【技术实现步骤摘要】
一种可进行二维或三维兼容成像的像素结构及成像方法
[0001]本专利技术属于半导体光电探测器
,尤其是一种可进行二维或三维兼容成像的像素结构及成像方法。
技术介绍
[0002]当前图像传感器主要有CCD和CMOS两种,早期由于工艺水平的限制,CMOS图像传感器存在噪声高、感光度低等问题,而相对于CMOS图像传感器较晚专利技术的CCD图像传感器开始迅速发展并普遍应用于军用、航空航天、民用与工业等各个领域。但随着CMOS工艺的进步,CMOS图像传感器凭借其低功耗、低成本、高集成度、抗辐射干扰性强等优点,于九十年代开始迅猛发展,并现已基本达到了CCD图像传感器的特性水平。
[0003]与CCD的MOS电容结构不同,当前常见的CMOS图像传感器很多都依靠光电二极管进行光电转换以及电荷收集,分为无源和有源两种。但无源像素性能较差,真正应用研究中少有大的突破,所以,有源像素的出现凭借其优越性很快取代了无源像素结构。目前二维成像领域常用的有源像素主要为单存储节点结构。二维成像通常采用的像素结构为4T(单节点)结构,它是由4个晶体管组成的。这些晶体管包括像素电荷传输晶体管,复位晶体管,选择晶体管和源极跟随器,其中电荷传输晶体管用于将光生电荷从感光区转移至电荷存储节点,复位晶体管用于对存储节点和感光区进行复位,源极跟随器与外加偏置结合,用以缓冲电荷存储节点电压,将电荷信息转换成电压输出,选择晶体管用于将光信号输出到列总线上。
[0004]现阶段3D成像领域主要有以下三条技术路线,分别为双目立体视觉、结构光和飞行时 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可进行二维或三维兼容成像的像素结构,其特征在于:包括感光区PD0、感光区PD1、复位开关M
RST0
、复位开关M
RST1
、全局复位开关M
OG
、传输管M
TG0
、传输管M
TG1
、传输管M
TX0
、传输管M
TX1
、源极跟随器M
SF0
、源极跟随器M
SF1
、选通管M
SEL0
、选通管M
SEL1
、感光区内部开关M
TS
;选通管M
SEL0
的栅极输入信号SEL0,选通管M
SEL0
的一端连接源极跟随器M
SF0
的一端,源极跟随器M
SF0
的另一端连接电源VDD,源极跟随器M
SF0
的栅极栅极连接存储节点FD0,FD0连接复位开关M
RST0
的一端,复位开关M
RST0
的另一端连接电源VDD,复位开关M
RST0
的栅极输入信号RST0,FD0连接传输管M
TX0
的一端,传输管M
TX0
的另一端连接存储节点SD0,传输管M
TX0
的栅极输入信号TX0,存储节点SD0连接传输管M
TG0
的一端,传输管M
TG0
的另一端连接感光区PD0,感光区PD0连接全局复位开关M
OG
的一端,全局复位开关M
OG
的另一端连接电源VDD,选通管M
SEL1
的栅极输入信号SEL1,选通管M
SEL1
的一端连接源极跟随器M
SF1
的一端,源极跟随器M
SF1
的另一端连接电源VDD,源极跟随器M
SF1
的栅极连接存储节点FD1,FD0连接复位开关M
RST1
的一端,复位开关M
RST1
的另一端连接电源VDD,复位开关M
RST1
的栅极输入信号RST1,FD1连接传输管M
TX1
的一端,传输管M
TX1
的另一端连接存储节点SD1,传输管M
TX1
的栅极输入信号TX1,存储节点SD1连接传输管M
TG1
的一端,传输管M
TG1
的另一端连接感光区PD1,感光区PD1连接全局复位开关M
OG
的一端,全局复位开关M
OG
的另一端连接电源VDD,感光区PD0和感光区PD1通过感光区内部开关M
TS
连接,感光区内部开关M
TS
栅极的输入为信号TS。2.一种如权利要求1所述的可进行二维或三维兼容成像的像素结构的成像方法,其特征在于:包括二维成像方法和三维成像方法。3.根据权利要求2所述的一种可进行二维或三维兼容成像的像素结构的成像方法,其特征在于:所述二维成像方法包括以下步骤:步骤1.1、整个成像过程中信号TS始终置零使感光区内部开关M
TS
保持关断,曝光开始前,将信号RST0、信号RST1、信号TX0、信号TX1、信号TG0和信号TG1置1,开启复位开关M
RST0
、复位开关M
RST1
、传输管M
TX0
、传输管M
TX1
、传输管M
TG0
和传输管M
TG1
,使存储节点SD0、存储节点SD1、存储节点PD0和存储节点PD1复位,复位时间为t0;步骤1.2、曝光时间t1期间,信号RST0、信号RST1、...
【专利技术属性】
技术研发人员:史再峰,牛孝伟,徐江涛,高静,程思璐,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:
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