的像素阵列，以及n个列处理器；其中，每个所述列处理器对应一列中的m个所述图像传感器像素单元；所述m为大于等于2的整数，所述n为大于等于1的整数；所述像素阵列，用于根据外部控制信号的控制使每行所述图像传感器像素单元逐行进行像素信号的量化，输出n个目标信号并分别发送到n个所述列处理器；每个所述列处理器，分别用于接收所述目标信号，根据所述目标信号输出所述图像传感器像素单元对应的编码数据，并根据所述目标信号向所述列处理器对应的m个所述图像传感器像素单元中的至少一个所述图像传感器像素单元反馈是否执行复位操作的触发信号。
[0008]可选地，所述像素阵列中的每一列中包括的m个图像传感器像素单元构成多个像素组，每个像素组中包括连续的k个图像传感器像素单元，每个列处理器中包括k+1个D触发器，每个所述像素组中的相同位置的所述图像传感器像素单元对应所述列处理器中的一个所述D触发器。
[0009]可选地，每个所述列处理器中还包括比较器；所述比较器，用于接收所述像素组中图像传感器像素单元输出的目标信号，将所述目标信号与预设阈值信号进行比较，基于比较结果信号控制触发所述D触发器的信号输出。
[0010]可选地，所述列处理器中的k+1个D触发器包括k个第一D触发器和1个第二D触发器；所述第一D触发器接收所述比较器输出的比较结果信号，并根据脉冲时钟信号依次触发所述k个第一D触发器中的每个所述第一D触发器输出所述比较结果信号；将所述比较结果信号发送到所述图像传感器像素单元中的第一辅助晶体管，所述第一辅助晶体管结合第一时序信号控制所述图像传感器像素单元中的光电二极管是否执行复位；所述第二D触发器根据所述比较器输出的比较结果信号，输出所述图像传感器像素单元对应的编码数据。
[0011]可选地，所述像素组中每个所述图像传感器像素单元在输出所述目标信号后，根据所述列处理器反馈的比较结果信号和所述第一时序信号控制所述图像传感器像素单元中的光电二极管执行复位操作，并根据所述第一时序信号的控制结束所述图像传感器像素单元中的光电二极管的复位操作。
[0012]可选地，所述比较结果信号为第一电压信号或第二电压信号；响应于所述第一时序信号为高电平，所述图像传感器像素单元中的第一辅助晶体管导通，当所述比较结果信号为第一电压信号，所述第一辅助晶体管将所述第一电压信号发送到所述复位晶体管，通过所述复位晶体管控制所述光电二极管开始执行复位；响应于所述第一时序信号降为低电平，控制结束所述图像传感器像素单元中的光电二极管的复位操作。
[0013]根据本公开实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，还包括上述任一实施例所述的图像传感器；所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以控制所述图像传感器。
[0014]可选地，所述电子设备被纳入以下任意一项：脉冲相机、高速相机、音/视频播放器、导航设备、固定位置终端、娱乐单元、智能手机、通信设备、机动交通工具中的设备、摄像头、运动或可穿戴式相机、检测设备、飞行设备、医疗设备、安防设备。
[0015]基于本公开上述实施例提供的图像传感器像素单元、信号处理电路和电子设备，包括：光电二极管、复位控制电路和辅助电路；所述光电二极管，用于在曝光时长内接收光信号以产生光电电荷，并根据所述复位控制电路的控制执行复位操作；所述复位控制电路，用于根据时序信号控制所述光电二极管执行复位操作；所述辅助电路，用于根据所述光电二极管的电势变化，输出目标信号；通过复位控制电路控制光电二极管的复位，可以有效延长光电二极管的复位时长，解决现有技术的脉冲序列式图像传感器图像帧速率与像素复位时间相矛盾的问题，优化了图像传感器指标。
[0016]下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。
[0018]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：图1是本公开一实施例中图像传感器中像素单元的电路示意图；图2是图1所示电路中器件组100的竖截面示意图；图3是本公开一示例性实施例提供的图像传感器像素单元的电路结构示意图；图4是本公开另一示例性实施例提供的图像传感器像素单元的电路结构示意图；图5是本公开一示例性实施例提供的图像传感器像素单元的器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像传感器像素单元，其特征在于，包括：光电二极管、复位控制电路和辅助电路；所述光电二极管，用于在曝光时长内接收光信号以产生光电电荷，并根据所述复位控制电路的控制执行复位操作；所述复位控制电路，用于根据时序信号控制所述光电二极管执行复位操作；所述辅助电路，用于根据所述光电二极管的电势变化，输出目标信号。2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述复位控制电路包括复位晶体管和至少一个辅助晶体管；所述复位晶体管的源极与所述光电二极管连接，漏极与供电电源连接，栅极与至少一个辅助晶体管连接，用于根据所述至少一个辅助晶体管的导通或断开，控制所述光电二极管执行复位操作。3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述至少一个辅助晶体管包括第一辅助晶体管和第二辅助晶体管；所述第一辅助晶体管的源极与列处理器连接，漏极与所述复位晶体管的栅极连接，栅极连接第一时序信号，根据所述第一时序信号连通或断开所述复位晶体管的栅极与所述列处理器之间的连接；所述第二辅助晶体管的源极接地，漏极与所述复位晶体管的栅极连接，栅极连接第二时序信号，根据所述第二时序信号连通或断开所述复位晶体管的栅极与地之间的连接。4.根据权利要求1
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3任一所述的像素单元，其特征在于，所述辅助电路包括源跟随晶体管和像素选择晶体管；所述源跟随晶体管的栅极与所述光电二极管连接，源极与所述像素选择晶体管连接，漏极与供电电源连接；用于探测并跟随所述光电二极管的电势变化，确定目标信号；所述像素选择晶体管的漏极与所述源跟随晶体管的源极连接，源极为图像传感器像素单元的信号输出端，栅极与外部控制信号连接，并根据所述外部控制信号的控制确定是否输出所述目标信号。5.一种信号处理电路，其特征在于，包括：由m行列的图像传感器像素单元组成的像素阵列，以及n个列处理器；其中，每个所述列处理器对应一列中的m个所述图像传感器像素单元；所述m为大于等于2的整数，所述n为大于等于1的整数；所述像素阵列，用于根据外部控制信号的控制使每行所述图像传感器像素单元逐行进行像素信号的量化，输出n个目标信号并分别发送到n个所述列处理器；每个所述列处理器，分别用于接收所述目标信号，根据所述目标信号输出所述图像传感器像素单元对应的编码数据，并根据所述目标信号向所述列处理器对应的m个所述图像传感器像素单元中的至少一个所述图像传感器像素单元反馈是否执行复位操作的触发信号。6.根据权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述像素阵列中的每一列中包括的m个图像传感器像素单元构成多个像素组，每个...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭同辉，
申请(专利权)人：脉冲视觉北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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