图像传感器中光信号的采集电路和电子设备制造技术

本公开实施例公开了一种图像传感器中光信号的采集电路和电子设备，其中，电路包括：器件组和辅助电路；所述器件组包括：光电二极管PD、配置为控制开关的辅助晶体管DCG和复位晶体管RX；所述光电二极管PD的阳极接地，阴极与所述辅助晶体管DCG的源极连接；所述辅助晶体管DCG的源极与所述光电二极管PD的阴极连接，漏极与所述复位晶体管RX的源极连接；所述复位晶体管RX与所述辅助晶体管DCG具有公共有源区PD2，所述复位晶体管RX的漏极与供电电源连接；所述辅助电路与所述光电二极管PD、供电电源和采集电路输出端连接。采集电路输出端连接。采集电路输出端连接。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器中光信号的采集电路和电子设备


[0001]本公开涉及图像传感器技术，尤其是一种图像传感器中光信号的采集电路和电子设备。

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。

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中光信号的采集电路，包括：器件组和辅助电路；
[0004]器件组和辅助电路；
[0005]所述器件组包括：光电二极管PD、配置为控制开关的辅助晶体管DCG和复位晶体管RX；
[0006]所述光电二极管PD的阳极接地，阴极与所述辅助晶体管DCG的源极连接；
[0007]所述辅助晶体管DCG的源极与所述光电二极管PD的阴极连接，漏极与所述复位晶体管RX的源极连接；
[0008]所述复位晶体管RX与所述辅助晶体管DCG具有公共有源区PD2，所述复位晶体管RX的漏极与供电电源连接；
[0009]所述辅助电路与所述光电二极管PD、供电电源和采集电路输出端连接。
[0010]可选地，所述器件组还包括：辅助电容Cap；
[0011]所述辅助电容Cap的一端接地，另一端与所述辅助晶体管DCG和所述复位晶体管RX的公共有源区PD2连接。
[0012]可选地，所述辅助电容为金属
‑
金属电容或MOS晶体管电容。
[0013]可选地，所述辅助电路包括：
[0014]栅极与所述光电二极管PD和所述辅助晶体管DCG的源极连接的源跟随晶体管SF；
[0015]漏极与所述源跟随晶体管SF的源极连接、源极为所述采集电路输出端的像素选择晶体管SX；所述源跟随晶体管SF的漏极与电源连接。
[0016]根据本公开实施例的另一方面，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，还包括任一实施例所述的图像传感器中光信号的采集电路；
[0017]所述存储器存储计算机执行指令；
[0018]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中光信号的采集电路。
[0019]可选地，所述电子设备包括以下任意一项：相机、摄像头、音/视频播放器、导航设
备、固定位置终端、娱乐设备、智能手机、通信设备、移动设备、交通工具或设施、工业设备、医疗设备、安防设备、飞行设备、家电设备。
[0020]基于本公开上述实施例提供的一种图像传感器中光信号的采集电路和电子设备，根据控制开关控制器件组中的一个电容或多个电容进行电荷采集，在通过多个电容进行电荷采集时，增大了电荷采集能力，适用于较强光图像信号的采集工作，提高了像素的感光动态范围；解决了不同光环境图像信号采集的问题。
[0021]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
[0022]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。
[0023]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：
[0024]图1为本公开一实施例中图像传感器中光信号的采集电路示意图；
[0025]图2为本公开一实施例中采集电路的势阱示意图；
[0026]图3为本公开一实施例中采集电路输出的电势信号的响应曲线；
[0027]图4是本公开一示例性实施例提供的图像传感器中光信号的采集电路的结构示意图；
[0028]图5是本公开一示例性实施例提供的一可选示例中光信号采集过程中的时序状态变化示意图；
[0029]图6a是本公开一示例性实施例提供的控制开关断开时采集电路的势阱示意图；
[0030]图6b是本公开一示例性实施例提供的控制开关闭合时采集电路的势阱示意图；
[0031]图7是本公开一示例性实施例提供的采集电路输出的电势信号在不同光强环境下的响应曲线。
具体实施方式
[0032]下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。
[0033]应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
[0034]本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0035]还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
[0036]还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
[0037]另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本公开中所指数据可以包括文本、图像、视频等非结构化数据，也可以是结构化数据。
[0038]还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
[0039]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0040]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
[0041]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0042]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讨论。
[0043]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。在本申请一实施例中，脉冲序列式图像传感器的光信号采集，采用三晶体管结构，采集电路示意图如图1所示。PD0为光电二极管，RX0为复位晶体管，SF0为源跟随晶体管，SX0为像素选择晶体管。图1所示，Vdd为电源端，Vpix0为像素信号输出端，外接信号处理电路进行信号处理；GND为器件衬底电势0V；其中100标记PD0和RX0器件组。脉冲序列式图像传感器像素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器中光信号的采集电路，其特征在于，包括：器件组和辅助电路；所述器件组包括：光电二极管PD、配置为控制开关的辅助晶体管DCG和复位晶体管RX；所述光电二极管PD的阳极接地，阴极与所述辅助晶体管DCG的源极连接；所述辅助晶体管DCG的源极与所述光电二极管PD的阴极连接，漏极与所述复位晶体管RX的源极连接；所述复位晶体管RX与所述辅助晶体管DCG具有公共有源区PD2，所述复位晶体管RX的漏极与供电电源连接；所述辅助电路与所述光电二极管PD、供电电源和采集电路输出端连接。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述器件组还包括：辅助电容Cap；所述辅助电容Cap的一端接地，另一端与所述辅助晶体管DCG和所述复位晶体管RX的公共有源区PD2连接。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述辅助电容Cap为金属
‑
金属电容或MOS晶体管电容。...

【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：新型
国别省市：