探测器的像素电路制造技术

本公开实施例公开了一种探测器的像素电路

【技术实现步骤摘要】
探测器的像素电路、探测器和设备


[0001]本公开涉及传感器技术，尤其是一种探测器的像素电路
、
探测器和设备
。

技术介绍

[0002]目前，红外探测器
、
可见光探测器等探测器已广泛应用于各种领域，例如医学领域
、
车载领域
、
消费电子
、
军事领域
、
安防领域等，探测器在工作时通常分为两个阶段，曝光阶段和复位阶段，曝光阶段收集光生电荷，当光生电荷累积到一定阈值时产生脉冲信号，随后进入复位阶段，清空曝光阶段累积的光生电荷后重新进入下一曝光阶段，如此循环，通过检测脉冲信号输出的频率可以确定光信号的强弱
。
相关技术中，为了适应不同光照强度
(
简称光强
)
下的成像需求，通常通过改变产生脉冲的比较器的参考阈值电压实现光生电荷累积阈值的调整，但是，比较器的参考阈值电压的调整容易导致比较器的精确度和速度降低
。

技术实现思路

[0003]本公开实施例提供一种探测器的像素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种探测器的像素电路，其特征在于，包括：电荷产生模块，用于将光信号转换为光生电荷；多个电荷收集模块，与所述电荷产生模块连接；所述多个电荷收集模块包括至少两种光强模式分别对应的电荷收集模块，不同光强模式对应的电荷收集模块能够存储不同电荷量的光生电荷；脉冲产生模块，与所述多个电荷收集模块连接；复位模块，分别与所述脉冲产生模块和所述多个电荷收集模块连接；所述多个电荷收集模块用于在曝光阶段存储所述电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷输出第一电压，所述第一电压随着曝光时间变化；所述脉冲产生模块用于根据所述第一电压输出脉冲信号；所述复位模块用于在任意光强模式下，基于所述脉冲信号，将该光强模式对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量
。2.
根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多个电荷收集模块中的每个电荷收集模块包括：电容，所述电容的第一端与所述电荷产生模块连接；不同光强模式对应的电荷收集模块中的电容的大小不同；开关组件，分别与所述电容的第二端
、
所述复位模块
、
所述电荷产生模块及所述脉冲产生模块连接；所述开关组件用于在所述复位模块的控制下，将所述电容的第二端与所述电荷产生模块导通或关断，以在所述电容与所述电荷产生模块导通的情况下使所述电容存储光生电荷，以及在所述电容与所述电荷产生模块关断的情况下使所述电容存储的光生电荷能够被复位与该电荷收集模块对应的电荷量
。3.
根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在任意光强模式下的复位阶段，除该光强模式对应的电荷收集模块之外的其他电荷收集模块还用于收集所述电荷产生模块在复位阶段的光生电荷
。4.
根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多个电荷收集模块包括第一光强模式对应的第一电荷收集模块和第二光强模式对应的第二电荷收集模块；所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块用于在曝光阶段存储所述电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷向所述脉冲产生模块输出所述第一电压；在所述第一光强模式下的复位阶段，所述第一电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，所述第一电荷收集模块存储的光生电荷被复位第一电荷量，所述第二电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，收集复位阶段的光生电荷；在所述第二光强模式下的复位阶段，所述第二电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，所述第二电荷收集模块存储的光生电荷被复位第二电荷量，所述第二电荷量与所述第一电荷量不同；所述第一电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，收集复位阶段的光生电荷
。5.
根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一电荷收集模块包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述电荷产生模块的第一端连接；所述电荷产生模块的第一端连接参考电压；
第一开关组件，所述第一开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第一开关组件的第二端与所述电荷产生模块的第二端连接，所述第一开关组件的第三端与所述第一电容的第二端连接；第二开关组件，所述第二开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第二开关组件的第二端与所述脉冲产生模块连接，所述第二开关组件的第三端与所述第一电容的第二端连接；所述第二电荷收集模块包括：第二电容，所述第二电容的第一端与所述电荷产生模块的第一端连接；第三开关组件，所述第三开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第三开关组件的第二端与所述电荷产生模块的第二端连接，所述第三开关组件的第三端与所述第二电容的第二端连接；第四开关组件，所述第四开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第四开关组件的第二端与所述脉冲产生模块连接，所述第四开关组件的第三端与所述第二电容的第二端连接；在所述第一光强模式下，所述第一开关组件用于在所述复位模块输出的第一控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第二开关组件用于在所述复位模块的第二控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述脉冲产生模块导通；所述第三开关组件用于在所述复位模块输出的第三控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第四开关组件用于在所述复位模块的第四控制信号的作用下关断，以使所述第二电容的第二端与所述脉冲产生模块断开；所述第一电容和所述第二电容用于：在所述第一开关组件
、
所述第二开关组件和所述第三开关组件均导通且所述第四开关组件关断的情况下，存储所述电荷产生模块产生的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过所述第一电容的第二端向所述脉冲产生模块输出所述第一电压；在所述第二光强模式下，所述第一开关组件用于在所述复位模块输出的所述第一控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第二开关组件用于在所述复位模块的第五控制信号的作用下关断，以使所述第一电容的第二端与所述脉冲产生模块断开；所述第三开关组件用于在所述复位模块输出的所述第三控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第四开关组件用于在所述复位模块的第六控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述脉冲产生模块导通；所述第一电容和所述第二电容用于：在所述第一开关组件
、
所述第三开关组件和所述第四开关组件均导通且所述第二开关组件关断的情况下，存储所述电荷产生模块的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过所述第二电容的第二端向所述脉冲产生模块输出所述第一电压
。6.
根据权利要求5所述的电路，其特征在于，在所述第一光强模式下，所述第一开关组件还用于在所述复位模块输出的第七控制信号的作用下关断，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端断开，使得所述第一电容存储的光生电荷能够在所述复位模块的控制下被复位所述第一电荷量；在所述第一电容处于复位阶段的情况下，所述第二电容还用于收集所述电荷产生模块的光生电荷；
在所述第二光强模式下，所述第三开关组件还用于在所述复位模块输出的第八控制信号的作用下关断，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端断开，使得所述第二电容存储的光生电荷能够在所述复位模块的控制下被复位所述第二电荷量；在所述第二电容处于复位阶段的情况下，所述第一电容还用于收集所述电荷产生模块的光生电荷
。7.
根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述复位模块包括：信号控制单元，所述信号控制单元分别与所述脉冲产生模块
、
所述第一电荷收集模块及所述第二电荷收集模块连接；所述信号控制单元用于：在任意光强模式下的曝光阶段，控制所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块存储光生电荷；在该光强模式下的复位阶段，控制所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块中与该光强模式对应的电荷收集模块进行复位
。8.
根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述信号控制单元的第一端与所述脉冲产生模块的输出端连接，所述信号控制单元的第二端与所述第一电荷收集模块连接，所述信号控制单元的第二端连接第一信号控制端；所述信号控制单元的第三端与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力桥，
申请(专利权)人：北京融合未来技术有限公司，
类型：发明
国别省市：