图像传感器、生物特征检测系统、电子设备技术方案

本新型公开了一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列包括多个像素电路，所述多个像素电路排列为具有多个行与多个列，所述像素阵列划分为多个曝光区域，每个曝光区域包括一行或多行的像素电路，所述多个曝光区域的部分或全部具有不同的曝光时间。本新型还公开了一种生物特征检测系统、以及电子设备。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、生物特征检测系统、电子设备
本新型涉及光电领域，尤其涉及一种光学式的图像传感器、和生物特征检测系统。
技术介绍
指纹检测和识别作为身份验证的手段已经得到了广泛应用，在手机、平板电脑等电子设备上几乎是必备的功能之一。常见的指纹检测方式有电容式指纹检测、光学式指纹检测和超声波检测等，其中光学式指纹检测是目前的主流趋势。目前，市场上对于屏下的光学式指纹检测需求较大。所述屏下指纹检测，就是将指纹检测系统放置在电子设备的显示屏的下方，在满足高屏占比的同时具有屏下的指纹检测功能。光学式指纹成像需要提供一个光源用于发射检测光束到手指，以及一个感光元件用于感测从手指返回的检测光束。由于感光元件的感光面的不同区域和光源距离不同或光路不同，感光元件在感测检测光束时感光面的不同区域的光强不同，普通的感测方式下生成的指纹光学图像可能会出现图像亮度严重不均匀，要么暗区过暗、要么亮区过曝，无法完整获得清楚指纹光学图像等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本新型提供一种效果较好的图像传感器、生物特征检测系统、和电子设备。本申请的一个方面提供一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列包括多个像素电路，所述多个像素电路排列为具有多个行与多个列，所述像素阵列划分为多个曝光区域，每个曝光区域包括一行或多行的像素电路，所述多个曝光区域的部分曝光区域或全部曝光区域的曝光时间不相同。某些实施例中，所述图像传感器的一侧设有光源，和所述光源距离较近的曝光区域的曝光时间小于和所述光源距离较远的曝光区域的曝光时间。某些实施例中，所述光源用于发射光束，所述光束能够到达一个外部对象后从外部对象返回，所述图像传感器在所述曝光区域进行曝光时接收外部对象返回的所述光束并转换为电信号，以获取外部对象的生物特征信息。某些实施例中，所述光源设置在所述像素阵列的第一行像素电路和/或最后一行像素电路的外侧。某些实施例中，所述像素阵列包括M行的像素电路，所述M行的像素电路被划分为K个曝光区域，1＜K≤M，M＞1，M、K为正整数。某些实施例中，对于同一曝光区域，所述曝光区域的每一行像素电路的曝光时间长度相同，或所述曝光区域的部分行的像素电路的曝光时间长度和其余行的曝光时间长度不相同。某些实施例中，所述像素阵列的每一行的像素电路的曝光结束时间点不相同，同一曝光区域的不同行的像素电路的曝光开始时间点不相同，划分在不同曝光区域的两行像素电路的曝光开始时间点相同或不相同。某些实施例中，所述图像传感器进一步包括行控制电路和读出电路，所述行控制电路和读出电路连接所述像素电路，所述行控制电路用于控制所述像素电路的曝光时间，所述读出电路用于读取所述像素电路的电信号。某些实施例中，所述像素电路包括光电二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管N3及第四MOS管，所述第一MOS管的控制端连接所述行控制电路以接收行控制电路输出的控制信号，所述第一MOS管的第一端与光电二极管的阴极连接、所述第一MOS管的第二端与第二MOS管的第一端连接，第二MOS管的控制端连接行控制电路以接收行控制电路输出的复位控制信号，第二MOS管的第二端连接电源电压，第三MOS管的控制端连接所述第二MOS管的第一端，用于跟随所述第二MOS管第一端的输出信号的变化并从第三MOS管的第一端输出，第三MOS管的第二端连接电源电压，第四MOS管的第二端与第三MOS管的第一端连接、第四MOS管的控制端连接行控制电路以接收行控制电路输出的行选通信号、第四MOS管的第一端作为所述像素电路的输出端与读出电路连接。某些实施例中，所述像素阵列的像素电路采用滚动曝光方式或全局曝光方式。本申请的一个方面提供一种生物特征检测系统，包括光源和图像传感器，所述图像传感器为上述的图像传感器，所述光源用于发射检测光束到外部对象，所述图像传感器用于接收外部对象返回的检测光束并用于生成相应的生物特征图像。某些实施例中，所述生物特征检测系统用于指纹检测。本申请的一个方面提供一种电子设备，包括如上述的图像传感器，或包括如上述的生物特征检测系统。某些实施例中，所述电子设备还包括显示屏，所述生物特征检测系统位于所述显示屏的全部或部分的下方，所述生物特征检测系统能够透过所述显示屏的全部或部分发射检测光束到外部对象以及接收外部对象返回的检测光束。本申请的有益效果在于，所述图像传感器的像素阵列具有不同的曝光区域，根据和光源之间的距离远近不同，所述不同的曝光区域可以具有不同的曝光时间，且距离光源较近的曝光区域的曝光时间小于距离光源较远的曝光区域的曝光时间。进一步地，所述曝光区域可以包括多行的像素电路，也可以所述曝光区域仅包括一行的像素电路。通过对不同曝光区域进行不同时间长度的曝光，能够获得亮度较为均匀的生物特征图像。本申请图像传感器、生物特征检测系统、和电子设备能够获得亮度较为均匀的生物特征图像和较大有效成像范围，从而具有较好的生物特征检测效果。附图说明图1是本申请图像传感器的一个实施例的方框示意图；图2是图1中一个像素电路的示意图；图3是图2中像素电路的驱动信号时序示意图；图4是滚动曝光示意图；图5是本申请生物特征检测系统的一个实施例的示意图；图6是图5中像素阵列感光点的光功率和第一边缘距离的示意图；图7是图5中像素阵列的一个实施例的部分曝光区域的部分信号时序图；图8至图9是图5中像素阵列的一个实施例的曝光区域和曝光时间的示意图。具体实施方式在对本新型实施例的具体描述中，应当理解，当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。下面将结合本新型实施例中的附图，对本新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本新型保护的范围。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定义和解释。进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)图像传感器是一种将光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括像素阵列，所述像素阵列包括多个像素电路，所述多个像素电路排列为具有多个行与多个列，所述像素阵列划分为多个曝光区域，每个曝光区域包括一行或多行的像素电路，所述多个曝光区域中的部分曝光区域或全部曝光区域的曝光时间彼此不相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括像素阵列，所述像素阵列包括多个像素电路，所述多个像素电路排列为具有多个行与多个列，所述像素阵列划分为多个曝光区域，每个曝光区域包括一行或多行的像素电路，所述多个曝光区域中的部分曝光区域或全部曝光区域的曝光时间彼此不相同。


2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器的一侧设有光源，和所述光源距离较近的曝光区域的曝光时间小于和所述光源距离较远的曝光区域的曝光时间。


3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述光源用于发射光束，所述光束能够到达一个外部对象后从外部对象返回，所述图像传感器在所述曝光区域进行曝光时接收外部对象返回的所述光束并转换为电信号，以获取外部对象的生物特征信息。


4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述光源设置在所述像素阵列的第一行像素电路和/或最后一行像素电路的外侧。


5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列包括M行的像素电路，所述M行的像素电路被划分为K个曝光区域，1＜K≤M，M＞1，M、K为正整数。


6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，对于同一曝光区域，所述曝光区域的每一行像素电路的曝光时间长度相同，或所述曝光区域的部分行的像素电路的曝光时间长度和其余行的曝光时间长度不相同。


7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列的每一行的像素电路的曝光结束时间点不相同，同一曝光区域的不同行的像素电路的曝光开始时间点不相同，划分在不同曝光区域的两行像素电路的曝光开始时间点相同或不相同。


8.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器进一步包括行控制电路和读出电路，所述行控制电路和读出电路连接所述像素电路，所述行控制电路用于控制所述像素电路的曝光时间，所述读出电路用于读取所述像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：区国雄，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44